DE476407C - UEberspannungsableiter mit kuenstlicher Ionisation durch eine Hilfsfunkenstrecke - Google Patents

Description

• Überspannungsableiter mit künstlicher Ionisation durch eine Hilfsfunkenstrecke Es ist ein bekanntes Verfahren, Wanderwellen über Funkenstrecken abzuleiten, die zur Vermeidung .der Durchbruchsverzögerung und zur Erhöhung der Empfindlichkeit künstlich ionisiert werden. Vorrichtungen dieser Art, deren typischer Vertreter der Hörnerableiter: mit Hilfsfunkenstrecke ist, sprechen an, wenn die Spannung einen gewissen Wert, die Durchbruchsspannung der Funkenstrecke, erreicht hat, ohne Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Spannungsanstiegs und .damit auf die Gefährlichkeit der Überspannungswelle.
• Diesen Nachteil vermeidet die Anordnung gemäß der Erfindung (Abb. i) dadurch, d.aß sie nicht bei einem bestimmten Absolutwert der Spannung, sondern je nach dem zeitlichen Anstieg des Stromes (d. h. nach .der Steilheit der Wanderwelle) bei zwei verschiedenen Spannungswerten zum Ansprechen kommt.
• Dringt eine Wanderwelle mit steiler Wellenstirn in die im Leitungszuge liegende kleine Drossel D ein, so entsteht zwischen den Elektroden i und 2 eine Spannung, die infolge des steilen Anstieges der Welle, d. h. infolge des großen bereits bei kleinen Absolutwerten der Überspannung zum überschlag zwischen den Elektroden i und 2 führt. Erreicht die fortschreitende Spannungswelle die Durchbruchsspannung zwischen den Elektroden i (deren Umgebung nun bereits ionisiert ist) und 3, so geht der Lichtbogen auf die Elektrode 3 über und leitet die Welle über den Widerstand IZ zur Errle ab. Der Abstand der Elektroden z und 2 kann sehr klein gemacht werden, .da die Spannung zwischen ihnen betriebsmäßig nur ;gleich dem durch den Betriebsstrom an der Drossel hervorgerufenen Spannungsabfall ist. Der überschlag nvischen i und 2 setzt daher sofort beim Auftreffen des Wellenkopfes ein. Durch die hierbei eintretende Ionisation wird die Überschlagsspannüng der Funkenstrecke i-3 herabgesetzt, d. h. die Empfindlichkeit gesteigert. Im Gegensatz zu den :bisher gebräuchlichen Funkenableitern mit einer durch Ionisation erhöhten Empfindlichkeit tritt hier diese Empfindlichkeitssteigerung nur ein, wenn der Spannungsanstieg so schnell erfolgt, daß die Funkenstrecke i-2 zum Ansprechen kommt. Andernfalls spricht die Funkenstrecke i-2 erst bei der höheren Durchbruchsspannung der nicht ionisierten Strecke an. Die Empfindlichkeit des Apparates ist also bei schnellen Spannungserhöhungen (Wanderwellen) größer als bei langsam verlaufenden ungefährlicheren.
• Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß .die Drossel keine Schutzdrossel etwa im Sinne einer ähnlichen bekannten Anordnung ist, son-#lern gerade sehr leicht überschlagen werden soll, so d@aß die Hilfsfunkenstrecke gemäß der Erfindung der Drossel im Gegenteil jeglichen Schutzwert gegen das Fortschreiten von Wanderwellen rauben muß. Anderseits soll auch #lie Zündfunkenstrecke nicht zum Schutze der Drossel dienen, wird also nicht auf diejenige Ansprechspannung eingestellt, die der elektrischen Festigkeit der Drossel entspricht, sondern auf einen kleineren Wert, der nur von der Steilheit der Wellen, bei welcher die Funkenstrecke 1-2 ansprechen soll, bestimmt wird.
• Eine auf dem gleichen Prinzip beruhende Anordnung zeigt Abb.2. Beim Auftreffen einer Wanderwelle nimmt der Kondensator C einen Ladestrom auf, der an dem Widerstand R, den Spannungsabfall I # R, erzeugt. Hierdurch wird die Funkenstrecke 1-2 überschlagen, wodurch die gleiche Wirkung wie oben ausgelöst wird. Diese Anordnung spricht also auf den Spannungsanstieg nach der Zeit an.
• Eine vorzugsweise Anordnung und Ausbildung der Elektroden 1-3 bei Anordnung nach Abb. i und-ä zeigt Alb. 3. Die einander zugekehrten Elektnodenflächen sind in an sich bekannter Weise kugelartig. Durch diese Formgebung und Anordnung wird erstens eine die Durchbruchsverzögerung möglichst klein haltende Feldgestaltung erzielt, zweitens rücken die kleinsten gegenseitigen Abstände der drei Elektroden zusammen, so daß ein überspringen des ursprünglichen Lichtbogens zwischen den Elektroden i und 2 auf die Ableiterelektrode 3 gefördert wird.
• Eine Anordnung zur Ableitung von überspannungen zwischen Leitung und Erde nach Abb. i und :2 ist in entsprechender Weise auch zum Überspannungsschutz zwischen je zwei Leitungen verwendbar. Die Schaltung gestaltet sich sinngemäß bei Verwendung von Drosseln nach Abb. q., bei Verwendung eines Kondensators nach Abb. 5.
• Anordnungen nach Abb. 1, 2, ¢, 5 können ferner untereinander kombiniert werden, wobei die gebräuchlichen Stern-Dreieck-Anordnungenbeibehaltenwer den können.Weiter kann bei Schutzapparaten der beschriebenen Art auch vorteilhaft irgendeine bekannte Lichtbogenlöscheinrichtung (wie z. B. der Dendmannschutz u. a.) benutzt werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE; i. Überspannungsableiter mit künstlicher Ionisation durch eine Hilfsfunkenstrecke, gekennzeichnet durch eine Drosselspule (D) oder durch eine Anordnung von Kondensator (C) und Widerstand (RJ, welche so bemessen und angeordnet sind, daß der Hilfsfunkenstrecke (1-2) eine von der Steilheit der Wellenstirn abhängige Spannung zugeführt wird, die bei zu .großer Steilheit zum Überschlag an der Hilfsfunkenstrecke führt und dadurch den eigentlichen Überspannungsableiter zum beschleunigten Ansprechen bringt.
2. 2. überspannungsableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Überschlag an der Hilfsfunkenstrecke durch die von Stromänderungen in einer im Leitungszuge liegenden Drossel hervorgerufene Spannung herbeigeführt wird.
3. 3. Überspannungsableiter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der infolge eines Spannungsanstiegs auftretende Ladestrom eines Kondensators an einem mit dem Kondensator in Reihe liegenden Widerstand eine Spannung erzeugt, die den Überschlag an der Hilfsfunkenstrecke herbeiführt. q.. rtTberspannungsableiter nach Anspruch r bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfunkenstrecke durch Aufspaltung einer normalen Kugelfunkenelektrode gebildet wird, und daß die so entstehenden Elektrodenflächen der Hilfsfunkenstrecke (1-2) derart angeordnet sind, daß die kürzeste Entfernung der Teile (i und 2) der aufgespaltenen Elektrode untereinander so zur kürzesten Entfernung zwischen den Teilen (i und 2) der gespaltenen Elektrode einerseits und der Gegenelektrode (3) anderseits liegen, daß Hilfs- und Hauptfunkenstrecken gemeinsame Fußpunkte der Entladungsbahn auf der Oberfläche der gespaltenen Elektrode .erhalten.