DE738571C - Lichtbogenschutzeinrichtung fuer Hochspannungs-Isolatoren mit an beiden Enden des Isolators vorgesehenen Loeschhoernern - Google Patents

Description

• Lichtbogenschutzeinrichtung für Hochspannungs-Isolatoren mit an beiden Enden des Isolators vorgesehenen Löschhörnern Es ist bekannt, bei Ho,chspannungs-Iso@latoren zur Verhinderung von Zerstörungen des aus keramischem Werkstoff hergestellten Is,o-Aüerkörp:ers, wie sie bei Ü'berschlagslichtbögen .durch thermische Einwirkung des Lichtbogens entstehen können, Lichtbogen;schutzarmaturen anzuwenden. Solche Lichtbogenschutzarmaturen bestehen aus Metallelektro-,den, die am geerdeten und am sp,annungfühsenden Ende des Hochspannungs-Isolators in: geeignetem Abstand von der Isolatoroberfläche angeordnet und auf Beine Schlagweite eingestellt sind, die geringer ist als die Schlagweite zwischen den Enden des, Isolators ohne Schutzarmaturen. Ein an,der Oberfläche des Isolators, beispielsweise bei Nebel und Verschmutzung, zündender Überschlaglichtbogen wird daher in kürzester Zeit durch die bekannte thermische und elektromagnetisrche Blaswirkung an de auf kürzere Lichtbogenlänge eingestellten Schutzarmaturen getrieben und dadurch von der Oberfläche, des Isolators entfernt, Die Erfahrungen haben nun gelehrt, daß mit der vorbeschriebenen Wirkung allein noch nicht -ein völlig sicherer Lichtbogenschutz erreicht wird, da der zwischen den Schutzarmaturen brennende Lichtbogen bei längerer Wirkungsdauer dennoch die Isolierkörpier gefährden kann. Eine einwandfreie Lichtbogen.-schutzwirkung wird erst dann erreicht, wenn die Schutzarmaturen eine Formgebung besitzen, die ein zusätzliches Wegtreiben und Auseinanderziehen des Lichtbogens bewirken.
• In Verfolg diese s. Gedankenganges. hat man unter Anwendung der bekannten. Wirkung des Lichtbogenlöschhornes., beispielsweise nach Abb. i, Schutzringe S1 und S2 verwendet, die Kegelflächen F, und F2 besitzen und dadurch ein Lichtbogenlöschhorn bilden. Es, wurde dabei angenommen, daß die thermische und elektromagnetische Blaswirkung eine resultierende Kraft in Richtung In'r auf den Lichtbogen L ausübt und den. Lichtbogen der zeitlichen Reihenfolge nach etwa in die Lage L1, L2, L" und L. bis an den äußersten Rand 0 der Armaturen S, und & treibt. Dadurch wird der Lichtbogen sowohl von der Isolatorenoberfläche noch weiter entfernt als auch in seiner Länge auseinandergezogen. Bei waagerechter Lage der Isolatora:chse Ä .ist diese Wirkung in vollkommener Weise zu erzielen, da die thermische Komponente der Kraft K, stets senkrecht nach oben und die stets senkrecht zur Isolatorenachse wirkende elektromagnetische Komponente auch in der Mehrzahl der praktischen Fälle in der gleichen Richtung verläuft.
• Die thermische Komponente ist nun meist die weitaus überwiegende, und nur bei sehr hohen Stromstärken über einigen tausend Ampere, .die beispielsweise bei Lichtbögen an Freileitungs-Isolatoren praktisch nicht zu erwarten sind, spielt die elektromagnetische Komponente eine erhebliche Rolle. Aus diesem Komponentenverhältnis. :ergibt sich, daß hei geneigter oder insbesondere bei senkrechter Lage der Isolatorachse, wie in Abb. 2 dargestellt, die auf den Lichtbogen wirkende resultierende Kraft nicht durcheine waagerecht wirkende Kraft I(1, sondern durch eine schräg nach oben gerichtete Kraft K, dargestellt wird. Zufolge dieser nach oben gerichteten Wirkungsrichtung der auf den Lichtbogen -wirkenden resultierenden Kraft kommt erfahrungsgemäß die gewünschte Wirkung der Schutzarmatur nicht voll zur Auswirkung, und es werden nicht mit Sicherheit die auf der linken Hälfte der Abb. i gezeichneten Lagen L1 bis L4 des Lichtbogens erzielt, sondern die auf der rechten Zeichnungshälfte dargestellten Lagen L1 bis L4, d. h. es wandert zwar der obere Fußpunkt des Lichtbogens nach. außen, aber der untere bleibt im allgemeinen bei normalen Strömstärken ziemlich unverändert stehen.
• Es ist ferner bekannt, bei einer Isolatorenkette an beiden Enden und in der Mitte Schutzringe vorzusehen, die kurze, schräg nach außen gerichtete und mit Spitzen versehene Fortsätze aufweisen, die beim oberen und mittleren Ring nach oben, beim unteren nach unten verlaufen. Bei .dieser bekannten Einrichtung kann jedoch ein Auseinanderziehen des Lichtbogens und die Vermeidung der durch die Spitzenwirkung verursachten starken lokalen Erhitzung nicht .erreicht werden.
• Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und gestattet, auch bei im wesentlichen senkrecht angeordneten Isolatoren, wie Stütz.-, Hänge-, Abspann- Isolatoren, bei denen iafolge übercviegens der thernnischen Komponente die den Lichtbogen nach außen treibende Kraft schräg nach oben wirkt, ein gleichmäßiges Auseinanderziehen und sicheres Abreißen des Lichtbogens unter Vermeidung starker lokaler Erhitzung zu gewährleisten. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die den Lichtbogen aufnehmenden Teile der Löschhörner als gegen die Isolatorachse schräg nach oben verlaufende längere Äste ausgebildet sind. Abb.2 zeigt die Ausführung der Erfindung schematisch für den der Abb. i entsprechenden Fall der Verwendung ringförmiger Schutzelektroden. Während der obere Schutzring von der bisherigen Anordnung gemäß Abb. i unverändert übernommen wird, besitzt die untere Schutzelektrode eine nach oben unter dem Winkel a geneigte Fläche F3, die ein Abwandern des Lichtbogens L in der Richtung der Kraft 1@2 begünstigt, wobei die Lagen des Lichtbogens Ll bis L, durchlaufen werden können.
• Der gleiche Erfindungsgedanke, der in Abb.2 für ringförmige Schutzelektroden dargestellt ist, wobei der Ring als Kreisring oder elliptischer bzw. ovaler Ring ausgebildet sein kann, kann für die Ausbildung anderer üblicher Arten von Lichtbogenschutzarmaturen, wie beispielsweise Schutzhörnern nach Abh.3 oder entsprechenden Schutzhornkreuzen, angewendet werden. Er kann auch dadurch verwirklicht werden, daß an dein Kappen des Isolators: entsprechende hornartige Ausbildungen H gemäß Abb. q. angeformt oder in beliebiger Weise auswechselbar befestigt angeordnet werden.
• Der Erfindungsgedanke kann ,auch Anwendung finden für beliebige Kombinationen der genannten Schutzarmaturen, also beispielsweise für die Anordnung -eines Schutzhornkreuzes als untere und eines Schutzringes als obere Lichtbogenelektrode oder umgekehrt.
• Der in den Abb. i bis q. als, Isolatorenkette dargestellte Isolator J, der durch die erfindungsgemäße Anwendung von - Lichtbogenschutzarmaturen geschützt wird, kann ein beliebiger ein- oder mehrteiliger Freileitungsisolator, also ein Einzelisolator, eine Isolatorenkette oder auch ein Stützer oder eine Durchführung für Innenraum- oder Freiluftverwendung sein.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Lichtboggenschutzeinrichtung für Hochspannun:gs-Isolatoren mit an den beiden Enden- des Isolators vorgesehenen Löschhörnern, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtbogen aufnelunenden Teile der Löschhörner als gegen die Isolatorachse schräg nach oben verlaufende längere Äste ausgebildet sind.
2. 2. Lichtbogensch.utzarmatur für Hochspannungs-Isolatoren nach Anspruch i, da-,durch gekennzeichnet, da.ß das schräg nach oben geöffnete Löschhorn durch ringförmige Armaturen gebildet wird.
3. 3. Lichtbogenschutzarmatur für Horhspannungs-Isolatoren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß das . schräg noch :oben geöffnete Löschhorn durch Schutzhörner oideri S.chutzhornkreuze gebildet wird. q.. Lichtbogens@chutzarmatur für lioch-,spannungs-Isolatoren nach Anspruch r, da-.durch gekennzeichnet, daß das schräg nach oben geöffnete Löschhorn durch an ,die Kappen bzw. Elektroden der Isolatoren entsprechend angeformte #@oder auswechselbare, beliebig mechanisch befestigte Ausbildungen dargestellt wird. Lichtbogenschutzarmatur für Hochspannungs-Isolatoren nachAnspruch r bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das schräg nach oben geöffnete Löschhorn durch beliebige Kombination zwischen Schutzhornkreuzen, Schutzhörnern, Schutzringen öder an den Kappen befestigte Lichtbo,genelektroden gebildet wird.