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Funkenstreckenstapel, vorzugsweise für Ventilableiter Es ist ein bekanntes
Bestreben, bei Ventilableitern für höhere Spannungen die Bauhöhe herabzusetzen.
Die zulässigeSpannungsbeanspruchung für die Längeneinheit ist bei einem Stapel von
spannungsabhängigen Widerständen für jede Art von Widerstandsmaterial auf einen
bestimmten Wert begrenzt, während die Funkenstrecken so ausgeführt sein können,
daß sie sehr verschiedenen Raum beanspruchen. Es gibt Ventilableiter, bei denen
der Funkenstreckenstapel eine doppelt so große Höhe als die spannungsabhängigen
Widerstände beansprucht, aber andererseits auch solche, bei denen der Stapel halb
so viel Raum wie die Widerstände beansprucht. Bei der Konstruktion eines Funkenstreckenstapels
geringer Bauhöhe ist eine der Schwierigkeiten die, eine genügende Höhe für die Widerstandskörper,
die sogenannten Steuerwiderstände, zu erhalten, die die Spannungsverteilung bei
Netzfrequenz längs des Funkenstreckenstapels steuern. Es ist eine bekannte Methode,
die Elektroden im Funkenstreckenstapel als runde Metallscheiben auszuführen, die
mit Auspressungen nach beiden Seiten geprägt sind, in die dann die Steuerwiderstände
zickzackfö@rmig eingepaßt werden. In dieser Weise kann man die vertikale Teilung
zwischen den Funkenstreckenscheiben bis
auf kaum mehr als die Hälfte
der Höhe jedes Steuerwiderstandes herabsetzen.
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Gemäß der .Erfindung decken sich die Elektrodenplatten nur _ teilweise,
und sie werden mit einer seitlichen Verschiebung aufeinander gestapelt, z. B. so,
daß sie um die Achse des Ableiters um einen -bestimmten Winkel gegeneinandergedreht
werden. Dies kann man dazu benutzen, die Bauhöhe weiterhin zu vermindern oder bei
unveränderter Bauhöhe den Steuerwiderständen und Abstandsstücken eine reichlichere
Ausdehnung in der Lotrechten zu geben. Man erhält überhaupt freiere Hand für eine
zweckmäßige Ausführung des Elektrodenprofils im Hinblick auf Überschlagsstrecke,
Kriechweg und Löscheigenschaften. Man kann auch z. B. jeden zweiten Steuerwiderstand
einsparen, indem man die verbleibenden je zwei Funkenstrecken überbrücken läßt,
wobei der Steuerwiderstand frei an der zwischenliegenden Elektrodenscheibe vorbeigeht,
die die übrigen Scheiben nicht vollständig deckt. Die Erfahrung zeigt, daß die Steuerung
des Funkenstreckenstapels auch dann befriedigend wird, wenn man die zwischenliegenden
Scheiben elektrisch frei schwebend läßt.
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Die Möglichkeit einer verminderten Bauhöhe kann besonders gut bei
solchen Ableitern ausgenutzt werden, bei denen spannungsabhängige Widerstandsblöcke
und kurze Funkenstreckenstapel abwechselnd in gleichförmiger oder Ungleichförmiger
Verteilung aufeinandergestapelt werden. Bei den kurzen Stapeln, um die es sich hier
handelt, erreicht man das dadurch, daß man in jedem Stapel den Verschiebungszyklus
nicht ganz durchläuft. Dadurch, daß auf diese Weise in allen Gruppen keine Funkenstrecken
direkt übereinander liegen, wird es leicht, Isolationskragen oder Schirme anzuordnen,
die unzulässige Überschläge an der ganzen Funkenstreckengruppe vorbei verhindern,
auch wenn diese vertikal sehr kompakt ausgeführt wird. Ein Beispiel für eine solche
Bauweise ist in den Fig. 2 A, 2 B und 2 C gezeigt.
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Die Fig. i A, i B und i C zeigen im Prinzip, wie ein Elektrodenstapel
gemäß der Erfindung am einfachsten verwirklicht werden kann. Die Teilung ist in
den Fig. i A, i B und i C so ausgewählt worden, daß der Verschiebungszyklus nach
drei Elektroden durchlaufen ist. In Fig. I A sind i Elektroden, sie sind von oben
nach unten mit i" bis ig bezeichnet und der- Übersichtlichkeit halber als schmale
Blechwinkel dargestellt. In Wirklichkeit ist es günstiger, sie als ganze Kreisselektoren
oder Kreissegmente auszuführen, was nichts am Prinzip der Erfindung ändert. 2 sind
Abstandsstücke oder Steuerwiderstände, die eine Höhe gleich dem lotrechten Abstand
zweier Elektroden haben. 3 und .4 sind Abstandsstücke oder Steuerwiderstände von
größerer Höhe, die zwei Elektrodenabstände überbrücken. In den Fig. i A, i B und
i C sind die Stücke 3 als isolierende Abstandsstücke und 4 als Steuerwiderstände
gezeichnet. 5 bezeichnet eine Funkenstrecke zwischen zwei Elektroden. Die Funkenstrecke
5 ist in der Figur unnatürlich groß gezeichnet, da alle Höhenmaße' der Deutlichkeit
halber übertrieben sind. Fig. i B zeigt den gleichen Elektrodenstapel in Aufsicht.
Die Funkenstrecken und Steuerwiderstände liegen alle übereinander längs dreier Linien,
die mit I, II und III bezeichnet sind. Ein schematisches Bild der Anordnung gemäß
Fig. i C zeigt nur die aktiven Teile der Anordnung, nämlich die Steuerwiderstände
und Funkenstrecken.
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Die Fig. a A, 2 B und 2 C zeigen eine Ausführungsform, bei der die
Bauhöhe herabgesetzt ist. Die Gruppen der Funkenstrecken werden abwechselnd mit
spannungsabhängigen Widerständen g gestapelt. Innerhalb einer Funkenstreckengruppe
sind sämtliche Funkenstrecken gegenseitig verschoben, so daß sie nicht genau übereinander
zu liegen kommen. Der Deutlichkeit halber ist die Teilung hier so gewählt, daß der
Verschiebungszyklus nach nur zwei Funkenstrecken durchlaufen ist. Die Gruppe der
Funkenstrecken besteht daher aus zwei Funkenstrecken. Fig. 2 A zeigt einen Schnitt,
der angibt, wie der Stapel vertikal aufgebaut ist. Die Elektroden i sind voneinander
durch Folien 6 isoliert. Für jede neue Strecke innerhalb der Gruppe erhöht sich
die Stapelhöhe nur um einen Betrag, der der Dicke derElektrodenplatte und der Isolationsfolie
entspricht. Sämtliche . Strecken in der Gruppe liegen daher ungefähr in derselben
Ebene. Je mehr Funkenstrecken die Gruppe enthält, desto größer ist der vertikal
eingesparte Platz. Fig. ZB ist ein Schnitt rechtwinklig zur Stapelachse. In der
Figur sieht man die Funkenstrecke 5 in der Mitte auf der Elektrode. Auf jeder Seite
der Funkenstrecke sind Abstandsstücke 2 und 2' gezeigt, wobei a' zweckmäßig aus
einem Steuerwiderstand besteht. Die Bauweise gemäß Ffg.2A und ZB läßt auch zu, daß
jeder Steuerwiderstand vertikal eine. Höhe erhält, die größer als die Höhe der ganzen
Funkenstreckengruppe ist (s. Fig.2C). Der Sitz des Steuerwiderstandes ist dabei
außerhalb des Stapels selbst angeordnet. Alle Steuerwiderstände innerhalb der Gruppe
der Funkenstrecken sind dabei ebenso wie die Funkenstrecken gegeneinander verschoben,
so daß sie nicht genau übereinander zu liegen kommen. Fig. 2 C zeigt diese Anordnung,
wobei 2' einen Steuerwiderstand über einer Funkenstrecke und 4 einen Steuerwiderstand
über mehreren Funkenstrecken bei einer Gruppe von mindestens drei Funkenstrecken
ergibt.
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Fig.3 zeigt schematisch, in Analogie mit den Fig. i C und 2 C, wie
man gemäß der Erfindung die Funkenstrecken auch in einer Reihe hintereinander in
derselben Ebene anordnen kann. Diese Reihe von Funkenstrecken kann auch um einen
Stapel von Steuerwiderständen herum gesetzt werden und eine Gruppe bilden, die in
Reihe mit den spannungsabhängigen Widerständen geschaltet wird.