DE323793C - Protective resistance against traveling waves for series connection with the part of the line to be protected - Google Patents

Description

Schutzwiderstand gegen Wanderwellen für Reihenschaltung mit dem zu schützenden Leitungstell. Die in elektrischen Leitungsanlagen auftretenden Wanderwellen bilden in der Regel eine Gefahr für die in die Leitungsanlage eingeschalteten Apparate. Man sucht deshalb die Apparate gegen die Wanderwellen zu schützen. Als Schutzmittel verwendet man_ Widerstände, die entweder parallel oder in Reihe mit den zu schützenden Apparaten angeordnet werden: Durch Parallelwiderstände schützt man z. B. die Primärwicklungen der Stromwandler, durch Reihenwiderstände die Spannungswandler der Hochspannungsanlagen. Man verfolgt dabei die Absicht, mit einem Parallelwiderstand die Wanderwelle an dein geschützten Apparat vorbeizuleiten und ihre Energie in anderen Teilen der Leitungsanlage sich verzehren zu lassen. Die Vorschaltividerstände sind dazu bestimmt, die Energie der Wanderwellen selbst wenigstens zum Teil zu verzehren, so daß auf die ini Leitungszuge dahinter liegenden Apparate jedenfalls nur ein Bruchteil der NYanderwellenenergie entfällt.Protective resistance against traveling waves for series connection with the to protective line position. The traveling waves that occur in electrical wiring systems usually pose a risk to the devices connected to the line system. One therefore tries to protect the apparatus against the traveling waves. As a means of protection one_ uses resistors that are either in parallel or in series with those to be protected Apparatus are arranged: By parallel resistors one protects z. B. the primary windings the current transformer, through series resistors the voltage transformers of the high-voltage systems. One pursues the intention to approach the traveling wave with a parallel resistance bypassing your protected apparatus and its energy in other parts of the pipeline system to be consumed. The ballast resistors are intended for the energy to consume at least part of the traveling waves themselves, so that on the ini line trains Apparatus behind it is only a fraction of the Nanderwave energy not applicable.

Für diese Schutzwiderstände verwendet man in der Pegel Widerstandskörper in Gestalt von festen Blöcken, Stäben, Platten o. dgl., die wegen ihrer Kleinheit, Billigkeit, Handlichkeit und großen Wärmekapazität Metalldrahtwiderständen und Flüssigkeitswiderständen vorgezogen werden. Für die Herstellung solcher Widerstände, die hier kurz »Blockwiderstände« genannt werden sollen, verwendet man in der Regel siliziumhaltige Stoffe, wie Karborandum oder glas im Handel als Silit bekannte Material. Diese Stoffe sind Gemenge aus leitenden und nichtleitenden Teilchen. Die Zumischung einer größeren oder kleineren Menge des Nichtleiters ist dabei das Mittel, den spezifischen Widerstand des herzustellenden Widerstandes zu beeinflußen und auf die gewünschte Höhe zu bringen.Resistor bodies are used in the level for these protective resistors in the form of solid blocks, rods, plates or the like, which because of their small size, Cheapness, handiness and large heat capacity metal wire resistors and liquid resistors be preferred. For the production of such resistors, which are referred to here for short as "block resistors" should be mentioned, one usually uses silicon-containing substances such as carborandum or glass material known commercially as Silit. These substances are mixtures of conductive and non-conductive particles. The addition of a larger or smaller amount of the dielectric is the means of determining the specific resistance of the material to be produced To influence resistance and bring it to the desired level.

Diese Widerstände haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. Wenn inan also die angelegte Spannung steigert, so steigt mit ziinehmender Erwärmung die Stromstärke mehr als die Spannung.These resistors have a negative temperature coefficient. if So inan the applied voltage increases, it increases with decreasing warming the amperage more than the voltage.

Versuche haben nun gezeigt, daß neben dieser Abhängigkeit des Widerstandswertes von der Spannung noch eine andere besteht, die zwar der Form nach der ersten ähnlich, aber physikalisch ihr ganz fremd ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bei sehr kurzen Spannungsstößen, wie sie beim Weglaufen von Wanderwellen über einen Widerstand vorkommen, der Widerstandswert ebenfalls von der Spannung abhängig ist, und zwar auch in der Weise, daß er sinkt, -wenn die Spannung steigt. Mit der erwähnten Abhängigkeit des Widerstandswertes von der Temperatur hat aber diese Erscheinung nichts zu tun, denn die Energie der Spannungsstöße ist viel zu klein für die Erwärmung des Widerstandes.Tests have now shown that in addition to this dependence on the resistance value of the tension there is still another, which, although similar in form to the first, but physically it is quite alien to it. It has been found that with very short voltage surges, such as those caused by traveling waves running away over a Resistance occur, the resistance value also depends on the voltage, and also in such a way that it sinks when the tension rises. With the mentioned However, the dependence of the resistance value on the temperature has this phenomenon nothing to be done, because the energy of the voltage surges is far too small for the heating of resistance.

Diese Beobachtung - lehrt, daß es nicht zweckmäßig ist,. derartige Widerstände für Zwecke des 'Merspannungsschutzes als Vorschaltwiderstände zu benutzen, wohl aber sehr zweckmäßig, sie als Nebenschlüsse oder Cberhriickungswiderstände zu verwenden. Als NebCliSCIlltlß zur Primärwicklung eines Stromwandlers z. B. ist also ein solcher M-derstand vortrefflich geeignet. Als Vorschaltwiderstalnl. . eines Spannungswandlers hingegen ist er wenig geeignet, Wanderwellen von der Wicklung fernzuhalten oder ausreichend abzuschwächen, während er liatiirlich für die Begrenzung des Stromes bei Kurzschlüssen in der Wicklung und für die Beschleunigung des Durchschnielzens der Sicherung (infolge seines negativen Temperaturkoeffizienten) seinen Nutzen hat.This observation - teaches that it is not expedient. such To use resistors as series resistors for the purpose of overvoltage protection, but very much expedient to use them as shunts or contact resistances to use. As NebCliSCIlltlß to the primary winding of a current transformer e.g. Are you so such a m-state is excellently suited. As a ballast resistor. . one Voltage converter, however, it is not very suitable for traveling waves from the winding to keep away or attenuate sufficiently while serving for the limitation of the current in the event of short circuits in the winding and for the acceleration of the cutting through the fuse (due to its negative temperature coefficient) is useful.

Durch vorliegende Erfindung wird es ermöglicht, als Vorschaltwiderstand für Spannungswandler, als Vorkontaktwiderstand für Schalter und in anderen Fällen, in denen .ein Schutzwiderstand gegen Wanderwellen in Reilienschaltullg niit dein zu schützenden Leitungsteil gebraucht wird, einen Blockwiderstand niit einem gegen sehr rasch verlaufende Spannungsstöße wenigstens in der Größenordnung festen Widerstandswert zu verweilden. Die Erfindung geht von der folgenden Auffassung der erwähnten unliebsamen Erscheineng bei den bekannten Blockwiderständen aus: Die leitenden Teilchen liegen in dein Gemenge in allen möglichen Abständen voneinander, oft getrennt durch die isolierenden Teilchen. Beien Auftreffen eines Spannungs- j Stoßes werden sich zwischen den leitenden Teilchen durch Überschläge leitende Brücken bilden. Ihre Zahl muß mit der Höhe der Spannung wachsen, da zunehmend größere Abstände überbrückt werden, und da die Leitungsbrücken in Parallelschaltung auftreten, , so muß eine Erniedrigung des Widerstandswertes bei steigender Spannung herauskominen.The present invention makes it possible as a series resistor for voltage transformers, as a pre-contact resistor for switches and in other cases, in which. a protective resistance against traveling waves in Reilienschaltullg niit your line part to be protected is needed, a block resistance niit one against Very rapid voltage surges, at least in the order of magnitude of a fixed resistance value to linger. The invention is based on the following conception of the unpleasant ones mentioned Appear in the well-known block resistors from: The conductive particles lie in your mix at all possible distances from each other, often separated by the insulating particles. When a voltage surge occurs, between the conductive particles form conductive bridges by flashovers. Your number must grow with the level of tension, as increasingly larger distances are bridged, and since the line bridges are connected in parallel, a decrease must be made of the resistance value come out with increasing voltage.

Um die Möglichkeit der Widerstaildsverminderung infolge eines solchen Vorganges zu vermeiden, werden nach der Erfindung Blockwiderstände niit einer leitend zusainmenhängenden Grundmasse verwendet. Geeignet sind Widerstände, die ein Metallox@Fc1, im besonderen solche, die ein Kupferoxyd als Grundmasse enthalten. Beispielsweise wer- , den Widerstandsstäbe aus einem Gemenge von Kupferoxyd und Kupferoxydul verwendet, die unter Fer nlialtung reduzierender Stoffe, wie Kohle, in Formen gegossen und nachher durch Erwärmen der Enden und Eintauchen in ein Reduktionsmittel, z. B. Alkohol, mit fest haftenden kupfernen Anschlußkappeiz versehen sind. Die fertigen Stäbe pflegen Teilchen von Kupferoxyd und Ktipferoxydtil eingesprengt zti enthalten, auch eine Art von Legierung oder fester Lösung der einen Verbindung in der anderen scheint aufzutreten.About the possibility of a reduction in resistance as a result of such To avoid this process, block resistors become conductive according to the invention coherent matrix used. Resistors that have a Metallox @ Fc1, in particular those that contain a copper oxide as a base. For example resistance bars made from a mixture of copper oxide and copper oxide are used, those with removal of reducing substances, such as coal, are poured into molds and afterwards by heating the ends and immersing them in a reducing agent, e.g. B. alcohol, are provided with firmly adhering copper connection cap. Maintain the finished bars Particles of copper oxide and Ktipferoxydtil sprinkled zti contain, also one Type of alloy or solid solution of one compound appears in the other to occur.

Der leitenden Grundmasse können nicllt-Icitende Teilchen zur Erhöhung des spezifischen `Widerstandes beigemengt sein.Non-conductive particles can be used to increase the conductive matrix the specific resistance.

Blockwiderstände, die in der Hauptsache aus Metalloxyden bestehen und als Vorschaltwiderstä nde voll Blitzableiter-Funkenstrecken verwendet werden sollen, sind bekannt, ebenso BI gclcl;-iderstände aus Kupferoxyden für Heizzwecke. Neu ist die Verwendung von Blockwiderständen finit wenigstens einem Metalloxyd als leitend zusammenhängender Csrundinasse für die angegebenen Zwecke, in denen ihre auf den leitenden Zusammenhang der Grundmasse zurückgeführte Eigentüiiilichkeit, den Widerstand gegen sehr rasch verlaufende Spannungsstöße mit der Höhe der Spannung nur in mäßigem Umfange zu än-(-lern, ausgenutzt wird.Block resistors, which mainly consist of metal oxides and lightning rod spark gaps can be used as ballast resistors are known, as are BI gcl; resistors made of copper oxides for heating purposes. What is new is the use of block resistors finite at least one metal oxide as conducting connected Csrundinasse for the stated purposes in which their peculiarity traced back to the leading connection of the basic mass, the resistance to very rapid voltage surges with the level of the voltage to be changed only to a moderate extent - (- is used.

Die neuen Widerstände haben in der Tat einen gegen rasch verlaufende Spannungsstöße in der Größenordnung festen Widerstandswert und gleichen außerdem den bekannten Blockwider ständen durch die Größenordnung ihres spezifischen Widerstandes und durch den negativen Tenil)eraturkoeffizienten. Der Widerstand gegen Spannungsstöße verringert sich, wie Versuche gezeigt haben, nur etwa auf zwei Drittel bis auf die Hälfte, während der Widerstandswert der Silitwiderstände auf einige Hundertel des normalen Wertes heruntergeht.Indeed, the new resistance has one against the rapidly moving one Voltage surges in the order of magnitude of the fixed resistance value and, moreover, the same the known block resistors stand by the order of magnitude of their specific resistance and by the negative tenil) erature coefficient. The resistance to voltage surges as tests have shown, only about two-thirds apart from that Half, while the resistance value of the silit resistors to a few hundredths of the normal value goes down.

Claims (1)

PATENT-ANSpRÜCHE: i. Schutzwiderstand gegeli Wanderwellen für Reihenschaltung finit dein zu schlitzenden Leitungsteil, ein besonderen als Vorschaltwiderstand eines Spannungswandlers oder Vorkontaktwiderstand eines Schalters, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Blockwiderstandes, dein durch eine leitend zusammenhängende Grundmasse, insbesondere durch eine bei Blockwiderständeli bekannte, aus wenigstens einem Metalloxvd bestehende Grundmasse, ein gegen sehr rasch verlaufende Spannuligsstöße (Wanderwelleil) in der Größenordnung fester Widerstandswert gegeben ist. Ausführungsform nach Anspruch i, gekennzeichnet durch einen Blockwiderstand, der wenigstens ein Kupferoxyd als Grundmasse enthält.PATENT CLAIMS: i. Protective resistor against traveling waves for series connection finite your line part to be slotted, a special one as a series resistor a voltage converter or pre-contact resistance of a switch through the use of a block resistor, your through a conductive connected Base material, in particular by a known from Blockwiderständeli, from at least a metal oxide existing base material, a against very quickly running tension shocks (Wanderwelleil) is given in the order of magnitude of a fixed resistance value. Embodiment according to claim i, characterized by a block resistance, the at least one Contains copper oxide as a base.