DE364603C

DE364603C - Einrichtung zum Schutz der Isolation elektrischer Maschinen und Apparate gegen Beschaedigung durch UEberspannungen

Info

Publication number: DE364603C
Application number: DEA32643D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1922-11-28

Description

Zum Schutz der festen und) flüssigen Isolation elektrischer Maschinen und Apparate soll nach dem Patent 360974 parallel zu der zu schützenden Isolation eine vorzugsweise S mit Erde verbundene und praktisch ohne Zeitverzögerung· durchschlagende Funkenstrecke angeordnet werden und das Durchschlagen eine schnelle Abschaltung der Apparate oder Maschinen bzw. die Enterregung der letztereu oder beides bewirken. Es soll dadurch verhindert werden, daß der zum Durchschlagen der zu schützenden festen oder flüssigen Isolation erforderliche Zeitwert erreicht wird.
Da bei einer Luftfunkenstrecke der Durchschlag oft unter starker Flammenbildung ■erfolgt, kann an ihrer Stelle auch eine mit flüssigem Dielektrikum, z. B. Öl, umgebende Funkenstrecke angeordnet werden, da diese bei entsprechender Konstruktion in einem kürzeren Zeitintervall durchschlägt als die feste Isolation und der Zeitunterschied zwischen diesen beiden Zeitintervallen ausreicht, um die Maschinen und Apparate vor dem Durchschlagen der festen Isolation abzuschalten bzw. die Enterregung herbeizuführen.

Es ist nun nicht immer erwünscht, daß beim Auftreten einer Überspannung jedesmal die Abschaltung der Maschinen und Apparate bzw. die Enterregung oder beides stattfindet.

Ganz besonders würde diese Betriebsunterbrechung störend empfunden werden, wenn die Schutzeinrichtung bei Generatoren zur Anwendung kommt, die ein ausgedehntes Netz mit Strom versorgen, und wenn ein hinlänglicher Ersatz für den abgeschalteten Stromerzeuger nicht vorhanden ist.

In vielen Fällen des Auftretens von Überspannungen ist ein Abschalten der Apparate und Maschinen auch nicht erforderlich und ein einfacher Spannungsausgleich für den Schutz der Isolation ausreichend. Nach der Erfindung soll daher bei der Einrichtung nach dem Hauptpatent außer der parallel zur zu schützenden Isolation angeordneten Funkenstrecke, welche beim Durchschlagen¹ eine schnelle Abschaltung oder Enterregung der Maschinen oder Apparate oder beides bewirkt, eine weitere Funkenstrecke angeordnet werden, deren Überschlagsspannung unterhalb derjenigen der ersteren liegt. Diese zusatzliehe Funkenstrecke soll aber entweder eine Abschaltung oder Enterregung der Maschinen oder Apparate überhaupt nicht oder erst nach einem größeren Zeitintervall bewirken und vorwiegend dadurch als Schutz dienen, daß sie einen Ausgleich der Spannung herbeiführt oder einleitet.

Auf diese Weise erhält man eine Schutzeinrichtung, die allen vorkommenden Fällen Rechnung trägt und bei der nur dann, wenn es unerläßlich ist, die Abschaltung der Maschinen und Apparate oder die Enterregung erfolgt.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung mi-t der Zeichnung des Hauptpatents eine Einrichtung zum Schutz eines auf einen Transformator arbeitenden Drehstromgenerators dargestellt, dessen Nullpunkt geerdet ist. α bezeichnet den Generator, b dessen Feldwicklung, welche von der Erregermaschine c erregt wird, d den Transformator mit der Niederspannungsseite e und der Hochspannungsseite f, g die im Sinne des Hauptpatents auf der Niederspannungsseite des Transformators angeordnete Funken- strecke, haie an deren geerdeten Elektroden

angeschlossenen, den Entladestrom begrenzenden Widerstände und i eine Einrichtung, welche beim Durchschlagen der Funkenstrecke durch Schließen des Kontaktes k die Ausschaltung des ölschalters m vermittels seines Auslös eorganes I und die Abschaltung· der Erregung vermittels des Auslöseorganes η bewirkt.

Nach der Erfindung ist außer der Funkenstrecke g eine weitere Funkenstrecke ο vorgesehen, deren Überschlagsspannung unterhalb derj enigen der Funkenstrecke g liegt. Die Elektroden p sind über Widerstände q, welche ebenso wie die Widerstände h zur Begrenzung des nach Erde fließenden Stromes dienen, mit Erde verbunden. Bei der Einrichtung nach Abb. ι ist in die Erdleitung ein der Einrichtung i entsprechendes Organ, welches die Abschaltung des ölschalters m oder die Aberregung der Erregermaschine c bewirkt, überhaupt nicht geschaltet.

In allen Fällen wird beim Auftreten von Überspannungen bestimmter Höhe die Funkenstrecke 0 durchschlagen und¹ einen Spannungsausgleich herzustellen bestrebt sein. Der Überschlag bei der Funkenstrecke g wird aber nur dann bzw. erst dann erfolgen, wenn die Größe der Überspannung einen bestimmten höheren Wert erreicht hat. Dann ist aber auch die Ausschaltung des ölschalters in bzw. die Aberregung der Erregermaschine c notwendig, und es geschieht dieses momentan entsprechend dem Hauptpatent, indem der überg nach Erde fließende Strom den Kontaktschluß der Relaiseinrichtung i herbeiführt.

Unter Umständen kann es von Vorteil sein,

daß auch die zusätzliche Funkenstrecke eine Abschaltung oder Enterregung der Maschine oder beides bzw. eine Abschaltung der Apparate hervorruft, nämlich dann, wenn die Zeitdauer der Überspannung, deren Höhe nicht ausreicht, um die Abschaltung· durch Vermittlung der Funkenstrecke g· zu bewirken, einen bestimmten, für die Gefahr des Durchschlagens der festen oder flüssigen Isolation maßgebenden Wert erreicht hat. Man wird dann in die von der Funkenstrecke 0 nach¹ Erde führende Leitung q ein mit einstellbarer Zeitverzögerung ausgestattetes Relais einschalten, welches nach Ablauf der festgesetzten-Zeitdauer die Betätigung der Auslöseorgane I für den Hauptschalter undiw für die Aberregung herbeiführt.

Anstatt dieses mit einstellbarer Zeitverzögerung versehene Relais in die gemeinsame Erdleitung¹ q der Elektroden £ zu) verlegen, kann man auch die Anordnung· entsprechend Abb. 2 der Zeichnung treffen, indem man! jede der Elektroden über eine derartige Relaiseinrichtung r, welche hier beispielsweise als Hitzdrahtvorrichtungen dargestellt sind, mit der Erdleitung verbindet und die Kontakte vorteilhafterweise parallel zueinander und auch parallel zur Kontaktstelle k des Relais i schaltet. Dadurch wird erreicht, daß auf jeden Fall bei längerer Zeitdauer der Überspannung, gleichgültig, ob der Spannungsausgleich nach Erde oder zwischen den Phasen erfolgt, die Auslöseorgane I und η erregt werden und damit die Abschaltung des ölschaltersi m und die Aberregung der Erregermaschine vor sich geht.

In ähnlicher Weise wie bei den Funkenstrecken des Hauptpatents kann auch' die Empfindlichkeit der zusätzlichen Funkenstrecken durch geeignete Hilfsmittel, beispielsweise durch künstliche Ionisierung, durch besondere Gestaltung der Überschlagselektroden o. dgl., erheblich gesteigert werden. •

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zum Schutz der festen oder flüssigen Isolation elektrischer Maschinen und Apparate gegen Beschädigung durch Überspannungen, nach Patent 360974, dadurch gekennzeichnet, daß außer der praktisch ohne Zeitverzögerung ansprechenden Funkenstrecke eine weitere Funkenstrecke angeordnet ist, deren Überschlkgsspannung unterhalb derjenigen der ersteren liegt, und die beim Durchischlagen nur einen Ausgleich der Spannung herbeiführt oder einleitet, aber eine Abschaltung oder Enterregung der Maschinen oder Apparate oder beides entweder überhaupt nicht oder erst nach einem größeren Zeitintervall bewirkt.

2. Einrichtung nach] Anspruch! 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die gemeinsame Erdleitung der zweiten Funkenstrecke ein mit einstellbarer Zeitverzögerung ausgestattetes Relais·, beispielsweise ein Hitzdrahtinstrument, eingeschaltet ist, das nach seinem Ablauf eine Abschaltung oder Enterregung der Maschinen oder Apparate oder beides bewirkt.

3. Einrichtung nach Anspruch! 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phase der. zweiten Funkenstrecke über ein mit einstellbarer Zeitverzögerung ausgestattetes Relais (r) mit der Erdleitung verbunden ist, wobei dessen Kontakte vorteilhafterweise parallel zueinander und parallel zu dem Kontakte (k) des die schnelle Abschaltung oder Enterregung oder beides herbeiführenden Relais (i) geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.