DE428546C - Overvoltage protection device - Google Patents

Description

Überspannungsschutzvorrichtung. Das deutsche Patent 427603 betrifft eine Überspannungsschutzvorrichtung, bei der eine Funkenstrecke mit selbsttätiger Unterbrechung des Erdstromkreises vorhanden ist und die in der Zeit der Unterbrechung des Erdstromkreises auftretenden Überspannungswellen durch einen Kondensator abgeleitet werden.Surge protection device. The German patent 427603 relates to an overvoltage protection device in which a spark gap is present with automatic interruption of the earth circuit and the overvoltage waves occurring at the time of the interruption of the earth circuit are diverted by a capacitor.

Nach der Erfindung wird nun dieser Schutzkondensator als Glimmschutz an sich bekannter Art ausgebildet, der nicht nur einen Verschiebungsstrom durchläßt, sondern den Wellen auch Energie entzieht und ihre Stirn abschleift. Es wird hierdurch diese letztere Wirkung zugefügt, welche bei der Anordnung gemäß dem Hauptpatent nicht vorhanden war.According to the invention, this protective capacitor is now used as a corona protection of a known type, which not only allows a displacement current to pass through, but also removes energy from the waves and grinds their foreheads. It becomes through this this latter effect added, which in the arrangement according to the main patent was not present.

Von den in dem Hauptpatent erwähnten Schaltungsmöglichkeiten eignet sich besonders diejenige, bei der der Glimmschutz parallel zu der ganzen anderen Überspannungsschutzvorrichtung liegt. Es wird dadurch der Aufbau wesentlich vereinfacht.Suitable from the circuit options mentioned in the main patent especially the one in which the corona protection parallel to all of the other Overvoltage protection device is located. This significantly simplifies the structure.

Gegenüber der bekannten Anordnung, bei der Glimmschutz und Hörnerableiter parallel geschaltet werden, besitzt die neue Schutzvorrichtung den Vorteil, daß die Funkenstrecke sehr schnell ausgeschaltet wird, so daß einerseits der Erdungswiderstand nur kurze Zeit beansprucht bleibt, anderseits die Verwendung von Elektrodenformen möglich ist, die einen dynamischen Auftrieb zum Löschen des Lichtbogens nicht hervorrufen. Während sonst Hörner verwendet werden. müssen, deren Entladeverzug verhältnismäßig groß ist, ermöglicht die rasch wirkende, unter Öl vor sich gehende Unterbrechung des Erdkreises die Benutzung von Kugelelektroden mit großen Krümmungsradien oder von Plattenelektroden, so daß dadurch der Entladeverzug der Funkenstrecke erheblich heruntergesetzt und die bei Gewittern sonst leicht eintretende übermäßige Beanspruchung der Glimmschutzglocke verhindert wird. -In Abb. i ist das Schaltungsschema der neuen Anordnung gezeigt. L ist die hochspannungsführende Leitung, E die Erde, dazwischen befindet sich der Glimmschutz G und parallel dazu die Funkenstrecke F mit ihrem Vorschaltwiderstand W und ihrem Erdungsschalter S, dessen Magnetspule M entweder in Reihe mit dem Widerstand oder parallel zu einem Teil =desselben angeordnet sein kann. Die beschriebene Zusammenstellung der beiden Überspannungsschutzapparate, zu denen der eine die Wellen flacht,- jedoch ihre Amplitude nur in mäßigen Grenzen heruntersetzt, der andere dagegen die Amplitude nach Verlauf eines mäßigen Entladeverzuges sehr erheblich ermäßigt und dadurch den ersten Apparat schützt, ermöglicht es, dadurch, daß Lichtbögen entweder ganz vermieden oder unter 01 schnell ausgeschaltet werden, die beiden Teile zu einem praktisch recht bequemen, gemeinsamen Apparat zusammenzubauen.Compared to the known arrangement in which the glow protection and horn arrester are connected in parallel, the new protective device has the advantage that the spark gap is switched off very quickly, so that on the one hand the earthing resistance is only required for a short time, on the other hand the use of electrode shapes is possible do not create dynamic buoyancy to extinguish the arc. While otherwise horns are used. must, whose discharge delay is relatively large, the rapidly acting interruption of the earth's circle under oil enables the use of spherical electrodes with large radii of curvature or of plate electrodes, so that the discharge delay of the spark gap is considerably reduced and the excessive stress that otherwise easily occurs during thunderstorms the glow protection bell is prevented. -In Fig. I the circuit diagram of the new arrangement is shown. L is the high-voltage line, E is the earth, between the corona protection G and parallel to it the spark gap F with its series resistor W and its earthing switch S, the magnet coil M of which can be arranged either in series with the resistor or in parallel with a part of it . The described combination of the two overvoltage protection devices, to which one flattens the waves, - however, reduces their amplitude only within moderate limits, while the other, on the other hand, reduces the amplitude very considerably after the course of a moderate discharge delay and thus protects the first device, makes it possible, that arcs are either avoided completely or quickly switched off under 01 , the two parts can be assembled into a practically very convenient, common apparatus.

Zweckmäßig wird dabei der Unterbrechungsschalter des Erdstromkreises, der als Ölschalter ausgebildet ist, als Sockel des Ganzen benutzt und trägt auf seinem Deckel die Funkenstrecke und den Glimmschutz. Eine Ausführungsform ist in Abb. 2 in schematischem Schnitt dargestellt. i ist das Olgefäß des Unterbrechers, 2 dessen Schaltmesser, 3 der zur Öffnung dieses Schaltmessers dienende Magnet, 4 dessen Spule, welche von dem Erdstrom oder einem Teil desselben durchflossen ist. 5 ist der Deckel des Ölschalters, in dem die Durchführungen 6, 7 angebracht sind. Auf dem Deckel ist ein bügelförmiger Träger 8 aufgebaut, der auf der einen Seite den oberen Rechen 9 des Glimmschutzes, auf der anderen Seite die obere Elektrode io der Funkenstrecke trägt. Letztere ist, wie sieh aus dem Schema Abb. i ergibt, von dem geerdeten Bügel 8 isoliert, und parallel zu dieser Isolation befindet sich der Widerstand ii zur Begrenzung des Erdschlußstromes. Dieser Widerstand wird zweckmäßig einen solchen Ohmwert erhalten, daß er gemeinsam mit der Auslösespule 4 etwa den «'ellen«4derstand der zu schützenden Wicklungen darstellt.The circuit breaker for the earth circuit is useful, which is designed as an oil switch, used as the base of the whole and carries on the spark gap and the corona protection on its cover. One embodiment is in Fig. 2 shown in schematic section. i is the oil container of the breaker, 2 its switch blade, 3 the magnet used to open this switch blade, 4 its coil through which the earth current or part of it flows. 5 is the cover of the oil switch in which the bushings 6, 7 are attached. A bow-shaped carrier 8 is built up on the cover, on one side the upper rake 9 of the corona protection, on the other side the upper electrode io the spark gap carries. The latter is, as can be seen from the diagram in Fig. I, isolated from the grounded bracket 8, and is located parallel to this insulation the resistor ii to limit the earth fault current. This resistance becomes appropriate get such an ohmic value that it together with the trip coil 4 about the "Ellen" 4 represents the position of the windings to be protected.

Auf der Durchführung 6 ist die untere Elektrode 12 der Funkenstrecke, auf der Durchführung 7 der untere Rechen 13 des Glimmschutzes angebracht, welch letzterer z. B. die Glasglocke 14 des Glimmschutzes trägt. Die Zuleitung 15 von der Hochspannung führt zum oberen Ende des Durchführungsisolators 7.On the bushing 6 is the lower electrode 12 of the spark gap, mounted on the implementation 7 of the lower rake 13 of the corona protection, which the latter z. B. carries the bell jar 14 of the corona protection. The lead 15 of the high voltage leads to the upper end of the bushing insulator 7.

Wie sich aus der schematischen Skizze ergibt, ist der Aufbau verhältnismäßig einfach, nimmt wenig Platz in Anspruch und ermöglicht, alle Teile in einem gemeinsamen Apparat zusammenzufassen, so daß an Ort und Stelle keine weiteren Arbeiten als nur der Anschluß der Hochspannungsleitung bei 15 und der Erdleitung am Deckel s notwendig sind.As can be seen from the schematic sketch, the structure is proportionate simple, takes up little space and allows all parts in one common Apparatus to be summarized so that there is no more work on the spot than just the connection of the high-voltage line at 15 and the earth line at the cover s necessary are.

Als besonders zweckmäßig erweist sich eine Abschirmung der Funkenstrecken io, 12 gegen den Glimmschutz 9, 13, 14, einerseits um ein Überschlagen von Lichtbögen von der Funkenstrecke zum Glimmschutz, anderseits um eine etwa unerwünschte Bestrahlung der Funkenstrecke durch den Glimmschutz zu verhindern. Ferner ermöglicht diese Abschirmung, welche in der Abb. 2 mit 16 bezeichnet ist, einen Schutz der Funkenstrecke gegen Staub und atmosphärische Einflüsse, welche die Wirkung beeinträchtigen können. Die Abschirmung 16 kann entweder, wie in Abb. 2 dargestellt, aus einem Isolierrohr bestehen, welches gegebenenfalls an den Enden abgeschlossen ist, oder nur aus einem teilweise wirksamen Schirm. Letztere Anordnung wird man unter Umständen verwenden, wenn man im Gegensatz zu dem Vorstehenden die Bestrahlung der Funkenstrecke durch den Glimmschutz ausnutzen will, um den Entladeverzug der Funkenstrecke zu verringern.A shielding of the spark gaps has proven to be particularly useful io, 12 against the corona protection 9, 13, 14, on the one hand to a flashover of arcs from the spark gap to the corona protection, on the other hand about any undesired radiation to prevent the spark gap through the corona protection. Furthermore, this shielding enables which is designated in Fig. 2 with 16, a protection of the spark gap against Dust and atmospheric influences, which can impair the effect. the Shield 16 can either, as shown in Fig. 2, consist of an insulating tube, which is optionally closed at the ends, or only partially effective umbrella. The latter arrangement will be used under certain circumstances if one in contrast to the above, the irradiation of the spark gap through the corona protection wants to exploit in order to reduce the discharge delay of the spark gap.

In Abb. 2 ist der Widerstand ii in Luft unterhalb des Trägers 8 angeordnet. Es ist auch möglich, ihn in das Öl des Ölschalters oder ein gesondertes Ölgefäß zu legen. Die Anordnung in Luft aber bietet den wesentlichen Vorteil, daß der Widerstand leichter zugänglich und daher leichter auswechselbar ist. Man kann ihn sogar an dem Träger durch Steckkontakte befestigen, von denen nur der eine gegen den Träger isoliert sein muß ; dann läßt sich der Widerstand durch einfaches Herausziehen entfernen und durch einen anderen ersetzen, z. B. wenn er für einen anderen Wellenwiderstand angepaßt werden soll.In Fig. 2 the resistor ii is arranged in air below the carrier 8. It is also possible to put it in the oil of the oil switch or in a separate oil container to lay. The arrangement in air, however, offers the essential advantage that the resistance is more accessible and therefore easier to replace. You can even watch it attach to the carrier by means of plug-in contacts, only one of which is against the carrier must be isolated; then the resistor can be removed by simply pulling it out and replace with another, e.g. B. if he is looking for a different wave impedance should be adjusted.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE: i. Überspannungsschutzvorrichtung nach Patent 427603, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Überbrückung der Öffnung im Erdweg dienende Kondensator als Glimmschutz ausgebildet ist. PATENT CLAIMS: i. Overvoltage protection device according to patent 427603, characterized in that the capacitor serving to bridge the opening in the earth path is designed as a corona protection. 2. Überspannungsschutzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Glimmschutz zwischen Leitung und Erde sowie parallel zu Funkenstrecke, Erdungswiderstand und Erdunterbrecher liegt. 2. Surge protection device according to claim i, characterized in that the corona protection between the line and Earth and parallel to the spark gap, earth resistance and earth breaker. 3. Überspannungsschutzvorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Glimmschutz, Funkenstrecke, Erdungswiderstand und Erdunterbrecher zu einem gemeinsamen Apparat zusammengebaut sind. 3. Overvoltage protection device according to claim i and 2, characterized in that that corona protection, spark gap, earthing resistor and earth breaker become one common Apparatus are assembled. 4. Überspannungsschutzvorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ölschalter ausgebildete Erdunterbrecher Funkenstrecke und Glimmschutz trägt. 4. Surge protection device according to claim i to 3, characterized in that the earth breaker designed as an oil switch spark gap and corona protection. 5. Ü berspannungsschutzv orrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Erdungswiderstand leicht auswechselbar in Luft angeordnet ist. 5. Ü overvoltage protection device according to claim i to 4, characterized in that the earthing resistor is arranged in the air so as to be easily exchangeable is. 6. Überspannungsschutzvorrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke mit isolierenden Schirmen umgeben ist.6. Surge protection device according to claim i to 4, characterized in that that the spark gap is surrounded by insulating shields.