DE301004C

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Publication number: DE301004C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es ist bekannt, durch Starkstrom gefährdete Schwachstromanlagen vermittels Fein- und Grobsicherungen zu schützen, und zwar verwendet man als Feinsicherung wegen ihrer hohen Isolation Luftleerfunkenstrecken, während als Grobsicherung Hörner- oder Plattenfunkenstrecken mit oder ohne Schmelzsicherung benutzt werden.It is known that low-voltage systems endangered by high-voltage currents by means of fine and To protect coarse fuses, namely one used as a fine fuse because of their high Isolation of air gaps, while horn or plate gaps are used as coarse protection can be used with or without a fuse.

Der leitende Gedanke hierbei ist, die auftretenden Induktionsspannungen bei normalem Betrieb durch das Ansprechen der Luftleerfunkenstrecke unschädlich zu machen, wobei die Grobsicherung erst in Wirkung treten soll, wenn erstere infolge von Überschlägen gewisser Stärke und Dauer defekt geworden ist. Die Folge davon ist, daß. bei der Zerstörung oder dem Versagen der Feinsicherung die in die Schwachstromleitung eingeschalteten Apparate und das sie bedienende Personal zwischen den verhältnismäßig. weit auseinandei liegenden Ansprechgienzen der Fein- und Grobsicherung, deren Überschlagsspannungsunterschied mehrere hundert Volt beträgt, nicht geschützt sind. Da es im Betrieb nun häufig vorkommt, daß die Sicherungen, z. B. wegen ihrer Unzugänglichkeit, nur höchst selten .kontrolliert werdenThe guiding principle here is the induction voltages that occur at normal To render operation harmless by activating the air gap, whereby the coarse safety should only come into effect when the former is certain due to rollover Strength and duration has become defective. The consequence of this is that. in the event of destruction or the failure of the microfuse, the devices connected to the low-voltage line and the staff operating them between the proportionally. widely spaced response gences the fine and coarse fuse, the flashover voltage difference of which is several hundred volts are not protected. Since it now often happens in the company that the Fuses, e.g. B. because of their inaccessibility, only very rarely .controlliert

- können und die Erhöhung der Ansprechgrenze einer Luftleerfunkenstrecke infolge von Überschlägen von gewisser Stärke und Dauer bei einfacher Besichtigung überhaupt nicht erkannt werden kann, ist das Bedienungspersonal der Schwachstromapparate oft ejne lange Zeit mehr oder weniger gefährdet.- can and the increase in the response limit of an air gap due to flashovers of a certain strength and duration not recognized at all during a simple inspection can be, the operator of the low-voltage devices is often a long time more or less at risk.

Durch die Erfindung wird nun bezweckt, die Sicherung der Schwachstromapparate durch die Luftleerfunkenstrecke allein zu erzielen, diese aber einer automatischen Überwachung in der Weise zu unterwerfen, daß ihre Zerstörung oder die · Erhöhung ihrer Überschlagsspannung angezeigt wird, sobald die Spannung der Leitung den vorbestimmten Wert der Überschlagsspannung der Luftleerfunkenstrecke um ein geringes übersteigt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß parallel zu der Luftleerfunkenstrecke eine kurzschließende Plattenfunkenstrecke von hoher' Isolation in die Schwachstromleitung eingeschaltet wird, deren Ansprechgrenze die der Luftleerfunkenstrecke nur so viel übersteigt, als erforderlich ist, um ein Ansprechen zu verhindern, solange die Luftleerfunkenstrecke sich in gutem Zustande befindet. Eine derartige Plattenfunkenstrecke ist z. B. in dem Patent 297892 beschrieben, die einen vollständig gasdichten Abschluß des Funkenstreckenraumes besitzt und wegen der unmittelbaren Berührung der Elektroden mit der Außenluft eine gute Wärmeableitung gewährleistet, so daß auch die Beständigkeit der Ansprechgrenze gesichert ist.The invention now aims to secure the low-voltage devices to achieve the air gap alone, but this with automatic monitoring subject in such a way that their destruction or the increase in their flashover voltage is indicated as soon as the voltage is applied the line the predetermined value of the sparkover voltage of the air gap by a little. This is achieved according to the invention in that parallel to the air gap has a short-circuiting plate spark gap of high insulation in the low-voltage line is switched on, the response limit of which is that of the air gap exceeds only as much as is necessary to prevent response, as long as the The air gap is in good condition. Such a plate spark gap is z. B. in the patent 297892 described, a completely gas-tight closure of the Spark gap space and because of the direct contact of the electrodes with the outside air ensures good heat dissipation, so that the resistance of the Response limit is secured.

Tritt bei einer in dieser Weise gesicherten Schwachstromanlage eine Stromspannung auf, die über der Betriebsspannung liegt, so wird sie durch die Luftleerfunkenstrecke aufgenommen, solange diese ihre Ansprechgrenze nicht erhöht hat oder gar defekt geworden ist. Ist das aber der Fall, so tritt die Plattenfunkenstrecke sofort in Tätigkeit und bewirkt einen Kurzschluß, wodurch das BedienungspersonalIf a voltage occurs in a low-voltage system secured in this way, which is above the operating voltage, it is absorbed by the air gap, as long as this has not increased its response limit or has even become defective. is but if this is the case, the plate spark gap immediately comes into action and causes one Short-circuit, causing the operating staff

der Schwachstromapparäte auf die ·· schadhaft gewordene Sicherung aufmerksam gemacht wird und sie sofort ersetzen kann.of the low-voltage devices on the ·· defective become aware of the fuse and can replace it immediately.

Auf der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Sicherungsanordnung gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Isoliertransformator veranschaulicht, der in an sich bekannter Weise zur Trennung der Betriebsapparate von den Leitungen zwecks erhöhter Sicherung des Bedienungspersonals vorgesehen ist. Ein derartiger Isoliertransformator gestattet den Überschlagsspannungsunterschied zwischen Luftleerfunkenstrecke und Plattenfunkenstrecke größer zu halten, genügt aberIn the drawing, the fuse arrangement is an exemplary embodiment of the invention illustrated according to the invention in connection with an isolating transformer, which in at known way to separate the operating equipment from the lines for the purpose of increased Securing the operating personnel is provided. Such an isolation transformer allows the sparkover voltage difference between the air gap and the plate spark gap keeping it bigger is enough

*5 für sich allein genommen zur Sicherung der Anlage nicht, denn, wenngleich sich an derartigen Transformatoren durch geeignete Maßnahmen eine gute und für hohe Spannungen ausreichende Isolation zwischen Außen- und Innenwicklung erzielen läßt, so ist es doch möglich, daß infolge der für die Übertragung der Schwachströme erforderlichen guten elektromagnetischen Kopplung zwischen den beiden Ti ansformatoren wicklungen eine induktive* 5 taken on its own to secure the Plant not, because, albeit at such transformers by taking appropriate measures a good and sufficient for high voltages insulation between the external and Can achieve inner winding, it is still possible that as a result of the transfer the low currents required good electromagnetic coupling between the two Titanium transformers windings an inductive

Übertragung gefährlich hoher Spannungen von der Außen- auf die Tnnenwicklung erfolgt, sobald höhere Wechselspannungen zwischen den beiden Außenleitungen auftreten.Dangerously high voltages are transferred from the outer to the inner winding as soon as higher alternating voltages occur between the two external lines.

In der Zeichnung bedeuten a, b die ankommenden, der Gefährdung durch Schwachstrom ausgesetzten Schwachstromleitungen und c, d die zu den Betriebsapparaten führenden geschützten Leitungen. Mit β ist die Außenwicklung und mit f die Innenwicklung des Isoliertransformat or s bezeichnet. Die ankommenden Leitungen a, b sind zunächst über zwei Abschmelzsicherungen g, h geführt und dann zu den parallel geschalteten Funkenstrecken i, k und /. Die Funkenstrecke i besteht aus einem gewöhnlichen Spitzen-Blitzableiter und ist dazu bestimmt.. Blitzentladungen aus den Leitungen zui Frde abzuführen. Die Funkenstrecke k dagegen besteht aus einer empfindlichen Luftleer-Spannungssicherung undIn the drawing, a, b denote the incoming low-voltage lines exposed to the risk of low-voltage currents, and c, d denote the protected lines leading to the operating equipment. The outer winding is designated with β and the inner winding of the insulating transformer s with f. The incoming lines a, b are first passed through two fuse g, h and then to the spark gaps i, k and / connected in parallel. The spark gap i consists of an ordinary tip lightning rod and is designed to discharge lightning discharges from the lines to the outside. The spark gap k, on the other hand, consists of a sensitive vacuum voltage fuse and

45' liegt direkt zwischen den beiden Leitungen a und b, ebenso wie die kurzschließende Plattenfunkenstrecke /.45 'is located directly between the two lines a and b, as is the short-circuiting plate spark gap /.

Tritt zwischen den Leitungen a, b eine Wechselspannung auf, so wird dieselbe induktiv auf die Leitungen c, d übertragen, jedoch entsprechend dem Übersetzungsverhältnis des Isoliertransfprmators in geringerer Höhe. Steigt die Spannung in den Leitungen a, b an, so daß die induzierte Spannung in den Leitungen c, d gefährliche Werte annehmen könnte, so erfolgt ein Überschlag in der Luftleer funkenstrecke k, und die Spannung zwischen den Leitungen a, b kann den Wert dieser Überschlagsspannung nicht überschreiten. Demgemäß ist auch der induzierten Spannung in den Leitungen c, d eine Höchstgrenze gesetzt. Wird die Luftleerfunkenstrecke k nur verhältnismäßig kuize Zeit und nicht übermäßig stark beansprucht und verschwindet sodann die störende Spannung · wieder, so bleibt an der Anlage alles unverändert betriebsfähig, da die Luftleerfunken- strecke keine oder nur unerhebliche Veränderungen erlitten hat. Ist jedoch die Stärke und Dauer des störenden Stromes so erheblich, daß die Luftleerfunkenstrecke abbrennt oder die Überschlagsspannung derselben sich über einen bestimmten Wert erhöht, so spricht die Plattenfunkenstrecke / an. Es erfolgt ein Überschlag, und ihrer Eigenart entsprechend verursacht die Plattenfunkenstrecke einen sofortigen großflächigen Kurzschluß zwischen den Leitungen a und b. Sowohl die Luftleerfunkenstrecke als auch der Transformator ist hierdurch vollkommen entlastet, und das Bedienungspersonal wird durch den Kurzschluß auf das Versagen der Luftleerfunkenstrecke aufmerksam gemacht und kann sie sowie die zu ihrer Überwachung dienende Plattenfunkenstrecke sofort ersetzen.If an alternating voltage occurs between lines a, b , it is inductively transmitted to lines c, d , but at a lower level in accordance with the transformation ratio of the insulating transformer. If the voltage in lines a, b rises, so that the induced voltage in lines c, d could assume dangerous values, a flashover occurs in the air gap k, and the voltage between lines a, b can equal the value of this Do not exceed the flashover voltage. Accordingly, the induced voltage in the lines c, d is also set a maximum limit. If the air gap k is only used for a relatively short period of time and is not used excessively, and if the disturbing voltage then disappears again, everything on the system remains operational as the air gap has undergone no or only insignificant changes. However, if the strength and duration of the interfering current is so significant that the air gap burns down or the sparkover voltage of the same increases above a certain value, the plate spark gap / responds. A flashover occurs, and according to its nature, the plate spark gap causes an immediate large-area short circuit between lines a and b. Both the air gap and the transformer are completely relieved of the load, and the operating personnel is made aware of the failure of the air gap by the short circuit and can immediately replace it and the plate spark gap used to monitor it.

Claims

Patent claim:

Fuse arrangement for low-voltage systems endangered by high-voltage currents by means of Air gap, characterized in that parallel to the air gap a short-circuiting plate spark gap with high insulation is connected, the flashover voltage of which is that of the air gap only. by a little.

1 sheet of drawings.