Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - Sidor ...
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
TekniskTidskrift
ELEKTROTEKNIK
REDAKTÖR: JULIUS KÖRNER
HÄFTE 8 UTGIVEN AV SVENSKA TEKNOLOGFÖRENINGEN 5 AUG. 1939
INNEHÅLL: Spänningsberoende motstånd för ventiiavledare, av Bertil Stålhane och Sven Pyk. —
Notiser. — Föreningsmeddelanden.
Spänningsberoende motstånd för ventilav led are.
Av BERTIL STÅLHANE och SVEN PYK.
I. Ventilavledarens uppgift.
Ventilprincipen.
En ventilavledares uppgift är att, inkopplad mellan
en spänningsförande linje och jord, "öppna" för
en ev. uppträdande överspänningsvåg och avleda den
motsvarande strömmängden till jord så, att
spän-ningsamplituden reduceras till ofarlig höjd samt att
därefter åter spärra för linjespänningen. De
överspänningar, som här åsyftas, äro framför allt sådana
vandringsvågor, som direkt eller genom induktion
orsakas av åsknedslag och blixtar. I det följande
diskuteras framför allt sådana åskskydd av ventiltyp,
vilka kunna användas även för höga växelspänningar
och vilka förmå avleda stora strömmängder. I själva
verket ha emellertid ventiiavledare stor betydelse
också för låga linjespänningar (distributionsnät), där
även överspänningsvågor med ganska liten amplitud
kunna orsaka skada, desto mer som indirekta
överspänningar med liten amplitud uppträda i stort antal
i samband med åskväder. Även
likströmsanläggningar kunna skyddas med ventiiavledare, ehuru
användningsmöjligheterna i detta fall äro inskränkta av
vissa fysikaliska skäl, vartill vi senare återkomma.
I fig. 1 anges schematiskt konstruktionen hos en
ventiiavledare. Tvärsnittet avser en försöksapparat
från våra undersökningar vid Elektrovärmeinstitutet,
dimensionerad för relativt låg spänning (6 kV).
Principen, som anges i kopplingsschemat, förblir
emellertid densamma även för högre spänningar.
Apparaten, som är inkopplad mellan linje, L, och jord, J,
innehåller en seriegniststräcka, G, i detta fall
uppdelad i ett isolergap (tändgap), T, och ett antal
skivgap (släckgniststräcka), S, samt ett
"ventilmotstånd", M.
Under normala förhållanden spärrar isolergapet för
linjespänningen. Uppträder en överspänning av
tillräcklig höjd inträffar ett överslag i isolergapet (gapet
tänder), på vilket i stort sett hela spänningen mellan
linje och jord ligger, enär motståndet och
släckgnist-sträckan, som har relativt stor kapacitet, föra fram
jordpotentialen till isolergapet. Efter tändningen
ligger spänningen på släckgniststräckan, som i sin tur
omedelbart tänder genom överslag i skivgapen. Enär
motståndet i de ljusbågar, som utbildats vid
överslagen, är litet, blir därefter ventilmotståndet
bestämmande för spänningsfallet i apparaten vid avledning
av den till överspänningen svarande strömstyrkan.
Sedan överspänningsvågen passerat följer en ström
genom apparaten, orsakad av linjespänningen. Denna
"följström" begränsas av ventilmotståndet, så att
gnistgapen kunna klippa av densamma före första
O-passage hos växelspänningen. Senare skola de
fordringar diskuteras, vilka måste uppfyllas, för att
apparaten dels skall avleda även stora strömstyrkor
utan att spänningsfallet i ventilmotståndet blir för
stort, dels med säkerhet skall släcka, dvs. avklippa
följ strömmen, efter fullbordad avledning.
Överspänningarnas natur.
Till en början skall något nämnas om arten och
storleken av de överspänningar, som här äro aktuella.
De atmosfäriska överspänningarna ha i allmänhet
karaktären av vandringsvågor med brant front1, vilka
röra sig utefter linjen med i det närmaste ljusets
hastighet. I en viss punkt på linjen får spänningen
exempelvis ett tidsförlopp som angives å fig. 2 a.
Vid avledning till jord omvandlas även
vandrings-vågens elektrostatiska laddning till elektromagnetisk
energi. Är spänningsfallet i avledaren EÄ gäller i
varje ögonblick följande samband mellan
vågspänning, Ey, och strömstyrka, 1A:
2 Ey — EA
LA = r, ~1
där proportionalitetsfaktorn, Z, har dimensionen av
en hastighet dvs. motstånd i det elektromagnetiska
systemet, och kallas linjens vågmotstånd. Är litet
1 förhållande till Ey kan uttrycket förenklas till:
2 Ey
1a = z ■
Vid diskussion av en avledares funktion resp. vid
provning i ett laboratorium är det alltså möjligt att
utgå från det strömförlopp, som motsvarar en viss
vandringsvåg, utan att arbeta med den naturliga
vågens höga spänningsamplitud. Ett sådant
strömförlopp, som blir så att säga likformigt med
vandringsvågens spänningsförlopp, åskådliggöres å fig.
2 b. Tvingas en dylik strömvåg genom en
ventiiavledare, uppträder i densamma ett spänningsfall, som
illustreras av fig. 2 c. Spänningsfronten, medan
strömstyrkan ännu är 0, tänkes motsvara den
verkliga vandringsvågens spänningsbranthet och kan i
laboratoriet reproduceras genom att den ekvivalenta
125
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
