DE1463269B2 - Vorionisator zur Verwendung in einem Überspannungsableiter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Vorionisator zur Verwendung in einem Überspannungsableiter, wobei der Überspannungsleiter in einer Lichtbogenkammer eine Ansprechfunkenstrecke aufweist die mittels des ihr zugeordneten Vorionisators vorionisierbar ist

Eine derartige Einrichtung, die beispielsweise der DE-AS 1016 355 entnommen werden kann, sorgt durch eine Glimmentladung am Ende eines auf der Innenseite der einen Löschkammerwand angeordneten Belages für -to die Vorionisierung der Luftentladungsstrecke. Diese Glimmentladung ist jedoch nur sehr unzulänglich in jeder einzelnen Überspannungsschutzeinrichtung in gleicher Weise reproduzierbar und an unterschiedliche Bedingungen anpaßbar. Die am Ende des Belages auftretende Feldstärke ist nicht nur von den räumlichen Abstandsverhältnissen zum zweiten Belag sondern auch von der relativen Lage zur Hauptelektrode abhängig, Größen, die bei vertretbarem Herstellungsaufwand nur unzulänglich von Stück zu Stück konstant gehalten so werden können. Ferner kann der zwischen den Belägen vorhandene Isolierkörper hinsichtlich Form und Materialzusammensetzung nicht beliebig angepaßt werden, da er in erster Linie als Löschkammerwand und in zweiter Linie als Isolierkörper zwischen den Belägen vorgesehen ist Für Massenanfertigung also, bei welcher hohe Genauigkeit nicht anwendbar ist ist der bekannte Vorionisator nicht geeignet

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Vorionisator zu schaffen, welcher ohne große Streuungen seiner Werte für die Massenfertigung geeignet ist und genau definierbare und von Stück zu Stück stets im wesentlichen gleiche elektrische Eigenschaften der Überspannungsschutzeinrichtung, in der er eingesetzt ist gewährleistet

Die Lösung dieser Aufgäbe geschieht in der Weise, daß der Vorionisator einen Grundkörper mit Metallschicht-Elektroden darauf aufweist deren gegenseitiger Zwischenraum mit Isolierstoff vollständig ausgefüllt ist und daß der Vorionisator der Ansprechfunkenstreck< parallel schaltbar ist

Der erfindungsgemäße Vorionisator ist ein einfache! Fabrikationsteil, das auch in Massenherstellung mii konstanten elektrischen Eigenschaften erzeugt werden kana Die elektrischen Eigenschaften des Zwischenraums zwischen den Vorionisierelektroden, die abhängig von der Luftentladungsstrecke und den Hauptelektroden sind, können durch die Form und Materialzusammensetzung des Grundkörpers oder durch Abstand und Länge der Vorionisierelektroden leicht in reproduzierbare Weise festgelegt werden.

Um unterschiedlichen Platzbedingungen im Überspannungsableiter gerecht werden zu können, sind verschiedene Ausführungsformen des Vorionisators vorgesehen, die in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind. Zur Verdeutlichung der Erfindung wird diese nachfolgend an einigen Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Funkenstreckeneinheit eines Überspannungsabieiters unter Benutzung eines Vorionisators gemäß der Erfindung, wobei die einzelnen Teile der Funkenstreckeneinheit auseinandergezogen dargestellt sind,

Fig.2 eine vergrößerte Darstellung der Draufsicht auf die Funkenstreckeneinheit nach F i g. 1 sowie die Form des Vorionisators in seinen Einzelheiten,

Fig.3 ein Schnittbild längs der Schnittebene 3-3 in Fig. 2,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht des Vorionisators in F ig. 1-3,

F5a und 5b eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht einer anderen Form des Vorionisators gemäß der Erfindung und

F i g. 6a und 6b eine perspektivische Ansicht und eine Schnittansicht einer wiederum anderen Form eines Vorionisators gemäß der Erfindung.

In F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Funkenstreckeneinheit eines Überspannungsabieiters dargestellt wobei die einzelnen Teile dieser Funkenstreckeneinheit auseinandergezogen gezeichnet sind. Diese Funkenstreckeneinheit enthält mehrere Platten, die mit 10, 12 und 14 bezeichnet sind. Diese Platten können aus irgendeinem gewünschten Isoliermaterial bestehea Sie sind so geformt daß sie nach ihrem Zusammenfügen eine Funkenstreckeneinheit mit Lichtbogenkammern zwischen den Platten 10 und 12 und zwischen den Platten 12 und 14 bilden. Wie man aus Fig. 1 sieht sind auf der Platte 12 zwei Elektroden 16 und 18 vorhanden, und auf der Platte 14 sind ebenfalls zwei derartige Elektroden angebracht Zwischen den Elektroden 16 und 18 besteht ein Spalt 20 und dieser Zwischenraum ist derjenige, welcher mittels des erfindungsgemäßen Vorionisators ionisiert werden soll. Wie in F i g. 1 dargestellt ist ein Vorionisator 22 auf der Platte 12 angebracht und liegt parallel zu dem Zwischenraum zwischen den Elektroden 16 und 18. Die Mittel zum Anschluß und zur Montage des Vorionisators 22 können mit Hilfe der F i g. 2 und 3 der Zeichnung verstanden werdea

Wie in Fig.2 und 3 dargestellt enthält der Vorionisator 22 einen Grundkörper 24, welcher mit Kontakten 26 und 28 ausgerüstet ist Der Kontakt 26 ist mit der Elektode 16 verbunden, und zwar mittels einer Schraube 30 und einer Mutter 32. Ebenso ist der Kontakt 28 mit der Elektrode 18 mittels einer Schraube 34 und einer Mutter 36 verbunden. Wie aus Fig.2

ersichtlich, besitzt jeder Kontakt 26 und 28 eine Anschlußfahne, durch welche die Schrauben 30 bzw. 34 hindurchreichen und welche einen zuverlässigen Anschluß an die Elektroden 16 und 18 erlaubt. Eine bevorzugte Form der Kontakte 26, 28 ist in F i g. 3 der Zeichnung dargestellt

Wie F i g. 3 erkennen läßt besteht der Kontakt 26 aus einem metallischen, U-förmigen Körper, vorzugsweise aus Federstahl, welcher das eine Ende des Grundkörpers 24 umgreift Die Anschlußfahne des Kontaktes 26 ist mittels der Schraube 30 und der Mutter 32 fest mit der Elektrode 16 verbunden. Natürlich kann man auch andere Typen von Kontakten benutzen, jedoch hat sich herausgestellt, daß der Kontakt 26 insofern besonders wertvoll ist als er sich leicht in der Massenfabrikation zur Verbindung des Vorionators 22 mit den Elektroden der Funkenstreckeneinheit eignet

Es ist häufig erwünscht noch einen Widerstand parallel zu der Elektrode der Funkenstreckeneinheit zu legen. Ein derartiger Widerstand ist in Fig. 1 bis 3 als Widerstand 38 dargestellt, dessen beide Enden mit den Kontakten 26 und 28 verbunden sind. Vorzugsweise werden die Enden des Widerstandes 38 mit den Anschlußfahnen 26a und 28a verlötet oder verschweißt Der Widerstand 38 ist dann zuverlässig zu den Elektroden 16 und 18 parallelgeschaltet

In Fig.4 ist perspektivisch diejenige Form des Vorionisators 22 dargestellt, welche in F i g. 1 bis 3 verwendet ist Der Vorionisator 22 enthält einen Grundkörper 24, der aus jedem gewünschten Isolationsmaterial bestehen kann, beispielsweise aus einem Keramikkörper oder einem Kunststoff oder aus Glimmer. Der spezielle Aufbau des Grundkörpers 24 hängt teilweise von dem gewünschten Spannungswert ab, bei welchem der Vorionisator wirksam werden soll. Die Elektroden 40 und 42 werden auf dem Grundkörper 24 angebracht, wobei die Elektrode 40 auf der Oberseite des Grundkörpers 24, die Elektrode 42 dagegen auf der Unterseite dieses Grundkörpers anzubringen ist Die Elektroden werden vorzugsweise aus einem leitenden Werkstoff hergestellt, welcher auf dem Grundkörper 24 als Überzug angebracht ist Beispielsweise kann dieser leitende Überzug eine leitende Farbe sein oder auch aus Silber bestehen, das auf den Grundkörper gut haftet wenn es darauf festgebrannt wird. Diese Brenntemperatür hängt von der Art des leitenden Materials ab, welches für die Elektroden 40 und 42 verwendet wird.

Wie man aus Fig.4 erkennt sind die Elektroden 40 und 42 an ihren an der Kante des Grundkörpers 24 gelegenen Teilen verbreitert und bilden dort Kontakt- so stellen 44 und 46. Wie in Fig.4 dargestellt gehört die Kontaktstelle 44 zu der Elektrode 40 auf der Oberseite des Grundkörpers 24, während die Kontaktwelle 46 auf der Unterseite des Grundkörpers 24 liegt und zur Elektrode 42 gehört Zwischen den Elektroden 40 und 42 besteht also ein Spalt, der von dem Grundkörper 24 ausgefüllt wird. Es ist daher im Vorionisator kein Luftspalt vorhanden, sondern der Zwischenraum zwischen den Elektroden wird vollständig von dem Material des Grundkörpers 24 ausgefüllt

Wie man aus Fig.4 erkennt, ist der Vorionisator 22 ein einfaches Fabrikationsteil, welches sich mit konstanten elektrischen Eigenschaften in der Massenfabrikation leicht herstellen läßt Die elektrischen Eigenschaften des Zwischenraums zwischen den Elektroden 40 und 42 können durch Änderung der Dielektrizitätskonstante des Materials des Grundkörpers 24 beeinflußt werden oder durch Änderung der Dicke des Grundkörpers. Die elektrischen Eigenschaften lassen sich auch mittels Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden 40 und 42 durch Wahl einer anderen Länge einer oder beider Elektroden bei gleicher Länge des Grundkörpers beeinflussen.

Fig.5a und 5b zeigen eine andere Form eines Vorionisators. Der dort dargestellte und mit der Ziffer 50 bezeichnete Vorionisator besteht aus einem Grundkörper 52 aus Isolierstoff in Form einer Scheibe mit zwei zylindrischen Ansätzen 54 und 56. Jeder dieser zylindrischen Ansätze 54 und 56 ist mit einem leitenden Überzug versehen, welcher je eine Elektrode 58, 60 darstellt Der Zwischenraum zwischen diesen Elektroden wird lediglich durch die Scheibe gebildet Es liegt somit hier eine andere Form eines Vorionisators 22 als Vorionisator 50 vor, in welcher der Zwischenraum zwischen den Elektroden hier durch einen Teil des Grundkörpers 52 gebildet wird. Jede der Elektroden 58 und 60 wird wieder mit einem Kontakt versehen, vorzugsweise in Form einer Klammer 1 entsprechend dem Kontakt 26 nach Fig.3, jedoch mit dem Unterschied, daß die Klammer hier rund auszubilden ist, um den Vorionisator 50 mit den Elektroden 16 und 18 nach Fig. 1 und 2 zu verbinden.

In Fig.6a und 6b ist eine weitere Form des Vorionisators 22 als Vorionisator 70 dargestellt Ein Grundkörper 72 von zylindrischer Form kann wieder aus jedem geeigneten Isolierstoff geformt werden. Das eine Ende des Grundkörpers 72 ist mit einem leitenden Stoff, welcher eine Elektrode 74 bildet überzogen. Das entgegengesetzte Ende des Grundkörpers 72 ist mit einer inneren Ausnehmung 76 versehen und eine Elektrode 78 aus Metall ist in die Ausnehmung 76 in der dargestellten Weise eingefügt Die Ausnehmung 76 kann auf jede beliebige Weise, beispielsweise durch Bohren hergestellt werden. Die Elektrode 78 kann in der Ausnehmung 76 fest angebracht werden und soll die Ausnehmung 76 ganz ausfüllen, wie in F i g. 6a und 6b erkennbar. Gewünschtenfalls und je nach dem speziellen Isolierstoff, welcher den Grundkörper 72 bildet, kann die Elektrode 78 mittels eines Lotes für Keramik und Metall oder mittels eines harzartigen Klebestoffes befestigt werden. Wie man aus F i g. 6b sieht, wird hier ein Elektrodenzwischenraum zwischen der Elektrode 74 und der Elektrode 78 innerhalb des Grundkörpers 72 gebildet Dieser Zwischenraum ist wieder durch denjenigen Teil des Grundkörpers 72 definiert, welcher die beiden Elektroden 74 und 78 trennt In der Ausführungsform nach Fig.6a und 6b liegt also ein Vorionisator 70 als dritte Form vor, welcher keinen Luftspalt zwischen den beiden Elektroden erfordert Gewünschtenfalls kann ein leitender Überzug an den Wänden der Ausnehmung 76 angebracht und die Elektrode 78 mit diesem leitenden Überzug verbunden werden. Ein derartiger leitender Überzug würde einen Teil der Elektrode 78 bilden, und die Strecke zwischen den beiden Elektroden würde zwischen dem leitenden Überzug und der Elektrode 74 bestehen.

Offenbar kann man bei einem Vorionisator nach den Fig.5 und 6 die elektrischen Eigenschaften durch Änderung der Zusammensetzung des Grundkörpers beeinflussen oder auch durch Änderung des Abstandes zwischen den Elektroden, wobei man entweder die Dicke des Grundkörpers oder die Länge der Elektroden entsprechend wählen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorionisator zur Verwendung in einem Überspannungsableiter, wobei der Überspannungsableiter in einer Lichtbogenkammer eine Ansprechfunkenstrecke aufweist, die mittels des ihr zugeordneten Vorionisators vorionisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorionisator (22,50, 70) einen Grundkörper (24,52,72) mit Metallschicht- ι ο Elektroden (40, 42; 58, 60; 74, 78) darauf aufweist, deren gegenseitiger Zwischenraum mit Isolierstoff vollständig ausgefüllt ist, und daß der Vorionisator (22, 50, 70) der Ansprechfunkenstrecke parallel schaltbar ist is

2. Vorionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Elektroden (40,42; 58,60; 74,78) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Vorionisator-Grundkörpers (24; 52; 72) angeordnet sind

3. Vorionisator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elektrode (74) auf der Außenseite des Grundkörpers (72) und die andere Elektrode (78) auf der Wandung einer in dem Grundkörper (72) bestehenden Ausnehmung (76) angeordnet ist