DE2417025C3 - Zweistreckenüberspannungsableiter - Google Patents
ZweistreckenüberspannungsableiterInfo
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Description
35
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit einem gasdichten Gehäuse, in dem zwei
Elektroden eine Nebenentladungsstrecke begrenzend einander gegenüberstehen, die in die Enden eines rohrförmigen
Isolierkörpers eingesetzt sind, der durch eine hohlzylindrische Mittelelektrode unterteilt ist, die die
Elektroden koaxial umgibt und mit diesen zwei Hauptentladungsstrecken in Form eines Ringspalts begrenzt.
Überspannungsableiter dieser Art sind aus der DT-OS 20 60 388 bekannt. Mit derartigen gasgefüllten
Überspannungsableitern kann man paarweise ,zusammengehörige
Leitungen sowohl vor Überspannungen als auch Querspannungen ohne das Erfordernis weiterer
Ableiter oder Schaltelemente schützen.
Überspannungsableiter sollen bei schnell ansteigenden
Überspannungen (Stoßspannungen) möglichst früh zünden. Um das zu erreichen, gibt es mehrere Möglichkeiten.
Eine Möglichkeit besteht darin, daß man die Stoßspannung durch eine ausreichend hohe Vorionisation
der Gasfüllung mittels radioaktiver Substanzen, beispielsweise Tritium, reduziert (DT-AS 11 88 708).
Eine andere Möglichkeit zum Reduzieren der Stoßsp;»nnung besteht darin, daß man auf den rohrförmigen
Isolierkörper des Gasentladungsgefäßes auf der Innenseite Streifen aus elektrisch leitfähigem Material sogenannte
Zündstreifen bzw. Zündslrichc, aufbringt, die durch Feldvcrzerrung an den Elektroden die Zündung
der Gasentladiingsstrecke erleichtern (man vergleiche
DT-OS 22 07 009).
Eine weitere Möglichkeit ist eine scharfkantige Ausbildung der Elektroden (Fig. 2, DT-OS 19 44 564 und
Fig. 1 und 3 der DT-OS 20 60 388). Auf Grund der scharfen Kanten entstehen im Entladungsraum hohe
Feldstärken, wodurch die Stoßspannung reduziert wird.
Von Nachteil ist bei dieser scharfkantigen Ausbildung der Elektroden, daß die Kanten bei Stoßstromentladungen
allmählich abgetragen werden und damit die stoßspannungsreduzierende
Wirkung der scharfen Kanten verringert wird.
Durch die DT-AS 10 89 482, F i g. 2 ist ein Zweistrekkenüberspannungsableiter
bekannt, bei dem die scharfkantige, ringförmige Ränder aufweisende Mittelelektrode
in der Nebenentladungsstrecke hineinragt und mit den Elektroden je einen Spalt bildet.
Zur Verkleinerung der Elektrodenaustrittsarbeit und sonst zur Geringhaltung der Verlustleistung und zur
gezielten Stromflußführung ist es bei Gasableitern bekannt, die Elektroden mit einer Elektrodenaktivreinigungsschicht
zu versehen (DT-AS 19 50 090).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zweistreckenüberspannungsableiter hoher Lebensdauer
zu schaffen, der bei schnell ansteigenden Spannungen (Stoßspannungen) reproduzierbar rasch zündet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten An nach
der Erfindung vorgeschlagen, daß die Mittelelektrode einen ringförmigen scharfkantigen metallischen Steg
aufweist, der in die Nebenentladungsstrecke hineinragend mit den Elektroden je einen Spalt bildet und daß
die beiden Elektroden und die Mittelelektrode im Bereich des Ringspalts mit einer Elektrodenaktivierungsschicht
versehen sind, die auf den Elektroden in Abstand vor dem Spalt und auf der Mittelelktrode in Abstand
vor dem Steg endet. Der ringförmige Steg besteht dabei zweckmäßig aus dem gleichen Metall wie
die Mittelelektrode.
Ein erfindungsgemäßer Zweistreckenüberspannungsableiter
in konzentrischer Ausführung hat den Vorteil, daß die scharfkantigen Ecken mit den schmalen
Spalten zwischen Steg und den beiden Elektroden in an sich bekannter Weise eine Erhöhung der Feldstärke bewirken,
wodurch die geforderte niedrige Stoßspannung erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist je ein Spalt zwischen
dem Steg und den Elektroden, der von geringerer Breite als der Ringspalt der Hanptentladungsstrekken
ist, ohne daß die Ansprechgleichspannung des Überspannungsabieiters herabgesetzt wird. Um das zu
erreichen, endet die Elektrodenaktivierungsschicht auf den Elektrodenoberflächen im Bereich der Hauptentladungsstrecken
vor den Elektrodenkanten, insbesondere ungefähr 0,5 mm vor diesen. Dadurch wird die Zündung
des Ableiters über den engen Spalt zwischen den Elektroden und dem Steg eingeleitet. Auf Grund der niedrigen
Elektrodenaustrittsarbeit der Elektrodenaktivierungsschicht auf den Oberflächen der Elektroden und
der Mittelelektroden wird in an sich bekannter Weise nur dort der Stromfluß geführt und die scharfen Kanten
bleiben erhalten, so daß über eine große Zeitspanne eine Reproduzierbarkeit der Ansprechspannung des
Überspannungsabieiters gewährleistet ist.
An Hand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen näher erliiuterl
werden. Dabei zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt eines vereinfacht dargestellten Zweistreckenüberspannungsableiters gemäß
der Erfindung und
F i g. 2 einen vergrößerten Ausschnitt bei Il der Fig. I.
Der in F i g. 1 dargestellte Überspannungsableiter
besteht aus einem rohrförmigen Isolierkörper 4 aus Glas oder Keramik. In die Enden des Isolierkörpers 4
sind stiftförmige Elektroden 1 und 2, die an Metallkappen 11, 12 beispielsweise durch Löten befestigt sind,
gasdicht eingesetzt. Als Gasfüllung wird vorzugsweise ein Edelgas oder Edelgasgemisch verwendet. Die Elektroden
1, 2 stehen im Gehäuse einander gegenüber und begrenzen eine Nebenentladungsstrecke 5. Die gasdichte
Verbindung der Metallkappen H, 12 nit dem Isolierkörper 4 sowie des Isolierkörpers 4 mit der Mittelelektrc-Jc
3 erfolgt über eine Glasschicht 10. Der Isolierkörper 4 ist durch die hohlzylindrische Mittelektrode
3 unterteilt. Die Mittelelektrode 3 umgibt die Elektroden 1, 2 koaxial und begrenzt mit diesen zwei
Hauptentladungsstrecken in Form eines Ringspalts 8. Die Mittelelektrode 3 weist einen ringförmigen scharfkantigen
metallischen Steg 6 auf. Dieser Steg 6, der zweckmäßig aus dem gleichen Metall wie die Mittelelektrode
3 besteht, ragt in die Nebewntladungsstrekke 5 hinein und bildet mit den Elektroden 1. 2 je einen
Spalt 9 gleicher Breite. Die Elektroden 1, 2 und die Mitielelektrode 3 sind im Bereich der Hauptentladungsstrecken
in Form des Ringspalts 8 mit einer Elektrodenaktivierungsschicht 7, d. h. mit einer Schicht hoher
Elektronenemissionsfähigkeit, versehen, die auf den Elektroden 1, 2 in Absland vor dem Spalt 9. vorzugsweise
in einem Abstand von ungefähr 0,5 mm, und auf der Mittelelektrode 3 in Abstand vor dem Steg 6, vorzugsweise
in einem Abstand von etwa 0,5 mm, endet.
Zur besseren Obersicht zeigt F i g. 2 einen Ausschnitt
bei H in Fig. 1. Aus diesem Ausschnitt geht deutlich hervor, daß die Breite des Spalts 9, d. h. der Abstand
der Zündstrecke, in diesem Auslührungsbeispiel geringer ist als die Breite des Ringspalts 8. d. h. der Elektrodenabstand
der mit der Schicht 7 aktivierten Flächen. Die Elektrodenaktivierungsschicht 7 ist in beiden Figuren
zur besseren Übersicht gestrichelt dargestellt.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt Beispielsweise können die an
Metallkappen befestigten Elektroden statt der Stiftform auch eine andere Form haben. Die Elektroden
können z. B. kegelstumpfförmig ausgebildet sein. Bei
dieser Kegelstumpffonn erübrigt sich die Verwendung zusätzlicher Metallkappen zum gasdichten Verschließen
des Ableiters. Das gasdichte Verschließen des Überspannungsabieiters an den Meialt-fsolalor-Obergängen,
das in diesem Ausführungsbeispiel über eine Glasschicht erfolgt, ist auch durch Verlöten möglich. Zu
diesem Zweck muß der Keramikisolierkörper an den Lötstellen mit einer Metallisierung versehen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Überspannungsableiter mit einem gasdichten Gehäuse, in dem zwei Elektroden eine Nebenentladungsstrecke
begrenzend einander gegenüberstehen, die in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers
eingesetzt sind, der durch eine hohlzylindrische Mittelektrode unterteilt ist, die die Elektroden koaxial
umgibt und mit diesen zwei Hauptentladungsstrecken in Form eines Ringspalts begrenzt, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mittelelektrode
(3) einen ringförmigen scharfkantigen metallischen Steg (6) aufweist, der in die Nebenentladungsstrecke
(5) hineinragend mit den Elektroden (1,2) je einen Spalt (9) bildet und dz Q die beiden Elektroden
(1, 2) und die Mittelelektrode (3) im Bereich des Ringspalts (8) mit einer Elektrodenaktivierungsschicht
(7) versehen sind, die auf den Elektroden (1, 2) in Abstand vor dem Spalt (9) und auf der Mittelelektrode
(3) in Abstand vor dem Steg (6) endet.
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (6) aus dem
gleichen Metall wie die Mittelelektrode (3) besteht.
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (9) zwischen
den Elektroden (1, 2) und dem Steg (6) von geringerer Breite als der Ringspalt (8) der Hauptentladungsstrecken
ist.
4. Überspannungsableiter nach einem der An-Sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Elektrodenaktivierungsschicht (7) ungefähr 0,5 mm vor den Kanten der Elektroden (1,2) endet.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742417025 DE2417025C3 (de) | 1974-04-08 | Zweistreckenüberspannungsableiter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742417025 DE2417025C3 (de) | 1974-04-08 | Zweistreckenüberspannungsableiter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2417025A1 DE2417025A1 (de) | 1975-10-16 |
DE2417025B2 DE2417025B2 (de) | 1976-04-08 |
DE2417025C3 true DE2417025C3 (de) | 1976-11-18 |
Family
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