DE2431236C3 - Überspannungsableiter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter
mit einem gasdichten Gehäuse, irt deiti mit Abstand Elektroden gegenüberstehen, die mit ihren
aktiven Oberflächen einander zugekehrt in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers eingesetzt sind, auf
dessen Innenseite sich mindestens ein Belag aus elektrisch leitfähigem Material über einen Teil der
Rohriänge des Isolierkörpers erstreckt.
Um die Zündspannung bei Überspannungsableitern zu reduzieren, ist es bekannt, auf dem rohrförmigen
Isolierkörper des Überspannungsabieiters einen Belag aus elektrisch leitfähigem Material anzubringen (DE-PS
10 70 733). Diese gasgefüllten Überspannungsableiter bestehen im wesentlichen aus zwei Elektroden, die mit
einem dazwischenliegenden Isolierkörper gasdicht verschmolzen sind. Als Atmosphäre werden im
Entladungsraum vorzugsweise Edelgase verwendet, die mit den an der Entladung beteiligten Elektroden nicht
reagieren.
Auch aus der DE-OS 20 32 899 sind Überspannungsableiter bekannt, bei denen zum Erniedrigen der
Zündspannung auf dem rohrförmigen Isolierkörper des
Cberspannungsableiters mindestens ein Belag aus
elektrisch leitfähigem Material vorgesehen ist Dieser Belag ist in Form eines schmalen Streifens ausgebildet,
der sich in Richtung von der einen zur «nderen Elektrode erstreckt Derartige schmale, durch Feldverzerrung
an den Elektroden die Zündung der Gasentladungsstrecke erleichternde Streifen werden daher auch
als Zündstreifen bzw. Zündstriche bezeichnet Diese Zündstreifen sind entweder mit einer Elektrode
elektrisch leitend verbunden oder gegen die Elektroden isoliert auf dem rohrförmigen Isolierkörper aufgebracht.
Diese bekannten Überspannungsableiter haben den Nachteil, daß die Zündstreifen aufgrund ihrer Schmalheit
an die Elektroden elektrisch nur schwach angekoppelt sind und die Unsymmetrie der Äquipotentiallinien
gering ist, so daß die durch die Zündstreifen erzeugte Feldelektronenausbeute niedrig ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde. Überspannungsableiter zu schaffen, bei denen sowohl
eine starke als auch gleichmäßige Reduzierung der Ansprechstoßspannung gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten Art gemäß der
Erfindung vorgeschlagen, daß der Bt!?g aus elektrisch leitfähigem Material zumindest Umhüllende einer
Fläche ist, deren Normale etwa senkrecht zur Längsachse des Überspannungsabieiters steht.
Die auf der Innenseite des rohrförmigen Isolierkörpers vorgesehenen Beläge sind zweckmäßig aus
leitendem oder halbleitendem Material, und ihre Breite ist ungefähr gleich der Breite der aktiven Elektrodenoberflächen
im Beireich zwischen diesen, d. h. im Bereich der ionisierenden Region. Der Zündbelag ist vorzugsweise
punktförmig, kreisförmig, oval, dreieckig oder vieleckig ausgebildet.
Es werden ein oder mehrere Beläge verwendet, wobei z. P zwei Beläge mit jeweils einer der beiden
Elektroden galvanischen Kontakt haben. Eine oder mehrere Schichten können aber auch gegen die
Elektroden isoliert auf der Innenwand des Isolierkörpers angebracht sein. Gegenüber dem Bekannten nach
dem Stand der Technik ergibt sich der wesentliche Vorteil, daß die breiten elektrisch leitenden Beläge,
sogar die isoliert auf der Innenwand des Überspannungsableiters
aufgebrachten, eine stärkere Ankopplung der Beläge ani die Endelektroden und eine stärkere
Unsymmetrie der Äquipotentiallinien der Endelektroden gewährleisten!. Die durch die elektrisch leitenden
Beläge erzeugte Feldelektronenausbeute nimmt durch
M beide Maßnahmen erheblich zu, so daß eine stärkere
und vor allen Dingen gleichmäßigere Reduzierung der Ansprechstoßspannung als bei den bekannten Über*
spannüngsableiterlrt erreicht wird,
Die erfindungsgemäße Geometrie der elektrisch leitenden Beläge zur Erniedrigung der Ansprechstoßspannung
ist wegen ihrer größeren Wirksamkeit auch unempfindlicher gegen Streuungen des Fabrikationsganges
als bei den bekannten Überspannungsableitern. Die lokale Abhängigkeit der Belagszusammensetzung
wird bei einem größeren Reck wesentlich unkritischer als bei dem bisher bekannten, dünnen Zündstrich.
Bei der Verwendung von flüssigen Präparaten zur
Herstellung der Beläge, vorzugsweise als Suspension von Hydrokollag mit Glaslotpulver, füllt man vorteilhafterweise
den gesamten Innenraum mit dem Belagsmaterial aus. Man kann vorteilhaft auch eine radioaktive
Dotierung dem Belag, vorzugsweise eine PrGmethiumverbindung, beimischen.
Verwendet man zur Herstellung des leitenden Belags schreibende Geräte, indem man im zweckmäßigsten
Fall graphithaltige Minen benutzt, die auf der Oberfläche durch Graphitabrieb eine leitende Schicht
erzeugen, so kann es genügen, d'e Umrisse der vorgeschlagenen Figuren ais zusammenhängende Linie
auf der Innenseite des Isolierkörpers aufzuzeichnen. Auch bei der Verwendung einer Graphitmine kann es
zweckmäßig sein, diese Mine beispielsweise mit
Promethium 147 radioaktiv zu dotieren. In der Wirkunn unterscheiden sich die ausgesparten und die ausgefüllten
Flächen der elektrisch leitenden Beläge hinsichtlich der Reduzierung der Ansprechstoßspannung praktisch
nicht. Bei dem Zündbelag, der als geschlossene Linie auf der Innenwand des Isolierkörpers aufgezeichnet ist,
bleibt ein isolierender Innenteil frei, der mit zunehmender Linienstärke immer kleiner wird, bis die Fläche von
dem elektrisch leitenden Belag vollkommen ausgefüllt wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich ein erfindungsgemäßer
Überspannungsableiter erwiesen, der mit einem elektrisch leitenden Belag in Form eines Punktes aus
einer Mischung aus einer Graphitsuspension (Hydrokollag) und Glaslotpulver ausgerüstet ist und der in seinem
Durchmesser mit den Abmessungen der Elektrodendurchmesser vergleichbar ist. Der Belag ist dabei isoliert
gegen die Elektroden in der Mitte des Isolierkörpers auf dessen Innenwand angebracht, und der Elektrodenabstand
zum Isolierkörper ist größer oder kleiner als der Abstand beider Elektroden.
Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. Dabei zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt eines vereinfacht dargestellten Überspannungsabieiters gemäß der Erfindung,
F i g. 2 eine weitere Ausführungsform eines Überspannungsableiter
gemäß der Erfindung und die
Fig.3—6 verkleinert schematisch im Ausschnitt
weitere Formen der Beläge, die zur besseren Kenntlichmachung schraffiert sind.
Bei dem >n Fig. 1 dargestellten Überspannungsablei
ter sind zwei Elektroden 1, 2 als kegelstumpfförmiger Napf ausgebildet und mit der Außenseite der Deckfläehe
ihrer Kegelstumpfform, d. h. den aktiven Elektrodenoberflächen, einander zugekehrt in die Enden eines
rohrförmigen Isolierkörpers 3 gasdicht eingesetzt. Die gasdichte Verbindung zwischen den Elektroden I12 und
dem rohrförmigen Isolierkörper 3 erfolgt in diesem
ίο Ausführungsbeispiel über eine Glaseinbettung 5. Der
Isolierkörper 3 besteht beispielsweise aus Glas oder Keramik. Auf der Innenseite des Isolierkörpers 3 sind
der bzw. die Beläge 4 aus elektrisch leitfähigem Material aufgebracht, die in diesem Ausführungsbeispiel gegen
!5 die Elektroden 1, 2 isoliert sind und die Form einer
ovalen Fläche aufweisen. Für den Fall, daß der Isolierkörper 3 aus Glas besteht, hat es sich als
vorteilhaft erwiesen, den Isolierkörper 3 vor dem Aufbringen des bzw. der Beläge 4 durch einen
Ätzprozeß aufzurauhen. Dadurch w'.: das Aufbringen des Zündbeiags 4 insbesondere dann errichten sowie
dessen Haftfähigkeit erhöht, wenn der Zündbelag 4 durch Abrieb von einem Körper aus einer festen,
elektrisch leitenden, gegebenenfalls radioaktiv dotierten Substanz auf den Isolierkörper 3 aufgebracht wird.
Bei dem in Fi g. 2 dargestellten Überspannungsableiter sind die Elektroden 1, 2 wiederum kegelstumpfförmig
ausgebildet. Der rohrförmige Isolierkörper 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel an den Außenseiten der
Enden einen Absatz auf, über den die Außenseiten der Elektroden I1 2 nicht hinausragen. Eine solche
Formgebung des Überspannungsabieiters hat den Vorteil, daß der Ableiter elektrisch isoliert in metallische
Fassungen eingebaut werden kann. Die gasdichte Verbindung des Isolierkörpers 3 mit den Elektroden 1,2
erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über eine Metall-Keramik-Verbindung 6. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei kreisflächig ausgebildete Beläge 4
vorgesehen, die auf dem Isolierkörper 3 aufgebracht mit jeweils einer der Elektroden 1 bzw. 2 galvanisch
verbunden sind. Der Kontakt mit den Elektroden 1, 2 wird dabei über die Metall-Keramik-Verbindung 6
hergestellt.
Die Fig.3—6 zeigen im Ausschnitt weitere Formen
von auf dem Isolierkörper 3 aufgebrachten, elektrisch leitfähigen Belägen 4. Die Beläge 4 sind zur besseren
Übersicht schraffiert dargestellt.
F i g. 3 zeigt eine Viereckfläche, F i g. 4 eine Vieleckfläche,
F i g. 3 zeigt eine Viereckfläche, F i g. 4 eine Vieleckfläche,
F i g. 5 eine DreiecVfläche und
Fig.6 den Belag aus elektrisch leitfähigem Material
als Umhüllende einer Vie/eckfläche.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Überspannungsableiter mit einem gasdichten Gehäuse, in dem mit Abstand Elektroden gegenüberstehen,
die mit ihren aktiven Oberflächen einander zugekehrt in die Enden eines rohrförmigen
Isolierkörpers eingesetzt sind, auf dessen Innenseite sich mindestens ein Belag aus elektrisch leitfähigem
Material über einen Teil der Rohrlänge des Isolierkörpers erstreckt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Belag (4) aus elektrisch leitfähigem Material zumindest Umhüllende einer
Fläche ist, deren Normale etwa senkrecht zur Längsachse des Überspannungsabieiters steht
2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (4) punktförmig,
kreisförmig, oval, dreieckig oder vieleckig ausgebildet ist
3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (4) aus
elektrisch leitendem oder halbleitendem Materia! besteht.
4. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Beläge
(4) vorgesehen sind, die mit jeweils einer der beiden Elektroden (1,2) galvanisch verbunden sind.
5. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Belag
oder mehrere Beläge (4) gegen die Elektroden (1,2) elektrisch isoliert auf der Innenwand des rohrförmigen
Isolierkörf ei s (3) angebracht sind.
6. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite
des Belags (4) im Bereich der aktiven Oberflächen der Elektroden (1, 2) ungefähr gleich der Breite
dieser Oberflächen ist
7. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag
(4) aus einer Mischung aus einer Graphitsuspension (Hydrokollag) und Glaslotpulver besteht.
8. Überspannungsableiter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung eine
radioaktive Dotierung, vorzugsweise eine radioaktive Promethiumverbindung, beigemischt ist.
9. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag
(4) durch Abrieb von einer Graphitmine erzeugt ist.
10. Überspannungsableiter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphitmine
radioaktiv dotiert ist.
11. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Isolierkörper (3) aus Glas besteht, und
daß der Isolierkörper (3) vor dem Aufbringen des Belages (4) aus elektrisch leitfähigem Material durch
einen Ätzprozeß aufgerauht ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |