DE2627648C2

DE2627648C2 - Funkenstrecke

Info

Publication number: DE2627648C2
Application number: DE19762627648
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing. 8430 Neumarkt Hasse; Johannes Prof. Dr.-Ing. 8014 Neubiberg Wiesinger
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1976-06-19
Filing date: 1976-06-19
Publication date: 1982-05-19
Also published as: DE2627648A1; CH609497A5; IT1067183B

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenstrecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine solche Funkenstrecke ist der DE-PS 23 37 748 zu entnehmen. Dabei bildet sich die Überschlagsstelle also nicht zwischen parallelen Elektroden, sondern liegt außerhalb der Elektroden. Die DE-PS 23 37 743 zeigt nun in ihren Ausführungsbeispielen jeweils ein Elektrodenpaar, bei dem der Außendurchmesser der ersten Elektrode kleiner ist als der Außendurchmesser der zweiten Elektrode. Damit befindet sich die Überschlagsstelle zwischen dem Außenrand der ersten Elektrode und der ihr zugewandten Seitenfläche (Stirnfläche) der zweiten Elektrode. Bei einer solchen Ausgestaltung der Elektroden hat sich in der Praxis sin Abbrand ergeben, der nach außen vorstehende Verwerfungen und Ablagerungen bildet, die den Überschlagsabstand verkürzen und damit zu unkontrollierten Überschlägen und zu Verschweißungen führen können. Ein weiterer Nachteil dieser Elektrodenausgestaltung einer Funkenstrecke liegt darin, daß die Herstellung und Lagerhaltung von Elektroden unterschiedlichen Durchmessers verhältnismäßig aufwendig ist. Aus der CH-PS 27 738 kennt man Funkenstrecken mit zwar einander im wesentlichen gleich großen Elektroden. Dabei erfolgt der Überschlag aber zwischen den einander zugekehrten Stirnflächen der scheibenförmigen Elektroden. Dies hat eine relativ hohe thermische Belastung der Elektroden und eine relativ schlechte Löschung des eingesperrten Lichtbogens zur Folge.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Funkenstrecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend abzuwandeln, daß durch den

ίο Abbrand keine den Überschlagsabstand verringernde Verwerfungen eintreten und dadurch die Stromtragfähigkeit der Funkenstrecke erhöht wird. Insbesondere sollen auch die bedeutenden Herstellungs-, Material-und Lagerkosten gesenkt werden.

Diese Aufgabe wird bei einer Funkenstrecke gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Gemäß dem zitierten Oberbegriff liegt die Überschlagsstelle nicht zwischen den Elektroden, sondern außerhalb der Elektroden. Es hat sich nun gezeigt, daß bei Ausbildung der Elektroden gemäß dem vorgenannten Kennzeichen der durch die Überschläge entstehende Abbrand keine Verwerfungen derart zur Folge hat, daß hierdurch bei zu niedriger Spannung unkontrollierte Überschläge entstehen können. Da der Lichtbogen hier auf einem Halbkreis freier nach außen brennen kann und dabei außerdem eine größere Länge besitzt, ergibt sich gegenüber dem Stand der Technik eine entsprechend größere Stromtragfähigkeit der Funkenstrecke (bezogen auf Funkenstrecken etwa gleicher Größe). Oder man erhält die gleiche Stromtragfähigkeit mit einer Funkenstrecke, die gegenüber einer Funkenstrecke nach der DE-PS 23 37 743 kleiner dimensioniert ist.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Herstellungs-und Lagerhaltungskosten durch die Anordnung von Elektroden gleichen Durchmessers wesentlich verringert werden, da somit nur Elektroden gleicher Abmessungen gefertigt und gelagert zu werden brauchen. Die obengenannte Durchmesserverringerung

-to (bei Erzielung einer gleichen Stromtragfähigkeit) ergibt eine entsprechende Einsparung an Materialkosten.

Diese Einsparung ist erheblich, da die Elektroden aus teuren Metallegierungen bestehen.

Die Merkmale des Anspruches 2 dienen der Erleichterung der Fabrikation, indem nur noch Elektroden mit genau dem gleichen Durchmesser herzustellen sind.

Die Merkmale des Anspruches 3 beinhalten eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die sich aus der Anordnung von Elektroden etwa des gleichen Außendurchmessers (Anspruch 1) bzw. genau des gleichen Außendurchmessers (Anspruch 2) ergibt. So kann man eine entsprechende Anzahl von Elektroden mit zwischengelegten Isolationsschichten übereinanderstapeln und sich hierdurch eine Reihenanordnung von Funkenstrecken in der Erfindung schaffen, die nach dem Baukastenprinzip zusammensetzbar ist. Eine solche bauliche Reihenanordnung mit der Wirkung einer elektrischen Reihenschaltung wäre bei Elektroden unterschiedlichen Durchmessers nicht möglich.

Die Merkmale der Ansprüche 4 bis 8 betreffen unterschiedliche Ausgestaltungen der Mantelflächen der Elektroden. Dies, sowie weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Die Zeichnungen (Fig. 1 bis 3) zeigen jeweils schematisch und in der Seitenansicht einige Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung in der üblichen Einbaulage.

Die Funkenstrecke besteht jeweils aus mindestens zwei planen, scheibenförmigen Elektroden 1, 2, die durch eine Isolationsschicht 3 voneinander im Abstand gehalten sind. Bei Bedarf kann die Anordnung noch durch weitere Elektroden 4,5 und Isolationsschichten 6 zu einem der Funkenstrecke bildenden Stapel erweitert werden.

Die scheibenförmigen, in diesem Ausführungsbeispiel zylindrischen Elektroden 1, 2, 4 und 5 besitzen jeweils den gleichen Durchmesser d. Die Überschlagrstelle befindet iich jeweils zwischen den beiden Mantelflächen 7 und 8,9 und 10, sowie 11 und 12.

Die eingezeichneten Feldlinien zeigen rein schematisch den Verlauf des Lichtbogens und lassen erkennen, daß der Lichtbogen hier etwa auf einem Halbkreis frei nach außen brennen kann. Bei der erfindungsgemäßen Funkenstrecke entstehen durch den Abbrand die schematisch in F i g. 1 rechts dargestellten Einsenkungen 13, 14. Da sich hierdurch der Überschlagsabstand zwischen den Mantelflächen praktisch nicht ändert, haben diese Abbrände und Verwerfungen keinen Einfluß auf die Funktion der Funkenstrecke; insbesondere haben sie keine unkontrollierten, bereits bei zu niedrigen Spannungen einsetzende Überschläge zur Folge.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 sind die Mantelflächen 7,8 eben und bilden miteinander einen Winkel von 180°.

Die Mantelflächen der Elektroden könnnen aber auch miteinander einen Winkel bilden und müssen nicht eben

ίο sein. Dies ergibt sich aus den nachfolgenden Ausführungsbeispielen:

So zeigt das Ausführungsbeispiel der F i g. 2 zwei ebene Mantelflächen 9, 10, die miteinander einen Winkel bilden, der etwas größer als 180° ist. Der Winkel kann aber auch kleiner als 180° sein (nicht dargestellt).

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 können

die Mantelflächen 11, 12 auch bogenförmig oder gewölbt verlaufen. In diesem Ausführungsbeispiel sind sie als ringsumlaufende, nach innen gewölbte Nuten ausgebildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Funkenstrecke, insbesondere für die Begrenzung von Überspannungen in Niederspannungsanlagen und für die blitzschutzmäßige Koppelung galvanisch getrennter Kreise, bestehend aus zumindest zwei sich gegenüberliegenden, bevorzugt planen, scheibenförmigen Elektroden, die durch eine Isolationsschicht voneinander im Abstand gehalten sind und eine Oberschlagstelle bilden, die sich im Außenbereich zwischen der Mantelfläche der einen, ersten Elektrode, und einer Gegenfläche der anderen, zweiten Elektrode, befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (2, 5) etwa den Durchmesser der ersten Elektrode (1,4) hat und daß die Mantelfläche (8, 10,12) der zweiten Elektrode die Gegenfläche ist

2. Funkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Elektroden (1,2,4,5) gleich sind.

3. Funkenstrecke nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Elektroden gleicher Abmessungen gestapelt ist.

4. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen (7, 8, 9, 10) der Elektroden in Achsrichtung eben sind (Fig. 1 und 2).

5. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Mantelflächen (7,8) 180° beträgt (F i g. 1).

6. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den Mantelflächen (9, 10) größer oder kleiner als 180° ist(Fig. 2).

7. Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen in Achsrichtung gewölbt sind.

8. Funkenstrecke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelflächen (11, 12) eine hohlkehlenartig nach innen gewölbte, um sie umlaufende Nut aufweisen (F i g. 3).