DE2740695A1

DE2740695A1 - Funkenstreckenabsicherung

Info

Publication number: DE2740695A1
Application number: DE19772740695
Authority: DE
Inventors: Manfred W Wilms
Original assignee: Joslyn Manufacturing and Supply Co
Current assignee: Joslyn Manufacturing and Supply Co
Priority date: 1977-01-14
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1978-11-30
Also published as: GB1583913A; JPS5388938A; DE2740695C2; US4132915A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.H.Liska

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Joslyn Mfg. and Supply Co. 2 North Riverside
Plaza, Chicago, Illinois, U.S.A.

Funkenstreckenabsicherung

Die Erfindung betrifft eine Funkenstreckenabsicherung und insbesondere eine Funkenstreckenabsicherung mit einem zusätzlichen Schutz im Falle eines Ausfalles einer Hauptfunkenstrecke.

Elektrische Kommunikationseinrichtungen werden üblicherweise
mit einer in der Station befindlichen Absicherung ausgestattet, die gefährliche Überspannungen und Spannungsstoße gegen Erde
ableitet,. Diese Überspannungen und Spannungsstöße können durch Blitzschlag, energiemäßige Berührung der Kommunikationsleitungen mit den Spannungsversorgungsleitungen, induzierte Energie, Anwachsen des Erdpotentials und statische Aufladungen entstehen.

Derartige Absicherungen in der Station enthalten üblicherweise eine Funkenstrecke mit Kohleblockelektroden, die zwischen der
Leitung der Einrichtung und Erde angeordnet sind und weiterhin durch Hitze betätigbare Ausfallsicherungsmittel zur ständigen
Verbindung der Leitung mit Masse, nachdem eine länger andauernde Funkenstreckenentladung die Funkenstrecke für eine weitere
Absicherung unbrauchbar gemacht hat.

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Eine v/eitere Form einer Absicherung in der Station enthält
eine Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke und ständige Kurzschlußmittel. Eine derartige Gasentladungsröhre wird vorzugsweise angewandt, da sie so dimensioniert werden kann, daß ein Überspringen des Funkens bei verhältnismäßig kleinen Spannungen im Vergleich mit Kohleblöcken auftreten kann, wodurch ein zusätzlicher Schutz erzielt wird. Allerdings kann eine solche Gasentladungsröhre durch Überspannungen zerstört werden, wenn eine ungenügende Wärmemenge erzeugt wird, um die als Ausfallsicherung vorgesehenen ständigen Kurzschlußmittel zu betätigen. So hat z.B. eine normale Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke eine vorbestimmte Durchbruchspannung von z.B. einigen Hundert Volt. Ist jedoch die hermetische Abdichtung der Gasentladungsröhre infolge einer vorhergehenden Überspannung gebrochen, so kann deren Durchbruchsspannung auf einige Tausend Volt steigen, so daß die Absicherung der Leitung^ mit der die Einrichtung verbunden isty nicht mehr ausreicht. Die niedrige Durchbruchsspannung einer Gasentladungsröhre hängt von ihrer inneren gasförmigen Umgebung ab, wobei die Elektroden in einem vergleichsweise großen Abstend voneinander angeordnet sind,' wodurch die Lebensdauer der Anordnung vergrößert wird und wodurch die Herstellung verbilligt wird im Vergleich mit einem engeren exakten Abstand der Elektroden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die oben
genannte Funkenstreckenabsicherung dahingehend zu verbessern, daß sie unter normalen Bedingungen eine vorbestimmbare niedrige Durchbruchsspannung aufweist, daß sie bei Anliegen einer ausgedehnteren Stromentladung die Eigenschaften einer ausfallsicheren KurzSchlußverbindung aufweist und weiterhin, daß sie einen zusätzlichen Schutz vorsieht, im Falle einer teilweisen Zerstörung der Einrichtung.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung mindestens ein Paar leitender Elektroden aufweist, die durch Isolationsmittel zur Bildung einer zwischen ihnen liegenden Funkenstrecke voneinander getrennt sind, wobei die Elektroden im Bereich der

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Funkenstrecke hermetisch abgedichtet sind und sich in einer gasförmigen Umgebung befinden, daß durch Hitze betätigte Kurzschlußmittel vorgesehen sind, die unter vorbestimmten Entladebedingun^en die Elektroden elektrisch kurzschließen und daß ein den Kurzschlußweg der Kurzschlußmittel normalerweise unterbrechender Abstandhalter vorgesehen ist, der eine zwischenliegende Hilfsentladestrecke bildet, die bei einer Spannung, die kleiner ist als die Durchbruchsspannung der Gasentladungsstrecke bei Abwesenheit der gasförmigen Umgebung, eine Abschaltlichtbogenentladung ermöglicht.

Durch die Erfindung wird also eine verbesserte Funkenstreckenabsicherung angegeben, die eine Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke enthält und Kurzschlußmittel, die durch Hitze betätigt werden, um die Funkenstrecke kurzzuschließen unter vorbestimmten Entladebedingungen und weiterhin eine Hilfsfunkenstreckenabsicherung, die normalerweise den Kurzschlußweg der Kurzschlußmittel unterbricht, wodurch ein zusätzlicher Schutz erreicht wird, wenn die Gasentladungsfunkenstrecke nicht betriebsbereit ist.

Diese Hilfsfunkenstrecke - steht also mit den Kurzschlußmitteln in Verbindung und unterbricht normalerweise deren Kurzschlußweg. Sie bricht jedoch zusammen und führt somit zu einer Entladung, wenn im Falle einer Belüftung der Gasentladungsfunkenstrecke vorbestimmte Spannuncrsbedingungen auftreten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Funkenstreckenabsicherung eine Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke und Halterungsmittel hierfür, die Kontakte für die Anschlüsse der Gasentladungsröhre bilden. Der Vorteil einer Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke liegt in ihrer steuerbaren Charakteristik mit niedriger Durchbruchsspannung während des regulären Betriebes, wodurch ein optimaler vorbestimmbarer Schutz der Leitungseinrichtung erzielt wird. Durch Hitze betätigbare Kurzschlußmittel schließen unter vorbestimmten Entladebedingungen die Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke kurz und zwar als Folge der

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Ableitung eines beträchtlichen Stromes für eine relativ lange Zeitdauer. Die Absicherung weist weiterhin einen isolierenden Abstandshalter auf, der normalerweise den Kurzschlußweg der Kurzschlußmittel unterbricht und zwischen ihnen eine Kilfsentladestrecke vorsieht, die eine Durchbruchnspannung aufweist, die rrrößer ist als die normale .Durchbruchsspannung der Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke, jedoch kleiner als die Durchbruchsspannung der Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke, wenn deren Elektroden sich nicht in einer zwischen ihnen liegenden Gasatmosphäre befinden. Wenn also die Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke ausgefallen ist und die normalen Kurzschlußmittel noch nicht eingeschaltet sind, dann wird die Hilfsfunkenstrecke geschaltet und der Spannungsstoß wird gegen Erde abgeleitet.

In einer praktischen Ausführungsform der Erfindung ist die Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke in einem sie tragenden Gehäuse untergebracht. Die Ausfallsicherung zum ständigen Kurzschließen der Funkenstreckenabsicherung gegen Erde nach einer länger andauernden Entladung enthält einen federvorgespannten Käfig und ein Lötmetallkügelchen. Der Strom eines langer andauernden Spannungsstofies bringt das Lötmetallkügelchen zum Schmelzen, woraufhin der kurzschließende Käfig in eine ausfallsichere, kurzgeschlossene Stellung bewegt v/ird. Der Käfig übergreift normalerweise einen leitenden Ring, der in einem gewissen Abstand von einem Kurzschlußkontaktteil angeordnet ist und durch einen dünnen isolierenden Abstandhalter, der eine Hilfsentladestrecke bildet, von ihm getrennt ist. Wenn die Hauptfunkenstrecke belüftet wird und so im wesentlichen nicht mehr betriebsbereit ist und weiterhin der Käfig nicht im Einsatz ist, um die Anordnung kurzzuschließen, so wird durch die Hilfsfunkenstrecke ein zusätzlicher Schutz geschaffen, bei dem die Durchbruchsspannung etwas größer ist als die normalerweise von der Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke vorgesehene Durchbruchsspannung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläutert.

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iis zeilen:

Fig. 1 eine teilweise gebrochene Stirnansicht einer Funkenstreckenabsicherung gemäß der vorliegenden Erfindung im Querschnitt;

Fig. 2 eine zweite teilweise gebrochene Stirnansicht eines Teiles der gleichen Funkenstreckenabsicherung im Querschnitt, bei der die Anordnung der Einzelteile bei Abwesenheit eines normalerweise in der Anordnung enthaltenen schmelzbaren Metallkörpers dargestellt ist;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-5 in Fig. 1;

Fig. 4- eine perspektivische Ansicht eines kurzschließenden Käfigelementes, das in der Absicherung in Fig. 1 angewandt ist;

Fig. 5 eine teilweise gebrochene Stirnansicht einer Absicherung nach einem zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung im Querschnitt;

Fig. 6 eine teilweise gebrochene Stirnansicht einer Absicherunniremäß einem dritten Ausführun^r-sbeispiel der vorliegenden Erfindung im Querschnitt;

Fig. 7 eine weitere teilweise gebrochene Stirnansicht eines Teiles der Funkenstreckenabsicherung gemäß dem dritten AusführunTsbeispiel der Erfindung, in der die Anordnung der Einzelteile bei Abwesenheit des normalerweise in der Anordnung enthaltenen schmelzbaren Metallkörpers;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in Fig. 6;

Fig. 9 eine detailiertere teileweise gebrochene Stirnansicht eines Teiles der in Fig. 6 dargestellten Absicherung im Querschnitt;

Fig.10 eine teilweise gebrochene Stirnansicht einer Funkenstreckenabsicherung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Querschnitt;

Fig.11 eine weitere teilweise gebrochene Stirnansicht der Funkenstreckenabsicherung in Fig. 1o im Querschnitt

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und weiterhin die Anordnung der Einzelteile bei Abwesenheit des normalerweise in der Anordnung untergebrachten schmelzbaren Metallkörpers;

Fig. 12 einen Schnitt entlang der Linie 12-12 in Fig. 10; Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie 13-15 in Fig. 10.

Gleiche Teile in den einzelnen Zeichnungen sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In den Zeichnungen und insbesondere in den Fig. 1-4 ist eine hohlzylinderförmige Halterung aus Metall 10 dargestellt, die einen geschlossenen Deckelteil 12 enthält, der in eine axiale Schulter 14 und in einen äußeren Gewindeteil 16 zur Verbindung mit einem inneren Gewinde 18 in einem isolierenden Gehäuseteil 20 mündet. Die gewindeförmige Außenseite der Halterung greift also in einen gewindeförmigen leitenden Bund 22 ein, wodurch die Schulter 14 hinaufgezogen wird. Der Bund 22 ermöglicht eine externe elektrische Verbindung über eine leitende Platte 24, die sich entlang der Überseite des isolierenden Gehäuses 20 erstreckt oder in dieses eingelassen ist und endet in eine Bolzenverbindung und eine Mutter 26, die einen Kabelschuh 28 mit dem Gehäuse verbindet. Ein Draht 30» der eine zu schützende Leitung enthalten kann, ist mit dem Kabelschuh 28 verbunden.

Innerhalb der zylindrischen Halterung 10 befindet sich ein Käfig 32 (vgl. Fig. 4), der ein erstes, scheibenförmiges, mit einer Öffnung versehenes Ende 3^ aufweist und eine Vielzahl von Federfingern 36, die abgebogen sind, um eine allumfassende zylindrische Konfiguration zu bilden, die fest in der zylindrischen Metallhalterung 10 aufgenommen ist. Zwischen der Oberseite des Deckelteiles 12 und dem Ende 3^ des Käfigs 32 befindet sich eine Feder 38, die den Käfig in einer axial nach außen aus der Halterun 10 weisenden Richtung drückt.

Innerhalb des Käfigs 32 ist eine hermetisch abgedichtete Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung 40 untergebracht,

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deren grundsätzliche Form in der US-PS 3811064 beschrieben ist. Die Funkenstreckenanordnung 40 enthält zwei Elektroden 42 und 44 mit tOOfförmigen Enden, die radiale Flansche 50 und 52 aufweisen und durch ein isolierendes Abstandsrohr 46 so vonein- ' ander getrennt sind, daß die Elektroden 42 und 44 eine Funkenstrecke 48 zwischen sich bilden. Die Flansche der Elektroden sind mit dem isolierenden Abstandsrohr 46 abgedichtet verbunden, so daß im Inneren der hierdurch gebildeten Anordnung eine gasförmige Umgebung bei einem vorgegebenen Druck aufgebaut werden kann, wodurch die Anordnung mit der Funkenstrecke 48 in die Lap:e versetzt wird, leitend zu werden, wenn ein vorgegebener Spcnnungspegel an der Anordnung erreicht ist. Die Außenflächen der Elektroden 42 bzw. 44 mit den Flanschen 50 und 52 bilden einen ersten und einen zweiten Anschluß der Gasentladungsröhre mit Funkenstrecke.

Der Flansch 50 der Elektrode 42 ist von dem ersten Ende 34· des Käfigs 32 durch einen Körper aus schmelzbarem Material räumlich getrennt, vorzugsweise durch ein Lötmetallkügelchen 54·. Die gegenüberliegende Elektrode 44 nimmt innerhalb ihres ausgezackten topfförmicen Teiles ein Z7/Iindrisches Kontaktteil 56 auf, ' das einen hervorstehenden Bördelrand 58 rings um seinen oberen Umfang aufweist. Der Bördelrand hält das Kontaktteil innerhalb der Elektrode 44 und trägt dazu bei, eine elektrische Verbindung zwischen dem Teil 56 und der Elektrode 44 zu begründen. Da die Einsrangsöffnung der becherförmigen Elektrode etwas nach innen gezogen ist, kann das Kontaktteil 56 in Form einer Schnappverbindung gleitend innerhalb der Elektrode 44 aufgenommen werden. Das Kontaktteil 56 besitzt weiterhin einen verbreiterten axialen Flansch bzw. Boden 60, der an einem unteren Kontakt 62 durch den Druck der Feder 38 anliegt, wobei der Kontakt 62 sich in der Mitte an dem unteren Ende einer Ausnehmung 64 in dem Gehäuse 20 befindet. Eine Verbindung 65 aus Bolzen und Mutter befestigt einen Kabelschuh 66 an dem Gehäuse, wobei der Bolzen innerhalb des Gehäuses 20 mit dem Kontakt 62 verbunden ist. Ein mit dem Kabelschuh 66 verbundener Draht 68 ist in geeigneter Weise mit Erde verbunden. Wahlweise kann der Draht 68 auch die zu schützende Leitung enthalten, während der Draht 30 geerdet ist.

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Die Finger 36 des Gehäuses 32 sind an ihrem unteren iSnde an der Stelle 70 nach innen ^ebopren und bilden eine konvexe Oberfläche, um einen leitenden Metallring 72 zu übergreifen. 0er Hing 72 besitzt eine öffnung 7^ZS durch die der kleinere Durchmesser des ,vontaktteiles 56 koaxial hindurchrrreift und int hierbei räumlich von dem Kontaktteil getrennt. Der "Hing 72 ist oberhalb des Bodens 60 des Kontaktteiles 56 angeordnet, jedoch von diesem über einen isolierenden Abstandsrinrr 76 isoliert, wobei der Abstandsrinn: 76 vorzugsv/eise sehr dünn ist und aus geeignetem Material wie z.B. Polyimidharz besteht, wodurch sichergestellt wird, daß er kein Fließvermögen in der Kälte besitzt, v/odurch ein verfrühter Kurzschluß der Anordnung verursacht werden könnte. Der isolierende Hing 76 besitzt vorzugsv/eise eine Dicke von 0,0762 bis 0,127 mm (3-5 mil). Das Material des Isolationsrinr:es kann aus einem Polyimidfilm aus Kapton "H" bestehen (Poly-Diphenyloxid-Pyromellithimid). Der Isolationsring 76 besitzt eine zentrale Öffnung 77» die dicht an das Kontaktteil 56 anliegt, wobei Jedoch diese Öffnung an diametral entgegengesetzten Seiten zu Schlitzen 78 erweitert ist, deren Größe von Ende zu Ende gemessen ungefähr 8/10 des Durchmessers des Isolationsrinrves 76 beträgt. An ihrer engsten Stelle haben die Schlitze 78 vorzugsweise eine Breite von ungefähr dem halben Durchmesser der öffnung 77· Diese Anordnung ermöglicht ein dichtes Nebeneinanderliegen des Flansches 60 und des leitenden Rinkes 72 innerhalb des durch den Ring 76 im Bereich der Schlitze 78 gebildeten Zwischenraumes. Innerhalb dieses Gebietes wird hierdurch eine Hilfsfunkenstrecke geschaffen, die eine zusätzliche Absicherung darstellt in dem Falle in dem die Gasentladungsröhrenfunkenstrecke 4-0 ausgefallen ist. Wie bereits bekannt v/urde, ist eine niedrige Durchbruchsspannung der Gasentladungsröhre exakt vorherbestimmbar, auch wenn der Spaltzwischenraum ungefähr 0,762 mm (30 mil) beträgt. Ein solcher Zwischenraum vergrößert die Lebensdauer der Anordnung und ermöglicht eine gewünschte Durchbruchsspannung, ohne daß schwierige konstruktive Toleranzen eingehalten werden müssen. Wird jedoch die Gasentladungsröhre gegenüber der Atmosphäre belüftet, so steigt die Durchbruchsspannung von einigen Hundert Volt auf mehrere Tausend Volt an. Bei der vorliegenden Ausbildung der Er-

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findunc:, bei der der Isolationsring 76 ungefähr 0,0762 ram (3 mil) dick ist, beträgt die Durchbruchsspannung an dem Isolationsring 76 ungefähr 750 Volt Gleichspannung, wodurch ein ausreichender zusätzlicher Schutz vorgesehen wurde. Nach einem oder mehreren Süannun sdurchbrüchen über die Hilfsfunkenstrecke wird darüber hinaus der Isolationsring 76 ausreichend verkohlt, so daß ein Kurzschluß und damit eine Ausfallsicherung etabliert wird. Generell soll die Liurchbruchsspannung über den Rinn: 76 größer sein als die der Hau-otfunkenstrecke 48, jedoch ausreichend klein um die angeschlossene zu schützende elektrische Einrichtung in anrcenressener Weise zu schützen.

In den Fig. ist eine weitere isolierende Scheibe 80 gezeigt, die zwischen dem leitenden Ring 72 und dem unteren Flansch 52 der Funkenstreckenelektrode 44 angeordnet ist. Die Scheibe 80 kann aus dem bleichen Material bestehen wie der Ring 76 und besitzt vorzugsweise eine Dicke von ungefähr 0,127 mm (5 mil). Die Scheibe 80 ist nach oben abgebogen; rin<rs um den unteren Teil des Flansches 52, wodurch die nach innen ragenden Teile der Finger 36 von dem Flansch 52 getrennt bleiben. Die Scheibe 80 besitzt eine zentrale öffnung, durch welche das Kontaktteil 56 dicht anliegend hindurchragt. Die Scheibe 80 isoliert den Flansch 52 d.er Elektrode von dem leitenden Ring 72 und den Fingern 36 des Käfigs 32 und ist kräftig genug, einen Druck auf den leitenden Ring 72 und den Isolationsring 76 auszuüben, um den Zwischenraum von ungefähr 0,0762 mm der Hilfsfunkenstrecke aufrecht zu erhalten.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die oben genannte Scheibe 80 durch ein isolierendes becherförmiges Element 80' ersetzt wurde. Dieses Element 80', das ebenfalls aus Polyimidharz (wie Kapton) gebildet ist, besitzt einen scheibenförmigen Teil 82, der den leitenden Ring 72 von dem Flansch 52 trennt und einen zylinderförmicren Teil 84, der dicht ungefähr um den halben Bereich der Funkenstreckenanordnung 40 anliegt. Der scheibenförmige Teil 82 besitzt eine zentrale Öffnung, durch die das Kontaktteil 56 dicht anliegend hindurchragt. Die Anordnung der Fig. 5 erfordert eine

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^erin^rere Sorgfalt beim Zusammensetzen der vollständigen Absicherung, ist ,jedoch andererseits in konstruktiver und betriebsmäßiger Hinsicht der oben beschriebenen Anordnung im wesentlichen bleich.

Bei einer normalen Betriebsweise der Einrichtungen der Fig. 1 bis 5 bricht die Spannung an der Funkenstrecke 48 in eine Lichtbogenentladung zusammen, wenn zwischen den Leitungen JO und die Spannung einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, wobei diese hohe SOannung zum Schutz der Einrichtung an den Leitungen gegen Erde kurzgeschlossen wird. Tritt eine kurzandauernde Entladung auf, so wird die Betriebscharakteristik der Funkenstreckenanordnung 40 nicht verändert und die Funkenstrecke bleibt generell betriebsbereit. Tritt jedoch eine Lichtbogenentladung für eine längere Zeitdauer auf, z.B. durch das Ableiten länger andauernder Ströme, so wird eine ausreichende Hitze erzeugt, durch die das Lötmetallkür^elchen 5^ zum Schmelzen gebracht wird und wodurch die durch die Feder 38 ausgeübte Federkraft den Käfig 32 nach unten drückt, so daß die Finger 36 und insbesondere deren konvexen Enden nach unten bewegt werden, so daß sie den Kontakt 62 übergreifen und eine elektrische Verbindung mit ihm herstellen, wie in Fig. 2 dargestellt. In diesen Falle ist die Funkenstreckenanordnung und die Absicherung abgeschaltet, das heißt, das System ist fehlerhaft gesichert, indem die Leitung gegen Erde kurzgeschlossen ist, was besser ist, als sich auf einen fraglichen Schutz zu verlassen, der von einer Funkenstreckenanordnung aufgebracht wird, die einen übermäßigen Strom abgeleitet hat.

Fig. 2 zeigt beispielhaft die Stellung des Käfigs 32 in Beziehung zu den anderen Teilen, die dieser nach Durchschmelzen des Lötmetallkügelchens 54 in Fig. 1 einnimmt. Wie ersichtlich, fließt das geschmolzene Lötmetall üblicherweise über die Öffnung 55 ab und ebenso über die Seiten der Funkenstreckenanordnung 40, was in den Zeichnungen nicht weiter dargestellt ist.

Wird die Funkenstreckenanordnung 40 durch Spannungsstöße, die nicht ausreichen das Lötmetallkügelchen 5^ zu schmelzen, zer-

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stört, oder wird die Funkenntreckenanordnung anderweitig außer Betrieb gesetzt, so wird die Hilfsfunkenstrecke, die durch den Tsolationsabntandsring 76 errichtet wurde, durchbrechen, und zwar bei einer etwas höheren Spannung, ,ieaoch ein ausreichendes Haß an Absicherung für die mit der Leitung 30 verbundene Einrichtung erzielt wird. Nach einer langer andauernden Entladung wird der Abstandsring 76 verkohlt und damit ausfallsicher.

In den Fig. 6 bis 9 ist eine weitere Ausgestaltungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der die Stellung der Funkenstreckenanordnüng 4-0 und des Lötmetallkügelchens 54- vertauscht sind und die Schaltkreise für die Anordnung 4-0 und die Hilfsfunkenstrecke durch das Lötmetallkügelchen bzw. eine Lötmetallscheibe vervollständigt wurden. Es ist ersichtlich, daß die Ausfallsicherungsanordnung in der Einrichtung der Fig. 6 bis 9 normalerweise in einer im wesentlichen gleichen Weise arbeiten wie oben beschrieben. Eine über eine längere Zeit sich erstreckende Bogenentladung mit langandauernden Strömen erzeugt also eine ausreichende Hitze, um die Lötmetallscheibe 54- zum Schmelzen zu bringen, wobei der Federdruck der Feder 38 den Käfig 32 nach unten drückt, wodurch die Finger 36 und insbesondere deren konvexen Enden nach unten bewegt werden und den Kontakt 32 übergreifen und mit ihm eine elektrische Verbindung herstellen, wie in Fig. 7 dargestellt. Wenn die Lötmetallscheibe schmilzt, so ist ersichtlich, daß sich die Anordnung 4-0 nach unten bev/egt und zwar rings über das Kontaktteil 56 (vgl. Fig. 7)t dessen einer Teil 56 B einen geringeren Durchmesser aufweist, um diese Bewegung zu ermöglichen. Ein unterer Kontaktteil 56 A besitzt einen etwas größeren Durchmesser zur Zentrierung der verschiedenen Bauteile um ihn herum, einschließlich der Lötmetallscheibe 54-, die so ausgebildet ist, daß sie mit mindestens der unteren Schulter des unteren Kontaktteiles einen festen Sitz aufweist. Folglich bildet die Lötmetallscheibe vor ihrem Schmelzen die serielle Hauptverbindung zwischen dem unteren Flansch der Funkenstreckenanordnung und dem Kontakt 62 über das Kontaktteil 56.

In den Fig. 6 bis 9 wird die Hilfsfunkenstrecke durch einen

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zwischen dem leitenden Ring 72 und einem leitenden Rinn; 86 befindlichen Isolationsring 76 gebildet, wobei der King 86 an der Unterseite der Lötmetallscheibe 5^- anliegt, wie detailierter in Fig. 9 dargestellt. Der Isolationsring 76' besteht vorzugsweise aus dem gleichen Material wie oben für den Sing 76 beschrieben, wobei seine Dicke vorzugsweise zv/ischen 0,0762 und 0,127 mm (3 und 5 mil) liegt. Der Ring 76' besitzt ebenfalls eine zentrale öffnung 77', in welcher das Kontaktteil 56 fest aufgenommen ist. Diese öffnung erstreckt sich an diametral gegenüberliegenden Seiten in Schlitze 78', deren Abmaß von Ende zu Ende ungefähr 7/10 des Durchmessers des Isolationsringes 76' beträgt, wobei das engste Maß der Schlitze ungefähr die Hälfte des Durchmessers der öffnung 77' beträgt. Der Isolationsring 76' entspricht im wesentlichen dem oben in Bezug auf die anderen Ausführungsformen beschriebenen Isolationsring 76 und errichtet eine Hilfsfunkenstrecke zur zusätzlichen Absicherung bei einem Ausfall der Gasentladungsröhrenfunkenstrecke 40. Die Durchbruchsspannung durch den Isolationsring 76' beträgt bei einer Dicke von 0,0762 mm (3 mil) unnrefähr 750 Volt Gleichspannung.

Bei einem Ausfall der Gasentladungsröhrenfunkenctreckenanordnung 40 wird eine Absicherung über die Hilfsfunkenstrecke erreicht. In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 bis 9 geht der über die Hilfsfunkenctrecke verlaufende Strornwe™ bei einem Spannungsstoß also auch über die Lötmetallscheibe 5^. Da die Scheibe 54 in Serie geschaltet ist und da sie in fester enger Verbindung mit der Hilfsfunkenntrecke liegt, kann sie leichter geschmolzen werden, wodurch ein ausfallsicherer Zustand geschaffen v/ird, wenn die Hilfsfunkenstrecke durchbricht und zwar günstiger als in dem Falle des ersten Ausführungsbeispieles.

Die Ausbildung der Ausführungsform gem. Fig. 6 bis 9 wird durch eine Scheibe 80' vervollständigt, die aus dem gleichen Material wie der Ring 76' ausgebildet ist, und die zwischen dem leitenden Ring 72 und dem Boden 60 des Kontaktteiles 56 aufgenommen ist. Die Scheibe 80' besitzt vorzugsweise eine Dicke von ungefähr O₁127 nun (5 mil) und hat eine zentrale öffnung zur festen Aufnahme des Kontaktteiles 56 dort hindurch. Bei der Ausbildung gem. den Fig. 6 bis 9 ist die Scheibe 72 von einem leitenden

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Ring 76 im wesentlichen nur durch einen dazwischen liegenden isolierenden Rine· 76 getrennt, so daß hierdurch eine Hilfsfunkenstrecke erzeugt wird, deren Abstand ungefähr der Dicke des Isolationsringes entspricht. Wenn entweder der Ring 76' oder die Scheibe 80' anstelle der Anordnung 40 leitend wird, infolge einer Feuchtigkeit an der Scheibe oder dem Ring und v/enn gleichzeitig ein hoher durch Spannungsstoß verursachter Strom dort hindurchfließt, so wird die Lötmetallscheibe 54 leicht geschmolzen und zwar aufgrund ihrer engen Wachbarschaft zu dem Kurzschlußweg, wodurch die Anordnung in einen ausfallsicheren Zustand gebracht wird.'

Eine weitere Ausführungsform gem. der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 10 bis 13 dargestellt. Sie ist dann von Vorteil anwendbar, wenn der Durchmesser einer Ausnehmung 64' in dem Gehäuse 20' begrenzt ist. In diesem Falle besitzt eine zylindrische Halterung 10' aus Metall ein geschlossenes Deckelteil 12', das durch eine axiale Schulter 14' begrenzt wird und weiterhin eine frev/indeförmiR:e äußere Ausbildung 16' zur Verbindung mit einem inneren Gewindeteil in dem isolierenden Gehäuse 20'. In dem Ausführungsbeispiel gem. den Fig. 10 bis 13 ist der Deckelteil 12' gegenüber den vorbeschriebenen Ausführunrrsformen vertikal etwas verlängert und beinhaltet hierin die Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung 40 der oben beschriebenen Art. Der Flansch 50 der Funkenstreckenanordnung liegt gegenüber der oberen Innenseite des Deckelteiles 12 in elektrischem Kontakt mit diesem, während ein verlängertes Kontaktteil 56' und insbesondere dessen nach oben ragender Teil 98 in der becherförmigen Elektrode 44 aufgenommen ist. Im einzelnen ist ein Teil 98 B mit einer Erstreckung kleineren Durchmessers und einem Wulst 58' innerhalb der Elektrode 44 angeordnet.

Das untere Ende der Elektrode 56' liegt an einer ringförmigen leitenden Platte 88 an, die über mit einer leitenden Windung versehene Feder 9° nach oben vorgespannt ist, wobei die Feder zwischen der Platte 88 und einem ebenen an dem unteren Ende der Ausnehmung 64 untergebrachten Kontakt 62' angeordnet ist. Die Feder 90 errichtet eine elektrische Verbindung zwischen dem äu-

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ßeren Stromkreis und dem Kontaktteil 56' und drückt das Kontaktteil nach oben, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Flansch 50 der Funkenstreckenanordnung und der oberen Fläche des Deckelteiles 12' sicherzustellen.

Das Kontaktteil 56 umschließt eine zwischenliegende Schulter 94-, die unterhalb des Flansches 52 der Funkenstreckenanordnung 4-0 durch die Lötmetallscheibe 54-' von dieser getrennt angeordnet ist, einen leitenden Metallring 106, einen Isolationsring 100, ein Ende 34-' eines Käfigs 36' und eine isolierende Scheibe 104·. Jedes dieser Teile besitzt eine zentrale Öffnung, um die Erstreckung 98 des Kontaktteiles 56 dorthindurch aufzunehmen und insbesondere einen unteren Teil 98 A dieser Erstreckung. Die Lötmetallscheibe 54-' liegt an dem Flansch 52 der Funkenstreckenanordnung 4-0 an, während ein flacher leitender Ring 106, der z.B. aus Kupfer ist, die untere Seite der Lötmetallscheibe von dem Isolationsring 100 abtrennt. Die Lötmetallscheibe 54-' ist so ausgebildet, daß sie zumindest mit der oberen Schulter des unteren Teiles der Erstreckung 98 A einen festen Sitz aufweist. Der Isolationsring 100 hat vorzugsweise eine Dicke von 0,0762 bis 0,127 mm (3 bis 5 mil) und kann aus dem gleichen Material bestehen, wie die Isolationsrinn:e 76 und 76' in den oben beschriebenen Ausführungen. Der Isolationsring 100 besitzt eine zentrale Öffnung, die die Erstreckung 98 des Kontaktteiles fest umschließt, wobei diese Öffnung jedoch an diametral gegenüberliegenden Seiten in Schlitze 102 mündet, deren engstes Maß vorzugsweise etv/a dem halben Durchmesser der zentralen Öffnung entspricht. Das Maß vom Ende zürn Ende der Schlitze gemessen liegt ungefähr bei 7/10 des Durchmessers des Isolationsringes 100. Durch diese Anordnung wird ein dichtes Nebeneinanderliegen zwischen dem leitenden Ring 106 und dem oberen Ende 34-' des Käfigs 32' gebildet, wobei der Käfig 32' eine zentrale öffnung 55' aufweist, die größer ist, als die Erstreckung 98 des Kontaktteiles, jedoch wesentlich kleiner im Durchmesser als die Länge der Schlitze 102, wodurch eine Hilfsfunkenstrecke bei diesem Nebeneinanderliegen zwischen dem leitenden Ring 106 und dem Käfigende 34·' gebildet wird. Die Isolationsscheibe 104-, die vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Ring 100 besteht, trennt

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das Käfigende 34' von der Schulter 94 des Kontaktteiles 56', wobei die Dicke der Scheibe 104 vorzugsweise ungefähr 0,127 mm (5 mil) ist. Der Käfig 32' befindet sich fest aufgenommen in der i'ietallhalterung 10', hat jedoch im Gegensatz zu den vorhergehenden Ausführun^r"sformen gestreckte Finger 86', die primär zur Positionierung des Käfigs und zur Herstellung eines elektrischen Kontaktes mit der metallischen Halterung 10' verwendet v/erden.

Während des Betriebes wird bei der Anordnung gem. der Ausführungsbeispiele in Fig. 10 bis 15 die gewünschte Absicherung gegen Spannunrrsstöße durch die Funkenstreckenanordnung 40 erzeugt, die normalerweise hohe Spannungsstöße gegen Erde ableitet. Eine Bogenentladung für eine langer andauernde Zeit, die z.B. bei langer fließenden Strömen auftritt, erzeugt eine ausreichende Hitze, um die Lötmetallscheibe 54 zu schmelzen, wodurch der Federdruck der Ϊ¹ eder 90 die Platte 88 und das Kontaktteil 56' nach oben drückt, wodurch die Platte 88 mit einem unteren Kragen 92 der Halterung 10' in Kontakt gebracht wird. Unter diesen Bedingungen ist die Funkenstrecke abgeschaltet, d.h. sie ist über einen Ausfall gesichert.

v/ird jedoch die Funkenrtr^ckenanordnung 40 beschädigt, wie z.B. durch eine Belüftung, die bei einem Leiten verursacht v/ird, das nicht ausreicht die Lötmetallschaeibe 54' zu schmelzen, oder v/ird die Funkenstreckenanordnung anderweitig beschädigt, so ist die Hilfsfunkenstrecke durch den Isolationsring 100 vorgesehen, die bei einer etwas größeren Spannung durchbricht, jedoch noch ein ausreichendes Maß an Absicherung vorsieht, um die mit der Leitung verbundene Einrichtung zu schützen. Ebenso wie in dem vorhergehenden Beispiel ist die Lötmetallscheibe 54' seriell mit dem Strompfad geschaltet, der durch beide Einrichtungen, nämlich die Anordnung 40 und die Hilfsfunkenstrecke führt, wobei die Lötmetallscheibe leicht geschmolzen werden kann und somit einen ausfallsicheren Zustand erzeugt, wenn eine langer andauernde Entladung über einen anderen Weg aufgetreten ist. Ebenso wird, wenn sich Feuchtigkeit in dem Gebiet der Hilfsfunkenstrecke angesammelt hat und ein höherer durch Spannungsstöße verursachter Strom dort hindurchfließt, durch die benachbarte Anordnung der

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Lötmetallscheibe 54-' der Ausfallsicherunn.-svorgang leichter durchgeführt.

Nachdem nun oben einige Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, soll klargestellt werden, daß v/eitere Änderungen und Modifikationen vorgenommen v/erden können, ohne daß von dem Grundgedanken der Erfindung abgewichen wird. Alle in der Beschreibung und der Zeichnung angegebenen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Patentansprüche

Funkenstreckenabsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung (40) mindestens ein Paar leitender Elektroden (42, 44) aufweist, die durch Isolationsmittel (44) zur Bildung einer zwischen ihnen liegenden Funkenstrecke (48) voneinander getrennt sind, wobei die Elektroden (42, 44) im Bereich der Funkenstrecke (48) hermetisch abgedichtet sind und sich in einer gasförmigen Umgebung befinden, daß durch Hitze betntirrbare Kurzschlußmittel (36, 70, 62) vorgesehen sind, die unter vorbestimmten Entladebedingungen die Elektroden (42, 44) elektrisch kurzschließen und daß ein den Kurzscr.lußweg der Kurzschlußmittel (36, 70,62) normalerweise unterbrechender Abstandhalter (76) vorgesehen ist, der eine zwischenliegende Hilfsentladestrecke bildet, die bei einer Spannung, die kleiner ist als die Durchbruchspannung der Gasentladungsfunkenstrecke (48) bei Abwesenheit der gasförmigen Umgebung^ eine Abschaltlichtbogenentladung ermöglicht.
2. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Metallelemente (60, 72) an direkt gegenüberliegenden Seiten des isolierenden Abstandhalters (76) mit dem Kurzschlußweg der Kurzschlußmittel (36, 62, 70) elektrisch in iierie verbunden sind, wobei der isolierende Abstandhalter (76) einen Schlitz (78) besitzt, so daß die Metall^elemente (60, 72) direkt nebeneinandergelegen sind.

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3. Fu.nkenntreckenabsichorung, gekennzeichnet durch eine Gasentlndunprsröhrenfunkenstreckenanordnung (4-0) mit einem Anschlußpaar (42, 44) und einer dazwischenliegenden Funkenstrecke (48),

eine zylindrische Halterung (10), in der 'ie Funkenstreckenanordnung (40) in im wesentlichen koaxialer Beziehung zu der Halterung (10) aufgenommen ist,

ein axiales Kontaktteil (56), das mit einem Anschluß (44) der Funkenstreckenanordnung (40) verbunden ist, wobei der andere Anschluß (42) mit der Halterung (10) verbunden ist,

ein die Halterung (10) aufnehmendes Gehäuseteil (20), wobei das Gehäuseteil (20) mit Verbindungsmittel!! (18) zum eingreifenden Verbinden mit der Außenseite der I 'I⁴""rung (1C) in festhaltender Beziehung ausgebildet ist urdzum Erzeugen einer ersten und zweiten elektrischen Verbindung mit dem Kontaktteil (56) und der Halterung (10), federvorgespannte, ausfallsichere Kurzschlußmitte]. (32) zum Kurzschließen der Funkenstreckenanordnung (40) und 3inen Lötmetallkörper (54), der benachbart der Funkenstreckenanordnung (40) liegt, durch den normalerv/eine die federvorgespannten Kurzschlußmittel (32) abgeschaltet gehalten v/erden, wobei Hitze von der Funkenstreckenanordnung (40) den Lötmetallkört>er (54) schmilzt, wodurch ermöglicht wird, daß die Kurzschlußmittel (32) unter langer andauernden fintladungsbedinrningen den elektrischen Kontakt schließen und durch eine Hilfsentladestrecke, die einen dünnen Isolationsring (76) enthält, der koaxial zu dem Kontaktteil (56) liegt und ein Paar von Metallteilen (72, 60), die mit dem P^ontnktteil (56) bzw. der Halterung (10) verbunden sind, voneinander trennt, wobei die Länge der Hilfsentladestrecke gleich der Dicke des Isolationsringes (76) ist.
4. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß in dem Isolationsring (76) ein Schlitz ausgebildet ist, der ein direktes Nebeneinanderliegen der Metallteile (72, 60) ermöglicht.

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5· Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die federvorgespannten Kurzschlußmittel einen Käfig (32) enthalten, der in d.er Halterung (10) aufgenommen ist und seinerseits die Funkenstreckenanordnunr (40) und den Lötmetallkört>er (54) enthält, wobei der Käfig (32) Federfinger (36) enthält, die ausgebildet sind, um über die resante Länre der Funkenstreckenanordnung (40) und des Lötmetallkörpers (54) hinauszugreifen, wobei die Federfinnrer (36) ein Metallteil (72) in der Form eines leitenden Ringes, der in umgreifender räumlicher Beziehung zu dem Kontaktteil (56) steht, ergreifen, wobei die Federfinrer (36) den leitenden Ring (72) solanre mit der Halterung (10) verbinden, wie der Lötmetallkörper (54) ungeschmolzen bleibt, und ferner, daß eine Feder (38) vorgesehen ist, zum Vorspannen des Käfigs (32) in Richtung auf eine elektrische Verbindung in dem Gehäuseteil (20) zum Kurzschließen der Funkenstreckenanordnung (40) nach Schmelzen des Lötmetallkörpers (54).
6. Funkenstreckenabsicherg, nach Anspruch 5_? dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Hetallteil einen radialen Flansch (60) an dem axialen Kontaktteil (56) enthält, der von dem leitenden Ring (76) durch einen dünnen Isolationsring (76) retrennt ist.
7. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Metallteil einen zweiten leitenden Ring (86) enthält, der in koaxialer Anordnung mit dem Kontaktteil (56) steht und zwischen dem ersten leitenden Ring (72) und der Anordnung aus Funkenstreckenanordnung (40) und dem Lötmetallkörper (54) steht.
8. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 5? dadurch rekennzeichnet, daß der Lötmetallkörper (54) an einem ersten Ende (34) des Käfigs (32) entfernt von dem Ende (70) der Federfinger (36) angeordnet ist, v/obei der Lötmetallkörper (54) zwischen dem ersten Ende (34) des Käfigs (32) und der Funkenstreckenanordnung (40) angeordnet ist.

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9. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstreckenanordnung (4-0) an dem von dem Ende (70) der Federfinrrer (36) entferntliegenden Snde (34-) des Käfigs (32) angeordnet int, während der Lötmetallkörper (54-) in dem Käfig (32) zwischen der Funkenstreckenanordnung (4-0) und der Hilfsfunkenstrecke angeordnet ist, daß der Lötmetallkörper (54-) ringförmig ausgebildet ist, um das Kontaktteil (56) zu umschließen, wobei das Kontaktteil (56) sich in ein Endteil der elektrode (44) erstreckt, welche über eine kurze Distanz den- einen Anschluß (52) der Funkenstreckenanordnung (4-0) beinhaltet und .daß die Funkenstreckenanordnung (4-0) so ausgebildet ist, daß sie zusammen mit dem Käfig (32) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung in dem Gehäuseteil (20) nach Schmelzen des Lötmetallkörpers (54-) bewegbar ist.
10. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die ausfallsicheren Kurzschlußmittel eine federvorgespannte Platte (88) beinhalten, die normalerweise mit dem Kontaktteil (56¹) in Verbindung steht und dieses mit einer elektrischen Verbindung in dem Gehäuseteil (20) verbindet und daß die federvorgespannte Platte (88) mit der zylindrischen Halterung (10) in Kontakt bringbar ist, wenn der Lötmetallkörper (54·) geschmolzen is

st.
11. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Lötmetallkörper (54-) ringförmig ausgebildet ist und benachbart zu der Funkenstreckenanordnung (4-0) in koaxialer umhüllender Beziehung zu dem Kontaktteil (56) steht, wobei das Kontaktteil (56) in die becherförmige Elektrode (44) hineinragt, die über eine kurze Distanz den einen Anschluß (52) der Funkenstreckenanordnung (40) beinhaltet, wodurch deren weitere Bewegung nach Schmelzen des Lötmetallkörpers (54) derart ermöglicht wird, daß das Kontaktteil (56) zuläßt, daß die federvorgespannte Platte (88) mit der zylindrischen Halterung (10) in Kontakt gebracht wird.

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12. Funkenstreckenabsicherung n^ch Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallteil aus einem 'Jnde des Käfigs (32) besteht, der gleitend innerhalb der zylindrischen Halterung angeordnet ist, und daß das zweite Metallteil aus einem ringförmigen leitenden Ring (86) besteht, der koaxial zu dem Kontaktteil (56) und benachbart zu dem Lötrnetallkörper (54) angeordnet ist.
13. Funkenstreckenabsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasentladungsröhre, mit Funkenstreckenanordnung (40) mindestens zwei leitende Elektroden (42, 44) aufweist, die durch einen isolierenden Zylinder (40) voneinander "etrennt sind, wodurch eine erste Funkenstrecke (48) zwischen ihnen errichtet wird, die eine hermetisch abgedichtete definierte innere Gasatmosphäre im Bereich der Funkenstrecke (48) aufweist, daß die Funkenstrecke eine erste relativ niedrige Durchbruchspannung bei Anwesenheit c.er definierten inneren Gasatmosphäre aufweist und eine zweite relativ hohe Durchbruchspannung bei Abwesenheit der definierten inneren Gasatmosphäre, daß ein Gehäuseteil (20) eine Ausnehmung (64) zur Aufnahme einer Anordnung, die die FunkenstreckenanOrdnung (40) und die Halterung (10) enthält, zur Aufnahme der Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung (40), daß ausfallsichere Kurzschlußmittel, die mit der Anordnung in dem Gehäuseteil (20) zusammenwirken, vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Durchfluß eines elektrischen Stromes vorbestimmter Größe und Dauer durch die Funkenstreckenanordnung (40) die leitenden Elektroden (42, 44) der Funkenstreckenanordnung (40) elektrisch kurzschließen/ . daß weitere, körperlich von den Kurzschlußmitteln unterschiedliche Mittel vorgesehen sind, die eine zweite Funkenstrecke, die mit der ersten Funkenstrecke innerhalb des Gehäuseteiles (20) parallel liegt, vorgesehen ist und daß die zweite Funkenstrecke eine dritte Durchbruchspannung aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Durchbruchspannung liegt.
14. Funkenstreckenabsicherung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die zweite Funkenstrecke erzeugenden Mittel

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einen isolierenden Abstandhalter (76) umfassen, der elektrisch in Serie mit dem elektrischen w'e',; zv/ischen den leitenden Elektroden (4-2, 4-4-) liegt und diese zweite Funkenstrecke dazwischen bildet, wobei die Län^r:e der zweiten Funkenstrecke bleich der Dicke des isolierenden Abstandhalters (76) ist.
15· Funkenstreckenabsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung vorgesehen ist, die mindestens zv/ei leitende Elektroden (4-2, 44) aufweist, die durch einen isolierenden Zylinder (4-6) voneinander getrennt sind, wodurch eine erste Funkenstrecke (4-8) zwischen ihnen gebildet wird; und die hermetisch abgedichtet sind und im Bereich der ersten Funkenstrecke eine definierte innere Gasatmosphäre auf v/eisen, wobei die erste Funkenstrecke (4-8) eine relativ niedrige Durchbruchspannung bei Anwesenheit der definierten inneren Gasatmosphäre aufweist und eine zweite relativ hohe Durchbruchspannung bei Abwesenheit der definierten inneren Gasatmosphäre, daß Mittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Durchfluß eines elektrischen Stromes vorbestimmter Größe und Dauer die leitenden Elektroden (4-2, 4-4-) elektrisch kurzschließen, daß Mittel zur Ummantelung und physischen Halterung der Funkenstreckenanordnung (4-0) und der Kurzschlußmittel vorgesehen sind, woboi die Ummantelungs- und Halterungsmittel eine zylindrische Halterung (10) umfassen, innerhalb derer die Dunkenstreckenanordnung (4-0) befindlich ist und wobei ein Gehäuseteil (20) die Halterung (10) aufnimmt, wobei das Gehäuseteil (20) mit Mitteln versehen ist, zur engen Verbindung mit dem Äußeren der Halterung (10) in einer diese haltenden Verbindung und um eine erste und eine zweite elektrische Verbindung für die Funkenstreckenanordnung (4-OJ.und die Kurzschlußmittel vorzusehen, daß weitere Mittel, die körperlich von den Kurzschlußmitteln getrennt sind, vorgesehen sind, die eine zweite parallel zu der ersten Funkenstrecke (4-8) liegende Funkenstrecke erzeugen, wobei die zweite Funkenstrecke eine dritte Durchbruchspannung aufweist, die zwischen der ersten und der zweiten Durchbruchspannung liegt, daß die zweite Funkenstrecke weitere Mittel auf v/eist, die ein Paar leitender Scheiben (70, 86 bzw. 106) beinhalten, die im

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wesentlichen koaxial mit der Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnunr¹· (4-0) und der Halterung; (10) in dem Gehäuseteil (20) liefen und elektrisch in einem seriellen V/eg zwischen der ersten und der zweiten elektrischen Verbindung angeordnet sind und daß ein isolierender Abstandhalter (76) die beiden leitenden Scheiben (76, 86 bzw. 106) voneinander trennt, um die zweite Funkenstrecke zwischen ihnen zu bilden, wobei die Länge der zweiten Funkenstrecke gleich der Dicke des isolierenden Abstandhalters (76) ist.
16. Verfahren zur Absicherung einer Einrichtung mit relativ niedriger Spannung vor Zerstörung oder Beschädigung durch Überspannungsstöße, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung mindestens zv/ei leitende Elektroden aufweist, die durch einen isolierenden Zylinder voneinander getrennt sind, um eine erste Funkenstrecke zwischen ihnen zu bilden, wobei die Elektroden hermetisch abgedichtet sind, und eine vorbestimmte innere Gasatmosphäre im Bereich der ersten Funkenstrecke aufweisen, wobei die Funkenstrecke eine erste relativ niedrige Durchbruchsspannung bei Anwesenheit der vorbestimmten inneren Gasatmosr>häre aufweist und eine zweite relativ hohe Durchbruchspannung bei Abwesenheit der vorbestimmten inneren Gasatmosphäre, wobei in Betriebsstellung dieser Einrichtung Überspannungsstöße einer vorbestimmten Größe durch die Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung eher geschaltet werden, bevor sie durch die zu schützende elektrische Einrichtung passieren, daß zwischengeschsltete Mittel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Durchfluß eines elektrischen Stromes durch die · erste Funkenstrecke mit einer vorbestimmten Größe und Dauer einen elektrischen Kurzschlußkreis für die leitenden Elektroden bilden, die während des Betriebes in funktionaler Beziehung zu der ersten Funkenstrecke stehen, daß weitere Mittel vorgesehen werden, die.in einer elektrisch parallelen Beziehung zu der ersten Funkenstrecke stehen, die körperlich von den Kurzschlußmitteln getrennt sind, und eine zweite Funkenstrecke erzeugen, die elektrisch parallel zu der ersten Funkenstrecke liegt und eine Durchbruchspannung auf-

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v/eist, die zwischen der ersten und der zweiten Durchbruchspannung liegt, v/obei die Mittel einen Abstandhalter aufweisen, der elektrisch in einen elektrischen Weg zwischen den leitenden Elektroden eingefügt ist, um die zweite Funkenstrecke dazwischen zu bilden und

daß Mittel vorgesehen sind, dio die Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung, die KurzschluRmittel und die zweite Funkenstrecke in einem isolierenden Gehäuse umschließen, v/obei elektrisch leitende Mittel vorgesehen sind, die die lei_ tenden Elektroden mit der zu schützenden elektrischen Einrichtung elektrisch verbinden.

17· Funkenstreckenabsicherung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußparr (26, 65) zur Verbindung mit der zu schützenden elektrischen Einrichtung vorgesehen ist, daß eine Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung mindestens ein Paar leitender Elektroden (42, 44) aufweist, die über Isolationsmittel (46) voneinander getrennt sind, um eine Funkenstrecke (48) zwischen ihnen zu bilden und wobei eine hermetisch abgeschlossene vorbestimmte Gasatmosphäre in dem Bereich der Funkenstrecke (48) vorgesehen i't, 6rS Kurzschlußmittel (36, 88) vorgesehen sind, aie uurch Hitze derart betätigt werden, daß sie unter vorbestimmten Entladebedingungen die leitenden Elektroden (42, 44) kurzschließen, wobei die Kurzschlußmittel (32, 54) federvorgespannte Kontaktmittel (36, 88) aufv/eisen, die in schaltender Beziehung mit der Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung (40) zwischen den Anschlüssen (26, 65) vorgesehen sind und ein Lötmetallkörper (54), der benachbart zu der FunkenstreckenanordnEmg; tf40X der normalerweise die federvorgespannten Kontaktmittel (36» 88) von einem elektrischen Kontakt fernhält und daß ein den elektrischen Kurzschlußweg der Kurzschlußmittel (36, 88) normalerweise unterbrechender isolierender Abstandhalter (76) vorgesehen ist, durch welchen eine Hilfsfunkenstrecke erzeugt v/ird, die dazu ausgebildet ist, in eine Lichtbogenentladung durchzubrechen, bei einer Spannung, die kleiner ist als die Durchbruchsspannung der Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung (40) bei Abwesenheit der gasför-

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mi?:en Umgebung und wobei ein Lötmetallkörper (54-) zwischen der Gasentladungsröhre mit Funfcenstreckenanordnunn; (4-0) und dem isolierenden Abstandhalter (76) elektrisch in Serie zwischen der Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnung (4-0) und der Hilfsfunkenstrecke zwischen den Anschlüssen (26, 65) so angeordnet ist, daß ein Gtrom entweder durch die Gasentladungsröhre mit Funkenstreckenanordnun^ (4-0) oder die Hilfsfunkenstrecke jeweils durch den Lötmetallkörper (5^) fließt.

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