EP1966860B1 - Gekapselte, druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte, rotationssymmetrische hochleistungsfunkenstrecke - Google Patents

Gekapselte, druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte, rotationssymmetrische hochleistungsfunkenstrecke Download PDF

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EP1966860B1
EP1966860B1 EP07847654A EP07847654A EP1966860B1 EP 1966860 B1 EP1966860 B1 EP 1966860B1 EP 07847654 A EP07847654 A EP 07847654A EP 07847654 A EP07847654 A EP 07847654A EP 1966860 B1 EP1966860 B1 EP 1966860B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spark gap
openings
cooling
pressure
electrode
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP07847654A
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English (en)
French (fr)
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EP1966860A1 (de
Inventor
Arnd Ehrhardt
Michael Waffler
Stephan Hierl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dehn SE and Co KG
Original Assignee
Dehn and Soehne GmbH and Co KG
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Publication date
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Priority to PL07847654T priority Critical patent/PL1966860T3/pl
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Anticipated expiration legal-status Critical

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel

Definitions

  • the invention relates to an encapsulated, pressure-resistant running, non-hermetically sealed, rotationally symmetrical high-performance spark gap with two spaced main electrodes, a cylindrical metallic outer housing, a gas or plasma cooling space surrounded by the outer housing and preferably frontally arranged electrical connection contacts for the main electrodes according to the preamble of patent claim 1 and as out WO 2006/128761 A known.
  • surge arresters on the basis of spark gaps according to the prior art, these are designed to be encapsulated in applications in the low-voltage range, in order to avoid the environment-threatening blowing out of hot or still ionized gases.
  • the arresters are provided with additional triggering devices.
  • a trigger device requires isolation of the additional, generally loaded with high voltage further electrode.
  • the additional expenditure of space and the additional insulation materials also lead to a further limitation of the performance of such realized arrester.
  • the trigger potential on the metallic housing casing to supply the spark gap.
  • the main electrodes provided there are isolated from each other and introduced into the spark gap in relation to the housing. Due to the small arc length and the simple division of the arc, however, only a small follow current limitation can be achieved with this solution of the prior art.
  • the potential of the ignition electrode is also supplied via the pressure-resistant metallic shell of the spark gap.
  • the local pressure-resistant jacket is made of one piece and it is used for the preparation of a simple forming process.
  • the waiver of an insulated implementation of the ignition potential leads in this variant, however, to an additional burden of insulation in the interior of the spark gap, since both electrodes must be isolated not only against each other, but also with respect to the entire housing.
  • the heat emission from the spark gap is hindered in particular by the complex and voltage-resistant insulation. This leads to an increased thermal load on the insulating parts, to long cooling times and to an enormous limitation of the space available for the spark gap. All of these disadvantages ultimately limit the performance of the spark gap.
  • the dynamic load of the spark gap due to function-related pressure surges leads at high loads to a short-term or permanent gap formation in the individual components located in a stack arrangement. As a result of contamination or by plasma interference damage to the insulation and thus deterioration of the ignition behavior of the spark gap occur. For even heavier loads, the parts that limit the arc gap may tend to crack, thereby jeopardizing the function of the spark gap.
  • the cooling space of the encapsulated, pressure-resistant executed, non-hermetically sealed, rotationally symmetric high-performance spark gap from a coaxial, cup-like arrangement with intermediate meandering cooling channel may be made of a metallic material having a high thermal conductivity.
  • One of the main electrodes is formed as a hollow cylindrical Ausblaselektrode having side openings. These lateral openings extend into the lateral cooling space.
  • the aforementioned cooling channel has a plurality of independent vents or is in communication with such openings.
  • a first vent is directly or indirectly in communication with the bottom of the arc channel.
  • This first vent is formed by a thread and a bore of one of the terminal contacts.
  • vents are located in areas where by deflection and heat-exchanging contact with the cup-like arrangement, the gases are already subjected to cooling.
  • the sum of the cross-sectional areas of the lateral openings of the blow-off electrode is greater than the cross-sectional area of the arc combustion chamber, so that a simple reduction of the electrode burnup is provided.
  • a supporting element surrounding the arc combustion chamber is provided in the form of a support ring, a support band, a support fabric and / or a support insert.
  • the support ring is made of an electrically conductive material and is provided with a connection to the cup-like arrangement, wherein between the support ring and the arc furnace a space-limiting insert of a gas-emitting material, e.g. POM is located.
  • a gas-emitting material e.g. POM
  • the spark gap exemplified in the figures comprises a cylindrical metallic outer casing 1 and two main electrodes 2; Third In addition, optionally, the possibility of triggering, for example, by an insulated introduced conductive band 8, which extends to a trigger electrode provided.
  • the trigger electrode has an inner end which leads to the arc combustion chamber 7.
  • the isolated insertion of the trigger potential as shown in the illustration Fig. 1 discloses providing additional clearance in the lower portion of the spark gap assembly.
  • This space is filled with predominantly tubular staggered metal parts 21, which constitute a coaxial, cup-like arrangement.
  • Annular gaps 22 between the metal parts 21 are interconnected by circumferential slots 23 or holes 24 or the like recesses so that a meandering coaxial space-saving cooling system with multiple gas deflection 25 is formed.
  • the metallic cylindrical housing wall (the outer housing 1) can be integrated as a conclusion in this cooling system.
  • the cooling system according to the invention includes a plurality of completely independent pressure equalization openings 26, which have a larger cross-section with increasing distance or residence time of the gas.
  • the first or innermost tubular wall 27 of the cup-like arrangement is adjacent to the bottom of the main electrode 28 with gas passage as usual, the refraction of the plasma jet. This will cause the hot gas in the first, inner cylindrical chamber 17 evenly distributed.
  • the wall of this chamber is hereby heavily stressed as a result of the plasma jet, therefore, the material should have a high erosion resistance or an increased thickness.
  • metallic materials, ceramic materials, composite materials or polymers with high dynamic strength can be used. Metals are particularly suitable due to the high heat absorption capacity, if already in the first chamber 17, a strong cooling of the hot gases to be achieved.
  • connection of the first cylindrical chamber 17 to the first annular gap preferably takes place at the upper end of the first chamber 17 via a gap or individual openings provided there.
  • the hot gas After leaving the inner, heavily loaded first chamber 17, the hot gas enters the annular gap between the outer wall of the inner chamber and the second annular metal insert. By guiding the gas in the narrow gap is a further, intense cooling.
  • the gap is so dimensioned that a closure by burned-off particles and soot is not possible.
  • the first and the second ring need only be placed lower requirements in terms of erosion resistance and mechanical strength.
  • the first and the second ring can also be connected by a suitable thread.
  • the gas is passed through a suitable connection in the next annular gap, in which a further deflection can take place.
  • the last annular gap is the cavity be used between the last ring insert and the metallic outer jacket (outer casing) of the spark gap.
  • the positioning of the independent pressure compensation openings takes place in such a way that clogging of these openings can be avoided even in the case of strong burnup within the spark gap.
  • the pressure compensation openings 26 are staggered from the inside to the outside corresponding to the areas with the gas deflections, wherein the cross section of these openings preferably increases from the inside to the outside.
  • a first opening is created directly at the bottom of the arc channel 7 in the region of the plasma deflection.
  • no hole is present at the bottom, but a connection according to the inner channel 26 after Fig. 1 consists.
  • This first opening is preferably formed by a bore with the thread of the electrode terminal, which may also be expanded.
  • the second venting takes place from the first chamber 17 via a spiral or groove-shaped feed into the same channel of the electrode connection or else into a separate, slot-shaped channel between the electrode connection and the extension of the baffle wall of the first chamber 17.
  • the mentioned variants for pressure compensation can only be executed with minimal cross-section and only with additional cooling, for example by means of long spirals 29 or threads 30 for avoiding blow-out. In these stress areas, however, burned products are formed despite high-grade materials, which means that the vent openings are subject to the risk of undesired closure, especially at high loads.
  • the pressure equalization opening can be guided via grooves, but also spirals in a way independent of the other pressure equalization openings way to the outside.
  • An additional and independent pressure equalization opening is provided as an opening between the metallic housing of the spark gap and the outer metallic ring for gas cooling.
  • the execution of discrete pressure equalization openings or openings between the individual cooling walls can also be realized by porous or gas-permeable structures or corresponding inserts.
  • the resulting high efficiency of the presented solution for cooling the hot gases is evident in that the volume of the walls for deflecting and cooling the gases is approximately equal to or higher than the gas volume in the cooling space 17 can be selected. Likewise, the gas volume in the cooling space does not differ appreciably from the gas volume of the arc combustion chamber 7.
  • the design of the presented cooling system offers further advantages by means of successively staggered annular baffles connected in a meandering manner.
  • the erosion of the electrode can be drastically reduced.
  • the distance and the material properties of the first cooling ring of the cooling chamber 27 and the dimensioning of the passage opening of the gas in the other cooling rings 23 can be used.
  • Fig. 2 shows the execution of a spark gap with a support ring 33 which consists of an electrically conductive or non-conductive material and is worked to fit the active part.
  • a support ring consists of an electrically conductive or non-conductive material and is worked to fit the active part.
  • a support ring re-tensioning or wrapping with threads or fabrics is also possible.
  • the aforementioned support elements or support parts can also be integrated in the manufacturing process in the outer, generally non-active part of the gas-emitting material.
  • the pressure in the combustion channel increases in areas in which, in particular in the preferred constructive variant of stacked and compressed individual parts of the spark gap, they can separate from one another in the event of pressure reflections.
  • this is a great danger to the insulation paths 36 and 37 and the trigger electrode 6 (FIG. Fig. 2
  • damage is to be expected from penetrating plasma and, on the other hand, from burning particles and soot.
  • a locking of the individual parts is possible.
  • An advantageous solution is also the encapsulation or encapsulation of parts with insulating material, which lead the possibly necessary trigger potential. This can be done later or directly during production.
  • Another advantage is the common spraying of the various polymers into a composite part, whereby a separation of individual parts can be excluded.
  • Fig. 3 shows an arrangement in which as a further measure to relieve the pressure or to equalize the pressure screwing the outermost cooling ring 39 is used with the lower main electrode 2 or other suitable parts.
  • the parts that define the arc chamber 7 are heated strongly and must be rapidly cooled after loading to avoid both further gas delivery and permanent deformation.
  • a thermal and mechanical decoupling of the parts which laterally delimit the combustion channel (arc combustion chamber) from the strongly heated electrode with gas passage through temperature-stable insulation materials, eg high-temperature polymers or ceramics, can be achieved with the aid of an insulation ring 38.
  • Another problem, especially at high pulse loads and thus high current and voltage gradients is the maintenance of a low level of protection and a low ignition delay of the spark gap.
  • An essential quantity, which determines the time for the rollover of the distance between the main electrodes 2, 3, is the length of this distance. However, this can not be chosen independently of the material used of the fuel channel, the pulse current carrying capacity and the current limit. In order to limit the voltage across the spark gap, therefore, only the time required for the flashover can be reduced or the voltage during this period of time must be limited by other possibilities.
  • the geometric design or the flow conditions of the spark gap can be changed or the available ignition energy can be increased.
  • the voltage to ignition by external parallel elements e.g. Varistors, be limited. These elements can be arranged both part of the trigger circuit and separately parallel to the spark gap.
  • both the thermal relief of the parts of the combustion chamber and the stress load can be realized until the flashover of the arc between the two main electrodes by an advantageous design variant of the support ring 33 and the POM parts of the combustion channel.
  • the support ring 33 is made electrically conductive and connected to one or more cooling rings 33 of the cooling space 17 or the lower main electrode 2. This connection with the lower main electrode is particularly effective when the main electrode has sufficient mass or cooling.
  • the gas-emitting parts bounding the arc combustion chamber are cooled more directly and more intensively than by an unconnected support ring 33 and an insulation ring 38 (see FIG Fig. 3 ) is possible.
  • This cooling is so intense that partly due to the known thermal decoupling (component 38 according to FIG Fig. 3 ) can be omitted.
  • the electric field or the current distribution in the gas-releasing substance 34 can be controlled.
  • both a shortening of the Zündverzugszeit and a reduction of the voltage drop to the ignition of the main spark gap is possible.
  • the current flow through an electrically conductive gas-emitting material can be controlled by means of these approaches independently of the respective polymer mixture in a wide range.
  • the current flow increases with decreasing ring thickness of the gas-emitting substance 34 and with increasing height of the electrically conductive Support ring 33. This significantly reduces the voltage until the flashover between the main electrodes.

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Cable Accessories (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine gekapselte, druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte, rotationssymmetrische Hochleistungsfunkenstrecke mit zwei beabstandet gegenüberliegenden Hauptelektroden, einem zylinderförmigen metallischen Außengehäuse, einem vom Außengehäuse umgebenen Gasoder Plasma-Abkühlraum sowie bevorzugt stirnseitig angeordneten elektrischen Anschlusskontakten für die Hauptelektroden gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und wie aus WO 2006/128761 A bekannt.
  • Bei Überspannungsableitern auf der Basis von Funkenstrecken gemäß dem Stand der Technik werden diese bei Anwendungen im Niederspannungsbereich gekapselt ausgeführt, um das die Umgebung gefährdende Ausblasen von heißen oder noch ionisierten Gasen zu vermeiden.
  • Bei zum älteren Stand der Technik gehörenden ausblasenden Ableitern wird der größte Teil des Energieumsatzes bis ca. 90% in Form von heißem Gas an die Umgebung abgegeben. Es ist offensichtlich, dass durch das Vermeiden des Ausblasens bei modernen Funkenstrecken sowohl die thermische als auch die dynamische Belastung ansteigt. Diese steigenden Belastungen erschweren bei gekapselten Ableitern die notwendige Beherrschung hoher Impuls- und Folgeströme bei möglichst geringer Baugröße.
  • Zur Realisierung niedriger Schutzpegel im Bereich weniger kV werden die Ableiter mit zusätzlichen Triggereinrichtungen versehen. Eine solche Triggereinrichtung erfordert eine Isolation der zusätzlichen, im allgemeinen mit Hochspannung belasteten weiteren Elektrode. Der Mehraufwand an Bauraum und die zusätzlichen Isolationsmaterialien führen ebenfalls zu einer weiteren Einschränkung der Leistungsfähigkeit derartig realisierter Ableiter.
  • Gemäß der DE 100 08 764 A1 und der dort gezeigten gekapselten Funkenstrecke ist es bekannt, das Triggerpotential über die metallische Gehäuseummantelung der Funkenstrecke zuzuführen. Die dort vorgesehenen Hauptelektroden werden isoliert gegeneinander und gegenüber dem Gehäuse in die Funkenstrecke eingebracht. Aufgrund der geringen Lichtbogenlänge und der nur einfachen Aufteilung des Lichtbogens kann mit dieser Lösung des Standes der Technik jedoch nur eine geringe Folgestrombegrenzung erreicht werden.
  • Bei dem gekapselten Ableiter nach DE 100 18 012 A1 wird das Potential der Zündelektrode ebenfalls über den druckfesten metallischen Mantel der Funkenstrecke zugeführt. Der dortige druckfeste Mantel ist aus einem Stück gefertigt und es wird zur Herstellung auf ein einfaches Umformverfahren zurückgegriffen. Der Verzicht auf eine isolierte Durchführung des Zündpotentials führt bei dieser Variante jedoch zu einem Mehraufwand an Isolation im Inneren der Funkenstrecke, da beide Elektroden nicht nur gegeneinander, sondern auch gegenüber dem gesamten Gehäuse isoliert sein müssen. Neben dem höheren Platzbedarf wird durch die aufwendige und spannungsfeste Isolation insbesondere auch die Wärmeabgabe aus der Funkenstrecke behindert. Dies führt zu einer erhöhten thermischen Belastung der Isolationsteile, zu langen Abkühlzeiten und zu einer enormen Einschränkung des für die Funkenstrecke zur Verfügung stehenden Raums. Alle diese Nachteile begrenzen letztendlich die Leistungsfähigkeit der Funkenstrecke.
  • Dann, wenn zur Verbesserung bestimmter Parameter einer Funkenstrecke eine zusätzliche Abgabe von Hartgas erfolgt, entsteht ein hoher Energieumsatz, der neben der thermischen Belastung zu einer weiteren Erhöhung bzw. einer dynamischen Druckbelastung sowohl bei Impuls- als auch bei Folgeströmen führt.
  • In der DE 101 64 025 A1 ist eine gekapselte triggerbare Funkenstrecke gezeigt, welche nach dem Radax-Flow-Prinzip arbeitet. Bei dieser Lösung des Standes der Technik wird das vorhandene quaderförmige Gehäuse der Funkenstrecke zur Kühlung der heißen Gase verwendet. Die Zuführung zur Triggerelektrode erfolgt durch die Isolationsteile der zweiten, gegenüber dem Gehäuse isolierten Hauptelektrode. Eine derartige Variante ist aufgrund der geometrischen Ausführungsform des Gehäuses sehr aufwendig und schränkt den Platz des aktiven Lichtbogenbereichs gegenüber dem Bereich zur Abkühlung der Gase erheblich ein.
  • Die vorstehend kurz gewürdigten Lösungen des Standes der Technik umfassen blitzstromtragfähige Niederspannungs-Luftfunkenstrecken, welche aufgrund ihres konstruktiven Aufbaus eine an sich hohe Druckfestigkeit besitzen.
  • In der EP 0 305 077 A1 wird eine Funkenstrecke geringerer Leistungsfähigkeit vorgestellt, bei welcher eine Triggerelektrode durch den aus Isolationsmaterial bestehenden Außenmantel einer Funkenstrecke hindurchgeführt wird. Diese, nicht blitzstromtragfähige Funkenstrecke besitzt geringe Hauptelektrodenabstände und keine Mittel zur Erhöhung der Lichtbogenspannung. Der Leistungsumsatz und damit die einhergehende thermische und dynamische Belastung dieser Funkenstrecke des Standes der Technik ist unzureichend. Für den Einsatz in Niederspannungsnetzen ist eine derartige Funkenstrecke ungeeignet. Die dynamische Belastbarkeit des dortigen Gehäuses und der Durchführung der Triggerelektrode ist ebenfalls gering.
  • Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte, gekapselte, druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte, rotationssymmetrische Hochleistungsfunkenstrecke mit zwei beabstandet gegenüberliegenden Hauptelektroden, einem zylinderförmigen metallischen Außengehäuse, einem vom Außengehäuse umgebenen Gas- oder Plasma-Abkühlraum sowie bevorzugt stirnseitig angeordneten elektrischen Anschlusskontakten für die Hauptelektroden anzugeben, wobei die Funkenstrecke im Vergleich zum Bekannten eine gute und schnelle Kühlung heißer Gase bewirkt.
  • Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Funkenstrecke gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.
  • Bei der Kapselung von Funkenstrecken nach dem Radax-Flow-Prinzip erhöht sich durch das nicht gegebene Ausblasen und den Energieabtransport die thermische Belastung aller Funkenstreckenteile. Darüber hinaus steigt auch die dynamische Beanspruchung der Funkenstrecke, da das bei dem Radax-Flow-Prinzip zusätzlich erzeugte Gas nicht frei abströmen kann.
  • Diese thermische Belastung führt zu schnelleren Deformationen und zum verstärkten Abbrand eingesetzter preisgünstiger passiver Isolationsteile, aber auch der aktiven gasabgebenden Stoffe.
    Ebenso erhöht sich der Abbrand der Haupt- und gegebenenfalls vorhandenen Triggerelektrode. Die Abbrandpartikel, aber auch die Schmelze werden aufgrund der dynamischen Druckentwicklung innerhalb der gesamten Funkenstrecke verteilt. Dies gefährdet auch die bereits im bekannten Stand der Technik vorhandenen Druckausgleichsöffnungen, welche für den notwendigen Druckausgleich zur Umgebung der Funkenstrecke sorgen. Bei dem Verschleiß dieser Druckausgleichsöffnungen besteht die Gefahr einer dauerhaften Schädigung der Funkenstrecke bei wiederholter Belastung.
  • Die dynamische Belastung der Funkenstrecke durch funktionsbedingte Druckstöße führt bei hohen Belastungen zu einer kurzzeitigen oder dauerhaften Spaltbildung bei den sich in einer Stapelanordnung befindlichen Einzelteilen. Hieraus kann durch Verschmutzung oder durch Plasmabeeinflussung eine Schädigung der Isolation und damit ein Verschlechtern des Zündverhaltens der Funkenstrecke eintreten. Bei noch stärkeren Belastungen können die Teile, welche den Lichtbogenbrennraum begrenzen, zur Rissbildung neigen, wodurch die Funktion der Funkenstrecke gefährdet ist.
  • Es besteht daher die Notwendigkeit, eine effektive und platzsparende sowie kostengünstige Kühlung von heißen Gasen sowie einen sicheren Druckausgleich der Funkenstrecke mit der Umgebung zu schaffen.
  • Erfindungsgemäß besteht der Abkühlraum der gekapselten, druckfest ausgeführten, nicht hermetisch dichten, rotationssymmetrischen Hochleistungsfunkenstrecke aus einer koaxialen, becherartigen Anordnung mit dazwischen liegendem mäanderförmigen Abkühlkanal. Die Becheranordnung kann aus einem metallischen Material, welches eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, bestehen.
  • Eine der Hauptelektroden ist als hohlzylindrische Ausblaselektrode ausgebildet, die seitliche Öffnungen aufweist. Diese seitlichen Öffnungen reichen in den seitlichen Abkühlraum hinein.
  • Der vorerwähnte Abkühlkanal besitzt mehrere, voneinander unabhängige Entlüftungsöffnungen oder steht mit derartigen Öffnungen in Verbindung.
  • Dem Grundgedanken der Erfindung folgend ist eine erste Entlüftungsöffnung mittelbar oder unmittelbar mit dem Boden des Lichtbogenkanals in Verbindung stehend. Diese erste Entlüftungsöffnung wird von einem Gewindegang und einer Bohrung einer der Anschlusskontakte gebildet.
  • Die weiteren Entlüftungsöffnungen befinden sich in Bereichen, bei denen durch Umlenkung und wärmeaustauschenden Kontakt mit der becherartigen Anordnung bereits die Gase einer Abkühlung unterworfen sind.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß die Summe der Querschnittsflächen der seitlichen Öffnungen der Ausblaselektrode größer als die Querschnittsfläche des Lichtbogenbrennraums, so dass in einfacher Weise eine wirksame Reduktion des Elektrodenabbrands gegeben ist.
  • Zur Erhöhung der Druckfestigkeit der Gesamtanordnung ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung ein den Lichtbogenbrennraum umgebendes Stützelement in Form eines Stützringes, eines Stützbandes, eines Stützgewebes und/oder eines Stützeinsatzes vorgesehen.
  • Zur Erhöhung der Druckfestigkeit besteht auch die Möglichkeit, mindestens Teile des offenen Endes der becherartigen Anordnung mit der Ausblaselektrode in form- oder kraftschlüssige Verbindung zu bringen.
  • Bei einer ergänzenden Ausführungsform besteht der Stützring aus einem elektrisch leitfähigen Material und es ist eine Verbindung mit der becherartigen Anordnung vorgesehen, wobei zwischen dem Stützring und dem Lichtbogenbrennraum ein diesen Raum begrenzender Einsatz aus einem gasabgebenden Material, z.B. POM befindlich ist.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
    • Hierbei zeigen:
    • Fig. 1
    eine Ausführungsform einer effizienten Kühlung für eine druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte rotationssymmetrische Hochleistungsfunkenstrecke mit koaxialer becherartiger Anordnung und dazwischen liegendem mäanderförmigen Abkühlkanal;
    Fig. 1a
    eine Detaildarstellung der Anordnung nach Fig. 1;
    Fig. 2
    eine Ausführungsform analog derjenigen nach Fig. 1, jedoch mit zusätzlichem Stützring zur Erhöhung der Druckfestigkeit der Gesamtanordnung;
    Fig. 3
    eine Ausführungsform ähnlich derjenigen nach Fig. 2, jedoch mit zusätzlicher Verschraubung zwischen der becherartigen Anordnung und der Ausblaselektrode zur Stabilisierung und Erhöhung der Druckfestigkeit der Gesamtanordnung und
    Fig. 4
    eine weitere Ausführungsform mit leitfähigem Stützring, der mit der becherartigen Anordnung, die den Abkühlraum begrenzt, in Verbindung steht.
  • Die beispielhaft in den Figuren gezeigte Funkenstrecke umfasst ein zylinderförmiges metallisches Außengehäuse 1 und zwei Hauptelektroden 2; 3. Außerdem ist fakultativ die Möglichkeit einer Triggerung, z.B. durch ein isoliert eingeführtes leitfähiges Band 8, das zu einer Triggerelektrode reicht, vorgesehen.
  • Die Triggerelektrode besitzt ein inneres Ende, das bis zum Lichtbogenbrennraum 7 führt.
  • Die isolierte Einfügung des Triggerpotentials, wie in der Darstellung nach Fig. 1 offenbart, schafft zusätzlichen Freiraum im unteren Bereich der Funkenstreckenanordnung.
  • Dieser Freiraum wird mit vorwiegend rohrförmigen ineinander gestaffelten Metallteilen 21 gefüllt, die eine koaxiale, becherartige Anordnung darstellen.
  • Ringförmige Spalte 22 zwischen den Metallteilen 21 sind durch umlaufende Schlitze 23 oder Bohrungen 24 oder dergleichen Ausnehmungen so miteinander verbunden, dass ein mäanderförmiges koaxiales platzsparendes Kühlsystem mit mehrfacher Gasumlenkung 25 entsteht.
  • Die metallische zylinderförmige Gehäusewand (das Außengehäuse 1) kann als Abschluss in dieses Kühlsystem eingebunden werden.
  • Die Abmessungen und die Lage des Kühlsystems führen durch ihre koaxiale Anordnung zu keiner unerwünschten Erhöhung des Platzbedarfs gegenüber bekannter ausblasender Funkenstrecken bei gleicher Leistungsfähigkeit.
  • Das erfindungsgemäße Kühlsystem beinhaltet mehrere vollkommen unabhängige Druckausgleichsöffnungen 26, die mit zunehmender Entfernung bzw. Aufenthaltsdauer des Gases einen größeren Querschnitt besitzen.
  • Die erste bzw. innerste rohrförmige Wand 27 der becherartigen Anordnung dient neben dem Boden der Hauptelektrode 28 mit Gasdurchführung wie üblich der Brechung des Plasmastrahls. Dadurch wird das heiße Gas in der ersten, inneren zylinderförmigen Kammer 17 gleichmäßig verteilt. Die Wand dieser Kammer wird hierbei infolge des Plasmastrahls stark beansprucht, daher sollte das Material über eine hohe Abbrandfestigkeit oder über eine erhöhte Dicke verfügen. Neben metallischen Materialien können auch keramische Materialien, Verbundmaterialien oder Polymere mit hoher dynamischer Festigkeit eingesetzt werden. Metalle sind aufgrund der hohen Wärmeaufnahmekapazität besonders dann geeignet, wenn bereits in der ersten Kammer 17 eine starke Abkühlung der heißen Gase erzielt werden soll.
  • Die Verbindung der ersten zylinderförmigen Kammer 17 zum ersten Ringspalt erfolgt bevorzugt am oberen Ende der ersten Kammer 17 über einen Spalt bzw. dort vorgesehene einzelne Öffnungen.
  • Mit dieser Maßnahme wird die Strömungsrichtung des Gases in der ersten Kammer gegenüber der Strömungsrichtung im Lichtbogenkanal umgelenkt und dadurch die vollständige Oberfläche der zylindrischen Kammer zur Kühlung ausgenutzt.
  • Außerdem wird hierdurch die Strömung diffuser und vorhandene Abbrandpartikel lagern sich bereits in der ersten Kammer 17 ab.
  • Nach dem Verlassen der inneren, stark belasteten ersten Kammer 17 gelangt das heiße Gas in den Ringspalt zwischen der äußeren Wand der inneren Kammer und dem zweiten ringförmigen Metalleinsatz. Durch die Führung des Gases im engen Spalt erfolgt eine weitere, intensive Abkühlung. Der Spalt ist so bemessen, dass ein Verschluss durch Abbrandpartikel und Ruße nicht möglich ist.
  • An den zweiten Ring brauchen hinsichtlich der Abbrandfestigkeit und der mechanischen Festigkeit nur noch geringere Anforderungen gestellt werden. Weiterhin können der erste und der zweite Ring auch durch ein geeignetes Gewinde verbunden sein. Am Ende des Ringspalts wird das Gas durch eine geeignete Verbindung in den nächsten Ringspalt geführt, in welchem eine nochmalige Umlenkung erfolgen kann. Als letzter Ringspalt kann der Hohlraum zwischen dem letzten Ringeinsatz und dem metallischen Außenmantel (Außengehäuse) der Funkenstrecke genutzt werden.
  • Die Positionierung der unabhängigen Druckausgleichsöffnungen erfolgt derart, dass ein Zusetzen dieser Öffnungen selbst bei starkem Abbrand innerhalb der Funkenstrecke vermieden werden kann.
  • Die Druckausgleichsöffnungen 26 werden entsprechend der Bereiche mit den Gasumlenkungen gestaffelt von innen nach außen angebracht, wobei der Querschnitt dieser Öffnungen von innen nach außen bevorzugt ansteigt.
  • Erfindungsgemäß ist bei einer ersten Ausführungsform eine erste Öffnung unmittelbar am Boden des Lichtbogenkanals 7 im Bereich der Plasmaumlenkung geschaffen. Bei einer zweiten Variante ist keine Bohrung am Boden vorhanden, wobei jedoch eine Verbindung gemäß dem inneren Kanal 26 nach Fig. 1 besteht.
  • Diese erste Öffnung wird bevorzugt von einer Bohrung mit dem Gewindegang des Elektrodenanschlusses, welcher auch erweitert sein kann, gebildet.
  • Die zweite Entlüftung erfolgt aus der ersten Kammer 17 über eine spiral- bzw. nutförmige Zuführung in den gleichen Kanal des Elektrodenanschlusses oder aber in einen separaten, spaltförmigen Kanal zwischen Elektrodenanschluss und der Verlängerung der Prallwand der ersten Kammer 17.
  • Die erwähnten Varianten für den Druckausgleich können aufgrund ihrer Platzierung in dem Bereich der höchsten Funkenstreckenbelastung nur mit minimalem Querschnitt und nur mit zusätzlicher Abkühlung, z.B. durch lange Spiralen 29 bzw. Gewinde 30 zur Vermeidung des Ausblasens ausgeführt werden. In diesen Belastungsbereichen entstehen jedoch trotz hochwertiger Materialien Abbrandprodukte, wodurch insbesondere bei hohen Belastungen die Entlüftungsöffnungen der Gefahr eines unerwünschten Verschlusses unterliegen.
  • Es sind daher erfindungsgemäß weitere Entlüftungsöffnungen in Bereichen vorgesehen, wo bereits eine deutliche Abkühlung des Gases erfolgt ist und in welchen die Wahrscheinlichkeit der Ablagerung von Abbrandprodukten geringer ist. Eine erste Möglichkeit hierfür besteht nach der ersten Durchführung des Gases durch den Ringspalt zwischen der inneren Kammer und dem ersten Kühlring. Die Druckausgleichsöffnung kann dabei über Nuten, aber auch Spiralen auf einen von den anderen Druckausgleichsöffnungen unabhängigen Weg nach außen geführt werden. Eine zusätzliche und unabhängige Druckausgleichsöffnung bietet sich als Öffnung zwischen dem metallischen Gehäuse der Funkenstrecke und dem äußeren metallischen Ring zur Gasabkühlung an.
  • Die Ausführung diskreter Druckausgleichsöffnungen bzw. Öffnungen zwischen den einzelnen Kühlwänden kann auch durch poröse oder gasdurchlässige Strukturen oder entsprechende Einsätze realisiert werden.
  • Die sich ergebende hohe Effizienz der vorgestellten Lösung zur Abkühlung der heißen Gase zeigt sich darin, dass das Volumen der Wände zur Umlenkung und Abkühlung der Gase in etwa gleich oder höher als das Gasvolumen im Abkühlraum 17 wählbar ist. Ebenso unterscheidet sich das Gasvolumen im Abkühlraum nicht nennenswert vom Gasvolumen des Lichtbogenbrennraums 7.
  • Neben der hohen Effizienz zur Entspannung und Abkühlung der Gase bietet die Gestaltung des vorgestellten Kühlsystems durch hintereinander gestaffelte, mäanderförmig verbundene ringförmige Prallwände weitere Vorteile.
  • Bei bekannten Funkenstrecken nach dem Radax-Flow-Prinzip wird durch die geringe Querschnittsgestaltung der quer liegenden Öffnungen der Hauptelektrode mit dem Kanal zur Gasdurchführung ein Rückstau des Gases im Lichtbogenbereich bewirkt. Bei hohen Impulsströmen wird durch diesen Effekt eine so genannte Düsenverstopfung erreicht, wodurch der Energieumsatz der Funkenstrecke reduzierbar ist.
  • Diese vorgenannte Lösung besitzt bei hohen Impulsströmen und bei einer gekapselten Ausführungsform zwei wesentliche Nachteile. Der Rückstau des Gases vor der Düse bewirkt Druckreflexionen, welche unmittelbar in den Lichtbogenbrennraum einlaufen und durch übermäßige Druckanhebungen eine Lageveränderung der gestapelten Einzelteile mit möglicher Schädigung dieser Teile nach sich ziehen. Die Einengung des in diesem Bereich sehr heißen Plasmas führt an der unteren Hauptelektrode bereits bei noch mäßigen Folgestrombelastungen bzw. Impulsbelastungen zu starkem Abbrand. Dieser wird im heißen Plasmastrahl mitgeführt und gefährdet die Druckausgleichsöffnungen. Durch die lange Aufheizzeit im Plasmastrahl bleibt das Material verhältnismäßig lange schmelzflüssig und reaktiv. Dies erhöht weiterhin die Gefahr des schnellen Verschließens der Ausgleichsöffnungen und gefährdet durch die hohe Energiedichte auch die thermisch weniger stabilen Isolationsteile der Funkenstrecke. Durch die Druckreflexionen im Durchströmkanal der Hauptelektrode können derartige heiße Teile bis in den Zündbereich der Funkenstrecke gelangen.
  • Durch eine erfindungsgemäße Öffnung 31 des Durchströmkanals in der Hauptelektrode, welche größer als der Querschnitt 32 im Lichtbogenbrennraum ist, kann der Abbrand der Elektrode drastisch reduziert werden. Zur Erzielung des gewünschten Rückstaus bei hohen Impulsströmen kann der Abstand und können die Materialeigenschaften des ersten Abkühlrings der Kühlkammer 27 und die Dimensionierung der Durchlassöffnung des Gases in den weiteren Kühlringen 23 genutzt werden. Durch Reduzierung des Abstands zum Kühlring bzw. durch Absenkung der Wärmekapazität des Materials kann ein der vorerwähnten "Düsenverstopfung" gleichwertige Effekt auch bei bereits kleineren Impulsströmen je nach Bedarf erzielt werden.
  • Der Abbrand des bereits geteilten und mit zunehmender Entfernung diffusen Plasmastrahls auf der Oberfläche des Ringes ist eher gleichmäßig und zudem bilden sich zusammenhängende Schmelzfronten, welche das Ablösen von einzelnen Schmelzpartikeln erschweren.
    Durch die Verlagerung der Abbranderscheinungen aus der Elektrode in den Abkühlbereich hinein sinkt die Gefahr der Schädigung von Isolationsteilen durch mitgerissene Schmelze, und zwar selbst bei Druckreflexionen infolge hoher Impulsbelastungen. Hierdurch reduziert sich auch die Gefahr einer Verstopfung der Druckausgleichsöffnungen, z.B. durch lose Schmelzteilchen.
  • Bekanntermaßen sind alle Teile in der Lichtbogenbrennkammer einer Funkenstrecke besonders druckempfindlich. Hier müssen insbesondere die aus gasabgebenden Materialien ausgeführten Strecken 19; 20 zwischen den Hauptelektroden 2 und 3 und der gegebenenfalls vorhandenen Triggerelektrode betrachtet werden. Als bevorzugt kostengünstiges Material wird hier POM eingesetzt. Die Festigkeit von POM ist begrenzt und kann durch den Zusatz von Fasermaterialien nicht maßgeblich erhöht werden.
  • Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die dynamische Druckfestigkeit der vorerwähnten Materialien durch mindestens einen äußeren Stützring 33 gemäß Fig. 2 oder 3 zu erhöhen. Fig. 2 zeigt die Ausführung von einer Funkenstrecke mit einem Stützring 33, der aus einem elektrisch leitenden oder nichtleitenden Material besteht und zum aktiven Teil auf Passung gearbeitet ist. Alternativ zu einem Stützring ist auch die Umspannung oder Umwicklung mit Fäden oder Geweben möglich. Selbstverständlich können die vorerwähnten Stützelemente oder Stützteile auch bei dem Fertigungsprozess in den äußeren, im allgemeinen nicht aktiven Teil des gasabgebenden Materials integriert werden.
  • Durch den Stützring 33 wird nicht nur das sich im Lichtbogenkanal 7 befindliche Teil 34 stabilisiert, sondern es wird auch eine Verteilung der Druckkräfte auf den gesamten Umfang des Teiles und auch auf die hinter dem Ring liegenden weiteren Teile, z.B. Isolationsteile 35 bewirkt. Hierdurch werden selbst bei unsymmetrischer Druckverteilung auf die Teile, welche den Lichtbogenbrennraum 7 begrenzen, außerhalb des Lichtbogenbrennraums liegende Teile einer gleichmäßigen Druckbelastung ausgesetzt. Somit wird durch die vorstehende technische Lösung nicht nur die Druckfestigkeit der den Lichtbogenkanal 7 begrenzenden empfindlichen Teile erhöht, sondern es werden auch die radial entfernteren Teile vor einer kritischen asymmetrischen Druckverteilung geschützt. Dies ist insbesondere für die Aufrechterhaltung der spannungsfesten Isolation sowie des Triggerpotentials 6, 8 als auch die isoliert eingeführte Hauptelektrode 3 notwendig.
  • Bei hohen Impulsströmen steigt der Druck im Brennkanal in Bereiche, bei denen insbesondere bei der bevorzugten konstruktiven Variante von gestapelten und verpressten Einzelteilen der Funkenstrecke diese sich bei Druckreflexionen voneinander lösen können. Dies steht jedoch eine große Gefahr für die Isolationsstrecken 36 und 37 sowie die Triggerelektrode 6 (Fig. 2) dar. Einerseits ist eine Schädigung durch eindringendes Plasma und andererseits durch Abbrandpartikel sowie Ruß zu erwarten.
  • Zur Vermeidung dieser negativen Erscheinungen können mehrere Gegenmaßnahmen getroffen werden.
    Bei der Beibehaltung einer Stapellösung aus Einzelteilen sind diese so zu gestalten, dass bei einem Abheben der Teile um ca. 1 mm keine durchgängigen Freiräume zwischen diesen Teilen mit verschiedenen Potentialen entstehen können. Ebenso ist ein durchgängiger Spalt bis zum äußeren Mantel der Funkenstrecke zu vermeiden. Dies kann z.B. durch Abwinklungen, Wölbungen und Verhakungen der Einzelteile des Lichtbogenkanals 36, 6, 37, 34, 2, 3, wie in der Fig. 2 dargestellt, erfolgen. Dies ist ebenso mit dem Isolationsteil 35 und dem Isolationsring 38 möglich. Der Isolationsring 38 dient der thermischen und mechanischen Entkopplung des aktiven Teils 34 von der Hauptelektrode 2 und dem Abkühlraum 17.
  • Bei einer weiteren Gestaltungsvariante ist auch eine Verrastung der Einzelteile möglich. Eine vorteilhafte Lösung ist auch das Umspritzen bzw. Umgießen von Teilen mit Isolierstoff, welche das gegebenenfalls notwendige Triggerpotential führen. Dies kann nachträglich oder unmittelbar bei der Herstellung vorgenommen werden. Von Vorteil ist auch das gemeinsame Spritzen der verschiedenen Polymere zu einem Verbundteil, wodurch eine Abhebung von Einzelteilen ausgeschlossen werden kann.
  • Fig. 3 zeigt eine Anordnung, bei welcher als weitere Maßnahme zur Druckentlastung bzw. zum Vergleichmäßigen des Druckes eine Verschraubung des äußersten Kühlrings 39 mit der unteren Hauptelektrode 2 oder anderen geeigneten Teilen genutzt wird.
  • Durch diese Maßnahme wird der Druck, welcher sich in der Zwischenkammer (Abkühlraum 17) aufbaut, gleichmäßig auf die gasabgebenden Teile und die Teile des Triggerbereichs verteilt. Ebenso wird bei starken Belastungen und einer eventuellen Spaltbildung zwischen den Teilen eine sekundäre Gasströmung zwischen der Lichtbogenbrennkammer und dem Abkühlraum unterbunden.
  • Neben der hohen Druckbelastung stellt auch die umgesetzte Energie in der Funkenstrecke eine thermische Belastung der Isolationsteile und der gasabgebenden Teile, insbesondere vom niedrigschmelzenden POM dar.
    Speziell die Teile, die den Lichtbogenbrennraum 7 begrenzen, werden stark aufgeheizt und müssen nach Belastung rasch abgekühlt werden, um sowohl eine weitere Gasabgabe als auch eine dauerhafte Verformung zu vermeiden. Eine thermische und mechanische Entkopplung der Teile, welche den Brennkanal (Lichtbogenbrennraum) seitlich begrenzen, von der sich stark erhitzenden Elektrode mit Gasdurchführung durch temperaturstabile Isolationsmaterialien, z.B. Hochtemperaturpolymere bzw. Keramiken, kann mit Hilfe eines Isolationsrings 38 erreicht werden.
  • Ein weiteres Problem insbesondere bei hohen Impulsbelastungen und somit hohen Strom- und Spannungssteilheiten ist die Einhaltung eines niedrigen Schutzpegels und eines niedrigen Zündverzugs der Funkenstrecke.
  • Eine wesentliche Größe, welche die Zeit für den Überschlag der Strecke zwischen den Hauptelektroden 2, 3 bestimmt, ist die Länge dieser Strecke. Diese kann jedoch nicht unabhängig von dem verwendeten Material des Brennkanals, der Impulsstromtragfähigkeit und der Strombegrenzung gewählt werden. Um die Spannung über der Funkenstrecke zu begrenzen, kann daher nur die benötigte Zeitdauer für den Überschlag reduziert werden bzw. es muss die Spannung während dieser Zeitdauer durch andere Möglichkeiten begrenzt werden.
  • Zur Verkürzung der benötigten Zeitdauer können die geometrische Gestaltung bzw. die Strömungsverhältnisse der Funkenstrecke verändert oder auch die zur Verfügung stehende Zündenergie erhöht werden. Ebenso kann die Spannung bis zur Zündung durch externe Parallelelemente, z.B. Varistoren, begrenzt werden. Diese Elemente können sowohl Bestandteil der Triggerschaltung als auch separat parallel zur Funkenstrecke angeordnet sein.
  • Erfindungsgemäß kann sowohl die thermische Entlastung der Teile des Brennraums als auch die Spannungsbelastung bis zum Überschlag des Lichtbogens zwischen den beiden Hauptelektroden durch eine vorteilhafte Gestaltungsvariante des Stützrings 33 und der POM-Teile des Brennkanals realisiert werden. Hierzu wird gemäß der Darstellung nach Fig. 4 der Stützring 33 elektrisch leitend ausgeführt und mit einem oder mehreren Kühlringen 33 des Abkühlraums 17 oder der unteren Hauptelektrode 2 verbunden. Diese Verbindung mit der unteren Hauptelektrode ist besonders effektiv, wenn die Hauptelektrode über eine ausreichende Masse bzw. eine gute Kühlung verfügt.
  • Durch die vorstehend erläuterte Maßnahme werden die den Lichtbogenbrennraum begrenzenden gasabgebenden Teile direkter und intensiver gekühlt, als dies durch einen nicht verbundenen Stützring 33 und einen Isolationsring 38 (siehe Fig. 3) möglich ist. Diese Kühlung ist so intensiv, dass teilweise auf die bekannte thermische Entkopplung (Bauteil 38 gemäß Fig. 3) verzichtet werden kann.
  • Durch die elektrische Kontaktierung der gasabgebenden Teile je nach Ausführungsform der gasabgebenden Stoffe (isolierendes bzw. elektrisch leitendes Material) kann die elektrische Feld- bzw. die Stromverteilung im gasabgebenden Stoff 34 gesteuert werden. Somit ist sowohl eine Verkürzung der Zündverzugszeit als auch eine Reduzierung des Spannungsabfalls bis zur Zündung der Hauptfunkenstrecke möglich. Der Stromfluss durch ein elektrisch leitendes gasabgebendes Material kann mittels dieser Lösungsansätze unabhängig von der jeweiligen Polymermischung in einem weiten Bereich gesteuert werden. Der Stromfluss steigt mit abnehmender Ringstärke des gasabgebenden Stoffes 34 und mit zunehmender Höhe des elektrisch leitenden Stützrings 33. Dies senkt erheblich die Spannung bis zum Überschlag zwischen den Hauptelektroden. Bei dieser vorteilhaften Gestaltungsvariante ist zu beachten, dass insbesondere bei starker Überlappung zwischen dem gasabgebenden Teil und dem Stützring Maßnahmen zu treffen sind, welche einen Überschlag zwischen der oberen Hauptelektrode 3 und dem Stützring 33 verhindern.

Claims (5)

  1. Gekapselte, druckfest ausgeführte, nicht hermetisch dichte, rotationssymmetrische Hochleistungsfunkenstrecke mit zwei beabstandet gegenüberliegenden Hauptelektroden, einem zylinderförmigen metallischen Außengehäuse, einem vom Außengehäuse umgebenen Gas- oder Plasma-Abkühlraum sowie bevorzugt stirnseitig angeordneten elektrischen Anschlusskontakten für die Hauptelektroden, wobei der Abkühlraum (17) aus einer koaxialen becherartigen Anordnung (21) mit dazwischen liegendem mäanderförmigen Abkühlkanal besteht, eine der Hauptelektroden als hohlzylindrische Ausblaselektrode (3) ausgebildet ist, deren seitliche Öffnungen (31) in den Abkühlraum (17) hineinreichen, sowie der Abkühlkanal (17) mehrere, voneinander unabhängige Entlüftungsöffnungen (26; 30) aufweist oder mit derartigen Öffnungen in Verbindung steht,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    eine erste Entlüftungsöffnung (26; 30) unmittelbar mit dem Lichtbogenkanal (32) in Verbindung steht, welche von einem Gewindegang oder einer Bohrung einer der Anschlusskontakte gebildet ist, und die weiteren Entlüftungsöffnungen (26) in Bereichen durch Umlenkung und wärmeaustauschenden Kontakt mit der becherartigen Anordnung (21) bereits abgekühlter Gase befindlich sind.
  2. Funkenstrecke nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Erhöhung der Druckfestigkeit der Gesamtanordnung ein den Lichtbogenbrennraum (7) umgebendes Stützelement in Form eines Stützringes, eines Stützbandes, eines Stützgewebes und/oder einen Stützeinsatzes vorgesehen ist.
  3. Funkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Erhöhung der Druckfestigkeit der Gesamtanordnung mindestens Teile des offenen Endes der becherartigen Anordnung (21) mit der Ausblaselektrode in form- oder kraftschlüssiger Verbindung stehen.
  4. Funkenstrecke nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stützring (33) aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und mit der becherartigen Anordnung (21) in Verbindung steht, wobei zwischen dem Stützring (33) und dem Lichtbogenbrennraum (7) ein diesen Raum begrenzender Einsatz (34) aus einem gasabgebenden Material befindlich ist.
  5. Funkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die addierte Querschnittsfläche der seitlichen Öffnungen (31) der Ausblaselektrode größer als die Querschnittsfläche (32) des Lichtbogenbrennraums (7) ist, um den Elektrodenabbrand zu reduzieren.
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