EP3411932A1 - Ableiter zum schutz vor überspannungen - Google Patents

Ableiter zum schutz vor überspannungen

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EP3411932A1
EP3411932A1 EP17701496.6A EP17701496A EP3411932A1 EP 3411932 A1 EP3411932 A1 EP 3411932A1 EP 17701496 A EP17701496 A EP 17701496A EP 3411932 A1 EP3411932 A1 EP 3411932A1
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EP
European Patent Office
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projection
wall
electrode
arrester according
height
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EP17701496.6A
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English (en)
French (fr)
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EP3411932B1 (de
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Eduard DORSCH
Frank Werner
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TDK Electronics AG
Original Assignee
TDK Electronics AG
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Publication date
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Publication of EP3411932B1 publication Critical patent/EP3411932B1/de
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    • H01T1/08—Means for extinguishing arc using flow of arc-extinguishing fluid
    • H01T1/10—Means for extinguishing arc using flow of arc-extinguishing fluid with extinguishing fluid evolved from solid material by heat of arc
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    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
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    • 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
    • H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed

Definitions

  • a Abieiter for protection against overvoltages is specified.
  • it is a gas-filled Abieiter.
  • An overvoltage absorber is for example from the
  • a surge arrester with a first electrode and a second electrode is disclosed.
  • the electrodes each have an electrically conductive material.
  • the Abieiter has a discharge space for
  • Electrodes at an overvoltage In the case of an overvoltage, a discharge, in particular an arc discharge, should therefore take place between the electrodes in the discharge space.
  • the discharge space is formed, for example, by a region between the electrodes, in particular by a region in which the distance of the electrodes is particularly small.
  • Entladeraum can be filled with a gas, in particular a noble gas.
  • the first electrode may have a different geometry than the second electrode.
  • the first electrode is pin-shaped and the second electrode in geometry a hollow cylinder formed.
  • the first electrode protrudes into the cavity of the second electrode.
  • the first electrode may also have the same geometry as the second electrode.
  • the Abieiter has an insulator.
  • the insulator has a ceramic.
  • the insulator forms a
  • the Abieiter has the shape of a cylinder.
  • the insulator forms
  • the electrodes are galvanically separated from each other
  • an insulation space is formed between the drain and the electrodes.
  • Insulation space can be filled with a gas.
  • the discharge space has, for example, an outlet opening through which the evaporated electrode material can leave the discharge space.
  • the evaporated electrode material may then be on the
  • the inner wall of the insulator has a projection. By the projection a sufficient insulation resistance of the insulator should be ensured.
  • the lead is
  • Electrodes are electrically connected to each other, obstructed.
  • the lead also leads to
  • the wall thickness of the insulator is preferably not reduced by the projection, so that the mechanical stability of the Abieiters is maintained.
  • At least one of the electrodes extends along a direction, in particular a height direction, of the Abieiters into the discharge space, wherein the projection protrudes perpendicular to this direction.
  • the inner wall has a first wall area and a second wall area.
  • the first and the second wall region extend, for example, parallel to the height direction of the Abieiters.
  • the projection divides the inner wall into the two wall regions.
  • the first wall area is located in front of the projection coming from the discharge space and the second wall area is located behind the projection from the discharge space.
  • the projection forms a hindrance to the evaporated electrode material, so that only part of the vaporized electrode material which reaches the projection also reaches the second wall region via the projection.
  • the projection narrows a path for the evaporated electrode material.
  • the projection may form a constriction of the insulation space.
  • the evaporated electrode material has the Overcome the lead to get to the second wall area.
  • the projection is circumferential
  • the projection for example, rotates the inner wall of the insulator at a fixed height.
  • the height of the projection is less than the height of the inner wall of the Abieiters. In particular, the height of the projection is substantially less than the height of the inner wall.
  • the lead is only a local one
  • the insulation space is narrowed only locally by the projection, so that the insulation space is reduced only slightly overall.
  • the projection is offset relative to half the height of the inner wall.
  • one of the wall areas is larger than the other wall area.
  • the first wall area may be larger than the second wall area. But the second wall area should be sufficiently large to make the training electric
  • the projection with respect to the outlet opening is arranged such that vaporized
  • Electrode material does not hit the projection head-on. In this case, the shielding effect of the projection could be reduced.
  • the projection is in Relative to a height position of an outlet opening of the discharge space arranged offset.
  • the projection is arranged, for example, laterally next to one of the electrodes. In particular, only a gas-filled gap is located between the projection and this electrode.
  • the electrode has an inside of the
  • Entladeraums arranged end and a counter
  • the projection is, for example, farther from the end of the discharge space arranged inside the discharge space
  • Electrode removed as from the opposite end. In this way it can be prevented that the evaporation of the inner wall is too small in front of the area
  • the projection is formed edge-shaped.
  • the underside of the projection is formed edge-shaped.
  • the bottom side is the side of the projection which adjoins the second wall region.
  • the bottom encloses an angle smaller than 90 ° with the second wall portion. In this way, the projection becomes a shadow space
  • This shadow space comprises, for example, the lower edge of the projection and an adjoining part of the second wall region.
  • FIG. 1A shows an embodiment of a surge arrester for protection against overvoltages in a sectional view
  • Figure 1B is an enlarged detail of the embodiment
  • Figure 1A shows a Abieiter 1 for protection against overvoltages in the sectional view.
  • the Abieiter 1 has, for example, a cylindrical shape.
  • the conductor 1 has a first electrode 2 and a second electrode 3.
  • the electrodes 2, 3 each have an electrically conductive material.
  • the electrodes 2, 3 have copper.
  • the first electrode 2 protrudes into the interior of the arrester 1 in the shape of a pencil.
  • the second electrode 3 projects into the interior of the arrester 1, for example in the form of a hollow cylinder, and partially surrounds the first electrode 2.
  • the Abieiter 1 has an insulator 4.
  • the insulator 4 comprises an insulating material, for example ceramic or glass.
  • the insulator 4 forms, for example, the
  • the insulator 4 forms an inner wall 5 of the arrester 1.
  • Abieiter 1 also has a first contact electrode 6, which is electrically conductively connected to the first electrode 2, and a second contact electrode 7, with the second
  • Electrode 3 is electrically connected, on.
  • Contact electrodes 6, 7 form, for example, the top and bottom surfaces of the arrester 1.
  • the Abieiter 1 is for example hermetically sealed to the outside.
  • the Abieiter 1 can with a gas,
  • the Abieiter 1 has a discharge space 8, in the at
  • Electrodes 2, 3 occurs.
  • the discharge space 8 is formed between the electrodes 2, 3, in particular in a region in which the distance between the electrodes 2, 3 is the lowest.
  • the electrodes 2, 3 are spaced from the inner wall 5.
  • the second electrode 3 is located closer to the inner wall 5 than the first electrode 2.
  • Electrodes 2, 3 is an insulation space 10.
  • the insulation space 10 is filled with gas, for example.
  • Isolator 4 occur with electrode material 11. This can lead to a reduction of the insulation resistance of the inner wall 5 and thus to a deterioration in function.
  • the inner wall 5 has a projection 13.
  • the projection 13 is part of the insulator 4 and thus of insulating
  • the projection 13 is formed, for example, circumferentially along the inner wall 5.
  • the projection 13 is annular.
  • the projection 13 protrudes into the
  • the projection 13 is located in the insulation space 10 between the insulator 4 and the second electrode 3.
  • the height h of the projection 13, that is, the extension of the projection 13 in the direction from one contact electrode 6 to the opposite contact electrode 7, is essential
  • the gas volume in the insulation space 10 is reduced only slightly by the projection 13.
  • the height h of the projection 13 is less than or equal to a quarter of the height H of the
  • the projection 13 is in relation to half the height of
  • the projection 13 divides the insulation space 10 into a first space area 14 and a second space area 15.
  • the first space area 14 is first reached by the evaporated electrode material 11 emerging from the discharge space 8.
  • the second room area 15 is located at
  • the second space area 15 is for example, much smaller than the first space area
  • the projection 13 forms a local constriction of
  • the projection 13 divides the inner wall 5 into a first wall region 16 and into a second wall region 17.
  • the second wall region 17 lies behind the projection 13 coming from the discharge chamber 8 and is thus shaded by the projection 13. This will be the vaporization of the second
  • the first wall portion 16 and the second wall portion 17 are arranged parallel to the height direction of the Abieiters 1.
  • the second wall region 17 is substantially smaller than the first wall region 16.
  • the wall-side insulation gap between the electrodes 2, 3 is extended by the projection 13.
  • the wall thickness of the insulator 4 is not reduced by the projection 13, so that the stability of the insulator 4 against mechanical stress during the current pulse
  • the projection 13 is arranged laterally next to the second electrode 3.
  • the projection 13 is farther away from the end of the second electrode 3 located within the discharge space 8 than from the opposite end adjacent to the second contact electrode 7.
  • the distance of the projection 13 to the end of the second electrode 3 arranged inside the discharge space 8 is at least twice as great as the distance to the end adjoining the second contact electrode 7.
  • the distance is for example as
  • Figure 1B shows an enlarged detail view of a portion of the Abieiters 1. The area shown is marked in Figure 1A by a circle.
  • the projection 13 is formed edge-shaped.
  • the projection 13 has an edge 19 on its underside 18.
  • the bottom 18 of the projection 13 closes with the second wall portion 17, for example, an acute
  • the angle is less than 80 °.
  • the angle is less than 80 ° and greater than 30 °.
  • the angle can also be less than or equal to 90 °.
  • An upper side of the projection 13 is, for example
  • the projection 13 may be formed corresponding to the bottom 18 and may in particular with the first wall portion 16 a point Include angle.
  • the geometry of the projection 13 may also be referred to as stepped. In this case, the projection 13 forms a first stage with respect to the first wall region 16 and a second stage with respect to the second wall region 17.
  • a shadow space 20 is formed behind the projection 13.
  • the evaporation is additionally reduced again.
  • the underside 18 of the projection 13 and an adjoining part of the second wall area lies in the shadow space 20.

Landscapes

  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Ein Ableiter (1) zum Schutz vor Überspannungen weist eine erste Elektrode (2), eine zweite Elektrode (3) und einen Entladeraum (8) zur Ermöglichung einer elektrischen Entladung (9) zwischen den Elektroden (2, 3) bei einer Überspannung auf. Zudem weist der Ableiter (1) einen Isolator (4) auf, der eine Innenwand (5) des Ableiters (1) bildet, wobei die Innenwand (5) einen Vorsprung (13) aufweist.

Description

Beschreibung
Abieiter zum Schutz vor Überspannungen Es wird ein Abieiter zum Schutz vor Überspannungen angegeben. Insbesondere handelt es sich um einen gasgefüllten Abieiter.
Ein Überspannungsabieiter ist beispielsweise aus der
Druckschrift DE 10 2008 029 094 AI bekannt. Hier wird
beschrieben, den Abieiter mit einer Abstufung in der Keramik zu versehen, um die wandseitige Isolationsstrecke zwischen den Elektroden zu verlängern.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Abieiter mit verbesserten Eigenschaften anzugeben.
Es wird ein Abieiter zum Schutz vor Überspannungen angegeben, der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode aufweist. Die Elektroden weisen jeweils ein elektrisch leitfähiges Material auf. Der Abieiter weist einen Entladeraum zur
Ermöglichung einer elektrischen Entladung zwischen den
Elektroden bei einer Überspannung auf. Bei einer Überspannung soll somit im Entladeraum eine Entladung, insbesondere eine Lichtbogenentladung, zwischen den Elektroden stattfinden. Der Entladeraum wird beispielsweise von einem Bereich zwischen den Elektroden gebildet, insbesondere von einem Bereich, in dem der Abstand der Elektroden besonders klein ist. Der
Entladeraum kann mit einem Gas, insbesondere einem Edelgas, gefüllt sein.
Die erste Elektrode kann eine andere Geometrie aufweisen als die zweite Elektrode. Beispielsweise ist die erste Elektrode stiftförmig ausgebildet und die zweite Elektrode in Geometrie eines Hohlzylinders ausgebildet. Die erste Elektrode ragt beispielsweise in den Hohlraum der zweiten Elektrode hinein. Die erste Elektrode kann auch die gleiche Geometrie aufweisen wie die zweite Elektrode.
Der Abieiter weist einen Isolator auf. Beispielsweise weist der Isolator eine Keramik auf. Der Isolator bildet eine
Innenwand des Abieiters. Beispielsweise weist der Abieiter die Form eines Zylinders auf. Der Isolator bildet
beispielsweise die Mantelfläche des Zylinders. Durch den Isolator werden die Elektroden galvanisch voneinander
getrennt. Zwischen dem Abieiter und den Elektroden ist beispielsweise ein Isolationsraum ausgebildet. Der
Isolationsraum kann mit einem Gas gefüllt sein.
Bei einer Entladung zwischen den Elektroden kann es zu einer Verdampfung von Elektrodenmaterial kommen. Der Entladeraum weist beispielsweise eine Austrittsöffnung auf, durch die das verdampfte Elektrodenmaterial den Entladeraum verlassen kann. Das verdampfte Elektrodenmaterial kann sich dann auf der
Innenwand des Isolators niederschlagen. Dies führt zu einer Herabsetzung des Isolationswiderstandes des Isolators.
Insbesondere kann es zum Aufbau einer elektrisch leitenden Brücke zwischen den Elektroden über die Innenwand und damit zu unzulässig hohen Leckströmen kommen.
Die Innenwand des Isolators weist einen Vorsprung auf. Durch den Vorsprung soll ein ausreichender Isolationswiderstand des Isolators gewährleistet bleiben. Der Vorsprung ist
beispielsweise derart ausgebildet, dass er eine
Verunreinigung zumindest eines Teils der Innenwand durch aus dem Entladeraum austretendes, verdampftes Elektrodenmaterial behindert. Durch den Vorsprung soll insbesondere die Ausbildung eines elektrisch leitfähigen Pfades, der die
Elektroden galvanisch miteinander verbindet, behindert werden. Der Vorsprung führt beispielsweise auch zur
Verlängerung einer wandseitigen Isolationsstrecke zwischen den Elektroden. Die Wandstärke des Isolators wird durch den Vorsprung dabei vorzugsweise nicht verringert, so dass die mechanische Stabilität des Abieiters erhalten bleibt.
Beispielsweise erstrecken sich wenigstens eine der Elektroden entlang einer Richtung, insbesondere einer Höhenrichtung, des Abieiters in den Entladeraum hinein, wobei der Vorsprung senkrecht zu dieser Richtung hervorsteht.
In einer Ausführungsform weist die Innenwand einen ersten Wandbereich und einen zweiten Wandbereich auf. Der erste und der zweite Wandbereich verlaufen beispielsweise parallel zur Höhenrichtung des Abieiters. Beispielsweise wird durch den Vorsprung die Innenwand in die zwei Wandbereiche unterteilt. Der erste Wandbereich liegt vom Entladeraum kommend vor dem Vorsprung und der zweite Wandbereich liegt vom Entladeraum kommend hinter dem Vorsprung. Bei Entstehung von verdampftem Elektrodenmaterial im Entladeraum erreicht das verdampfte Elektrodenmaterial somit zuerst den ersten Wandbereich, dann den Vorsprung und dann den zweiten Wandbereich.
Der Vorsprung bildet dabei insbesondere eine Behinderung für das verdampfte Elektrodenmaterial, so dass nur ein Teil des verdampften Elektrodenmaterials, das bis zum Vorsprung gelangt, auch über den Vorsprung zum zweiten Wandbereich gelangt. Beispielsweise wird durch den Vorsprung ein Weg für das verdampfte Elektrodenmaterial verengt. Insbesondere kann der Vorsprung eine Verengung des Isolationsraums bilden.
Vorzugsweise muss das verdampfte Elektrodenmaterial den Vorsprung überwinden, um zum zweiten Wandbereich zu gelangen. In anderen Worten gibt es für das verdampfte Elektrodenmaterial vorzugsweise keinen Weg zum zweiten Wandbereich, der nicht über den Vorsprung führt.
In einer Ausführungsform ist der Vorsprung umlaufend
ausgebildet. Bei einem zylinderförmigen Abieiter umläuft der Vorsprung beispielsweise die Innenwand des Isolators auf einer festen Höhe.
In einer Ausführungsform ist die Höhe des Vorsprungs geringer als die Höhe der Innenwand des Abieiters. Insbesondere ist die Höhe des Vorsprungs wesentlich geringer als die Höhe der Innenwand. Somit stellt der Vorsprung nur eine lokale
Änderung der Geometrie der Innenwand dar. Insbesondere wird durch den Vorsprung nur lokal der Isolationsraum verengt, so dass der Isolationsraum insgesamt nur geringfügig verkleinert wird . In einer Ausführungsform ist der Vorsprung gegenüber der halben Höhe der Innenwand versetzt angeordnet. Beispielsweise ist einer der Wandbereiche größer als der andere Wandbereich. Insbesondere kann der erste Wandbereich größer sein als der zweite Wandbereich. Der zweite Wandbereich sollte aber ausreichend groß sein, um die Ausbildung elektrisch
leitfähiger Pfade effektiv verhindert zu können.
In einer Ausführungsform ist der Vorsprung bezüglich der Austrittsöffnung derart angeordnet, dass verdampftes
Elektrodenmaterial nicht frontal auf den Vorsprung trifft. In diesem Fall könnte die abschirmende Wirkung des Vorsprungs reduziert sein. In einer Ausführungsform ist der Vorsprung in Bezug auf eine Höhenposition einer Austrittsöffnung des Entladeraums versetzt angeordnet.
Der Vorsprung ist beispielsweise seitlich neben einer der Elektroden angeordnet. Insbesondere befindet sich zwischen dem Vorsprung und dieser Elektrode lediglich ein gasgefüllter Zwischenraum. Die Elektrode weist ein innerhalb des
Entladeraums angeordnetes Ende und ein dazu entgegen
gesetztes Ende auf. Der Vorsprung ist beispielsweise weiter von dem innerhalb des Entladeraums angeordneten Ende der
Elektrode entfernt als von dem dazu entgegen gesetzten Ende. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Bedampfung der Innenwand sich auf einen zu kleinen Bereich vor dem
Vorsprung konzentriert.
In einer Ausführungsform ist der Vorsprung kantenförmig ausgebildet. Beispielsweise ist die Unterseite des Vorsprungs kantenförmig ausgebildet. Als Unterseite wird dabei die Seite des Vorsprungs bezeichnet, die an den zweiten Wandbereich angrenzt. Beispielsweise schließt die Unterseite mit dem zweiten Wandbereich einen Winkel kleiner als 90° ein. Auf diese Weise wird durch den Vorsprung ein Schattenraum
gebildet, in dem die Verunreinigung weiter reduziert ist. Dieser Schattenraum umfasst beispielsweise die Unterkante des Vorsprungs und einen daran angrenzenden Teil des zweiten Wandbereichs .
Im Folgenden werden die hier beschriebenen Gegenstände anhand von schematischen Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen: Figur 1A eine Ausführungsform eines Ableiters zum Schutz vor Überspannungen im Schnittbild,
Figur 1B ein vergrößerter Detail aus der Ausführungsform
nach Figur 1A.
Figur 1A zeigt einem Abieiter 1 zum Schutz vor Überspannungen im Schnittbild. Der Abieiter 1 weist beispielsweise eine zylindrische Bauform auf.
Der Abieiter 1 weist eine erste Elektrode 2 und eine zweite Elektrode 3 auf. Die Elektroden 2, 3 weisen jeweils ein elektrisch leitfähiges Material auf. Beispielsweise weisen die Elektroden 2, 3 Kupfer auf. Die erste Elektrode 2 ragt beispielsweise stiftförmig ins Innere des Ableiters 1 hinein. Die zweite Elektrode 3 ragt beispielsweise in Form eines Hohlzylinders ins Innere des Ableiters 1 hinein und umgibt die erste Elektrode 2 teilweise. Der Abieiter 1 weist einen Isolator 4 auf. Der Isolator 4 weist ein isolierendes Material, beispielsweise Keramik oder Glas auf. Der Isolator 4 bildet beispielsweise die
Mantelfläche des Ableiters 1. Der Isolator 4 bildet eine Innenwand 5 des Ableiters 1.
Der Abieiter 1 weist zudem eine erste Kontaktelektrode 6, die mit der ersten Elektrode 2 elektrisch leitend verbunden ist, und eine zweite Kontaktelektrode 7, die mit der zweiten
Elektrode 3 elektrisch leitend verbunden ist, auf. Die
Kontaktelektroden 6, 7 bilden beispielsweise die Deck- und Bodenflächen des Ableiters 1. Der Abieiter 1 ist beispielsweise hermetisch nach außen abgeschlossen. Der Abieiter 1 kann mit einem Gas,
insbesondere einem Edelgas, gefüllt sein. Der Abieiter 1 weist einen Entladeraum 8 auf, in dem bei
Überschreitung einer Aktivierungsspannung eine Entladung 9, insbesondere eine Lichtbogenentladung, zwischen den
Elektroden 2, 3 auftritt. Der Entladeraum 8 ist zwischen den Elektroden 2, 3 ausgebildet, insbesondere in einem Bereich, in dem der Abstand der Elektroden 2, 3 am geringsten ist.
Die Elektroden 2, 3 sind von der Innenwand 5 beabstandet. Die zweite Elektrode 3 befindet sich näher an der Innenwand 5 als die erste Elektrode 2. Zwischen der Innenwand 5 und den
Elektroden 2, 3 befindet sich ein Isolationsraum 10. Der Isolationsraum 10 ist beispielsweise gasgefüllt.
Insbesondere bei wiederholten Stoßstrombelastungen kann bei einer Entladung 9 Elektrodenmaterial von den Elektroden 2, 3 verdampfen. Beispielsweise handelt es sich um Kupferpartikel. Das verdampfte Elektrodenmaterial 11 führt beispielsweise zu einer Verunreinigung des ionisierten Gases. Das verdampfte Elektrodenmaterial 11 kann aus dem Entladeraum 8 durch eine Austrittsöffnung 12 austreten und zum Isolationsraum 10 vordringen. Dabei kann eine Bedampfung der Innenwand 5 des
Isolators 4 mit Elektrodenmaterial 11 auftreten. Dies kann zu einer Reduzierung des Isolationswiderstandes der Innenwand 5 und damit zu einer Funktionsverschlechterung führen.
Insbesondere kann die Bedampfung zur Ausbildung einer
elektrisch leitenden Brücke zwischen den Elektroden 2, 3 über die Innenwand 5 führen. Beispielsweise kann es dabei zu unzulässig hohen Leckströmen bei Betrieb an Nennwechsels¬ pannung kommen. Zur Erhaltung eines ausreichenden Isolationswiderstandes weist die Innenwand 5 einen Vorsprung 13 auf. Der Vorsprung 13 ist Teil des Isolators 4 und somit aus isolierendem
Material. Der Vorsprung 13 ist beispielsweise umlaufend entlang der Innenwand 5 ausgebildet. Beispielsweise ist der Vorsprung 13 ringförmig. Der Vorsprung 13 ragt in den
Isolationsraum 10 hinein. Beispielsweise befindet sich der Vorsprung 13 im Isolationsraum 10 zwischen dem Isolator 4 und der zweiten Elektrode 3.
Die Höhe h des Vorsprungs 13, d.h., die Erstreckung des Vorsprungs 13 in Richtung von einer Kontaktelektrode 6 zur gegenüberliegenden Kontaktelektrode 7, ist wesentlich
geringer als die gesamte Höhe H der Innenwand 5. Somit wird das Gasvolumen im Isolationsraum 10 durch den Vorsprung 13 nur geringfügig reduziert. Beispielsweise ist die Höhe h des Vorsprungs 13 kleiner gleich ein Viertel der Höhe H der
Innenwand 5.
Der Vorsprung 13 ist in Bezug auf die halbe Höhe der
Innenwand 5 versetzt angeordnet. Somit ist der Vorsprung 13 nicht mittig an der Innenwand 5 angeordnet. Weiterhin ist der Vorsprung 13 nicht auf Höhe der Austrittsöffnung 12
angeordnet .
Der Vorsprung 13 unterteilt den Isolationsraum 10 in einen ersten Raumbereich 14 und einen zweiten Raumbereich 15. Der erste Raumbereich 14 wird von dem aus dem Entladeraum 8 austretenden, verdampften Elektrodenmaterial 11 zuerst erreicht. Der zweite Raumbereich 15 befindet sich vom
Entladeraum 8 kommend hinter dem ersten Raumbereich 14 und hinter dem Vorsprung 13. Der zweite Raumbereich 15 ist beispielsweise wesentlich kleiner als der erste Raumbereich
14.
Der Vorsprung 13 bildet eine lokale Verengung des
Isolationsraums 10. Dadurch wird das Vordringen des
verdampften Elektrodenmaterials 11 in den zweiten Raumbereich
15 durch den Vorsprung 13 behindert, so dass nur eine
reduzierte Menge des verdampften Elektrodenmaterials 11 in den zweiten Raumbereich 15 gelangt. Das Vordringen des verdampften Elektrodenmaterials 11 in den ersten Raumbereich 14 wird nicht behindert.
Ebenso unterteilt der Vorsprung 13 die Innenwand 5 in einen ersten Wandbereich 16 und in einen zweiten Wandbereich 17. Der zweite Wandbereich 17 liegt vom Entladeraum 8 kommend hinter dem Vorsprung 13 und wird somit vom Vorsprung 13 abgeschattet. Damit wird die Bedampfung des zweiten
Wandbereichs 17 behindert, so dass ein ausreichender
Isolationswiderstand erhalten bleibt. Die Bedampfung des ersten Wandbereichs 16 wird nicht behindert. Die Bedampfung des ersten Wandbereichs 16 kann durch den Vorsprung 13 sogar etwas verstärkt sein. Der erste Wandbereich 16 und der zweite Wandbereich 17 sind parallel zur Höhenrichtung des Abieiters 1 angeordnet. Der zweite Wandbereich 17 ist wesentlich kleiner als der erste Wandbereich 16.
Zusätzlich zur Verringerung der Bedampfung der des zweiten Wandbereichs 17 wird durch den Vorsprung 13 die wandseitige Isolationsstrecke zwischen den Elektroden 2, 3 verlängert. Die Wandstärke des Isolators 4 wird durch den Vorsprung 13 dabei nicht reduziert, so dass die Stabilität des Isolators 4 gegen mechanische Belastung während des Stromimpulses
erhalten bleibt. Der Vorsprung 13 ist seitlich neben der zweiten Elektrode 3 angeordnet. Der Vorsprung 13 ist weiter von dem innerhalb des Entladeraums 8 angeordneten Ende der zweiten Elektrode 3 entfernt als von dem dazu entgegen gesetzten Ende, das an die zweite Kontaktelektrode 7 angrenzt. Beispielsweise ist der Abstand des Vorsprungs 13 zu dem innerhalb des Entladeraums 8 angeordneten Ende der zweiten Elektrode 3 wenigstens doppelt so groß wie der Abstand zu dem an die zweite Kontaktelektrode 7 grenzenden Ende. Der Abstand ist beispielsweise als
Höhenunterschied zwischen einer Mittelebene durch den
Vorsprung 13 und dem jeweiligen Ende der Elektrode 3
definiert. Durch eine derartige Positionierung des Vorsprungs 13 kann verhindert werden, dass die Bedampfung der Innenwand sich auf einen zu kleinen Bereich vor dem Vorsprung
konzentriert .
Figur 1B zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Bereichs des Abieiters 1. Der gezeigte Bereich ist in Figur 1A durch einen Kreis markiert.
Der Vorsprung 13 ist kantenförmig ausgebildet. Insbesondere weist der Vorsprung 13 an seiner Unterseite 18 eine Kante 19 auf. Die Unterseite 18 des Vorsprungs 13 schließt dabei mit dem zweiten Wandbereich 17 beispielsweise einen spitzen
Winkel ein, d.h. einen Winkel kleiner als 90°.
Beispielsweise ist der Winkel kleiner als 80°.
Beispielsweise ist der Winkel kleiner als 80° und größer als 30°. Der Winkel kann auch kleiner oder gleich 90° sein.
Eine Oberseite des Vorsprungs 13 ist beispielsweise
entsprechend zur Unterseite 18 ausgebildet sein und kann insbesondere mit dem ersten Wandbereich 16 einen spitzen Winkel einschließen. Die Geometrie des Vorsprungs 13 kann auch als stufenförmig bezeichnet werden. Dabei bildet der Vorsprung 13 in Bezug auf den ersten Wandbereich 16 eine erste Stufe aus und in Bezug auf den zweiten Wandbereich 17 eine zweite Stufe aus.
Durch die kantenförmige Geometrie des Vorsprungs 13 wird beispielsweise ein Schattenraum 20 hinter dem Vorsprung 13 gebildet. Im Schattenraum 20 ist die Bedampfung noch einmal zusätzlich reduziert. Insbesondere liegt die Unterseite 18 des Vorsprungs 13 und ein daran angrenzender Teil des zweiten Wandbereichs im Schattenraum 20.
Die Beschreibung der hier angegebenen Gegenstände ist nicht auf die einzelnen speziellen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen - soweit technisch sinnvoll - beliebig miteinander kombiniert werden .
Bezugs zeichenliste
1 Abieiter
2 erste Elektrode
3 zweite Elektrode
4 Isolator
5 Innenwand
6 erste Kontaktelektrode
7 zweite Kontaktelektrode
8 Entladeraum
9 Entladung
10 Isolationsraum
11 verdampftes Elektrodenmaterial
12 Austrittsöffnung
13 Vorsprung
14 erster Raumbereich
15 zweiter Raumbereich
16 erster Wandbereich
17 zweiter Wandbereich
18 Unterseite
19 Kante
20 Schattenraum h Höhe des Vorsprungs
H Höhe der Innenwand
eingeschlossener Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Ableiter zum Schutz vor Überspannungen,
aufweisend eine erste Elektrode (2) und eine zweite Elektrode (3), einen Entladeraum (8) zur Ermöglichung einer
elektrischen Entladung (9) zwischen den Elektroden (2, 3) bei einer Überspannung, und einen Isolator (4), der eine
Innenwand (5) des Abieiters (1) bildet, wobei die Innenwand (5) einen Vorsprung (13) aufweist.
2. Ableiter nach Anspruch 1,
bei dem der Vorsprung (13) zur Behinderung einer
Verunreinigung zumindest eines Teils der Innenwand (5) durch aus dem Entladeraum (8) austretendes verdampftes
Elektrodenmaterial (11) ausgebildet ist.
3. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Innenwand (5) einen ersten Wandbereich (16) und einen zweiten Wandbereich (17) aufweist, wobei der erste Wandbereich (16) vom Entladeraum (8) kommend vor dem
Vorsprung (13) liegt und der zweite Wandbereich (17) vom Entladeraum (8) kommend hinter dem Vorsprung (13) liegt.
4. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Vorsprung (13) umlaufend ausgebildet ist.
5. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Höhe (h) des Vorsprungs (13) geringer ist als die Höhe (H) der Innenwand (5) .
6. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Vorsprung (13) in Bezug auf die halbe Höhe der Innenwand (6) versetzt angeordnet ist.
7. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Entladeraum (8) eine Austrittsöffnung (12) aufweist, aus dem verdampftes Elektrodenmaterial (11) aus dem Entladeraum (8) austreten kann, wobei der Vorsprung (13) in Bezug auf eine Höhenposition der Austrittsöffnung (12) versetzt angeordnet ist.
8. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem der Vorsprung (13) kantenförmig ausgebildet ist.
9. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Innenwand (5) durch den Vorsprung (13) in einen ersten Wandbereich (16) und einen zweiten Wandbereich (17) unterteilt ist, bei dem der Vorsprung (13) eine Unterseite
(18) aufweist, die an den zweiten Wandbereich (17) angrenzt, wobei die Unterseite (18) mit dem zweiten Wandbereich (17) einen Winkel ( ) kleiner als 90° einschließt.
10. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Elektrode (2) eine andere Geometrie aufweist als die zweite Elektrode (3) .
11. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Elektrode (2) stiftförmig ausgebildet ist und die zweite Elektrode (3) in Form eines Hohlzylinders ausgebildet ist.
12. Ableiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich wenigstens eine der Elektroden (2, 3) entlang einer Höhenrichtung des Abieiters (1) in den Entladeraum (8) hinein erstreckt, wobei der Vorsprung (13) senkrecht zur Höhenrichtung des Abieiters (1) hervorsteht und seitlich neben der Elektrode (2, 3) angeordnet ist, wobei der
Vorsprung (13) weiter von einem innerhalb des Entladeraums (8) angeordneten Ende dieser Elektrode (2, 3) entfernt ist als von einem dazu entgegen gesetzten Ende dieser Elektrode (2, 3) .
13. Abieiter nach Anspruch 12, bei dem der Abstand des Vorsprungs (13) zu dem innerhalb des Entladeraums (8) angeordneten Ende der Elektrode (2, 3) wenigstens doppelt so groß ist wie der Abstand des Vorsprungs (13) zum entgegen gesetzten Ende der Elektrode (2, 3) .
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