AT157057B - Surge protection device. - Google Patents

Surge protection device.

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AT157057B
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overvoltage protection
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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

  

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  Überspannungsschutzeinrichtung. 



   Es ist bereits bekannt, bei einer   Schutzeinrichtung gegen Überspannungen   für   Hochspannung-   anlagen, die eine von Isoliermaterial eng allseitig   umschlossene   Funkenstrecke enthält, den Isolierkörper, der den Querschnitt der Entladungsstrecke begrenzt, aus einem in besonders starkem Masse unter Einwirkung des Liehtbogens nicht ionisiertes Gas auss heidenden Stoff herzustellen oder im Bereich der   Entladungsbabn   mit einem solchen Stoff   auszukleiden.   Dabei ist wenigstens eine der Elektroden als Hohlelektrode ausgebildet und so angeordnet, dass sie das Innere des   Ent1adungsraumrs   mit der Aussenluft verbindet, um den   Löschgasen einen   Weg ins Freie   offenzuhalten.   



   Der Vorteil einer solchen Einrichtung besteht   hauptsächlich   darin, dass die infolge Auftretens von Überspannung gezündete lichtbogenförmige Entladung nach Wiederherstellung der normalen Betriebsspannung sehr rasch im stomschwachen Zeitbereich der Stromkurve wieder zum Verlöschen kommt ; die den Lichtbogen einengende Wirkung der   schmalen Entladungsbaln und   die infolge der engen   Berührung   des Lichtbogens mit deren Wandungen Ausserordentlich starke Löschgasentwicklung aus der Oberfläche des Isolierkörpers ergänzen   sich hiebei gegenseitig zweckentsprechend.   



   Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weitere Verbesserungen von überspannung- schutzeinrichtungen der bekannten Art, die insbesondere die Herabsetzung der   Anspreehspannung   und die Eignung zur   Bewältigung   grösserer Ströme bezwecken. 



   Ein Mittel zur weiteren Herabsetzung der Ansprechspannung besteht gemäss der Erfindung darin, dass die vordersten Teile der Elektroden scharfkantig ausgebildet werden. Auf diese Weise ergibt sieh ein hoher Spannungsgradient an der scharfen Kante, der das   Ansprechen   schon bei verhältnismässig niedriger Spannung begünstigt. 



   Ist die eine Elektrode-geschlossen und die andere als Hohlelektrode ausgebildet, so ist es weiterhin vorteilhaft, die geschlossene Elektrode mit einer tiefen zentrischen Höhlung zu verschen, in die der Fusspunkt der an dem scharfkantigen Rand der Elektrode gezündeten Entladung sofort unter Einwirkung der Gasströmung übergeht. Auf diese Weise lässt sich die Gefahr ausschalten, dass der Lichtbogen durch Stehenbleiben auf dem   scharfkantigen   vorderen Teil der Elektroden einen starken Abbrand verursacht, wodurch der   Elektrodenabstand, sich vergrössern und   der Wert der Ansprechspannung sich entsprechend ändern könnte. 



   Weitere   Möglichkeiten   zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit und Haltbarkeit von Überspannungsschutzeichrichtungen der bekannten Art sollen an Hand der   nachstehend beschriebenen Aus-   führungsbeispiele angegeben werden. 



   Fig. 1 und 2 zeigen   Funkenstreekenanordnungen na h   der Erfindung in einer Bauart, die insbesondere für den Überspannungsschutz von Transformatoren in   Hochspannungsanlagen   geeignet ist. 



  Zwei Elektroden   1, : 2   stehen sich hier im   Innern   eines Isolierrohres 3 gegenüber, das selbst aus einem unter Einwirkung des Lichtbogens grosse   Mengen   von Lösehgas hervorbringenden Stoff, wie Hartfiber, bestehen kann. 



   Beide Elektroden besitzen an ihrem vordersten Teil   Abschrägungen 6,   so dass ein scharfer Rand 7 gebildet wird, durch den das Ansprechen bei einem niedrigen Spannungswert begünstigt wird. Die geschlossene Elektrode 1 enthält eine tiefe   zentrische Bohrung S,   auf deren Boden der Lichtbogenfusspunkt sogleich nach der   Zündung   getrieben wird, während der andere   Lichtbogenfusspunkt   auf der Innenwandung der Elektrode 2 in Richtung nach aussen wandert. 

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   Durch eine solche Ausbildung lässt sich die Schwierigkeit beseitigen, die sich daraus ergibt, dass eine stumpfe Elektrodenform zwar starken nachfolgenden Betriebsströmen gut standhält, aber eine hohe Ansprechspannung ergibt, während   scharfkantige Abschrägungen   allein ohne eine tiefe zentrische Höhlung an der geschlossenen Elektrode zwar die Ansprechspannung herabsetzen, dafür aber infolge starken Abbrandes sich stärker abnutzen. 



   Zwischen den Elektroden sind hintereinander mehrere, gegebenenfalls in sich längsunterteilte, d. h. aus mehreren Platten zusammengesetzte Isolierkörper 9,   10,   11 angeordnet, die mit parallelen Entladungsbahnen in Form von Schlitzen 12 od   dgl.,   durch die der Entladungslichtbogen stark eingeengt wird, versehen sind.

   Durch die Anordnung   mehrerer Isolierkörper   hintereinander entsprechend der vorliegenden Erfindung wird beim Abführen hoher Stromstärken die Druckbeanspruchung der einzelnen Isolierteile erheblich herabgesetzt, da die im mittleren Teil einer Entladungsbahn vom Lichtbogen erzeugten   Gasteilehen   nur einen verhältnismässig kurzen Weg zurückzulegen brauchen, um aus dem Entladungskanal ins Freie zu gelangen ; trotzdem wird dadurch, dass mehrere Isolierkörper vorhanden sind, die erforderliche Gesamtlänge der Entladungsstreeke eingehalten. 



   Zweckmässig werden die einzelnen Isolierkörper durch Abstandringe   1.'3   auseinandergehalten, die aus Isolierstoff bestehen können. Dadurch werden Kammern 14 zwischen den Isolierkörper gebildet, nach denen hin sich der im Innern der Entladungsbahnen vom Lichtbogen selbst und durch die von ihm erzeugte Gasentwicklung hervorgebracht Druck entlasten kann. Auch die   Höhlung   in der geschlossenen Elektrode 1 wirkt gleichzeitig als ein solcher Entladungsraum. Da die Entladung immer nur durch einen der Schlitze eines jeden Isolierkörpers hindurch vor sich geht, werden die Kammern nach dem Aussenraum hin durch die vom Lichtbogen freien Schlitze hindurch entlastet. 



   Sowohl die Anordnung mehrerer Isolierkörper mit parallelen Entladungsbahnen wie auch die 
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 Einrichtung zur   Bewältigung   besonders hoher Ströme zu befähigen. 



   Die   Ansprechspannung   lässt sich dadurch noch weiter herabsetzen, dass zwischen den einzelnen Isolierkörpern 9, 10, 11 Zwisehenelektroden, die den Spannungsgradienten erhöhen und somit die   Ansprechspannung   erniedrigen, vorgesehen werden. Zweckmässig erhalten diese Zwisehenlektroden   ringförmige   Gestalt und werden, wie in Fig. 2 dargestellt, als Körper mit   konischen Abschrägungen J   ausgebildet. Der Wert der   Anspreehspannung   ist dann praktisch derselbe, wie wenn die Verlängerung des Entladungsweges, die durch die   Abstandstüeke verursacht   wird, nicht vorhanden wäre. 



   Die durch die Abschrägungen 6, 16   der Haupt-und Hilfselektroden freigewordenen Räume   werden zweckmässig durch Isolierung 17 ausgefüllt. 



   Für die Elektroden wird mit besonderem Vorteil Stahl oder ein ähnlicher Stoff von guter Leitfähigkeit verwendet, der den   Lichtbogenfusspunkt,   ohne erheblichen Abbrand zu erleiden, führen kann und gute   Liehtbogenlöschfähigleit   besitzt. 



   Nach der weiteren Erfindung lässt sich die Ansprechspannung auch noch dadurch verkleinern, dass das die Zündelektroden und die Entladungsstrecke enthaltende Isolierrohr von seiner Innenwandung getrennte, sich in Längsrichtung erstreckende Widerstands-bzw. leitende Schichten oder Streifen enthält, durch die der Verlauf des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden beeinflusst wird. 



   Dies sei an den in den Fig. 3 und 4 dargestellten   Ausführungsbeispielen näher   erläutert. Hier ist im Schnitt und in Seitenansicht eine   Ausführungsmögliehkeit   des Erfindungsgegenstandes dargestellt, die insbesondere zum   Schntz   von Freileitungen geeignet ist. Das die Elektroden und die Entladungsstrecke enthaltende Isolierrohr bildet hiebei selbst den die Entladungsbahn einengenden, unter Einwirkung des Lichtbogens gasabgebenden Isolierkörper. Es ist also hier nur ein einziger enger Entladungskanal vorhanden. Natürlich könnte der Entladungskanal, der durch den lichten Querschnitt des Rohres gebildet wird, auch durch einen entsprechend geformten Einsatz aus Isolierstoff unterteilt sein. 



   Die Funkenstreckenanordnung 20 mit begrenztem Entladungsquerschnitt ist in Reihe mit einer Funkenstreeke mit unbegrenztem Entladungsquerschnitt   (Luftfunkenstreeke)     2-3 angeordnet,   deren untere, bogenförmig gestaltete Elektrode von der feststehenden Funkenstreckenanordnung   20   getragen wird und deren obere Elektrode durch den zu schützenden Leiter 2. selbst gebildet wird. 



  Dieser ist mittels einer Isolierkette an einer ortsfesten Tragschiene aufgehängt. 



   Die Funkenstreckenanordnung 20 mit begrenztem Entladungsquersehnitt besteht im wesentlichen aus mehreren konzentrisch eng ineinander liegenden   Isolierrohren   28,   29,.   30, von denen wenigstens der innerste Teil aus einem unter Einwirkung des Lichtbogens grosse Mengen von   lichtbogenlösehendem   Gas abgebenden Stoff, wie Fiber, Borsäure oder Azetylzellulose, besteht oder mit einem solchen Stoff ausgekleidet ist.

   Der Erfindung entsprechend ist eines oder mehrere der verschiedenen ineinander liegenden Rohre, aus denen die Anordnung zwecks Sicherstellung hoher Festigkeit und   Formbeständig-   keit zusammengefügt ist, auf seiner   Aussenfläche   mit einem leitenden oder halbleitenden Überzug, Aufstrich oder, wenn das Rohr aus keramischem Stoff besteht, einer entsprechenden Glasur od. dgl. versehen.   Sämtliche Rohre. 2, 29,. 30   können auf solche Weise überzogen sein. Beim Ausführungsbeispiel besitzt das mittlere Rohr 29 einen solchen   Überzug. 31.   An Stelle eines vollständigen Überzugs kann auch eine Mehrzahl von Streifen vorgesehen werden. 

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   Der halbleitende Überzug bildet zweckmässig eine elektrisch leitende Verbindung von sehr hohem Widerstand zwischen den beiden Polen der Anordnung bzw. den Metallteilen   ?,     3. 3.   



   Der Flansch 32 steht mit der weit in das Innere des Rohrs 20 hineinreichenden Hohlelektrode 34 in Verbindung. Der Metallteil   3. 3   ist mit der weit in das entgegengesetzte Ende des Rohres 20 hineinragenden Gegenelektrode 36 verbunden. Das Innere des Entladungsraumes steht durch die Hohlelektroden 34, 36 hindurch mit der Aussenluft in Verbindung. 



   Tritt am oberen Ende der Funkenstreckenanordnung 20 über die Luftfunkenstrecke 23 ein 
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 beträgt, zwischen den Enden der Elektroden    < M,.   36. Diese Spannung wirkt sieh im Isoliermaterial als elektrostatische Beanspruchung zwischen den Elektrodenenden und den gegenüberliegenden Stellen 37, 40 auf der halbleitenden Schicht 31 aus. Dies ergibt eine äusserst starke Konzentration des elektrischen Feldes an den Elektrodenenden und führt durch Gleitfunkenbildung dazu, dass die Entladung schon bei einem verhältnismässig niedrigen Ansprechwert eingeleitet wird. 



   Ein weiterer Vorteil der halbleitenden Schicht besteht darin, dass die Anordnung in ihrer Arbeitsweise weitgehend unabhängig von der Witterung, insbesondere von den Einflüssen der Luftfeuchtigkeit wird ; es spielt dabei keine Rolle, ob die halbleitende Schicht frei liegt und allen Witterungseinflüssen ausgesetzt ist oder ob sie mit einer weiteren besonderen   Schutzhülle   30 umgeben ist. 
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   geschaltete Luftfunkenstreeke nicht   vorgesehen ist, kaum Leistungsverluste oder merkliche Strom-   erwärmung   wahrzunehmen sind. Zur Beeinflussung des elektrostatischen Feldes genügt eine sehr geringe Leitfähigkeit der Schicht. 



   Eine weitere Möglichkeit zur Herabsetzung der   Ansprechspannung   besteht bei Überspannungsschutzeinrichtungen nach der Erfindung darin, dass mehrere Funkenstreckenanordnungen mit massiven bzw. grossflächigen metallischen Zwischengliedern hintereinander angeordnet werden. 



   Ein Beispiel hiefür zeigen die Fig. 5 und 6. Hier sind zwei Funkenstreckenanordnungen 40, 41 von ähnlichem Aufbau wie die   Funkenstreckenanordnungen   20 der Fig. 3 und 4, jedoch in waagerechter Lage angeordnet, vorgesehen. 



   Beide sind in der Mitte durch ein metallenes Kupplungsglied 42 miteinander verbunden, das hohl ausgebildet und mit   Entlüftungsöffnungen     4. 3   versehen ist und das zugleich die elektrische Verbindung zwischen den Entladungselektroden 44, 45 der   Funkenstreekenanordnungen   40, 41 herstellt. 



  Die Gegenelektroden 46, 47 an den entgegengesetzten Enden der Funkenstreckenanordnungen können auch zur Entlüftung der Entladungsräume dienen. 



   Mit der Anordnung ist eine bogenförmige Elektrode einer vorgeschalteten Luftfunkenstreeke verbunden, deren Gegenelektrode, ähnlich wie bei der Anordnung gemäss Fig. 3 und 4, von dem zu   schützenden   Leiter 50 selbst gebildet wird, der mittels einer Isolatorenkette an einer Schiene aufgehängt ist. 



   Tritt am Leiter 50 eine   Stossspannungswelle   auf, so   schlägt   die   Luftfunkenstreeke   der Schutzeinrichtung über und die volle   Stossspannung   liegt plötzlich an der Elektrode 46 der Funkenstreckenanordnung 40. Das mittlere Verbindungsglied 42 besitzt zusammen mit den unmittelbar mit ihm verbundenen Metallteilen gegenüber den umgebenden Metallteilen des Traggerüstes und anderen geerdeten Teilen eine   beträchtliche   Kapazität, deren Wert sehr viel grösser ist als der Wert der Kapazität zwischen den Elektroden 44 und 46 der Funkenstreckenanordnung 40, so dass sich unmittelbar vor dem Ankommen der Stossspannungswelle der mittlere Verbindungsteil 42 auf einem Potential befindet, das dem Erdpotential im wesentlichen gleich ist.

   Sobald die   Stossspannung   an die Elektrode 46 gelegt wird, spricht daher die Funkenstreckenanordnung 40 sogleich an und es entsteht eine lichtbogenförmige Entladung zwischen den Elektroden 46 und 44. Infolge dieses Entladungsstrompfades steigt das Potential des mittleren Verbindungsgliedes 42 plötzlich hoch an, so dass sogleich auch ein Über- 
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   Ebenso wie bei den übrigen beschriebenen   Funkenstreckenanordnungen   ist es auch hier erforder-   lieh,   dass der   Überschlagweg   zwischen den Elektroden im Innern des   Isolierrohres   um so viel kleiner ist als der   Überschlagweg   zwischen den aussen am Rohr befindlichen Metallteilen verschiedenen Potentials, dass der Überschlag unter allen Umständen nur im Innern der Anordnung stattfindet. Die Unterbrechung des nachfolgenden Betriebsstromes erfolgt im wesentlichen ebenso wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen. 

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  Surge protection device.



   It is already known, in a protective device against overvoltages for high-voltage systems, which contains a spark gap tightly enclosed on all sides by insulating material, the insulating body, which limits the cross-section of the discharge gap, from a particularly strong non-ionized gas under the action of the light arc Manufacture fabric or line it with such fabric in the area of the discharge area. At least one of the electrodes is designed as a hollow electrode and is arranged in such a way that it connects the interior of the discharge chamber with the outside air in order to keep the extinguishing gases a way to the outside.



   The advantage of such a device is mainly that the arc-shaped discharge ignited as a result of the occurrence of overvoltage is extinguished again very quickly in the low-current time range of the current curve after the normal operating voltage has been restored; the effect of the narrow discharge beams restricting the arc and the extraordinarily strong development of extinguishing gas from the surface of the insulating body as a result of the close contact of the arc with its walls complement each other appropriately.



   The subject of the present invention is further improvements of overvoltage protection devices of the known type, which are aimed in particular at reducing the response voltage and making them suitable for handling larger currents.



   According to the invention, a means for further reducing the response voltage is that the foremost parts of the electrodes are designed with sharp edges. In this way, there is a high voltage gradient at the sharp edge, which favors the response even at a relatively low voltage.



   If one electrode is closed and the other is designed as a hollow electrode, it is also advantageous to give the closed electrode a deep, central cavity into which the base of the discharge ignited at the sharp-edged edge of the electrode passes immediately under the action of the gas flow. In this way, the risk of the arc stopping on the sharp-edged front part of the electrodes causing severe burn-off, which could increase the electrode spacing and the value of the response voltage could change accordingly, can be eliminated.



   Further possibilities for improving the performance and durability of overvoltage protection directions of the known type are to be given on the basis of the exemplary embodiments described below.



   1 and 2 show spark line arrangements according to the invention in a type which is particularly suitable for overvoltage protection of transformers in high-voltage systems.



  Two electrodes 1,: 2 face each other inside an insulating tube 3, which can itself consist of a substance such as hard fiber, which produces large amounts of solvent gas under the action of the arc.



   Both electrodes have bevels 6 at their foremost part, so that a sharp edge 7 is formed, which promotes the response at a low voltage value. The closed electrode 1 contains a deep central bore S, on the bottom of which the arc root point is driven immediately after ignition, while the other arc root point migrates outward on the inner wall of the electrode 2.

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   Such a design eliminates the difficulty that arises from the fact that a blunt electrode shape can withstand strong subsequent operating currents well, but results in a high response voltage, while sharp-edged bevels alone without a deep central cavity on the closed electrode reduce the response voltage, however, they wear out more as a result of heavy burn-off.



   Between the electrodes there are several, optionally longitudinally subdivided, i. H. Insulating bodies 9, 10, 11 composed of several plates are arranged, which are provided with parallel discharge paths in the form of slots 12 or the like, through which the discharge arc is severely restricted.

   By arranging several insulating bodies one behind the other according to the present invention, the compressive stress on the individual insulating parts is considerably reduced when dissipating high currents, since the gas parts produced by the arc in the middle part of a discharge path only need to travel a relatively short distance to get out of the discharge channel into the open ; nevertheless, because there are several insulating bodies, the required total length of the discharge path is maintained.



   The individual insulating bodies are expediently kept apart by spacer rings 1.'3, which can consist of insulating material. As a result, chambers 14 are formed between the insulating bodies, according to which the pressure produced in the interior of the discharge paths by the arc itself and by the evolution of gas generated by it can be relieved. The cavity in the closed electrode 1 also acts at the same time as such a discharge space. Since the discharge only ever goes through one of the slots of each insulating body, the chambers are relieved towards the outside through the slots free from the arc.



   Both the arrangement of several insulating bodies with parallel discharge paths as well as the
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 To enable the facility to handle particularly high currents.



   The response voltage can be further reduced by providing intermediate electrodes between the individual insulating bodies 9, 10, 11, which increase the voltage gradient and thus lower the response voltage. These intermediate electrodes are expediently given an annular shape and, as shown in FIG. 2, are designed as bodies with conical bevels J. The value of the response voltage is then practically the same as if the extension of the discharge path, which is caused by the spacer, were not present.



   The spaces vacated by the bevels 6, 16 of the main and auxiliary electrodes are expediently filled with insulation 17.



   Steel or a similar material of good conductivity is used with particular advantage for the electrodes, which can lead the arc root point without suffering significant burn-off and which has good electric arc extinguishing capability.



   According to the further invention, the response voltage can also be reduced in that the insulating tube containing the ignition electrodes and the discharge gap is separated from its inner wall and extending in the longitudinal direction. Contains conductive layers or strips, by which the course of the electric field between the electrodes is influenced.



   This will be explained in more detail using the exemplary embodiments shown in FIGS. 3 and 4. A possible embodiment of the subject matter of the invention is shown here in section and in side view, which is particularly suitable for protecting overhead lines. The insulating tube containing the electrodes and the discharge path itself forms the insulating body which constricts the discharge path and emits gas under the action of the arc. So there is only a single narrow discharge channel here. Of course, the discharge channel, which is formed by the clear cross section of the tube, could also be divided by a correspondingly shaped insert made of insulating material.



   The spark gap arrangement 20 with a limited discharge cross section is arranged in series with a spark gap with an unlimited discharge cross section (air spark gap) 2-3, the lower, arched electrode of which is carried by the fixed spark gap arrangement 20 and the upper electrode is formed by the conductor 2 to be protected .



  This is suspended from a stationary support rail by means of an insulating chain.



   The spark gap arrangement 20 with a limited discharge cross-section essentially consists of several insulating tubes 28, 29, located concentrically close together. 30, of which at least the innermost part consists of a substance such as fiber, boric acid or acetyl cellulose that emits large amounts of arc-dissolving gas under the action of the arc or is lined with such a substance.

   According to the invention, one or more of the various tubes lying one inside the other, from which the arrangement is assembled to ensure high strength and dimensional stability, is provided with a conductive or semiconductive coating on its outer surface or, if the tube is made of ceramic material, one corresponding glaze or the like. All pipes. 2, 29 ,. 30 can be coated in such a way. In the exemplary embodiment, the middle tube 29 has such a coating. 31. Instead of a complete covering, a plurality of strips can also be provided.

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   The semiconducting coating expediently forms an electrically conductive connection of very high resistance between the two poles of the arrangement or the metal parts?, 3.3.



   The flange 32 is connected to the hollow electrode 34, which extends far into the interior of the tube 20. The metal part 3.3 is connected to the counter-electrode 36 which projects far into the opposite end of the tube 20. The interior of the discharge space is in communication with the outside air through the hollow electrodes 34, 36.



   Enters the upper end of the spark gap arrangement 20 via the air spark gap 23
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 is <M, between the ends of the electrodes. 36. This voltage acts as an electrostatic stress in the insulating material between the electrode ends and the opposite points 37, 40 on the semiconducting layer 31. This results in an extremely strong concentration of the electric field at the electrode ends and, through the formation of sliding sparks, leads to the discharge being initiated at a relatively low response value.



   Another advantage of the semiconducting layer consists in the fact that the way in which the arrangement works is largely independent of the weather, in particular of the influences of atmospheric humidity; It does not matter whether the semiconducting layer is exposed and exposed to all weather conditions or whether it is surrounded by a further special protective cover 30.
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   switched air spark gap is not provided, there is hardly any loss of power or noticeable heating up of electricity. A very low conductivity of the layer is sufficient to influence the electrostatic field.



   Another possibility for reducing the response voltage in overvoltage protection devices according to the invention is that several spark gap arrangements with solid or large-area metallic intermediate elements are arranged one behind the other.



   An example of this is shown in FIGS. 5 and 6. Here two spark gap arrangements 40, 41 of a similar structure to the spark gap arrangements 20 in FIGS. 3 and 4, but arranged in a horizontal position, are provided.



   Both are connected to one another in the middle by a metal coupling member 42, which is hollow and provided with vent openings 4, 3 and which at the same time establishes the electrical connection between the discharge electrodes 44, 45 of the spark gap arrangements 40, 41.



  The counter electrodes 46, 47 at the opposite ends of the spark gap arrangements can also serve to vent the discharge spaces.



   An arcuate electrode of an upstream air spark path is connected to the arrangement, the counter-electrode of which, similar to the arrangement according to FIGS. 3 and 4, is formed by the conductor 50 to be protected, which is suspended from a rail by means of an insulator chain.



   If a surge voltage wave occurs on conductor 50, the air spark gap of the protective device flashes over and the full surge voltage is suddenly applied to electrode 46 of spark gap arrangement 40. Middle connecting member 42, together with the metal parts directly connected to it, has opposite metal parts of the supporting framework and others Grounded parts have a considerable capacitance, the value of which is very much greater than the value of the capacitance between the electrodes 44 and 46 of the spark gap arrangement 40, so that immediately before the surge voltage wave arrives, the central connecting part 42 is at a potential which is essentially the earth potential is equal to.

   As soon as the surge voltage is applied to the electrode 46, the spark gap arrangement 40 responds immediately and an arc-shaped discharge occurs between the electrodes 46 and 44. As a result of this discharge current path, the potential of the central connecting member 42 suddenly rises high, so that an over -
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   As with the other described spark gap arrangements, it is also necessary here that the flashover path between the electrodes inside the insulating tube is so much smaller than the flashover path between the metal parts of different potential located on the outside of the tube that the flashover under all circumstances only takes place inside the arrangement. The interruption of the subsequent operating current takes place essentially in the same way as in the other exemplary embodiments.

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Claims (1)

PATENT-ANSPRÜCHE : l. Überspannungsschutzeinrichtung mit einer Funkenstrecke von begrenztem Entladung- EMI3.4 Isolierkörper aus einem in starkem Masse unter Einwirkung des Lichtbogens nicht ionisiertes Gas ausscheidenden Stoff besteht oder mit solchem Stoff im Bereich des Lichtbogens überkleidet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die vordersten Teile (6) der Elektroden scharfkantig ausgebildet sind. <Desc/Clms Page number 4> PATENT CLAIMS: l. Surge protection device with a spark gap of limited discharge EMI3.4 Insulating body consists of a substance which exudes a high degree of non-ionized gas under the action of the arc or is covered with such a substance in the area of the arc, characterized in that the foremost parts (6) of the electrodes are sharp-edged. <Desc / Clms Page number 4> 2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 mit einer geschlossenen und einer zwecks Entlüftung des Entladungsraumes hohl ausgebildeten Elektrode, dadurch gekennzeichnet, dass die geschlossene Elektrode eine tiefe zentrisehe Höhlung (8) besitzt, in die der Fusspunkt des an dem scharfkantigen Teil der Elektrode gezündeten Lichtbogens unter Einwirkung der Gasströmung übergeht. 2. Overvoltage protection device according to claim 1 with a closed and a hollow electrode designed to ventilate the discharge space, characterized in that the closed electrode has a deep centric cavity (8) into which the base of the arc ignited on the sharp-edged part of the electrode takes effect the gas flow passes over. 3. Überspannungsschutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, in an sich bekannter Weise parallel verlaufende Entladungsbahnen enthaltende und gegebenenfalls längsunterteilte Isolierkörper (9, 10, 11) hintereinander angeordnet sind. 3. Overvoltage protection device according to claims 1 and 2, characterized in that a plurality of insulating bodies (9, 10, 11) containing, in a known manner, parallel discharge paths and optionally divided longitudinally are arranged one behind the other. 4. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den Isolierkörpern, die die den Lichtbogen einengenden Entladungsbahnen enthalten, Gasausdehnungskammern (14) befinden. 4. Overvoltage protection device according to claim 3, characterized in that gas expansion chambers (14) are located between the insulating bodies which contain the discharge paths that restrict the arc. 5. Überspannungsschutzeinrichtung nach den Anpsrüehen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den in Reihe liegenden Isolierkörpern im Rohrinnern Zwischenelektroden (15) vorgesehen sind. 5. Overvoltage protection device according to the claims l to 4, characterized in that intermediate electrodes (15) are provided between the insulators lying in series in the pipe interior. 6. Uberspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Zündelektroden und die Entladungsstrecke enthaltende Isolierrohr (20) von seiner Innenwandung getrennte, sich in Längsrichtung erstreckende Wilderstands- bzw. leitende Schichten (31) enthält. 6. Overvoltage protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the insulating tube (20) containing the ignition electrodes and the discharge gap contains separate, longitudinally extending wildlife or conductive layers (31) from its inner wall. 7. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die leitende Schicht (, 31) mit der im Innern des Rohres befindlichen Elektrode (34, 36) derart leitend verbunden ist, dass sie an der dem Ende der Elektrode zunächst liegenden Stelle (40, 37) ein von dem Potential der Elektrode verschiedenes Potential besitzt. 7. Overvoltage protection device according to claim 6, characterized in that the conductive layer (31, 31) is conductively connected to the electrode (34, 36) located inside the tube in such a way that it is connected to the point (40, 40, 37) has a potential different from the potential of the electrode. 8. Überspannungssehutzeinriehtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Funkenstreckenanordnungen mit massiven bzw. grossflächigen metallischen Zwischengliedern (42) von grosser Kapazität gegen Erde hintereinander angeordnet sind. 8. Overvoltage protection device according to claims 1 to 7, characterized in that several spark gap arrangements with solid or large-area metallic intermediate members (42) of large capacitance to earth are arranged one behind the other. 9. Überspannungsschutzeinriehtung nach den Ansprüchen 1-8 dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenglieder Entlüftungsöffnungen (43) enthalten. EMI4.1 9. Overvoltage protection device according to claims 1-8, characterized in that the intermediate links contain ventilation openings (43). EMI4.1
AT157057D 1936-01-04 1937-01-04 Surge protection device. AT157057B (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE762618C (en) * 1940-05-22 1954-05-24 Aeg Exhaust pipe spark gap

Cited By (1)

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DE762618C (en) * 1940-05-22 1954-05-24 Aeg Exhaust pipe spark gap

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