CH302293A - Uberspannungsableiterfunkenstrecke mit Vorionisierung. - Google Patents

Description

      Überspannungsableiterfunkenstrecke        mit        Vorionisierung.       Es ist bekannt, dass eine Funkenstrecke  im allgemeinen einen      Zündverzug     auf  weist, d. h. dass die Zündung nach Über  schreiten der statischen     Ansprechspannung          nicht        sofort    erfolgt, sondern je nach den  besonderen Umständen mehr oder weniger  Zeit beansprucht.

   Dies äussert sich bei  Funkenstrecken für     Überspannungsableiter     nachteilig, weil dadurch bei steilen Stoss  wellen die     Ansprechspannung    über der  statischen     Ansprechspannung    liegt, wodurch  der Schutzwert des Ableiters     beeinträchtigt     wird.  



  Die Ursache dieses Zündverzuges ist im  Zündvorgang zu suchen, der heute noch     nicht     restlos abgeklärt ist. Es ist jedoch sicher, dass  zur Zündung einer Funkenstrecke minde  stens ein freies Elektron zwischen den Elek  troden vorhanden sein muss. Die Wahr  scheinlichkeit für das Vorhandensein von  solchen Elektronen spielt daher bei steilen  und     kurzdauernden    Spannungsstössen eine  ausschlaggebende Rolle. Alle bekannten Mass  nahmen, die getroffen werden, um den     Zünd-          verzug    herabzusetzen, machen von dieser  Erkenntnis Gebrauch, indem auf eine geeig  nete Art und Weise die     Wahrscheinlichkeit     für das Vorhandensein wenigstens eines  freien Elektrons zwischen den Elektroden  erhöht wird.  



  Eine dieser bekannten Massnahmen be  steht beispielsweise darin, die Funkenstrecke  mit     Ultraviolettstrahlen    zu bestrahlen. Der    Nachteil dieser Methode liegt darin, dass man  eine Quelle für die     Ultraviolettstrahlung     braucht, was besonders bei     Überspannungs-          ableitern    sehr     umständlich    ist.  



  Es     wurde    deshalb auch vorgeschlagen, als  Strahlungsquelle ein radioaktives Präparat  zu verwenden. Jedoch auch dieser Methode  haften wesentliche Nachteile an, indem diese  Präparate sehr teuer und nicht ungefährlich  in der Handhabung sind.  



  Eine weitere bekannte Methode besteht  darin, dass man zwischen den     Funken-          -strecken-Elektroden    oder in deren Nähe eine  elektrische     Vorentladung        (Glimmentladung)     erzeugt, welche die notwendigen freien Elek  tronen liefert. Zum Beispiel kann     mindestens     eine der beiden Elektroden der Ableiter  funkenstrecke aus zwei Teilen gemacht wer  den, die durch einen dünnen Spalt vonein  ander getrennt sind und die entweder rein       kapazitiv    oder durch einen gemischt     Ohm-          schen-kapazitiven    Widerstand. miteinander  verbunden sind.

   Die Spannung wird einem  dieser beiden     Elektrodenteile        zugeführt.    Bei  steilem     Spannungsanstieg    entsteht eine Span  nung zwischen den beiden Teilen, welche an  dem erwähnten Spalt zu elektrischen Ent  ladungen führt. Diese     Entladungen    haben  die Bildung von freien Ladungsträgern zur  Folge, die den Zündverzug an der Ableiter  funkenstrecke herabsetzen.  



  Im Gegensatz zu den beschriebenen,  bereits bekannten Ausführungen bietet die      vorliegende Erfindung besondere konstruk  tive Vorteile. Sie hat zum Gegenstand einen       Überspannungsableiter    mit wenigstens einer       vorionisierten        Ableiterfunkenstrecke,    deren  Elektroden durch einen Widerstand über  brückt sind, wobei an diesem Widerstand  wenigstens eine     Teilspannung    abgegriffen ist,  die einer     Hilfsfunkenstrecke        zugeführt        wird.     



  In     Fig.    1 der Zeichnung ist das elektrische       Prinzipschema    des Erfindungsgegenstandes  dargestellt.     Fig.    2 zeigt als Ausführungs  beispiel den Schnitt durch eine     vorionisierte          Ableiterfunkenstrecke.     



  In     Fig.    1 sind la und     lb    die Elektroden  einer     Ableiterfunkenstrecke,    welche durch  den elektrischen Widerstand 2 überbrückt  sind. Im     Punkt    3     dieses    Widerstandes ist ein  Teil der an der     Ableiterfunkenstrecke        la-Ib     auftretenden Spannung abgegriffen und der  Elektrode 4b einer     Hilfsfunkenstrecke    zu  geführt, während die andere Elektrode 4a der  Hilfsfunkenstrecke mit der Elektrode la der       Ableiterfunkenstrecke    verbunden ist.

   Die  Teilspannung kann aber statt zwischen einem  Ende und einem Zwischenpunkt 3 des Wider  standes auch zwischen Punkt 3 und einem  weiteren Zwischenpunkt 5 des Widerstandes  abgegriffen und einer     Hilfsfunkenstrecke          zugeführt    werden, wie es in     Fig.    1 gestrichelt  dargestellt ist.  



  Der Widerstand 2 ist ein elektrischer  Widerstand im allgemeinen Sinn, d. h. er       kann.    eine     Ohmsche,    eine spannungsabhän  gige, eine     kapazitive    oder eine gemischt       Ohmsche,    spannungsabhängige und     kapazi-          tive    Charakteristik aufweisen.

   Die Charakte  ristik des Widerstandes kann auch ungleich  über seine Länge verteilt sein, indem bei  spielsweise das Teilstück zwischen den Punk  ten 3 und     1b    vorwiegend     Ohmschen    Charakter       und    das Teilstück     zwischen    den Punkten 3  und la gemischt     kapazitiv-spannungsab-          hängigen    Charakter     aufweisen.    Wesentlich  ist, dass am Widerstand wenigstens eine  Teilspannung abgegriffen und einer     Hilfs-          funkenstrecke    zugeführt     wird.     



  In     Fig.    2 ist ein Ausführungsbeispiel dar  gestellt, das eine besonders     vorteilhafte    und    einfache Konstruktion ergibt. la und     1b    sind  die beiden scheibenförmigen Elektroden der       Ableiterfunkenstrecke,    welche durch den  ringförmigen Widerstandskörper 2 über  brückt und gleichzeitig distanziert werden.  Im Gegensatz zu     Fig.    1, wo zur     Vorionisie-          rung    nur eine Hilfsfunkenstrecke vorgesehen  ist, sind hier deren zwei symmetrisch der       Ableiterfunkenstrecke    zugeordnet.

   Die Elek  troden dieser     Hilfsfunkenstrecken    4 und 5  werden einerseits durch die Oberflächenteile 3  des Widerstandes selbst und anderseits durch  die ringförmigen Teile 6 und 7 der Ableiter  funkenstreckenscheiben gebildet. Dadurch  erübrigt sich der Einbau besonderer Elek  troden für die Hilfsfunkenstrecken.  



  Die Wirkungsweise bei dem beschriebenen  Ausführungsbeispiel ist die folgende: Schon  bei zwischen la und     lb    angelegten Span  nungen, die unter dem     Ansprechwert    der       Ableiterfunkenstrecke    liegen, fliesst ein schwa  cher Strom durch den Widerstand 2. Dadurch  treten     zwischen    den     Stromübergangsflächen    8  und 9 einerseits und den Ringflächen 3 des  Widerstandes anderseits Teilspannungen  auf, welche die Hilfsfunkenstrecken 4 und 5  zum     Glimmen    bringen und so     die    zur recht  zeitigen Zündung der     Ableiterfunkenstrecke     notwendigen freien Elektronen erzeugen.

   Da  sich die Hilfsfunkenstrecken in unmittelbarer  Nähe der     Ableiterfunkenstrecke    und mit ihr  in einem kleinen abgeschlossenen Raume  befinden, ist die ionisierende Wirkung beson  ders gross. Durch die symmetrische Anord  nung von zwei     Hilfsfunkenstrecken        wird    der       Polaritätseinfluss    aufgehoben.  



  Die beschriebene Konstruktion, die eine  besonders vorteilhafte Verwirklichung des  Erfindungsgedankens bildet, ist nur ein Aus  führungsbeispiel. Unter Beibehaltung der       wesentlichen    Merkmale könnten mehrere  andere Ausführungsformen aufgezählt wer  den, bei denen z.

   B.     die    Teilspannung für die  Hilfsfunkenstrecke im mittleren Teil des  Widerstandes, entsprechend dem gestrichel  ten Schema in     Fig.    1, abgegriffen wird, indem  der Widerstand einen ringförmigen Spalt auf  weist, dessen einander nahe gegenüberlie-           gende    Ränder gleichzeitig als     Elektrodenpaar     der Hilfsfunkenstrecke dienen oder auch an  einem besondern Widerstand     abgegriffen     wird, der nicht zugleich als Distanzstück für  die     Ableiterfunkenstrecke    dient.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorionisierte Überspannungsableiterfun- kenstrecke, deren Elektroden durch einen Widerstand überbrückt sind, dadurch ge kennzeichnet, dass an diesem Widerstand wenigstens eine Teilspannung abgegriffen ist, die einer Hilfsfunkenstrecke zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Elektrode der Hilfsfunkenstrecke direkt mit einer der Ableiterfunkenstreckenelektroden verbunden ist.

   2. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand eine Ohmsche Charakteristik aufweist. 3. V orionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand eine spannungsabhängige Charakteristik aufweist. 4. Vorionisierte ÜberspannLingsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand eine kapazitive Charakteristik aufweist.

   5. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand eine gemischt Ohmsche, spannungsabhängige und kapazitive Charakteristik aufweist. 6. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand über seine Länge ver schiedenartige Charakteristiken aufweist.

   7. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Hilfsfunkenstrek- ken vorhanden sind, die symmetrisch zur Ableiterfunkenstrecke angeordnet sind. B. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand gleich zeitig zur Distanzierung der Elektroden der Ableiterfunkenstrecke dient.

   9. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand so geformt ist, dass ein Teil seiner Oberfläche gleichzeitig als eine Elektrode der Hfs- funkenstrecke dient.

   10. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Widerstand einen ringförmigen Spalt aufweist, dessen einander nahe gegenüberliegende Ränder gleichzeitig als Elektrodenpaar der Hilfsfunkenstrecke dienen.

   11. Vorionisierte Überspannungsableiter- funkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode der Ab leiterfunkenstrecke so geformt ist, dass sie gleichzeitig als eine Elektrode der Hilfs- funkenstrecke dient.