CH621214A5

CH621214A5 -

Info

Publication number: CH621214A5
Application number: CH1519677A
Authority: CH
Inventors: Klaus-Dietrich Heinze; Gerhard Lange
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1977-12-12
Publication date: 1981-01-15
Also published as: JPS53122745A; FR2386128B1; CA1095976A; DE2714122B2; FR2386128A1; US4187526A; SE7803496L; DE2714122A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasentladungs-Überspan-nungsableiter mit mindetens zwei konzentrisch angeordneten und jeweils über einen hohlzylinderförmigen Isolierkörper gegeneinander elektrisch isolierten Elektroden, die mindestens 40 eine Entladungsstrecke begrenzen, wobei der/die Isolierkörper ausserhalb der Entladungsstrecke angeordnet ist/sind.

Ein derartiger Überspannungsabieiter ist beispielsweise aus der DT-PS 2 012 453 bekannt.

Bei Gasentladungs-Überspannungsableitern steigt die 45 Ansprechspannung mit zunehmender zeitlicher Spannungssteilheit an. Da die Gasstrecke in ungezündetem Zustand ein hervorragender elektrischer Isolator ist, müssen durch Stossio-nisation Ionen gebildet werden, die den Strom durch das Plasma leiten. Durch die Ionisation der Gasentladungsstrecke so kommt ein Zündverzug zustande, bei dem die Ansprechspannung umso höher ansteigt, je steiler der zeitliche Spannungsanstieg ist.

Es ist an sich bekannt, die Ansprechstossspannung von edelgasgefüllten Überspannungsableitern durch eine elektrisch lei- 55 tende Schicht, einen sogenannten Zündstrich, auf der den Entladungsraum begrenzenden isolierenden Wand zu reduzieren (man vergleiche zum Beispiel die DT-OS 2 431 236). Dieses Verfahren ist in idealer Weise bei sogenannten Knopfableitern möglich, bei denen sich zwei Elektroden in einem rohrförmigen 60 Isolierkörper symmetrisch gegenüberstehen, der den Entladungsraum eng umschliesst. Schwieriger zu lösen ist das Problem bei Gasentladungs-Überspannungsableitern mit konzentrisch angeordnetem Elektrodenaufbau, bei denen diese Konstruktionsmerkmale nicht zutreffen. 65

Die Reduzierung der Ansprechstossspannung kann mit festen oder gasförmigen radioaktiven Substanzen erzielt werden (man vergleiche zum Beispiel die DT-OS 2 416 397). Durch

S tossionisation werden die für die Einleitung einer selbständigen Entladung benötigten Ladungsträger bereitgestellt. Aus fertigungstechnischen Gründen und wegen der höchstzulässigen Freigrenze der Aktivität hat dieses Verfahren Nachteile. Es besteht in zunehmendem Masse der Wunsch beim Anwender, Überspannungsabieiter ohne oder nur mit geringen radioaktiven Substanzen einzusetzen.

Auf schlecht leitenden Isolatoren bilden sich unbewegliche Wandladungen, die durch Influenzladungen eine Gegenspannung induzieren und damit einer schnellen Zündung entgegenwirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Bilden unbeweglicher Wandladungen zu verhindern und einen schnell zündenden Gasentladungs-Überspannungsableiter zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäss der Erfindung bei einem Gasentladungs-Überspannungsableiter der eingangs genannten Art vorgesehen, dass die Innenmantelfläche des Isolierkörpers mit einer elektrisch leitenden Schicht in Form eines oder mehrerer Streifen oder eines Flächenbelags versehen ist.

Die elektrisch leitende Schicht besteht dabei vorzugsweise aus ein bis acht, insbesondere vier durchgehenden und parallel verlaufenden Strichen, die durch metallischen Abrieb, Graphitabrieb oder in Form einer Graphitsuspension auf dem Isolierkörper aufgebracht sind. Es kann auch zweckmässig sein, die parallel verlaufenden Striche, die durch metallischen Abrieb, Graphitabrieb - vorzugsweis durch Abrieb von einer Graphitmine - oder als Graphitsuspension auf dem Innenmantel des Isolierkörpers aufgebracht sind, zur Sicherung der Isolation vor den Stirnseiten des Isolierkörpers enden zu lassen, so dass eine Restisolationsstrecke von insbesondere 1,2 ± 0,7 mm gebildet ist.

Gemäss einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die gesamte Innenmantelfläche des Isolierkörpers mit einer leitenden Schicht, vorzugsweise aus kolloidal gelöstem Graphitpulver, bestrichen.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die elektrisch leitende Schicht auf dem Innenmantel des Isolierkörpers als Graphit- oder Metallstrich in Form einer Spirale aufgebracht.

Anhand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmalen beispielsweise erläutert werden. Dabei sind einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigen:

Fig. 1 im Schnitt einen Einstrecken-Überspannungsableiter mit konzentrischen Elektroden,

Fig. 2 im Schnitt einen Zweistrecken-Überspannungsablei-ter mit konzentrischen Elektroden und die

Fig. 3 bis 6 im Schnitt einen Isolierkörper der Überspannungsabieiter gemäss den Figuren 1 und 2 mit bevorzugten Anordnungen der elektrisch leitenden Schicht.

Der in Fig. 1 dargestellte Gasentladungs-Überspannungs-ableiter enthält zwei konzentrisch angeordnete Elektroden 1 und 4. Dabei ist die Elektrode 1 massivzylindrisch ausgebildet und ragt in die hohlzylindrisch ausgebildete Elektrode 4 hinein, mit der sie eine Entladungsstrecke 10 begrenzt. Die Elektroden 1,4 sind an Metallkappen 2 beziehungsweise 3 befestigt, die gleichzeitig als elektrische Anschlüsse dienen und über einen hohlzylindrischen Isolierkörper 5 gegeneinander elektrisch isoliert sind. Der Isolierkörper 5 ist ausserhalb der Entladungsstrecke 10 angeordnet und bildet mit den beiden Metallkappen 2,3 das gasdichte Gehäuse des Gasentladungs-Überspan-nungsableiters. Die gasdichte Verbindung zwischen Isolierkörper 5 und Metallkappen 2,3 ist beispielsweise durch eine Lötschicht 7 hergestellt. Auf die Innenmantelfläche des Isolierkörpers 5 ist die elektrisch leitende Schicht 6 aufgebracht. Der Überspannungsabieiter ist mit Gas, vorzugsweise mit Edelgas, gefüllt.

Der in Fig. 2 dargestellte Gasentladungs-Überspannungs-

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ableiter weist zwei massivzylindrische Elektroden 1 auf, die sich auf einer gemeinsamen Achse mit ebenen Stirnflächen gegenüberstehen, die eine Entladungsstrecke 10 begrenzen. Die beiden massivzylindrischen Elektroden sind von einer hohlzylindrischen Mittelelektrode 8 koaxial umgeben, die mit den beiden 5 Elektroden 1 eine weitere Entladungsstrecke 10 begrenzt. Ausserhalb der Entladungsstrecke 10 sind die hohlzylindrischen Isolierkörper 5 angeordnet. Die massivzylindrischen Elektroden 1 sind jeweils an einer metallischen Endkappe 2 und die hohlzylindrische Mittelelektrode 8 ist in einem metallischen 10 Hohlzylinder 9 befestigt. Der metallische Hohlzylinder 9, die beiden Isolierkörper 5 und die zwei Endkappen 2 bilden das gasdichte Gehäuse des Zweistrecken-Überspannungsableiters, der wiederum mit Gas, vorzugsweise Edelgas, gefüllt ist. Auf

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die Innenmantelfläche der Isolierkörper 5 ist jeweils die elektrisch leitende Schicht 6 aufgebracht, von der in den Figuren ; bis 6 bevorzugte Ausführungsformen dargestellt sind.

In den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 ist die Schicht 6 streifenförmig ausgebildet, und zwar erstrecken sie! vier parallele Streifen axial über den Isolierkörper 5. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 enden die Streifen 6 in einem Abstand vor den Stirnseiten des Isolierkörpers 5, so dass eine Restisolationsstre.cke verbleibt.

In dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die gesamte Innenmantelfläche des Isolierkörpers 5 mit der elektrisch leitenden Schicht 6 bedeckt und in Fig. 6 ist die elektris< leitende Schicht 6 auf der Innenwand des Isolierkörpers 5 in Gestalt eines spiralenförmigen Streifens aufgebracht.

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1 Blatt Zeichnui

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Gasentladungs-Überspannungsableiter mit mindestens zwei konzentrisch angeordneten und jeweils über einen hohlzy-Iinderförmigen Isolierkörper gegeneinander elektrisch isolierten Elektroden, die mindestens eine Entladungsstrecke begren- 5 zen, wobei der/die Isolierkörper ausserhalb der Entladungsstrecke angeordnet ist/sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche des Isolierkörpers (5) mit einer elektrisch leitenden Schicht (6) in Form eines oder mehrerer Streifen oder eines Flächenbelags versehen ist. i o
2. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (6) aus ein bis acht, insbesondere vier parallelen, in axialer Richtung auf dem Innenmantel des Isolierkörpers (5) aufgebrachten Streifen besteht. 15
3. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Streifen auf dem Innenmantel des Isolierkörpers (5) in einem Abstand von insbesondere 1,2 ± 0,7 mm vor den Stirnseiten des Isolierkörpers (5) enden.
4. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1,20 dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Innenmantelfläche des Isolierkörpers (5) mit einer elektrisch leitenden Schicht (6) versehen ist.
5. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht 25 (6) als ein Streifen in Form einer Spirale auf der Innenmantelfläche des Isolierkörpers (5) vorgesehen ist.
6. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitende Schicht (6) aus metallischem Abrieb, Graphitabrieb 30 oder einer Graphitsuspension besteht.

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