CH658552A5

CH658552A5 - SPARK RANGE FOR LIMITING OVERVOLTAGE.

Info

Publication number: CH658552A5
Application number: CH99/82A
Authority: CH
Inventors: Peter Dr-Ing Hasse; Johannes Prof Dr-Ing Wiesinger
Original assignee: Dehn & Soehne
Priority date: 1981-01-17
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1986-11-14
Also published as: IT1150106B; ATA13382A; AT390528B; SE8200212L; NL8200103A; DE3101354C2; IL64784A0; DE3101354A1; IT8219145A0

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkenstrecke für die Begrenzung von Überspannungen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine Funkenstrecke dieser Art ist aus der DE-OS 2 627 648 bekannt. Dabei sind die Elektroden als sich gegenüberliegende, bevorzugt plane, scheibenförmige Elektroden ausgebildet, die durch die Isolationsschicht voneinander im Abstand gehalten sind. The invention relates to a spark gap for limiting overvoltages according to the preamble of claim 1. A spark gap of this type is known from DE-OS 2 627 648. The electrodes are designed as opposed, preferably flat, disk-shaped electrodes, which are kept at a distance from one another by the insulation layer.

Gemäss dem vorgenannten Stand der Technik hat man immer nur scheibenförmige Elektroden in Richtung der Mittelachse der Scheiben übereinander mit Zwischenschaltung der Isolierschicht angeordnet. Die Fachwelt hatte sich bisher auf diese axiale Stapelung von Scheibenelektroden zu Funkenstrecken beschränkt. Wenn auch diese Funkenstrecken sich in der Praxis für bestimmte Aufgaben bewährt haben, so ist es demgegenüber die Aufgabe der Erfindung, bei Beibehaltung der Blitzstromtragfähigkeit weitere Ausgestaltungen und Anwendungsbereiche einer Funkenstrecke mit Gleitentladung gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, insbesondere bei einem minimalen Raumbedarf sie dabei in einem Leitungszug anordnen zu können. According to the aforementioned prior art, only disc-shaped electrodes have been arranged one above the other in the direction of the central axis of the discs with the interposition of the insulating layer. The experts had previously limited themselves to this axial stacking of disc electrodes to spark gaps. In contrast, if these spark gaps have proven themselves in practice for certain tasks, it is the object of the invention to provide further configurations and areas of application of a spark gap with sliding discharge according to the preamble of claim 1 while maintaining the lightning current carrying capacity, in particular with a minimal space requirement to be able to arrange in a cable run.

Der Lösung dieser Aufgabe dienen zunächst die Merkmale The characteristics serve to solve this task first

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

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des Anspruches 1. Hierdurch ergibt sich eine Vielzahl von Aus-gestaltungs- und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung. Diesbezüglich wird ferner auf die Merkmale der abhängigen Ansprüche 2 bis 10 und auch auf die entsprechenden Ausführungsbeispiele der Figurenbeschreibung verwiesen. Aufgrund des aussen gelegenen Luft-Überschlages in Form einer Gleitentladung ist die Blitzstromtragfähigkeit einer solchen Funkenstrecke gewährleistet. Insbesondere ist der Raumbedarf einer solchen Funkenstrecke gering. Sie kann koaxial in einem Leitungszug oder in einer koaxialen Anordnung vorgesehen sein. Die vorgenannte Blitzstromtragfähigkeit ist im verstärkten Masse bei Verwendung eines isolierenden Materials gemäss Anspruch 17 gegeben. Ein solches Material wird in der Fachwelt auch «Hartgas» genannt. Mit dem Vorteil der sehr raumsparenden koaxialen Anordnung der beiden Elektroden wird zugleich voxteilhafterweise die elektrische Kapazität verringert. Bei entsprechender Ausbildung der Elektroden und Vorsorge dafür, dass der Überschlag nur an einer Elektrodenseite stattfindet, kann die Funkenstrecke zugleich auch als Abschottung des Brennraumes von einem anderen Raum dienen (abhängige Ansprüche 9 und 10). Die Elektroden bzw. die Funkenstrecke nach der Erfindung sind trotz ihrer relativen Kleinheit sehr stabil und halten die auftretenden Stromkräfte sehr gut aus. Sie können sich nahtlos und symmetrisch in koaxiale Anordnungen einfügen, die ihrerseits weiter der Stabilität und zur Aufnahme von Kräften dienen. Aufgrund der konzentrischen Formgebung und Anordnung der Elektroden ergibt sich der weitere Vorteil, dass der Lichtbogen auf einem Kreis umlaufen kann, so dass trotz der vorteilhaften relativ kompakten Anordnung für den Lichtbogen genügend Platz und Elektrodenfläche zur Verfügung steht. Der Elektrodenabbrand ist damit relativ gering. Durch eine Änderung des Durchmessers der aneinandergrenzenden Kreisflächen beider Elektroden lässt sich die vorgenannte Brennfläche problemlos ändern. Mit einer grösser werdenden Brennfläche erhält man weniger Materialabbrand und eine bessere Kühlung, ohne dass der Gesamtableiter deswegen grösser sein müsste. Mit der Erfindung kann auch der Forderung nach einer stromtragfähigen Kontaktierung der Ableiteranschlüsse Rechnung getragen werden, da z.B. die Elektroden selber die Anschlüsse bilden, oder über eine grosse Kontaktfläche mit einem der Ableiteranschlüsse in Berührung stehen können. of claim 1. This results in a variety of design and application options of the invention. In this regard, reference is also made to the features of the dependent claims 2 to 10 and also to the corresponding exemplary embodiments of the description of the figures. Due to the outside air flashover in the form of a sliding discharge, the lightning current carrying capacity of such a spark gap is guaranteed. In particular, the space requirement of such a spark gap is small. It can be provided coaxially in a cable run or in a coaxial arrangement. The aforementioned lightning current carrying capacity is given to an increased extent when using an insulating material according to claim 17. Such a material is also called «hard gas» in the professional world. With the advantage of the very space-saving coaxial arrangement of the two electrodes, the electrical capacitance is also reduced vox partially. If the electrodes are appropriately designed and precautions are taken to ensure that the flashover only takes place on one side of the electrode, the spark gap can also serve as a partition between the combustion chamber and another room (dependent claims 9 and 10). Despite their relative smallness, the electrodes or the spark gap according to the invention are very stable and withstand the current forces that occur very well. They can fit seamlessly and symmetrically into coaxial arrangements, which in turn further serve for stability and to absorb forces. Due to the concentric shape and arrangement of the electrodes, there is the further advantage that the arc can circulate in a circle, so that despite the advantageous, relatively compact arrangement, there is sufficient space and electrode area for the arc. The electrode erosion is therefore relatively low. By changing the diameter of the adjacent circular surfaces of both electrodes, the aforementioned focal surface can be changed without any problems. With a larger firing surface, less material burns off and better cooling is achieved without the overall arrester having to be larger. With the invention, the requirement for current-carrying contacting of the arrester connections can also be met, since e.g. the electrodes themselves form the connections, or can be in contact with one of the arrester connections via a large contact area.

Eine Funkenstrecke nach der Erfindung kann für sich, gegebenenfalls an den Verwendungszweck adaptiert, hergestellt und dann eingebaut oder angeschlossen werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können ferner zur Lösung der Aufgabenstellung auch die Merkmale des Anspruches 11 vorgesehen sein. Die Verwendung schon vorhandener Bauteile und die damit verbundene Integration der Funkenstrecke nach der Erfindung in eine vorhandene Anordnung, Gerät oder dergleichen reduziert zum einen die Herstellungskosten und ergibt ferner eine weitere Verringerung des Raumbedarfes indem der vom vorhandenen Bauteil sowieso belegte Raum mit verwendet wird. A spark gap according to the invention can, if necessary, be adapted to the intended use, manufactured and then installed or connected. In a preferred embodiment of the invention, the features of claim 11 can also be provided to solve the task. The use of already existing components and the associated integration of the spark gap according to the invention into an existing arrangement, device or the like reduces the manufacturing costs on the one hand and also results in a further reduction in the space requirement by also using the space occupied by the existing component.

Weitere Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung und insbesondere des Anspruches 11 ergeben sich aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche 12 bis 20, sowie der dazugehörigen Ausführungsbeispiele. Further possible embodiments of the invention and in particular of claim 11 result from the features of the dependent claims 12 to 20 and the associated exemplary embodiments.

Der Erfindung liegt u.a. die Erkenntnis zugrunde, dass bei Anordnung einer Innenelektrode und einer Aussenelektrode die äussere Gleitentladung nicht auf Elektroden begrenzt, die über einen vollen Kreisumfang umlaufen (1. Hälfte des Anspruches 2). Auch ist eine Anordnung denkbar, bei der gemäss der zweiten Hälfte des Anspruches 2 sich die Elektroden und die Isolierschicht nur über einen Teilumfang (Segment) eines Kreises erstrecken. The invention lies inter alia. based on the knowledge that when an inner electrode and an outer electrode are arranged, the outer sliding discharge is not limited to electrodes that run around a full circumference (1st half of claim 2). An arrangement is also conceivable in which, according to the second half of claim 2, the electrodes and the insulating layer only extend over a partial circumference (segment) of a circle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung zu entnehmen. Hieraus sind weitere Vorteile und Merkmale ersichtlich. Exemplary embodiments of the invention can be found in the following description and the associated drawing. This shows further advantages and features.

In der Zeichnung zeigt: The drawing shows:

Fig. 1 bis 5 zum Teil im Schnitt verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung mit Innen- und Aussenelektroden, 1 to 5, partly in section, different possible embodiments of the invention with inner and outer electrodes,

Fig. 6 und 6a sowie 7 nach der Erfindung mögliche Ausfüh-5 rungsformen für die Gestaltung der Anschlüsse solcher Funkenstrecken, 6 and 6a and 7 possible embodiments according to the invention for the design of the connections of such spark gaps,

Fig. 8 im Schnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 8 in section a further embodiment of the invention.

Zuvor sei bemerkt, dass bei einem der Ausführungsbeispiele io vorhandene Merkmale sinngemäss und soweit technisch möglich auch bei einem oder mehreren der anderen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein können. Beforehand it should be noted that features existing in one of the exemplary embodiments can be provided analogously and as far as technically possible in one or more of the other exemplary embodiments.

Fig. 1 zeigt eine Innenelektrode 1 mit einem kreisförmigen Bund 2 und dem Anschluss in Art einer Durchführung dienen-15 den zentrischen Ansätzen 3, deren Längsachse L (Durchführungsachse) senkrecht zum Bund 2 verläuft. Der Aussenrand des Bundes 2 wird von der kreisförmigen Isolierschicht 4 umgeben, die wiederum von der kreisförmigen Aussenelektrode 5 umschlossen ist. Die beiden Elektroden 1, 5 und die Isolier-20 Schicht sind also zueinander konzentrisch. Der Aussenüber-schlag (Gleitentladung) kann an beiden Seiten erfolgen, wie es z.B. anhand der Ziffer 6 im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 dargestellt ist. Um im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 den Überschlag auf die in Fig. 1 rechts dargestellte Seite zu begrenzen, 25 sind die entsprechenden Flächen der anderen Elektrodenseiten durch eine Isolierschicht 7 abgedeckt. Der Aussenüberschlag 6, d.h. die Luft-Gleitüberschlagsstelle läuft mit der Isolierschicht konzentrisch um und ist damit konzentrisch zur Innenelektrode 1 sowie zur Aussenelektrode 5. Fig. 1 shows an inner electrode 1 with a circular collar 2 and the connection in the manner of a feed-through serve the central lugs 3, whose longitudinal axis L (feed-through axis) runs perpendicular to the collar 2. The outer edge of the collar 2 is surrounded by the circular insulating layer 4, which in turn is enclosed by the circular outer electrode 5. The two electrodes 1, 5 and the insulating layer are thus concentric with one another. The external rollover (sliding discharge) can take place on both sides, as it is e.g. is shown with the number 6 in the embodiment of FIG. 2. In order to limit the rollover to the side shown on the right in FIG. 1 in the exemplary embodiment in FIG. 1, the corresponding surfaces of the other electrode sides are covered by an insulating layer 7. The outside rollover 6, i.e. the air slip-over point concentrically rotates with the insulating layer and is thus concentric with the inner electrode 1 and the outer electrode 5.

30 Eine Funkenstrecke nach Fig. 1 eignet sich besonders in Form einer sogenannten Durchführung, wobei die Aussenelektrode 5 mit ihrer Aussenfläche 8 in ein hohles Bauteil, z.B. ein Rohr 9 passend eingesetzt ist. Zum Beispiel kann in solchen Fällen die Funkenstrecke zugleich der Abschottung des in Fig. 1 35 rechts von ihr befindlichen Brennraumes gegenüber dem links von ihr vorgesehenen Raum dienen, da sich der Lichtbogen 6 nur auf der rechten Brennraumseite bilden kann. Damit wird der links von der Funkenstrecke befindliche Raum frei von kleinen Partikeln, d.h. sauber gehalten, die sich im rechts von der 40 Funkenstrecke befindlichen Brennraum durch Verdampfung des Elektrodenmaterials bilden können. Der Aussenumfang der Aussenelektrode 5 gibt eine gute Kontaktierung (siehe oben) zum Rohr 9. Falls die Brennfläche vergrössert werden soll genügt es, die Durchmesser des Bundes 2 und der Isolierschicht 4, 45 sowie den Innendurchmesser der Aussenelektrode 5 etwas zu vergrössern. Die Aussenelektrode 5 kann in Radialrichtung, d.h. nach aussen wirkende Kräfte gut aufnehmen. A spark gap according to Fig. 1 is particularly suitable in the form of a so-called feedthrough, the outer electrode 5 with its outer surface 8 in a hollow component, e.g. a tube 9 is inserted appropriately. For example, in such cases the spark gap can also be used to isolate the combustion chamber located to the right of it in FIG. 1 35 from the space provided to the left of it, since the arc 6 can only form on the right side of the combustion chamber. The space to the left of the spark gap is thus free of small particles, i.e. kept clean, which can form in the combustion chamber to the right of the 40 spark gap by evaporation of the electrode material. The outer circumference of the outer electrode 5 provides good contact (see above) to the tube 9. If the focal area is to be enlarged, it is sufficient to slightly increase the diameter of the collar 2 and the insulating layer 4, 45 and the inner diameter of the outer electrode 5. The outer electrode 5 can in the radial direction, i.e. absorb external forces well.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 sind ebenfalls zwei rohrzylindrische Elektroden konzentrisch zueinander angeordnet, so wobei ihre Längsachsen L zusammenfallen. Die Innenelektrode 10 und die Aussenelektrode 11 sind jeweils als zylindrische Rohrstücke ausgebildet und konzentrisch zueinander angeordnet. Zwischen ihnen befindet sich — ebenfalls in Form eines zylindrischen Rohrstückes — die Isolierschicht 12. 55 Wie strichpunktiert angedeutet besteht die Möglichkeit, eine oder mehrere weiterer Stirnflächen 11 ' vorzusehen und durch entsprechende, ebenfalls konzentrische Isolierschichten 12' von der nächstinneren Elektrode galvanisch zu trennen. Es findet dann eine Mehrzahl von Gleitentladungen gemäss Ziffer 6 statt. 60 Mit dieser Reihenschaltung wird eine sehr kompakte und wenig Raum benötigende Mehrfach-Funkenstrecke erreicht, deren Löschungsvermögen entsprechend grösser ist als die einer Einfach-Funkenstrecke. In the exemplary embodiment in FIG. 2, two tubular cylindrical electrodes are likewise arranged concentrically with one another, so that their longitudinal axes L coincide. The inner electrode 10 and the outer electrode 11 are each designed as cylindrical tube pieces and arranged concentrically to one another. The insulating layer 12 is located between them - also in the form of a cylindrical tube piece. 55 As indicated by dash-dotted lines, there is the possibility of providing one or more further end faces 11 'and galvanically separating them from the next inner electrode by means of corresponding, likewise concentric insulating layers 12'. A plurality of sliding discharges according to section 6 then take place. 60 With this series connection, a very compact and space-saving multiple spark gap is achieved, the extinguishing capacity of which is correspondingly greater than that of a single spark gap.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist eine tellerförmige 65 Scheibe 13 aus Isolierstoff mit mehreren umlaufenden Bunden 14, 15 vorgesehen, zwischen denen sich die Innenelektrode 16 und die Aussenelektrode 17 befinden. Auch hier sind die Bunde 14, 15 und die Elektroden 16, 17 konzentrisch, d.h. in der hier In the exemplary embodiment in FIG. 3, a plate-shaped disk 13 made of insulating material with a plurality of circumferential collars 14, 15 is provided, between which the inner electrode 16 and the outer electrode 17 are located. Again, the collars 14, 15 and the electrodes 16, 17 are concentric, i.e. in the here

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nicht dargestellten Draufsicht kreisrund. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist mit strichpunktierten Linien angedeutet, Top view, not shown, circular. In this exemplary embodiment too, dash-dotted lines indicate

dass mehrere Aussenelektroden 17' und weitere Bunde 15', 18 zur Schaffung einer Mehrfach-Funkenstrecke vorgesehen sein können. that several outer electrodes 17 'and further collars 15', 18 can be provided to create a multiple spark gap.

Der Isolierstoff kann Glimmer oder dergleichen sein. Bevorzugt besteht er aus dem bereits erläuterten sogenannten Hartgas, z.B. in Form eines thermoplastischen, Wasserstoffgas abgebenden Kunststoffes wie Polyoxymethylen, dessen Blasrichtung in Fig. 3 mit den Pfeilen 19 angedeutet ist. Die jeweiligen Isolierschichten (hier die Bunde 14, 15') können über die benachbarten Flächen der Elektroden etwas überstehen. Hierdurch wird die zwischen diesen Flächen entstehende Gleitentladung rascher weggeblasen. Der Abbrand der Flächen ist geringer und der Netzfolgestrom wird besser gelöscht. The insulating material can be mica or the like. It preferably consists of the so-called hard gas already explained, e.g. in the form of a thermoplastic, hydrogen gas-emitting plastic such as polyoxymethylene, the blowing direction of which is indicated in FIG. 3 by the arrows 19. The respective insulating layers (here the bundles 14, 15 ') can protrude somewhat beyond the adjacent surfaces of the electrodes. As a result, the sliding discharge arising between these surfaces is blown away more quickly. The erosion of the areas is less and the grid follow current is better extinguished.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 bildet ein langgestreckter Leiter 20, bzw. 20' die Innenelektrode. Er wird kreisringförmig von der Isolierschicht 21 bzw. 21' umgeben, in der sich die Aussenelektrode 22 bzw. 22' befindet. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist die Isolierschicht 21 im Querschnitt etwa U-förmig und in dem Beispiel der Fig. 5 gemäss Ziffer 21' etwa L-förmig. Die konzentrische Isolierschicht 21, bzw. 21' kann mit ihrem jeweiligen Innenschenkel 24 bzw. 24' auf ein Gewinde des Leiters 20, bzw. 20' aufgeschraubt sein. Zur Definition der Lage der Funkenstrecke, bzw. zum Begrenzen des Aufschraubvorganges der Isolierschicht kann der Leiter 20, bzw. 20' am Ende des Gewindes einen schulterförmigen Ansatz 25 bzw. 25' aufweisen. Hiermit wird also eine der Elektroden von einem elektrischen Bauteil selber gebildet, das ein Teil der zu schützenden Anlage oder des zu schützenden Gerätes ist. Der Leiter 20, bzw. 20' könnte z.B. der Innenleiter eines Koax-Kabels sein und dergleichen mehr, wie überhaupt die koaxiale Anordnung in einem koaxialen Leitungszug eine der bevorzugten Ausführungs- oder Anwendungsformen der Erfindung ist. Dies ist nicht auf das Ausführungsbeispiel nach diesen Fig. 4 und 5 beschränkt. In the exemplary embodiment of FIGS. 4 and 5, an elongated conductor 20 or 20 'forms the inner electrode. It is surrounded in a ring shape by the insulating layer 21 or 21 'in which the outer electrode 22 or 22' is located. In the exemplary embodiment in FIG. 4, the insulating layer 21 is approximately U-shaped in cross section and approximately L-shaped in the example in FIG. 5 according to number 21 '. The concentric insulating layer 21 or 21 'can be screwed with its respective inner leg 24 or 24' onto a thread of the conductor 20 or 20 '. To define the position of the spark gap, or to limit the screwing-on process of the insulating layer, the conductor 20 or 20 'can have a shoulder-shaped extension 25 or 25' at the end of the thread. This means that one of the electrodes is formed by an electrical component itself, which is part of the system to be protected or the device to be protected. The conductor 20 or 20 'could e.g. be the inner conductor of a coaxial cable and the like, and the coaxial arrangement in a coaxial cable run is one of the preferred embodiments of the invention. This is not limited to the exemplary embodiment according to these FIGS. 4 and 5.

Wie die Zeichnungen zeigen, bilden die Flächen der beiden Elektroden, zwischen denen die Gleitentladung stattfindet, bevorzugt miteinander einen Winkel von etwa 180°. In Sonderfällen (siehe z.B. Fig. 4 und 5) könnte der Winkel aber auch anders, z.B. wie dort 90° sein. As the drawings show, the surfaces of the two electrodes, between which the sliding discharge takes place, preferably form an angle with one another of approximately 180 °. In special cases (see e.g. Fig. 4 and 5) the angle could also be different, e.g. how to be 90 ° there.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 6, 6a und 7 zeigen schematisch die Anschlussmöglichkeiten bei Funkenstrecken nach der Erfindung, wobei die Funkenstrecken jeweils im Querschnitt gezeichnet sind. Im Beispiel der Fig. 6 (Schnitt gemäss der Linie VI-VI in Fig. 6a) werden die netzspannungsführenden Zuleitungen 26 durch die Funkenstrecke hindurchgeführt (Durchführung) und verlassen diese als Ableitung 26'. Die hierbei als Innenelektrode wirksamen Teile sind mit 26' ' beziffert, während die geerdete Platte 27 die gemeinsame Aussenelektrode und zugleich die Erdsammelschiene ist. Die Platte 27, deren Umriss 39 in der Draufsicht gemäss Fig. 6a ersichtlich ist, ist in ihren zu den Gleitüberschlagstellen gehörenden Teilen zu den Innenelektroden 26' ' und zu den umgebenden Bunden 37 einer Isolierstoffplatte 38 konzentrisch. Fig. 6a zeigt aber, dass der übrige Teil dieser Platte 27 nicht konzentrisch zu den Innenelektroden ausgebildet sein muss, sondern eine andere Formgebung aufweisen kann. Dies kann gemäss Fig. 6a beispielsweise ein Quadrat oder Rechteck sein. Das gleiche könnte für den Fall gelten, dass nur eine Innenelektrode vorhanden ist. The exemplary embodiments of FIGS. 6, 6a and 7 schematically show the connection options for spark gaps according to the invention, the spark gaps each being drawn in cross section. In the example in FIG. 6 (section according to line VI-VI in FIG. 6a), the supply voltage-carrying leads 26 are led through the spark gap (lead-through) and leave it as a lead 26 '. The parts acting here as the inner electrode are numbered 26 ″, while the grounded plate 27 is the common outer electrode and at the same time the earth busbar. The plate 27, the outline 39 of which can be seen in the plan view according to FIG. 6a, is concentric in its parts belonging to the sliding rollover points to the inner electrodes 26 ″ and to the surrounding collars 37 of an insulating material plate 38. 6a shows, however, that the remaining part of this plate 27 does not have to be formed concentrically with the internal electrodes, but can have a different shape. 6a, for example, this can be a square or a rectangle. The same could apply in the event that there is only one inner electrode.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6, 6a zeigt ferner eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Abschottung, d.h. Trennung des in Fig. 6 rechts von der Funkenstrecke gelegenen Raumes von dem in dieser Figur links der Funkenstrecke befindlichen Raum. Dabei ist unterstellt, dass sich die Funkenstrecke innerhalb eines sie umgebenden Teiles, z.B. eines Gehäuses befindet, dessen Innenkontur der Aussenkontur 39 der Funkenstrecke entspricht. Damit ist der elektrisch durch Überspannung gefährdete linke Raum von dem elektrisch nicht gefährdeten rechten Raum einwandfrei abgetrennt. Induktive oder kapazitive Koppelungen des linken Raumes mit dem rechten Raum sind nicht zu befürchten. The embodiment of Figs. 6, 6a also shows a further possible embodiment of a partition, i.e. Separation of the space located on the right of the spark gap in FIG. 6 from the space on the left of the spark gap in this figure. It is assumed that the spark gap within a part surrounding it, e.g. is a housing whose inner contour corresponds to the outer contour 39 of the spark gap. The left room, which is electrically at risk of overvoltage, is thus properly separated from the right room, which is not electrically at risk. There is no need to fear inductive or capacitive coupling of the left room with the right room.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 7 schliesslich zeigt eine Überführung, wobei der Eingang mit 28 und der Ausgang mit 28' beziffert ist. Die Platte 29 ist geerdet. Ihr zur Gleitüberschlagstelle gemäss Ziffer 6 gehörender Teil ist ebenfalls mit der Innenelektrode 40 und den Bunden 41 aus Isolierstoff konzentrisch. Die Aussenkontur der Platte 29 kann konzentrisch aber auch anders geformt sein. Die letztgenannte Möglichkeit ist anhand der Fig. 6a erläutert worden. Der Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 7 liegt darin, dass sie sehr flach gebaut werden kann und damit in der Vertikalen sehr wenig Platz einnimmt. Sie kann z.B. zur Sicherung elektronischer Bauteile auf eine entsprechende Karte aufgesteckt und als sogenannter Ein-schub, bzw. in einen Schlitz oder dergleichen einzuschiebenden Teil eingesetzt werden. Finally, the exemplary embodiment in FIG. 7 shows a transfer, the input being numbered 28 and the output being 28 '. The plate 29 is grounded. Your part belonging to the sliding rollover point according to number 6 is also concentric with the inner electrode 40 and the collars 41 made of insulating material. The outer contour of the plate 29 can be concentrically but also shaped differently. The latter possibility has been explained with reference to FIG. 6a. The advantage of the embodiment according to FIG. 7 is that it can be built very flat and thus takes up very little space in the vertical. It can e.g. For securing electronic components, they are plugged onto a corresponding card and used as a so-called insert or part to be inserted into a slot or the like.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 8 zeigt eine koaxiale Funkenstrecke für die Einführung eines Koax-Kabels in ein Gerät mit metallenem geerdeten Gehäuse 35, wobei die eine Elektrode mit 30 und die andere Elektrode mit 31 beziffert ist. Zwischen ihnen befindet sich die Isolierschicht 32, hier aus dem sogenannten «Hartgas». Der Lichtbogen ist wieder mit 6 beziffert und wird in die Kammer 33 hineingeblasen. Diese in der Praxis, z.B. für die Blitzschutzsicherung eines Koax-Kabeleinganges vorgesehene Anordnung zeigt besonders deutlich den vollflächigen Kontakt zwischen der inneren Elektrode 30 und der Koax-buchse 34 einerseits, und den ebenfalls vollflächigen elektrischen Kontakt der Aussenelektrode 31 mit dem geerdeten Gehäuse 35 andererseits. The exemplary embodiment in FIG. 8 shows a coaxial spark gap for the introduction of a coax cable into a device with a metal grounded housing 35, one electrode being numbered 30 and the other electrode 31. Between them is the insulating layer 32, here from the so-called "hard gas". The arc is again numbered 6 and is blown into the chamber 33. In practice, e.g. The arrangement provided for lightning protection of a coax cable entry shows particularly clearly the full-surface contact between the inner electrode 30 and the coax socket 34 on the one hand, and the likewise full-surface electrical contact of the outer electrode 31 with the grounded housing 35 on the other hand.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

3 Blätter Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

658 552

1. Spark gap for the limitation of overvoltages, whereby two electrodes are galvanically separated from each other by an insulation made of solid material and form an air glide flashover between their outer sides or surfaces outside the insulation, the electrodes and the insulating layer being concentric with one another and air glide flashover also correspondingly concentric , characterized in that one electrode is designed as an inner electrode (1, 10; 16; 20, 20 '; 30) and the other electrode as an outer electrode (5; 11; 17, 17'; 22, 22 '; 31) surrounding it , the diameter of the inner electrode being smaller than the diameter of the effective insulating layer (4; 12, 14, 15; 21, 21 '; 32) and the diameter of this insulating layer being smaller than the diameter of the outer electrode.

2. Spark gap according to claim 1, characterized in that the parts of the outer electrode, inner electrode and insulating layer involved in the sliding flashover either run over the entire circumference or extend only over a partial circumference of a circle.

2nd

PATENT CLAIMS

3. spark gap according to claim 1 or 2, characterized by a concentric design of the outside and the inside of the spark gap for installation between the core and sheath of a coaxial cable.

4. spark gap according to one of claims 1 to 3, characterized by a plate-shaped disc (13) made of insulating material with at least one circumferential collar (14) and an inside (16) and an outside (17) of the collar located electrode (Fig 3).

5. Spark gap according to one of claims 1 to 3, characterized in that two electrode tubes (10, 11) which can be plugged into one another with an air gap located between them and a tube (12) made of insulating material are provided in the air gap (FIG. 2).

6. spark gap according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer electrode (5) is a circular ring and the inner electrode (1) in the longitudinal axis (L) extending central lugs (9) and a perpendicularly extending from the circular layer (2) surrounding the insulating layer (4) (FIG. 1).

7. spark gap according to one of claims 1 to 6, characterized in that more than two electrodes are provided and are each separated by an insulating layer (Fig. 2 and 3).

8. Spark gap according to one of claims 1 to 7, characterized in that the insulating layer on two mutually opposite end faces of the electrodes (10, 11) each form an air slip point (6) (Fig. 2).

9. spark gap according to one of claims 1 to 7, characterized in that it serves for the case of arrangement in a hollow component as a partition on a spark gap side combustion chamber from a space located on the other spark gap side, only on the end faces of the Electrodes (1, 5) on the combustion chamber side a rollover point is provided (Fig. 1).

10. Spark gap according to claims 8 and 9, characterized in that one of the end faces formed by the outer and inner electrodes (5, 1, 2) is covered by a washer (7) made of insulating material against flashovers (FIG. 1).

11. Spark gap according to one of claims 1 to 10, characterized in that one of the electrodes is formed by an electrical component, the or the system or device to be protected.

Spark gap according to claim 11, characterized in that a conductor, e.g. a passage as an inner electrode (1; 20, 20 ') is formed (Fig. 1, 4, 5).

13. Spark gap according to claim 12, characterized in that a conductor forming the electrode (1; 20, 20 ') is surrounded by a ring-shaped insulation (4, 21, 21') and this also the ring-shaped outer electrode (5, 22, 22 ') (Fig. 1, 4, 5).

14. Spark gap according to claim 13, characterized in that the insulation (21, 21 ') has an internal bore with an internal thread (24) which is screwed over an external thread of the conductor (20, 20') designed as an internal electrode (Fig. 4, 5).

15. Spark gap according to claim 13 or 14, characterized in that the annular insulation (21) is approximately U-shaped or L-shaped in cross-section, the outer being within the “U” or in the outward angle of the “L” Electrode (22) is attached (Fig. 4, 5).

16. Spark gap according to one of claims 1 to 15, characterized in that the insulation protrudes somewhat beyond the outer surfaces of the electrodes forming the flashover.

17. Spark gap according to one of claims 1 to 16, characterized in that the insulation consists of a material which, when heated by an arc, emits an outwardly pressing or blowing and thus quenching gas, so that the mains follow current is thereby interrupted.

18. Spark gap according to one of claims 1 to 17, characterized in that the feed line and the discharge line are provided on opposite sides of the spark gap (Fig. 1, 4, 5, 6).

19. Spark gap according to claim 18, characterized in that the earth connections of spark gaps are combined on a common busbar or plate (27) (Fig. 6).

20. Spark gap according to one of claims 1 to 17, characterized in that the supply and discharge lines (28, 28 ') are located on the same side of the spark gap (Fig. 7).

21. The arrangement of a plurality of spark gaps according to one of claims 1 to 20, characterized in that a plurality of lines (26, 26 ') which can be connected to voltage are each passed through a spark gap, each of these bushing points having an internal electrode (26' ') Spark gap is formed and that these inner electrodes are located in a common plate or rail (27) forming the respective outer electrodes of the spark gaps and are each separated from it by an insulating layer (37).