DE10004130A1 - Safe operating method for overvoltage protection device with at least two stages, involves controlling spark gap response and ignition time using amplitude of current coupled out on fine element load capacity - Google Patents

Safe operating method for overvoltage protection device with at least two stages, involves controlling spark gap response and ignition time using amplitude of current coupled out on fine element load capacity

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DE10004130A1 DE2000104130 DE10004130A DE10004130A1 DE 10004130 A1 DE10004130 A1 DE 10004130A1 DE 2000104130 DE2000104130 DE 2000104130 DE 10004130 A DE10004130 A DE 10004130A DE 10004130 A1 DE10004130 A1 DE 10004130A1
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Abstract

The method involves coupling out a partial current from the fine protection stage (2) for indirect determination of the energy load on the fine protection element or stage, which causes pre-ionization of the spark gap forming the coarse protection element. The response and ignition time of the spark gap is controlled using the amplitude of the current coupled out depending on the load capacity of the fine protection element. If the load limit of the second stage is reached or exceeded the first stage (1) with the coarse protection element is activated. Independent claims are also included for the following: an overvoltage protection device.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum sicheren Betreiben einer mindestens zweistufigen Überspannungsschutzeinrichtung, welche mindestens ein Grobschutzelement und ein Feinschutzele­ ment enthält und wobei die Überspannungsschutzeinrichtung zwischen Energiequelle und Verbraucher geschaltet ist, sowie eine Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Hauptanmeldung 198 38 776.8.The invention relates to a method for safe operation an at least two-stage surge protection device, which have at least one coarse protection element and one fine protection element ment contains and where the surge protective device is switched between energy source and consumer, and an overvoltage protection device according to the main application 198 38 776.8.

Bei einer Vielzahl von Anwendungsfällen insbesondere für Niederspannungsanlagen besteht die Notwendigkeit, einerseits einen möglichst niedrigen Schutzpegel bei andererseits gleich­ zeitig hohem Stoßstromableitvermögen zu gewährleisten. Dies wird üblicherweise aufgrund der technischen und physikalischen Randbedingungen der zur Verfügung stehenden Überspannungs­ schutzkomponenten durch die Kombination mehrerer, z. B. zwei­ stufiger Ableiteranordnungen erreicht.In a variety of applications, especially for Low voltage systems there is a need, on the one hand the lowest possible protection level while remaining the same to ensure high surge current discharge capacity. This is usually due to the technical and physical Boundary conditions of the available overvoltage protection components by combining several, e.g. B. two stage arrester arrangements reached.

Dabei übernimmt eine erste Stufe den sogenannten Grobschutz, d. h. die Ableitung des großen Stoßstroms. Eine nachgeordnete zweite Stufe, nämlich der Feinschutz, kann aufgrund des geringeren Ableitvermögens nur die Reststörungen ableiten, letzterer stellt aber den gewünschten niedrigen Schutzpegel sicher. Demnach ergibt sich eine Funktionstrennung zwischen der Stufe zur Ableitung des Stoßstroms und der weiteren Stufe, die den eigentlichen Schutzpegel gewährleistet.A first stage takes over the so-called rough protection, d. H. the derivation of the large surge current. A subordinate second stage, namely the fine protection, can due to the lower discharge capacity only derive the residual disturbances, the latter, however, provides the desired low protection level for sure. This results in a separation of functions between the  Stage for deriving the surge current and the further stage, the ensures the actual level of protection.

Als Ableiter der Grobschutzstufe werden in der Regel Funken­ strecken vorgesehen, die entsprechend den Anwendungsfällen ausgelegt sind. Insbesondere finden blitzstromtragfähige bzw. blitzstromtragfähige und folgestromlöschfähige Funkenstrecken Einsatz. Derartige konventionelle Funkenstrecken haben in der Regel jedoch einen sehr hohen Spannungsschutzpegel im Kilo­ voltbereich, der in Relation zur Spannungsfestigkeit der zu schützenden Geräte und Anlagen zu hoch ist. Deshalb wird eine weitere, d. h. die erwähnte Feinschutzstufe ausgebildet, die z. B. einen Varistor umfaßt. Diese Feinschutzstufe gewährleistet den gewünschten Schutzpegel für die Geräte und Anlagen. Ein Entkoppelelement zwischen den Stufen stellt sicher, daß jedes der Ableiterelemente nur so stark an der Ableitung des Stoß­ stroms beteiligt wird, wie es die jeweilige Bemessung vorgibt.Sparks are usually used as arresters of the coarse protection level stretch provided according to the use cases are designed. In particular, lightning current carrying or spark gaps capable of carrying lightning current and extinguishing current Commitment. Such conventional spark gaps have in the However, usually a very high voltage protection level in kilos volt range, which is related to the dielectric strength of the protective devices and systems is too high. That's why one more, d. H. trained the fine protection level mentioned, the e.g. B. comprises a varistor. This fine protection level ensures the desired protection level for the devices and systems. On Decoupling element between the steps ensures that each the arrester elements only so strongly at the discharge of the shock current is involved, as specified by the respective dimensioning.

Anwendungsseitig ist es wünschenswert, daß Überspannungs­ schutzeinrichtungen nur im Moment der Überspannungsbegrenzung und -ableitung aktiv sind und in der übrigen Zeit keinerlei Wirkungen auf die zu schützenden Geräte und Anlagen zeigen. Auch während der eigentlichen Ableitung der Überspannung soll die Rückwirkung der Schutzgeräte auf das zu schützende System möglichst gering sein.On the application side, it is desirable that overvoltage protection devices only at the moment of overvoltage limitation and derivation are active and none at all Show effects on the devices and systems to be protected. Also during the actual derivation of the overvoltage the reaction of the protective devices on the system to be protected be as small as possible.

Bauelemente mit kontinuierlicher Strom-/Spannungscharakteristik wie Metalloxidvaristoren oder Suppressordioden sind ein bevor­ zugtes Mittel für den Feinschutz, da aufgrund der Impedanz nach Ansprechen und während des Ableitvorgangs es nicht zum Auf­ treten eines kurzschlußähnlichen Zustands kommen kann. Weiter­ hin besitzen derartige Bauelemente eine ideale Schutzkennlinie für nahezu jeden Spannungswert.Components with continuous current / voltage characteristics such as metal oxide varistors or suppressor diodes are a thing of the past moved means for fine protection, because due to the impedance Respond and during the derivation process it doesn't open up short-circuit-like condition can occur. Next Such components have an ideal protection characteristic for almost any voltage value.

Ein wesentlicher Nachteil derartiger Bauelemente liegt jedoch in der relativ geringen Stoßstromtragfähigkeit, die sich bedingt durch die Leitungsvorgänge im Halbleiter-Festkörper auch nicht wesentlich verbessern läßt. However, there is a major disadvantage of such components in the relatively low surge current carrying capacity due to the conduction processes in the semiconductor solid also does not significantly improve.  

Auf Funkenstrecken als Grobschutzelemente, die demgegenüber eine sehr große Stoßstromtragfähigkeit besitzen, wurde bereits hingewiesen.On spark gaps as coarse protection elements, on the other hand already have a very high surge current carrying capacity pointed out.

Ein Nachteil derartigen Funkenstrecken ist jedoch das Auftreten eines kurzschlußähnlichen Zustands nach dem Ansprechen aufgrund der gegebenen diskontinuierlichen U/I-Charakteristik. In diesem Sinne ist eine Funkenstrecke quasi mit einem mechanischen Schalter vergleichbar. Die vorhandene geringe Impedanz verur­ sacht einen unerwünschten Kurzschlußzustand, wobei weiterhin nachteilig ist, daß die Schutzkennlinie selbst nicht konstant, sondern eine Funktion der Steilheit der Überspannung ist. Der Wert der Begrenzungsspannung bei Funkenstrecken läßt sich ebenfalls nur mit hohem Aufwand beeinflussen.A disadvantage of such spark gaps is the occurrence a short-circuit-like state after the response the given discontinuous U / I characteristic. In this Senses is a spark gap with a mechanical one Switch comparable. The existing low impedance causes gently an undesirable short circuit condition, while continuing it is disadvantageous that the protective characteristic curve itself is not constant, but is a function of the steepness of the overvoltage. The The value of the limit voltage for spark gaps can be also influence only with great effort.

Mit den eingangs erwähnten mehrstufigen Überspannungsschutz­ einrichtungen gelingt, wenn auch nur in begrenztem Maße, eine Kombination der vorteilhaften Eigenschaften von Grobschutz- und Feinschutzelementen. Eine solche funktionstrennende Kombination ist beispielsweise aus der DE 38 12 058 A1 bekannt. Dort ist ein Entkopplungsglied in Form einer Induktität oder eines ohmschen Widerstands vorhanden. Die vorbekannte Anordnung realisiert aufgrund der Eigenimpedanz eine dem Impedanzver­ hältnis der Gesamtanordnung, d. h. der Impedanz der Ableiter bezüglich des Entkoppelelements entsprechende Aufteilung des Stoßstroms. Hierdurch soll eine gewisse energetische Koordi­ nation der vorhandenen Ableiterstufen erfolgen. Das Ent­ kopplungsglied muß jedoch eine Reihe von Anforderungen erfül­ len, die eine universelle Anwendung erschweren. Weiterhin geht die in der DE 38 12 058 A1 beschriebene Lösung davon aus, daß bei Überschreiten eines für den Feinschutzzweig definierten Stromscheitelwerts die Teilspannungen über einen Varistor und der erwähnten Impedanz gerade die Höhe der Funkenstrecken- Ansprechspannung erreichen, so daß diese dann zündet.With the multi-stage surge protection mentioned above facilities succeed, even if only to a limited extent, Combination of the advantageous properties of coarse protection and Fine protection elements. Such a separation of functions is known for example from DE 38 12 058 A1. There is a decoupling element in the form of an inductance or ohmic resistance available. The known arrangement realizes the impedance ver due to its own impedance ratio of the overall arrangement, d. H. the impedance of the arrester corresponding division of the decoupling element Surge current. This is supposed to have a certain energetic coordi nation of the existing arrester levels. The Ent However, the coupling element must meet a number of requirements len that complicate universal application. Goes on the solution described in DE 38 12 058 A1 assumes that when exceeding one defined for the fine protection branch Current peak value the partial voltages via a varistor and of the impedance mentioned, the height of the spark gap Reach the response voltage so that it ignites.

In eine ähnliche Zielrichtung gehen die Lösungen nach DE 196 40 997 A1, EP 0 186 939 A1 sowie JP 1-26 8427, bei denen bei Überschreiten eines bestimmten Spannungswerts eine vorhan­ dene Triggereinrichtung die Grobschutz-Funkenstrecke aktiviert. The solutions according to DE 196 40 997 A1 go in a similar direction, EP 0 186 939 A1 and JP 1-26 8427, in which if a certain voltage value is exceeded, an existing whose trigger device activates the coarse protection spark gap.  

Den zitierten Lösungen ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß die Aktivierung der Funkenstrecke auf der Basis eines momen­ tanen Spannungs- oder Stromwerts bzw. der Stromänderungsge­ schwindigkeit erfolgt.The cited solutions, however, have the disadvantage in common that the activation of the spark gap based on a moment tan voltage or current value or the current change speed occurs.

Eine relativ kurze und damit energieschwache Störung kann sowohl den gleichen Scheitelwert als auch die gleiche Anstieg­ geschwindigkeit wie eine energiereiche, langandauernde Über­ spannung besitzen. Damit tritt jedoch beim Stand der Technik das Problem auf, daß selbst bei energieschwachen Störungen, die an sich durch das Feinschutzelement selbst abgeleitet werden könnten, es zu einem Aktivieren der Funkenstrecke mit nachtei­ ligem Elektrodenabbrand und Verschleiß selbiger kommt. Auch entstehen Belastungen des Verbrauchers durch relativ häufige Kurzschlüsse bedingt durch das Verhalten der zündenden Funken­ strecken bzw. Netzausfall. Aus vorliegenden Untersuchungen resultiert, daß über 90% der Überspannungsereignisse energiearm sind, allerdings einen hohen Spannungsscheitelwert besitzen, so daß nach neuen Ansätzen zu suchen ist, wie das unerwünschte Aktivieren des Grobschutzelemente vermieden werden kann.A relatively short and therefore low-energy disorder can both the same peak and the same increase speed like a high-energy, long-lasting transfer possess tension. However, this occurs in the prior art the problem that even with low-energy disorders, the to be derived by the fine protection element itself could activate the spark gap with night electrode erosion and wear. Also the consumer is burdened by relatively frequent Short circuits due to the behavior of the igniting sparks stretch or power failure. From available studies results in over 90% of the surge events being low in energy are, but have a high voltage peak value, so that new approaches must be sought, such as the undesirable one Activation of the coarse protection elements can be avoided.

Es wurde erkannt, daß die Faktoren Spannung und Strom bzw. di/dt kein Maß für die energetische Belastung des Feinschutz­ elements darstellen. Vielmehr ist es hier erforderlich, gemäß der Beziehung W = ∫ uidt die Zeitdauer der Einwirkung als wesentlichen Parameter zu berücksichtigen.It was recognized that the factors voltage and current or di / dt not a measure of the energetic load of the fine protection represent elements. Rather, it is necessary here, according to the relationship W = ∫ uidt the duration of the action as essential parameters to consider.

Aus dem Vorgenannten ist es daher in Weiterbildung der Lehre der eingangs erwähnten Hauptpatentanmeldung Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum sicheren Betreiben einer minde­ stens zweistufigen Überspannungsschutzeinrichtung sowie eine Überspannungsschutzeinrichtung anzugeben, welche mindestens ein Grobschutzelement und ein Feinschutzelement enthält und wobei die Überspannungsschutzeinrichtung zwischen Energiequelle und Verbraucher geschaltet ist. Aufgabengemäß soll die tatsächlich im Feinschutzelement umgesetzte Energie erfaßt und zum Steuern der Überspannungsschutzeinrichtung genutzt werden, so daß ausgeschlossen ist, daß kurze, energieschwache Störungen, die einen hohen Scheitelwert bzw. einen hohen Anstieg di nach dt besitzen, bereits die Funkenstrecke verschleißerhöhend aktivieren.From the above it is therefore in continuing education the main patent application mentioned at the beginning Invention, a method for safely operating a mind Very two-stage surge protection device and one Surge protection device to specify which at least one Coarse protection element and a fine protection element contains and where the surge protection device between the energy source and Consumer is switched. According to the task actually Energy converted in the fine protection element is recorded and used for control the surge protection device can be used so that is excluded that short, low-energy disturbances, the  a high peak value or a high increase di after dt own, already increasing the spark gap activate.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem Ver­ fahren, wie es mit dem Patentanspruch 1 definiert ist, sowie mit einer Überspannungsschutzeinrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4, wobei die Unteransprüche mindestens zweck­ mäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The object of the invention is achieved with a Ver drive as it is defined with claim 1, and with an overvoltage protection device according to the features of claim 4, wherein the sub-claims at least purpose represent moderate configurations and further training.

Bei einer zweistufigen Überspannungsschutzeinrichtung für Niederspannungsanlagen, wobei die erste Schutzstufe ein hohes Stromableitvermögen und die zweite Schutzstufe einen möglichst niedrigen Spannungsschutzpegel aufweist und beide Stufen als einander parallelgeschaltete Leitungszweige zwischen Zulei­ tungen vorgesehen sind, die eine Energiequelle mit einem Verbraucher verbinden, wird verfahrensgemäß die in der zweiten Schutzstufe vorliegende, tatsächlich umgesetzte energetische Belastung durch Auswertung des ∫ i nach dt, ∫ u nach dt und/oder des Leistungsumsatzes nach ∫ uidt, ∫ u2dt oder ∫ i2dt erfaßt und beim Erreichen oder Überschreiten der Belastungsgrenzen der zweiten Stufe in an sich bekannter Weise die erste Schutzstufe aktiviert.In a two-stage overvoltage protection device for low-voltage systems, the first protection stage having a high current discharge capacity and the second protection stage having the lowest possible voltage protection level, and both stages being provided as parallel line branches between supply lines that connect an energy source to a consumer, the method in the second Protection level existing, actually implemented energetic load by evaluating the ∫ i according to dt, nach u according to dt and / or the power conversion according to ∫ uidt, ∫ u 2 dt or ∫ i 2 dt and when reaching or exceeding the load limits of the second level in an the first level of protection is activated in a known manner.

Erfindungsgemäß wird zur Ermittlung der tatsächlichen energe­ tischen Belastung des Feinschutzelements oder der Feinschutz­ stufe ein Teilstrom aus dieser Stufe ausgekoppelt. Dieser gegebenfalls bewertete Teilstrom wird einer speziellen Funkenstrecke zugeführt, um dort eine Vorionisation zu bewir­ ken. Über die Größe, aber auch die Art der Stromauskopplung und die Menge der gebildeten Ionen kann das Ansprechen und der Zeitpunkt der Zündung der Grobschutz-Funkenstrecke in Abhän­ gigkeit von der Belastbarkeit des Feinschutzelements dann in einer überraschend einfachen Weise gesteuert werden.According to the invention is used to determine the actual energy table load of the fine protection element or the fine protection stage decoupled a partial stream from this stage. This If necessary, the rated partial flow will be a special one Spark gap supplied to cause a pre-ionization there ken. About the size, but also the type of power extraction and the amount of ions formed can affect the response and the Time of ignition of the coarse protection spark gap in depend of the resilience of the fine protection element then in in a surprisingly simple way.

Durch die Einstellbarkeit des vorionisierenden Hilfslichtbogens der Grobschutz-Funkenstrecke und der konstruktiven Auslegung der Funkenstrecke ist sichergestellt, daß das zunächst aktivierte Feinschutzelement im Rahmen seiner Belastbarkeit Spannungsspitzen und Ströme abbaut, ohne daß die Hauptfunken­ strecke gezündet wird, andererseits aber ist gewährleistet, daß das Feinschutzelement im Rahmen seiner Einsatzparameter zer­ störungsfrei betrieben werden kann.Due to the adjustability of the pre-ionizing auxiliary arc the coarse protection spark gap and the structural design the spark gap ensures that the one activated first  Fine protection element within the limits of its resilience Voltage peaks and currents dissipate without the main sparks route is ignited, but on the other hand it is guaranteed that the fine protection element within the scope of its application parameters can be operated trouble-free.

Durch die Wahl geringer Werte des ausgekoppelten Teilstroms und einer entsprechend gegebenen Ionisationsladungsmenge Qz der Hauptfunkenstrecke des Grobschutzelements wird das erwähnte unerwünschte Zünden bei kurzen Störungen auch großer Steilheit und Anstiegsgeschwindigkeit vermieden.By choosing low values of the extracted partial flow and a correspondingly given amount of ionization charge Qz The main spark gap of the coarse protection element is the mentioned undesired ignition in the case of short faults, even steep slopes and slew rate avoided.

Die Funkenstrecke des Grobschutzelements besitzt eine Teil­ funkenstrecke niedriger Ansprechspannung, welcher der Teilstrom aus der Feinschutzstufe zugeführt wird. Die gezündete Teilfunkenstrecke und der dort entstehende Lichtbogen setzt Ladungsträger frei, welche der Hauptfunken- oder einer weiteren Teilfunkenstrecke des Grobschutzelements, diese vorionisierend, zugeführt wird.The spark gap of the coarse protection element has a part spark gap low response voltage, which is the partial current is fed from the fine protection level. The ignited Partial spark gap and the arc that arises there sets Charge carriers free, which is the main spark or another Partial spark gap of the coarse protection element, pre-ionizing it, is fed.

Die erste Teilfunkenstrecke bildet zusammen mit der Stromaus­ kopplung aus dem Zweig des Feinschutzelements quasi eine Meß­ einrichtung für die energetische Belastung. Der als abge­ zweigter Meßstrom zu betrachtende Stromfluß ionisiert dann über einen Hilfslichtbogen, der sich in der ersten Teilfunkenstrecke ausbildet, den Lichtbogenraum der zweiten oder Hauptfunken­ strecke.The first partial spark gap forms together with the current coupling from the branch of the fine protection element quasi a measurement device for the energetic load. The as abge current flow to be considered then ionizes over an auxiliary arc that occurs in the first partial spark gap trains the arc space of the second or main spark route.

Nach dem Zünden der Hauptfunkenstrecke übernimmt diese voll­ ständig den Strom und entlastet die übrige Anordnung, d. h. das Feinschutzelement, welches in den AUS-Zustand übergeht. Die Entlastung wird bestimmt durch einstellbare Impedanzverhält­ nisse und/oder über die konkrete Dimensionierung der Funken­ strecke, die anordnungsgemäß bevorzugt als Dreielektroden- Funkenstrecke ausgebildet ist.After igniting the main spark gap, it takes over fully constantly the current and relieves the rest of the arrangement, d. H. the Fine protection element, which changes to the OFF state. The Relief is determined by the adjustable impedance ratio nisse and / or about the specific dimensioning of the sparks route, which according to the arrangement is preferred as a three-electrode Spark gap is formed.

Die der zweiten oder Hauptfunkenstrecke zugeführte Menge an Ladungsträgern je Zeit ist proportional der im Feinschutzelement umgesetzten Ladung Q = i . t und stellt das gewünschte Abbild der energetischen Belastung des Feinschutzelements im Sinne einer Indikatorfunktion dar.The quantity of the second or main spark gap supplied Load carriers per time are proportional to that in the fine protection element  implemented charge Q = i. t and represents the desired one Image of the energetic load of the fine protection element in the The meaning of an indicator function.

Der Teilstrom, welcher aus dem Feinschutzzweig abgeleitet wird, kann über lineare oder nichtlineare Impedanzen eingestellt und vorgegeben werden, wobei die Zeit als weitere Einflußgröße über die Stromflußdauer gegeben ist, welche der Einwirkzeit der momentanen Störung entspricht.The partial flow which is derived from the fine protection branch can be set via linear or nonlinear impedances and be specified, with time as a further influencing variable the current flow duration is given, which is the exposure time of the corresponds to the current fault.

Die erforderlichen Ionisationsladungsmengen Qz zum Zünden der Grobschutz-Funkenstrecke werden durch deren Geometrieparameter festgelegt.The amounts of ionization charge Qz required to ignite the Coarse protection spark gaps are determined by their geometry parameters fixed.

Bei gering gewähltem, ausgekoppelten Meßstrom ergibt sich aufgrund der Beziehung Qz = konstant, da diese eine konstruk­ tionspezifische Größe ist, eine längere Stromflußdauer, bis die zum Zünden erforderliche Ladung Qz erreicht wird. Hierdurch ist es möglich, das Zünden der Funkenstrecke durch in der Dauer kurze Störimpulse zu unterdrücken. Derartige Impulse ener­ gieschwacher Störungen werden durch den Varistor oder ein ähnliches Feinschutzelement abgeleitet.If the measuring current is selected to be low, this results due to the relationship Qz = constant, since this is a construct tion-specific size is, a longer current flow time until the charge Qz required for ignition is reached. This is it is possible to ignite the spark gap by in duration suppress short glitches. Such impulses Low-level faults are caused by the varistor or a similar fine protection element derived.

Erfolgt demgegenüber der Stromfluß durch die Vorionisations­ funkenstrecke relativ lang andauernd, wie dies bei energie­ starker Störung, z. B. Blitz der Fall ist, dann zündet die Funkenstrecke, wenn die notwendige Ladungsmenge Qz eingebracht wurde.In contrast, the current flows through the pre-ionization spark gap relatively long, as is the case with energy severe disorder, e.g. B. flash is the case, then the ignites Spark gap when the necessary amount of charge Qz is introduced has been.

Durch die Wahl des maximalen Ionisationsstroms, der einstellbar ist, läßt sich bei feststehender Zündladungsmenge Qz das Zeit­ fenster der Aktivierung der Hauptfunkenstrecke beliebig vor­ geben.By choosing the maximum ionization current, the adjustable time, given a fixed amount of primer charge Qz window for the activation of the main spark gap give.

Konkret besteht die Überspannungsschutzeinrichtung, die Grob­ schutz- und Feinschutzelemente enthält, aus einem Grobschutz­ element in Form einer z. B. gekapselten Dreielektroden-Funkenstrecke, wobei die Elektroden zwei Funkenstrecken mit unter­ schiedlichen Zündspannungen bilden.Specifically, there is the surge protection device, the Grob contains protective and fine protection elements, from a coarse protection element in the form of a z. B. encapsulated three-electrode spark gap,  the electrodes having two spark gaps with under form different ignition voltages.

Die erste der zwei Funkenstrecken ist mit einem durch das Feinschutzelement fließenden Strom oder einem hieraus abge­ zweigten Teilstrom beaufschlagt. Die erste Funkenstrecke weist eine relativ niedrige Zündspannung auf, wodurch mit einsetzen­ der frühzeitiger Zündung diese erste Funkenstrecke Ionen als Maß und Abbild für die energetische Belastung des Feinschutz­ elements freisetzt und diese der zweiten Funkenstrecken zuge­ führt werden. Diese zweite Funkenstrecke besitzt eine wesent­ lich höhere Ansprech- oder Zündspannung, wodurch in Abhängig­ keit vom Verhältnis der sich ausbildenden Teillichtbögen der Funkenstrecken ein zeitversetztes und gesteuertes Zünden dieser erfolgen kann.The first of the two spark gaps is with one through the Fine protection element flowing current or abge from it branched partial flow. The first spark gap points a relatively low ignition voltage, which means that it can also be used the early ignition of this first spark gap as ions Dimension and image for the energetic load of the fine protection elements releases and this of the second spark gaps leads. This second spark gap has an essential one Lich higher response or ignition voltage, so depending on the ratio of the partial arcs that develop Spark gaps a timed and controlled ignition of these can be done.

Zur Einstellung des Teilstroms ist zwischen dem Feinschutzele­ ment mit einer gegebenen Impedanz Z3 und der Elektrode der ersten Funkenstrecke eine erste Impedanz Z1 vorgesehen, wobei am Knoten zwischen der ersten Impedanz Z1 und dem Feinschutz­ element eine zweite Impedanz Z2 gegen Masse geschaltet ist. Durch Einstellung der Impedanzverhältnisse läßt sich nun die Steuerung des Zündverhaltens vorgeben.To set the partial current between the Feinschutzele element with a given impedance Z 3 and the electrode of the first spark gap, a first impedance Z 1 is provided, a second impedance Z 2 being connected to ground at the node between the first impedance Z 1 and the fine protection element . The ignition behavior can now be controlled by setting the impedance ratios.

In einer Ausführungsform kann die zweite Impedanz als Trans­ formator ausgebildet sein, an dessen Primärkreis die erste Impedanz Z1 angeschlossen ist und dessen Sekundärkreis den Wert der zweiten Impedanz Z2 bestimmt.In one embodiment, the second impedance can be designed as a transformer, to whose primary circuit the first impedance Z 1 is connected and whose secondary circuit determines the value of the second impedance Z 2 .

Die Dreielektroden-Funkenstrecke ist so ausgebildet, daß die Abstände der Elektroden und/oder deren Durchmesser von Lichtbogenkammern zur Bildung unterschiedlicher Teillichtbögen der Teilfunkenstrecken in einem vorgegebenen Verhältnis liegen, welches im wesentlichen 1 : 10 beträgt.The three-electrode spark gap is designed so that the Spacing of the electrodes and / or their diameter of Arc chambers to form different partial arcs the partial spark gaps are in a predetermined ratio, which is essentially 1:10.

Bei einer Wahl der Impedanz Z2 mit einem Wert gegen 0 soll die erste Impedanz Z1 im wesentlichen etwa das Zehnfache der Impe­ danz Z3 des Feinschutzelements betragen. With a choice of the impedance Z 2 with a value towards 0, the first impedance Z 1 should be approximately ten times the impedance Z 3 of the fine protection element.

In dem Fall, wenn die zweite Impedanz Z2 einen sehr großen Wert annimmt und hingegen die erste Impedanz Z1 gegen 0 geht, erfolgt eine Steuerung allein über die Gestaltung der Teilfun­ kenstrecken, wobei hier die zweite Teilfunkenstrecke eine Ansprechspannung aufweisen soll, die wesentlich größer als die Ansprechspannung der ersten Teilfunkenstrecke ist.In the case when the second impedance Z 2 assumes a very large value and the first impedance Z 1 goes towards 0, control takes place solely via the design of the partial spark gaps, here the second partial spark gap should have a response voltage that is substantially larger than the response voltage of the first spark gap.

Wie dargelegt, soll das Grobschutzelement mindestens zwei Teilfunkenstrecken aufweisen mit einer ersten Hilfsfunken­ strecke, die nach ihrer Zündung mittels der ionisierten Gase des Vorlichtbogens Ladungsträger produziert, die in die Hauptfunkenstrecke eingebracht werden, so daß letztere vor­ ionisiert wird.As stated, the coarse protection element should have at least two Partial spark gaps have a first auxiliary spark stretch that after their ignition by means of the ionized gases of the pre-arc produces charge carriers that are in the Main spark gap are introduced, so that the latter before is ionized.

Die über die Vorionisation der Hilfsfunkenstrecke zündbare Hauptfunkenstrecke muß in der Lage sein, den gesamten Stoßstrom zu führen und abzuleiten.The ignitable via the pre-ionization of the auxiliary spark gap Main spark gap must be able to handle the entire surge current to lead and derive.

Ein solches Verhalten läßt sich durch unterschiedliche Elek­ trodenabstände erreichen, so daß ein günstiges Verhältnis der Teillichtbögen mit optimaler Steuerwirkung für das zeitver­ setzte Zünden der Teilfunkenstrecken gegeben ist.Such behavior can be determined by different elec reach trodenabstanden, so that a favorable ratio of Partial arcs with optimal control effect for the time continued ignition of the partial spark gaps is given.

Speziell bei Funkenstreckenanordnungen mit ausgebildeten Lichtbogenkammern läßt sich ein ähnliches Verhalten durch eine Variation des Kammerdurchmessers erreichen.Especially with spark gap arrangements with trained Arc chambers can exhibit similar behavior through a Achieve variation in chamber diameter.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention is illustrated below with the aid of an embodiment game and explained with the help of figures become.

Hierbei zeigen:Here show:

Fig. 1 eine prinzipielle Schaltungsvariante einer Überspan­ nungsschutzeinrichtung mit Dreielektroden-Funken­ strecke; Figure 1 shows a basic circuit variant of an overvoltage protection device with three-electrode spark gap.

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild mit einer Steuerung allein über die Ausbildung der Funkenstrecke und einer Impedanz Z2 gegen ∞ bei Z1 im Milliohm-Bereich; Figure 2 is a schematic diagram of a control solely by the formation of the spark gap and impedance Z 2 to Z ∞ at 1 in the milliohm range.

Fig. 3 eine Steuerung der Teillichtbögen über die Einstellung der Impedanzverhältnisse sowie einer Variante der Impedanz Z2 unter Anwendung eines Transformators oder Übertragers; Figure 3 is a control of the partial arcs about the adjustment of the impedance ratios, as well as a variation of the impedance Z 2 using a transformer or transformer.

Fig. 4 ein Grobschutzelement in Form einer Dreielektroden- Funkenstrecke und Fig. 4 is a coarse protection element in the form of a three-electrode spark gap and

Fig. 5 ein Grobschutzelement in Form von Lichtbogenkammern mit unterschiedlichem Kammerdurchmesser D1 und D2. Fig. 5 is a rough protective element in the form of arc chutes with varying chamber diameter D 1 and D 2.

Die in der Fig. 1 gezeigte prinzipielle Schaltungsvariante geht von einer gestuften Überspannungsschutzeinrichtung mit Grob­ schutzelement 1 nach Art einer Dreielektroden-Funkenstrecke sowie einem parallel geschalteten Feinschutzelement 2 aus. Das Feinschutzelement 2 kann ein Varistor, ein ohmscher Widerstand, eine Suppressordiode oder ein ähnliches bekanntes Element sein, wie dies symbolhaft dargestellt ist.The basic circuit variant shown in FIG. 1 is based on a stepped surge protection device with a coarse protection element 1 in the manner of a three-electrode spark gap and a fine protection element 2 connected in parallel. The fine protection element 2 can be a varistor, an ohmic resistor, a suppressor diode or a similar known element, as is shown symbolically.

Über eine Impedanz Z1 (Bezugszeichen 3) in Form eines Wider­ stands oder einer Induktivität oder aber auch über einen Varistor kann der Dreielektroden-Funkenstrecke 1 als Grob­ schutzelement ein Vorionisationsstrom zugeführt werden. Die Impedanz Z1 ist an einem Knotenpunkt einer Reihenschaltung von Feinschutzelement 2 mit einer zweiten Impedanz Z2 (Bezugs­ zeichen 4) angeschlossen. Die Überspannungsschutzeinrichtung wird in bekannter Weise in eine Niederspannungsanlage eingesetzt, wobei beide Stufen als einander parallelgeschaltene Leitungszweige zwischen Zuleitungen ausgebildet sind, die eine Energiequelle und einen Verbraucher miteinander verbinden.Via an impedance Z 1 (reference numeral 3 ) in the form of a resistance or an inductance or else via a varistor, the three-electrode spark gap 1 can be supplied as a coarse protection element, a pre-ionization current. The impedance Z 1 is connected to a node of a series connection of fine protection element 2 with a second impedance Z 2 (reference sign 4 ). The overvoltage protection device is used in a known manner in a low-voltage system, the two stages being designed as parallel line branches between supply lines which connect an energy source and a consumer to one another.

Die Impedanz Z2 kann als ohmscher Widerstand, aber auch als Transformator oder Übertrager bzw. reine Induktivität ausge­ bildet sein.The impedance Z 2 can be formed as an ohmic resistance, but also as a transformer or transformer or pure inductance.

Bei einem gezeigten Beispiel nach Fig. 2 wird davon ausge­ gangen, daß die Impedanz Z2 sehr hoch ist, hingegen Z1 im Milliohmbereich liegt. In diesem Fall erfolgt eine Steuerung der Teillichtbögen der Dreielektroden-Funkenstrecke allein über deren geometrische Ausführung, wobei die Ansprechspannung e1 wesentlich kleiner als die Ansprechspannung e2 zu wählen ist. In the example shown in FIG. 2, it is assumed that the impedance Z 2 is very high, whereas Z 1 is in the milliohm range. In this case, the partial arcs of the three-electrode spark gap are controlled solely via their geometrical design, the pickup voltage e 1 being chosen to be significantly smaller than the pickup voltage e 2 .

Bei einer Impedanzsteuerung nach Fig. 3 wird im Fall eines Werts Z2 gegen 0, z. B. im mΩ-Bereich liegend, Z1 so gewählt, daß diese etwa den zehnfachen Wert der Impedanz Z3 des Fein­ schutzelements annimmt.In an impedance control according to Fig. 3 in the case of a value Z 2 approaches 0, z. B. lying in the mΩ range, Z 1 selected so that it assumes about ten times the value of the impedance Z 3 of the protective element.

Die im unteren Teil der Fig. 3 gezeigte Ausführungsform stellt eine Variation der zweiten Impedanz Z2 dar, welche einen Transformator 5 umfaßt. Im Primärkreis des Transformators 5 ist die erste Impedanz Z1 angeschlossen, wobei der Sekundärkreis des Transformators 5 den Wert der zweiten Impedanz Z2 bestimmt.The embodiment shown in the lower part of FIG. 3 represents a variation of the second impedance Z 2 , which comprises a transformer 5 . The first impedance Z 1 is connected in the primary circuit of the transformer 5 , the secondary circuit of the transformer 5 determining the value of the second impedance Z 2 .

Bei der Dreielektroden-Funkenstrecke nach Fig. 4 werden zwei Teilfunkenstrecke FS1 und FS2 gebildet, wobei der Abstand der Elektroden für die Teilfunkenstrecke FS1, nämlich 11, wesent­ lich kleiner als der Abstand 12 zwischen den Elektroden der Teilfunkenstrecke FS2 ist. Die erste Impedanz Z1 führt auf die zweite Elektrode der ersten Teilfunkenstrecke FS1. Im Fall eines Störimpulses fließt zunächst ein Strom durch das Fein­ schutzelement 2 mit einem resultierenden Teilstrom über die Impedanz Z1 hin zur Elektrode der Teilfunkenstrecke FS1. Auf­ grund einer entsprechend niedrigen Ansprech- oder Zündspannung zündet nun diese erste Teilfunkenstrecke FS1 und setzt Ladungsträger frei, welche der zweiten Teilfunkenstrecke FS2 zu deren Vorionisation zugeführt werden.In the three-electrode spark gap according to Fig. 4, two partial spark gap to be formed FS1 and FS2, wherein the spacing of the electrodes for the partial spark gap FS1, namely 11, Wesent Lich is smaller than the distance 12 between the electrodes of the partial spark gap FS2. The first impedance Z 1 leads to the second electrode of the first spark gap FS1. In the event of an interference pulse, a current initially flows through the fine protection element 2 with a resulting partial current via the impedance Z 1 to the electrode of the partial spark gap FS1. Due to a correspondingly low response or ignition voltage, this first spark gap FS1 now ignites and releases charge carriers which are fed to the second spark gap FS2 for their pre-ionization.

Das Verhältnis der Elektrodenabstände 11 und 12 beträgt bevor­ zugt etwa 1 : 10, so daß sich ein entsprechendes Verhältnis der Teillichtbögen mit optimierter Steuerwirkung und dem gewünsch­ ten zeitversetzten Zünden der Teilfunkenstrecken ergibt.The ratio of the electrode spacings 11 and 12 is about 1:10 before given, so that there is a corresponding ratio of the partial arcs with optimized control effect and the desired time-delayed ignition of the partial spark gaps.

Die in der Teilfunkenstrecke FS1 erzeugten ionisierten Gase respektive der entstehende Vorlichtbogen produziert Ladungs­ träger, die ein Maß für die energetische Belastung des Fein­ schutzelements 2 darstellen. Nach Zünden der Hauptfunken­ strecke, welches über die Vorionisation erfolgt, übernimmt die Dreielektroden-Funkenstrecke den gesamten Stoßstrom, so daß im Fall entsprechend großer Störungen das Feinschutzelement 2 geschützt ist. Die erforderlichen Ionisationsladungsmengen Qz zum Zünden der Funkenstrecken werden durch die Geometriepara­ meter festgelegt, so daß sich entsprechende Möglichkeiten zur energetischen Koordination der Wirkungen bzw. des Ansprechens von Feinschutzelement und Grobschutzelement ergeben.The ionized gases generated in the partial spark gap FS1 or the resulting pre-arc produces charge carriers which represent a measure of the energetic load on the fine protection element 2 . After igniting the main spark, which takes place via the pre-ionization, the three-electrode spark gap takes over the entire surge current, so that the fine protection element 2 is protected in the event of correspondingly large faults. The required amounts of ionization charge Qz for igniting the spark gaps are determined by the geometry parameters, so that there are corresponding possibilities for energetic coordination of the effects or the response of the fine protection element and the coarse protection element.

Bei der Variante nach Fig. 5 wird von einer Funkenstreckenan­ ordnung mit Lichtbogenkammern ausgegangen, wobei die Einstel­ lung des Ansprechverhaltens der Teilfunkenstrecken durch eine Variation des Kammerdurchmessers D1 und D2 gegeben ist. Beim Beispiel nach Fig. 5 ist vorausgesetzt, daß Z2 einen sehr großen Wert annimmt, so daß sich eine Steuerungswirkung, wie zur Fig. 2 erläutert, ergibt.In the variant according to FIG. 5, a spark gap arrangement with arc chambers is assumed, the setting of the response behavior of the partial spark gaps being given by a variation in the chamber diameter D 1 and D 2 . In the example according to FIG. 5, it is assumed that Z 2 assumes a very large value, so that there is a control effect, as explained for FIG. 2.

Die Funkenstrecke FS1 bildet gemeinsam mit der Impedanz Z1 bzw. dem Verhältnis der Impedanzen Z1, Z2 und den Eigenschaften des Feinschutzelements 2 ein Meßmittel, wobei der aus dem Strompfad des Feinschutzelements 2 abgezweigte Meßstrom einen Hilfs­ lichtbogen in der Teilfunkenstrecke FS2 erzeigt, der wiederum den Lichtbogenraum der Teilfunkenstrecke FS2 vorionisiert. Der Ladungsträgerfluß von der Teilfunkenstrecke FS1 in den Raum der Teilfunkenstrecke FS2 vollzieht sich so lange, bis die Funken­ strecke durchzündet. Nach diesem vollständigen Zünden von FS2 übernimmt diese vollständig den Störstrom und entlastet in gewünschter Weise das Feinschutzelement, so daß dieses geschützt ist. Das Maß der Entlastung wird, wie beschrieben, durch die Impedanzverhältnisse in den Teilkreisen bestimmt und kann über deren Dimensionierung gesteuert werden.The spark gap FS1 forms, together with the impedance Z 1 or the ratio of the impedances Z 1 , Z 2 and the properties of the fine protection element 2, a measuring means, the measuring current branched off from the current path of the fine protection element 2 showing an auxiliary arc in the partial spark gap FS2, which again the pre-ionized arc space of the partial spark gap FS2. The charge carrier flow from the partial spark gap FS1 into the space of the partial spark gap FS2 continues until the spark gap ignites. After this complete ignition of FS2, it takes over the interference current and relieves the fine protection element in the desired manner so that it is protected. The degree of relief, as described, is determined by the impedance conditions in the partial circles and can be controlled via their dimensioning.

Alles in allem gelingt es mit der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Überspannungsschutzeinrichtung sowie eine solche Einrichtung anzugeben, die eine optimale Auslastung von Grobschutz- und Feinschutzelement dadurch ermöglicht, indem eine mittelbare Bestimmung der energetischen Belastung des Feinschutzelements oder der Feinschutzstufe erfolgt, so daß nur dann ein mit Verschleiß einhergehendes Auslösen der Grobschutz-Funkenstrecke eingeleitet wird, wenn ein Überschreiten der Schutzparameter des Feinschutzelements droht.All in all, the present invention succeeds in Method for operating a surge protection device and to specify such a facility that an optimal Utilization of coarse protection and fine protection elements made possible by an indirect determination of the energetic Loading of the fine protection element or the fine protection level takes place, so that only then a wear associated Triggering the coarse protection spark gap is initiated when exceeding the protection parameters of the fine protection element threatens.

Claims (9)

1. Verfahren zum sicheren Betreiben einer mindestens zweistu­ figen Überspannungsschutzeinrichtung, welche mindestens ein Grobschutzelement und ein Feinschutzelement enthält und wobei die Überspannungsschutzeinrichtung zwischen Energiequelle und Verbraucher geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur mittelbaren Bestimmung der energetischen Belastung des Feinschutzelements oder der Feinschutzstufe ein Teilstrom aus der Feinschutzstufe ausgekoppelt wird, welcher eine Vorioni­ sation des als Funkenstrecke ausgebildeten Grobschutzelements bewirkt, wobei über die Größe der Stromauskopplung das An­ sprechen und der Zeitpunkt der Zündung der Funkenstrecke in Abhängigkeit von der Belastbarkeit des Feinschutzelements steuerbar ist und/oder daß die in der nachgeschalteten oder zweiten Schutzstufe vorliegende, tatsächlich umgesetzte energetische Belastung durch Auswertung des ∫ i nach dt, ∫ u nach dt und/oder des Leistungsumsatzes nach ∫ uidt, ∫ u2dt oder ∫ i2dt erfaßt und beim Erreichen oder Überschreiten der Belastungsgrenzen der zweiten Stufe in an sich bekannter Weise die erste Schutzstufe mit Grobschutzelement aktiviert wird.1. A method for the safe operation of an at least two-stage surge protection device which contains at least one coarse protection element and a fine protection element and wherein the surge protection device is connected between the energy source and the consumer, characterized in that a partial flow from the for indirect determination of the energetic load of the fine protection element or the fine protection stage Fine protection stage is decoupled, which causes a Vorioni sation of the coarse protection element designed as a spark gap, the speak to the size of the current decoupling and the timing of the ignition of the spark gap depending on the load capacity of the fine protection element is controllable and / or that in the downstream or second Protection level existing, actually implemented energetic load by evaluating the ∫ i according to dt, ∫ u according to dt and / or the power turnover according to ∫ uidt, ∫ u 2 dt or ∫ i 2 dt t and when the load limits of the second stage are reached or exceeded, the first protection stage with coarse protection element is activated in a manner known per se. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Vorgabe geringer Werte des ausgekoppelten Teilstroms und gegebener Ionisationsladungsmenge Qz der Funkenstrecke des Grobschutzelements ein unerwünschtes Zünden desselben bei kurzen Störimpulsen auch großer Steilheit und Anstiegsge­ schwindigkeit unterbunden wird.2. The method according to claim 1, characterized in that by specifying low values of the extracted partial stream and given ionization charge quantity Qz of the spark gap of the Coarse protection element an undesired ignition of the same short glitches, also steep slopes and ascent speed is prevented. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke des Grobschutzelements eine Teilfunkenstrecke niedriger Ansprechspannung aufweist, zu welcher der Teilstrom fließt, wobei die gezündete Teilfunkenstrecke Ladungsträger freisetzt, welcher einer Hauptfunkenstrecke des Grobschutz­ elements zur Vorionisation zugeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the spark gap of the coarse protection element is a partial spark gap has lower response voltage to which the partial current flows, the ignited partial spark gap charge carrier  which releases a main spark gap of the coarse protection elements for pre-ionization. 4. Überspannungsschutzeinrichtung, welche mindestens ein Grobschutzelement und ein Feinschutzelement enthält und wobei die Überspannungsschutzeinrichtung zwischen Energiequelle und Verbraucher geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Grobschutzelement eine Dreielektroden-Funkenstrecke ist, wobei die Elektroden zwei Funkenstrecken mit unterschiedlichen Zündspannungen bilden,
die erste der zwei Funkenstrecken mit einem durch das Fein­ schutzelement fließenden oder von diesem abgeleiteten Strom beaufschlagt ist und diese erste Funkenstrecke eine niedrige Zündspannung aufweist, wodurch mit Zündung Ionen als Maß und Abbild für die energetische Belastung des Feinschutzelements freigesetzt und der zweiten der Funkenstrecken mit höherer Ansprechspannung zugeführt werden, wodurch in Abhängigkeit vom Verhältnis der sich ausbildenden Teillichtbögen ein zeitver­ setztes und gesteuertes Zünden der Teilfunkenstrecken erfolgt.
4. Overvoltage protection device which contains at least one coarse protection element and one fine protection element and wherein the overvoltage protection device is connected between the energy source and the consumer, characterized in that
the coarse protection element is a three-electrode spark gap, the electrodes forming two spark gaps with different ignition voltages,
the first of the two spark gaps is acted upon by a current flowing through or derived from the fine protection element and this first spark gap has a low ignition voltage, whereby ions release the ignition as a measure and image for the energetic load of the fine protection element and the second of the spark gaps with a higher one Response voltage are supplied, so that depending on the ratio of the partial arcs forming, a timed and controlled ignition of the partial spark gaps takes place.
5. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Feinschutzelement mit einer gegebenen Impedanz Z3 und der Elektrode der ersten Funkenstrecke eine erste Impedanz Z1 vorgesehen ist, wobei am Knoten zwischen erster Impedanz Z1 und der Elektrode der ersten Funkenstrecke eine zweite Impedanz Z2 gegen Masse geschalten ist und die Steuerung des Zündver­ hältnisses über das Impedanzverhältnis einstellbar ist.5. Overvoltage protection device according to claim 4, characterized in that a first impedance Z 1 is provided between the fine protection element with a given impedance Z 3 and the electrode of the first spark gap, with a second at the node between the first impedance Z 1 and the electrode of the first spark gap Impedance Z 2 is switched to ground and the control of the Zündver ratio is adjustable via the impedance ratio. 6. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Impedanz als Transformator ausgebildet ist, an dessen Primärkreis die erste Impedanz Z1 angeschlossen ist und dessen Sekundärkreis den Wert der zweiten Impedanz Z2 bestimmt. 6. Overvoltage protection device according to claim 5, characterized in that the second impedance is designed as a transformer, to the primary circuit of which the first impedance Z 1 is connected and whose secondary circuit determines the value of the second impedance Z 2 . 7. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Elektroden und/oder der Durchmesser von Lichtbogenkammern der Funkenstrecke zur Bildung unterschied­ licher Teillichtbögen der Teilfunkenstrecken in einem vorge­ gebenen Verhältnis liegen, welches im wesentlichen 1 : 10 beträgt.7. Overvoltage protection device according to one of claims 4 until 6, characterized in that the distances between the electrodes and / or the diameter of Arc chambers of the spark gap differed for formation partial arcs of the partial spark gaps in a pre given ratio, which is essentially 1:10 is. 8. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, wenn die Impedanz Z2 gegen 0 geht, die Impedanz Z1 ungefähr den zehnfachen Wert der Impedanz Z3 beträgt.8. Overvoltage protection device according to claim 5, characterized in that in the case when the impedance Z 2 goes to 0, the impedance Z 1 is approximately ten times the value of the impedance Z 3 . 9. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer sehr großen, gegen unendlich gehenden Impedanz Z2 und einer Impedanz Z1 gegen 0 gehend die zweite Teilfunkenstrecke eine wesentlich größere Ansprech- oder Zündspannung als die erste Teilfunkenstrecke aufweist.9. Overvoltage protection device according to claim 5, characterized in that with a very large, going to infinite impedance Z 2 and an impedance Z 1 to 0 going the second partial spark gap has a much larger response or ignition voltage than the first partial spark gap.
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