DE102008031113B4 - Spark gap arrangement with at least two electrodes - Google Patents
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- H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Funkenstreckenanordnung mit mindestens zwei Elektroden, die im Innenraum eines druckfesten, gekapselten Gehäuses angeordnet sind, wobei im Belastungsfall durch Zünden und Brennen eines Lichtbogens zwischen den Elektroden eine Druckerhöhung im Innenraum resultiert und zum langsamen Abbau des Überdrucks oder Angleichen des Innendrucks an den atmosphärischen Druck mindestens ein Kanal kleinen Querschnitts vorgesehen ist, welcher sich im Bereich mindestens einer der Elektroden oder eines Elektrodenanschlussteils befindet und diese Elektrode oder das Elektrodenanschlussteil eine Gewindebohrung umfasst, gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a spark gap arrangement with at least two electrodes, which are arranged in the interior of a pressure-resistant, encapsulated housing, wherein in the load case by igniting and burning an arc between the electrodes results in an increase in pressure in the interior and for slowly reducing the overpressure or equalizing the internal pressure to the at least one channel of small cross-section is provided at atmospheric pressure, which is located in the region of at least one of the electrodes or an electrode connection part and this electrode or the electrode connection part comprises a threaded bore, according to the preamble of
In
In der
Auch aus der
Das Volumen des Innenraums ist so bemessen und auf die Höhe eines zu erwartenden Netzfolgestroms abgestimmt, dass durch den Lichtbogen des Netzfolgestroms eine kurzzeitige Druckerhöhung um ein Vielfaches des atmosphärischen Drucks gegeben ist.The volume of the interior is dimensioned and matched to the height of an expected follow-on flow, that is given by the arc of the line follower current a short-term pressure increase by a multiple of the atmospheric pressure.
Zum langsamen Abbauen des Überdrucks oder zum Angleichen des Innendrucks an den atmosphärischen Umgebungsdruck sind gemäß
Um das Angleichen des stationären Innendrucks in der Gehäuseanordnung nach
Dabei bestimmt das Maß der Gewindepaarung, d. h. das Gewindespiel oder die Gewindesteigung die Art und Weise des stattfindenden Druckausgleichs. Eine Anpassung an geänderte Parameter kann nur über eine Änderung der Gewindepaarung erfolgen, was jedoch dem üblicherweise gewünschten Zweck der Nutzung von Standardgewinden zuwiderläuft.In this case, the degree of thread pairing, d. H. the thread play or the thread pitch the way of taking place pressure equalization. An adaptation to changed parameters can only be done by changing the thread pairing, which, however, runs counter to the usual desired purpose of using standard threads.
Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Funkenstreckenanordnung mit mindestens zwei Elektroden, die im Innenraum eines druckfesten, gekapselten Gehäuses angeordnet sind, anzugeben, wobei es gilt, Möglichkeiten zu schaffen, wie ein Druckausgleichskanal kleinen Querschnitts an die jeweiligen Leistungsparameter der Funkenstreckenanordnung angepasst werden kann, ohne dass zusätzliche Teile erforderlich sind oder aufwendige Sonderanfertigungen notwendig werden.From the foregoing, it is therefore an object of the invention to provide a further developed spark gap arrangement with at least two electrodes which are arranged in the interior of a pressure-resistant, encapsulated housing, where it is necessary to create opportunities, such as a pressure equalization channel of small cross-section to the respective performance parameters of the spark gap arrangement can be adapted without additional parts are required or elaborate custom made necessary.
Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Funkenstreckenanordnung gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen offenbaren.The object of the invention is achieved by a spark gap arrangement according to the feature combination according to
Es wird demnach von einer Funkenstreckenanordnung mit mindestens zwei Elektroden ausgegangen, die im Innenraum eines druckfesten, gekapselten Gehäuses angeordnet sind. Im Belastungsfall resultiert durch das Zünden und Brennen eines Lichtbogens zwischen den Elektroden eine Druckerhöhung im Innenraum. Zum langsamen Abbau des Überdrucks oder Angleichen des Innendrucks an den atmosphärischen Umgebungs- oder Außendruck ist mindestens ein Kanal kleinen Querschnitts vorgesehen, welcher sich im Bereich mindestens einer der Elektroden oder eines Elektrodenanschlussteils befindet und diese Elektrode oder das Elektrodenanschlussteil eine Gewindebohrung umfasst.It is therefore assumed that a spark gap arrangement with at least two electrodes, which are arranged in the interior of a pressure-resistant, encapsulated housing. In the case of loading, the ignition and burning of an arc between the electrodes results in an increase in pressure in the interior. For slowly reducing the overpressure or adjusting the internal pressure to the atmospheric ambient or external pressure, at least one channel of small cross-section is provided, which is located in the region of at least one of the electrodes or an electrode connection part and this electrode or the electrode connection part comprises a threaded bore.
Erfindungsgemäß ist innerhalb der Gewindebohrung eine in Gewindelängsrichtung verlaufende Geradnut vorgesehen.According to the invention, a straight groove running in the longitudinal direction of the thread is provided inside the threaded hole.
Das erste Nutende der Geradnut ist zum Innenraum gerichtet und das zweite Nutende der Geradnut weist zu einem im Wesentlichen ebenen Anschlussflansch.The first groove end of the straight groove is directed to the interior and the second groove end of the Straight groove points to a substantially flat connection flange.
Der Anschlussflansch besitzt eine zur Gewindelängsrichtung senkrecht orientierte Fläche, welche eine Spiral- oder Radialnut aufweist.The connecting flange has a thread longitudinally oriented perpendicular surface, which has a spiral or radial groove.
Das zweite Geradnutende und das zur Gewindebohrung gerichtete Ende der Spiral- oder Radialnut sind beabstandet, d. h. verlaufen versetzt zueinander und gehen nicht unmittelbar ineinander über.The second straight groove end and the threaded bore end of the spiral or radial groove are spaced, d. H. run staggered and do not go directly into each other.
Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung kann die Geradnut über die gesamte Länge der Gewindebohrung verlaufen.In a first embodiment of the invention, the straight groove can extend over the entire length of the threaded bore.
Bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Geradnut nur über einen Teilabschnitt in Längsrichtung der Gewindebohrung. Hierdurch wird ein Maß zur Steuerung des zeitlichen Verlaufs des Druckabbaus vorgebbar.In a second embodiment of the invention, the straight groove extends only over a partial section in the longitudinal direction of the threaded bore. As a result, a measure for controlling the time course of the pressure reduction can be specified.
Der Querschnitt der Geradnut besitzt bevorzugt eine Halbkreisform und kann durch Fräsen leicht in die Gewindebohrung eingebracht werden.The cross section of the straight groove preferably has a semicircular shape and can be easily introduced by milling in the threaded hole.
Die Spiral- oder Radialnut ist bei einer bevorzugten Ausführungsform als Kerbnut ausgebildet bzw. mit einem Schneidstahl kerbförmig in die Anschlussflanschfläche eingebracht.The spiral or radial groove is formed in a preferred embodiment as a notched groove or notched with a cutting steel in the Anschlußflanschfläche.
Die Spiralnut berührt tangential die Gewindebohrung und führt dann als Spirale oder Spiralabschnitt über den im Wesentlichen ebenen Teil der Anschlussflanschfläche hinweg.The spiral groove tangentially engages the threaded bore and then passes as a spiral or spiral portion over the substantially planar portion of the Anschlußflanschfläche away.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung vergrößert sich der Querschnitt der Spiral- oder Radialnut, ausgehend vom gewindebohrungsseitigen Ende über den Verlauf nach außen.In an expedient embodiment of the invention, the cross-section of the spiral or radial groove increases, starting from the threaded-bore end over the course to the outside.
Mindestens der Anschlussflansch mit Elektrode oder Elektrodenanschlussteil ist rotationssymmetrisch ausgebildet und kann aus einem Drehteil bestehen.At least the connection flange with electrode or electrode connection part is rotationally symmetrical and can consist of a rotating part.
Mit Hilfe der Gewindebohrung und unter Nutzung der Fläche des Anschlussflansches erfolgt über eine Schraube oder einen Gewindestift die notwendige elektrische Außenkontaktierung und das Herstellen des druckfesten Kapselungszustands des Gehäuses.With the help of the threaded hole and using the surface of the connection flange via a screw or a threaded pin, the necessary electrical Außenkontaktierung and establishing the flameproof enclosure state of the housing.
Über die Gewindegänge der Gewindebohrung ist eine mittelbare druckausgleichende Verbindung zwischen der Geradnut und der Spiral- oder Radialnut geschaffen.About the threads of the threaded hole an indirect pressure-equalizing connection between the straight groove and the spiral or radial groove is created.
Die Gewindebohrung ist bei einer Ausführungsform der Erfindung als Durchgangsbohrung ausgebildet, welche bis zum Innenraum reicht.The threaded hole is formed in one embodiment of the invention as a through hole, which extends to the interior.
Ausgestaltend kann die Verbindung der Durchgangsbohrung zum Innenraum über einen innenseitigen Kanal, der in der Elektrode verläuft, realisiert werden.Ausgestaltend, the connection of the through hole to the interior via an inside channel, which runs in the electrode can be realized.
Über den Abstand der zueinander gerichteten Enden zwischen Geradnut und Spiral- oder Radialnut ist in erfindungsgemäßer Weise der Druckausgleichsverlauf, insbesondere in zeitlicher Hinsicht, vorgebbar.About the distance between the mutually facing ends between the straight groove and spiral or radial groove in accordance with the invention, the pressure compensation curve, in particular in terms of time, can be specified.
Über den geometrischen Verlauf der Spiralnut und deren Länge im Anschlussflansch ist die Abkühlung der aus dem Innenraum zum Druckausgleich heraustretenden Gase in weitem Maße beeinflussbar.About the geometric course of the spiral groove and its length in the connection flange, the cooling of the emerging from the interior for pressure equalization gases is influenced to a large extent.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments and with the aid of figures.
Hierbei zeigen:Hereby show:
Den Ausführungsbeispielen nach den
Die Elektrode
Die Gewindedurchgangsbohrung
Aus Gründen der Montage und/oder der Zentrierung kann im Bereich des Anschlussflansches
Innerhalb der Gewindebohrung
Diese Geradnut verläuft bei der Ausführungsform nach
In die senkrechte Fläche
Die Spiralnut
Bei einer Ausgestaltung vergrößert sich der Querschnitt der Spiral- oder Radialnut
Wie aus den
Über die Gewindegänge der Gewindebohrung
Die Gewindebohrung
Es ist aus den vorangehenden Erläuterungen ersichtlich, dass ohne irgendwelche Veränderungen der Gewindeabmessungen der Gewindebohrung allein durch die Wahl der Länge der Geradnut
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Elektrodeelectrode
- 22
- Anschlussflanschflange
- 33
- GewindedurchgangsbohrungThreaded through hole
- 44
- Flächearea
- 55
- Schlüsselflächekey area
- 66
- Geradnutstraight groove
- 77
- Spiral- oder RadialnutSpiral or radial groove
- 88th
- Elektrodeelectrode
- 99
- IsolierteilInsulation
- 1010
- druckfestes Gehäusepressure-resistant housing
- 1111
- Schraubescrew
- 1212
- Klemmenteilclamping part
Claims (12)
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