DE102013225835A1 - Range radio link - Google Patents

Range radio link Download PDF

Info

Publication number
DE102013225835A1
DE102013225835A1 DE102013225835.6A DE102013225835A DE102013225835A1 DE 102013225835 A1 DE102013225835 A1 DE 102013225835A1 DE 102013225835 A DE102013225835 A DE 102013225835A DE 102013225835 A1 DE102013225835 A1 DE 102013225835A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spark gap
fsa
main electrode
series
spark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102013225835.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013225835B4 (en
Inventor
Thomas Meyer
Christian Ramsel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority to DE102013225835.6A priority Critical patent/DE102013225835B4/en
Priority to CN201480064078.8A priority patent/CN105723579B/en
Priority to EP14799391.9A priority patent/EP3080881A1/en
Priority to PCT/EP2014/074440 priority patent/WO2015086248A1/en
Publication of DE102013225835A1 publication Critical patent/DE102013225835A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013225835B4 publication Critical patent/DE102013225835B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T2/00Spark gaps comprising auxiliary triggering means
    • H01T2/02Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/16Overvoltage arresters using spark gaps having a plurality of gaps arranged in series

Landscapes

  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Reihenfunkenstrecke mit zumindest einer ersten Funkenstrecke (FS1) mit einer ersten Hauptelektrode (FSA1) und einer zweiten Hauptelektrode (FSA2) und einer zweiten Funkenstrecke (FS2) mit einer ersten Hauptelektrode (FSA3) und einer zweiten Hauptelektrode (FSA4), wobei die zweite Hauptelektrode (FSA2) der ersten Funkenstrecke (FS1) mit der ersten Hauptelektrode (FSA3) der zweiten Funkenstrecke (FS2) in Reihe geschaltet ist, wobei jede der Funkenstrecken (FS1, FS2) über eine Zündhilfselektrode (H1, H2) verfügt, wobei die Zündhilfselektroden (H1, H2) über einen Schaltkreis (ZK) miteinander verbunden sind, wobei die erste Hauptelektrode (FSA1) der ersten Funkenstrecke (FS1) und die zweite Hauptelektrode (FSA4) der zweiten Funkenstrecke (FS2) als Anschlüsse (A1, A2) für die Reihenfunkenstrecke zur Verfügung stehen.The invention relates to a series spark gap having at least one first spark gap (FS1) with a first main electrode (FSA1) and a second main electrode (FSA2) and a second spark gap (FS2) with a first main electrode (FSA3) and a second main electrode (FSA4), wherein the second main electrode (FSA2) of the first spark gap (FS1) is connected in series with the first main electrode (FSA3) of the second spark gap (FS2), each of the spark gaps (FS1, FS2) having an auxiliary starting electrode (H1, H2), wherein the auxiliary ignition electrodes (H1, H2) are interconnected via a switching circuit (ZK), the first main electrode (FSA1) of the first spark gap (FS1) and the second main electrode (FSA4) of the second spark gap (FS2) being terminals (A1, A2 ) are available for the series spark gap.

Description

Die Erfindung betrifft eine Reihenfunkenstrecke. The invention relates to a series spark gap.

Hintergrund der Erfindung Background of the invention

In zahlreichen Anwendungen elektrischer Einrichtungen stellen Impulse, insbesondere hochenergetische Impulse, wie sie bei Blitzen auftreten, eine ernst zu nehmende Gefährdung dar. In many applications of electrical devices impulses, especially high-energy pulses, such as those that occur in lightning, represent a serious risk.

Um diesen Gefahren zu begegnen, werden in zunehmender Zahl Überspannungsschutzgeräte verwendet. Insbesondere für hochenergetische Impulse hat sich die Ableitung mittels Funkenstrecken bewährt. Zwar sind prinzipiell auch Varistoren verwendbar, es hat sich jedoch gezeigt, dass Funkenstrecken gegenüber einer Varistor basierten Lösung eine bessere Absenkung der Restspannung nach dem Zünden der Funkenstrecken auf einen wünschenswert niedrigen Pegel bereitstellen. In order to counter these dangers, more and more surge protection devices are used. In particular, for high-energy pulses, the derivative has proven by means of spark gaps. Although varistors are also usable in principle, it has been found that spark gaps provide a better reduction of the residual voltage after ignition of the spark gaps to a desirably low level compared with a varistor-based solution.

Sobald eine Funkenstrecke gezündet hat, wird eine leitfähige Verbindung über die Lichtbogenstrecke hergestellt und der Impuls hierüber abgeleitet. Zur Zündung stehen verschiedene Mechanismen zur Verfügung. Beispielsweise kann durch einen gezielten Einsatz eines Hochspanungsimpulses ein Durchschlag zwischen den Elektroden einer Funkenstrecke herbeigeführt werden. Allerdings ist die Bereitstellung eines solchen gezielten Hochspannungsimpulses nur mit aufwändiger Beschaltung möglich. Once a spark gap has ignited, a conductive connection is made across the arc gap and the pulse is dissipated therefrom. Various mechanisms are available for ignition. For example, by a targeted use of a high-voltage pulse, a breakdown between the electrodes of a spark gap can be brought about. However, the provision of such a targeted high-voltage pulse is possible only with complex wiring.

Eine kostengünstigere Alternative ist mittels Hilfselektroden möglich, wie sie beispielsweise in der EP 1 566 868 B1 der Anmelderin offenbart ist. Eine beispielhafte Funkenstrecke FS1 ist in 1 dargestellt. Dabei kommt eine widerstandsbehaftete (resistive) leitfähige Verbindung zwischen einer der Hauptelektroden FSA2 einer Funkenstrecke und einer Hilfselektrode H1 zum Einsatz. Diese widerstandsbehaftete (resistive) leitfähige Verbindung hat jedoch nur ein vergleichsweise geringes Stromtragevermögen. Überschreitet der Strom das Stromtragevermögen entsteht ein Lichtbogenplasma und in der Folge der hieraus resultierenden Ionisierung wird die Hauptzündstrecke zwischen den Hauptelektroden FSA1 und FSA2 schneller leitfähig. A cheaper alternative is possible by means of auxiliary electrodes, as for example in the EP 1 566 868 B1 the applicant is disclosed. An exemplary spark gap FS 1 is in 1 shown. In this case, a resistive (resistive) conductive connection between one of the main electrodes FSA 2 of a spark gap and an auxiliary electrode H 1 is used. However, this resistive (resistive) conductive compound has only a comparatively low current carrying capacity. If the current exceeds the current carrying capacity, an arc plasma is produced and, as a result of the ionization resulting therefrom, the main ignition gap between the main electrodes FSA 1 and FSA 2 becomes more rapidly conductive.

Insbesondere an leistungsstarken (Gleichspannungs- als auch Wechselspannungs-)Netzen muss eine der zu schaltenden Leistung entsprechende Folgestromlöschfähigkeit bereitgestellt werden. In particular on high-performance (direct voltage as well as alternating voltage) networks, it is necessary to provide a sequence current extinguishing capability corresponding to the power to be switched.

Um diese Folgestromlöschfähigkeit in Systemen mit hohen Nennspannungen, d.h. Spannungen über 230 bzw. über 400 V bereitzustellen, werden aus Kostengründen üblicherweise Reihenschaltungen eingesetzt. Die Spannung über der Reihenschaltung aus Funkenstrecken teilt sich somit auf zwei oder mehr Funkenstrecken auf. In 2 ist eine beispielhafte Anordnung von Funkenstrecken FS1 und FS2 gezeigt. Beide Funkenstrecken verfügen über einen eigenen Zündkreis, der hier beispielhaft bei der Funkenstrecke FS1 mittels eines gasgefüllten Überspannungsableiters GDT1 und eines Varistors VAR1 gebildet ist, und der hier beispielhaft bei der Funkenstrecke FS2 ebenfalls mittels eines gasgefüllten Überspannungsableiters GDT2 und eines Varistors VAR2 gebildet ist. In order to provide this sequence current extinguishing capability in systems with high nominal voltages, ie voltages above 230 V or above 400 V, series connections are usually used for cost reasons. The voltage across the series circuit of spark gaps is thus divided into two or more spark gaps. In 2 an exemplary arrangement of spark gaps FS 1 and FS 2 is shown. Both spark gaps have their own ignition circuit, which is formed here by way of example in the spark gap FS 1 by means of a gas-filled surge arrester GDT 1 and a varistor VAR 1 , and the example here at the spark gap FS 2 also by means of a gas-filled surge arrester GDT 2 and a varistor VAR 2 is formed.

Bei den bekannten Varianten von Reihenschaltung von Funkenstrecken kann bedingt durch die unabhängigen Zündkreise nicht sichergestellt werden, dass beide Funkenstrecken gleichzeitig zünden. Dies ist beispielsweis in 3 am Beispiel der Reihenschaltung der 2 gezeigt. Dort steigt die durch den beispielhaften Impuls hervorgerufenen Spannung an der Reihenfunkenstrecke zunächst stark an und es kommt nach wenigen µs zu einem Zünden der einen Funkenstrecke (etwa nach 5 µs), woraufhin die Spannung, die zunächst auch stark ansteigt einen ersten Einbruch zeigt. Dennoch ist die Spannung immer noch sehr hoch. Erst nach ungefähr weiteren 5 µs kommt es zum Zünden der weiteren Funkenstrecke und damit zu einem stärkeren Absinken des Stroms. 3 zeigt also deutlich, dass die Funkenstrecken zeitlich versetzt leitfähig werden. Die Spannungskurve fällt stufenweise auf das Niveau der jeweiligen Funkenstreckenbrennspannung ab. Das Restspannungsniveau liegt aufgrund der in Reihe geschalteten Zündkreise sehr hoch. In the known variants of series connection of spark gaps can not be ensured due to the independent ignition circuits that ignite both spark gaps simultaneously. This is for example in 3 the example of the series connection of 2 shown. There, the voltage at the series spark gap caused by the exemplary impulse initially rises sharply and, after a few μs, the one spark gap (approximately after 5 μs) ignites, whereupon the voltage, which initially also rises sharply, shows a first break-in. Nevertheless, the tension is still very high. Only after approximately another 5 μs does the ignition of the further spark gap occur and thus a greater decrease in the current. 3 So it clearly shows that the spark gaps become conductive in time. The voltage curve gradually drops to the level of the respective spark gap withstand voltage. The residual voltage level is very high due to the series-connected ignition circuits.

D.h. durch eine serielle Zündung der Funkenstrecken bleibt die Restspannung länger auf einem hohen Pegel, was unerwünscht ist. Darüber hinaus wird bei einer verzögerten Zündung eines weiteren Zündkreises dieser länger und somit stärker belastet. Somit muss der Zündkreis für eine höhere Belastung ausgelegt werden, um eine zeitverzögerte Zündung bereitzustellen, was wiederum zu höheren Kosten führt. Wird der Zündkreis nicht entsprechend für eine höhere Belastung ausgelegt, droht wiederum Gefahr. That by a serial ignition of the spark gaps, the residual voltage remains at a high level for a longer time, which is undesirable. In addition, in a delayed ignition of another ignition circuit this longer and thus more heavily loaded. Thus, the ignition circuit must be designed for a higher load to provide a delayed ignition, which in turn leads to higher costs. If the ignition circuit is not designed accordingly for a higher load, again threatens danger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Anordnung zur Verfügung zu stellen, die zum einen kostengünstig und zum anderen eine schnelle und sichere Absenkung der Restspannung zur Verfügung stellt. The object of the invention is to provide an improved arrangement which, on the one hand, provides cost-effective and, on the other hand, rapid and reliable lowering of the residual voltage.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. The object is achieved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to preferred embodiments.

Es zeigen Show it

1 eine schematische Darstellung einer Funkenstrecke mit Hilfselektrode zum Einsatz in Ausführungsformen der Erfindung, 1 a schematic representation of a spark gap with auxiliary electrode for use in embodiments of the invention,

2 eine schematische Darstellung einer Reihenschaltung von zwei Funkenstrecken mit Hilfselektrode gemäß Stand der Technik 2 a schematic representation of a series connection of two spark gaps with auxiliary electrode according to the prior art

3 ein Diagramm, das den Zusammenhang von Strom und Spannung bei der Reihenschaltung aus 2 aufzeigt, 3 a diagram showing the relationship between current and voltage in the series connection 2 points out,

4 eine schematische Darstellung einer Reihenschaltung von zwei Funkenstrecken mit Hilfselektrode gemäß Ausführungsformen der Erfindung, und 4 a schematic representation of a series connection of two spark gaps with auxiliary electrode according to embodiments of the invention, and

5 ein Diagramm, das den Zusammenhang von Strom und Spannung bei der Reihenschaltung aus 4 aufzeigt. 5 a diagram showing the relationship between current and voltage in the series connection 4 shows.

4 zeigt eine schematische Darstellung einer Reihenschaltung von zwei Funkenstrecken mit Hilfselektrode gemäß Ausführungsformen der Erfindung. 4 shows a schematic representation of a series connection of two spark gaps with auxiliary electrode according to embodiments of the invention.

Die Reihenfunkenstrecke weist zumindest eine erste Funkenstrecke FS1 mit einer ersten Hauptelektrode FSA1 und einer zweiten Hauptelektrode FSA2 auf. Weiterhin weist die Reihenfunkenstrecke zumindest eine zweite Funkenstrecke FS2 ebenfalls mit einer ersten Hauptelektrode FSA3 und einer zweiten Hauptelektrode FSA4 auf. Ohne weiteres können auch noch weitere Funkenstrecken in der Reihenschaltung vorgesehen sein. The series spark gap has at least one first spark gap FS 1 with a first main electrode FSA 1 and a second main electrode FSA 2 . Furthermore, the series spark gap has at least one second spark gap FS 2 likewise with a first main electrode FSA 3 and a second main electrode FSA 4 . Of course, even more spark gaps can be provided in the series circuit.

Die zweite Hauptelektrode FSA2 der ersten Funkenstrecke FS1 ist mit der ersten Hauptelektrode FSA3 der zweiten Funkenstrecke FS2 in Reihe geschaltet. The second main electrode FSA 2 of the first spark gap FS 1 is connected in series with the first main electrode FSA 3 of the second spark gap FS 2 .

Jede der Funkenstrecken FS1, FS2 verfügt über zumindest eine Zündhilfselektrode H1, H2. Die Zündhilfselektroden H1, H2 sind über einen Schaltkreis ZK miteinander verbunden, wobei die erste Hauptelektrode FSA1 der ersten Funkenstrecke FS1 und die zweite Hauptelektrode FSA4 der zweiten Funkenstrecke FS2 als Anschlüsse A1, A2 für die Reihenfunkenstrecke zur Verfügung stehen. Each of the spark gaps FS 1 , FS 2 has at least one auxiliary starting electrode H 1 , H 2 . The Zündhilfselektroden H 1 , H 2 are connected to each other via a circuit ZK, wherein the first main electrode FSA 1 of the first spark gap FS 1 and the second main electrode FSA 4 of the second spark gap FS 2 are available as connections A 1 , A 2 for the series spark gap ,

D.h. die in Reihe geschalteten Funkenstrecken FS1, FS2 werden mit einer gemeinsamen Zündkreisbeschaltung ZK versehen. Durch die Anordnung wird sichergestellt, dass die Funkenstrecken zeitgleich schalten. That is, the series spark gaps FS 1 , FS 2 are provided with a common Zündkreisbeschaltung ZK. The arrangement ensures that the spark gaps switch at the same time.

Dies ist beispielsweise in 5 am Beispiel der Reihenschaltung der 4 gezeigt. Dort steigt die durch den beispielhaften Impuls hervorgerufene Spannung über der Reihenfunkenstrecke zunächst weniger stark an als in der 3 und es kommt nach wenigen µs zu einem Zünden der beiden Funkenstrecken (etwa nach 5 µs), woraufhin die Spannung einen Einbruch zeigt. Bereits nach diesem Einbruch ist die Spannung in etwa so weit abgesunken, wie sie im Beispiel der 3 erst nach 10 µs wäre. 5 zeigt also deutlich, dass die Funkenstrecken im Wesentlichen zeitlich gleichzeitig leitfähig werden. Die Spannungskurve fällt unmittelbar auf das Niveau der jeweiligen Funkenstreckenbrennspannung ab. Das Restspannungsniveau kann dabei auch niedriger als in der Reihenschaltung der 3 bei gleichen Funkenstrecken liegen. Dies ist jedoch abhängig von der Bemessung der Bauteile der Zündkreisbeschaltung ZK. This is for example in 5 the example of the series connection of 4 shown. There, the voltage caused by the exemplary pulse above the series spark gap initially increases less than in the 3 and it comes after a few μs to ignite the two spark gaps (about after 5 microseconds), whereupon the voltage shows a break-in. Already after this break in the voltage has dropped about as far as in the example of 3 only after 10 μs would be. 5 Thus, it clearly shows that the spark gaps essentially become conductive at the same time. The voltage curve falls directly to the level of the respective spark gap burning voltage. The residual voltage level can also lower than in the series circuit of 3 lie with the same spark gaps. However, this depends on the design of the components of the Zündkreisbeschaltung ZK.

D.h. mittels der vorgestellten Reihenschaltung wird eine verbesserte Anordnung zur Verfügung gestellt, die zum einen kostengünstig und zum anderen eine schnelle und sichere Absenkung der Restspannung zur Verfügung stellt. That By means of the presented series connection, an improved arrangement is made available which, on the one hand, is cost-effective and, on the other hand, provides a rapid and reliable lowering of the residual voltage.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden für die Erfindung Funkenstrecken mit Hilfselektroden, wie in EP 1 566 868 B1 der Anmelderin offenbart, eingesetzt, d.h. die Zündhilfselektroden H1, H2 sind in elektrisch leitender Verbindung an der ersten Hauptelektrode FSA1 der ersten Funkenstrecke FS1 bzw. in elektrisch leitender Verbindung an der zweiten Hauptelektrode FSA4 der zweiten Funkenstrecke FS2 angeordnet. Dabei kommt eine widerstandsbehaftete (resistive) leitfähige Verbindung zwischen der Hauptelektroden FSA1 einer ersten Funkenstrecke und einer ersten Hilfselektrode H1 bzw. zwischen der Hauptelektroden FSA4 einer zweiten Funkenstrecke und einer zweiten Hilfselektrode H2 zum Einsatz. Diese widerstandsbehafteten (resistiven) leitfähigen Verbindungen haben jedoch nur ein vergleichsweise geringes Stromtragevermögen. Überschreitet der Strom das Stromtragevermögen entsteht ein Lichtbogenplasma und in der Folge der hieraus resultierenden Ionisierung wird die Hauptzündstrecke zwischen den Hauptelektroden FSA1 und FSA2 bzw. FSA3 und FSA4 schneller leitfähig. In an advantageous embodiment, spark gaps with auxiliary electrodes, as in FIG EP 1 566 868 B1 Applicant discloses, used, ie the auxiliary ignition electrodes H 1 , H 2 are arranged in electrically conductive connection to the first main electrode FSA 1 of the first spark gap FS 1 or in electrically conductive connection to the second main electrode FSA 4 of the second spark gap FS 2 . In this case, a resistive (resistive) conductive connection between the main electrodes FSA 1 of a first spark gap and a first auxiliary electrode H 1 or between the main electrodes FSA 4 of a second spark gap and a second auxiliary electrode H 2 is used. However, these resistive (resistive) conductive compounds have only a comparatively low current carrying capacity. If the current exceeds the current carrying capacity, an arc plasma is generated and, as a result of the ionization resulting therefrom, the main ignition gap between the main electrodes FSA 1 and FSA 2 or FSA 3 and FSA 4 becomes more rapidly conductive.

Natürlich können auch andere Funkenstrecken mit anderen Hilfselektroden alternativ eingesetzt werden. Of course, other spark gaps with other auxiliary electrodes can alternatively be used.

In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Schaltkreis ZK einen Gasableiter GDT1 auf. D.h. auch hier kann das vorteilhafte Schaltverhalten von Gasableitern für den Zündkreis sinnvoll verwendet werden. Der Gasableiter GDT1 stellt die Isolation im Normalzustand her. Die Zündspannung des Gasableiters GDT1 liegt in einer vorteilhaften Ausgestaltung unterhalb der Zündspannung der Funkenstrecken, d.h. der Gasableiter GDT1 zündet sinnvollerweise vor der Hauptfunkenstrecke. In an embodiment of the invention, the circuit ZK has a gas arrester GDT 1 . That is, here too, the advantageous switching behavior of gas discharge tubes can be usefully used for the ignition circuit. The GDT 1 gas arrester produces the insulation in the normal state. The ignition voltage of the gas discharge line GDT 1 is in an advantageous embodiment below the ignition voltage of the spark gaps, ie the gas discharge GDT 1 ignited usefully before the main spark gap.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Schaltkreis ZK einen Varistor VAR1 aufweist. D.h. auch hier kann das vorteilhafte Schaltverhalten von Varistoren für den Zündkreis sinnvoll verwendet werden. In yet another embodiment of the invention, the circuit ZK has a varistor VAR 1 . This means that the advantageous switching behavior of varistors for the ignition circuit can also be usefully used here.

Natürlich kann der Schaltkreis ZK auch weitere Bauteile aufweisen, es hat sich jedoch gezeigt, dass das Schaltverhalten besonders günstig ist, wenn der Schaltkreis ZK sowohl einen Varistor VAR1 als auch eine Gasableiter GDT1 aufweist. Of course, the circuit ZK may also have other components, but it has been shown that the switching behavior is particularly favorable when the circuit ZK has both a varistor VAR 1 and a gas discharge GDT 1 .

Bei einem Ableitereignis zündet zunächst der Gasableiter GDT1 im Schaltkreis ZK. Der sich einstellende Strom fließt über beide Hilfselektroden H1 und H2. Erst wenn die Ionisation beider Funkenstrecken FS1 und FS2 im Wesentlichen abgeschlossen ist kommutiert der Strom auf die Funkenstrecke FSA1 und FSA2 bzw. FSA3 und FSA4 als Hauptableitpfad. Die Belastung (Stromintegral) des Schaltkreis ZK entspricht dem einer Einzelfunkenstrecke gleichen Bautyps, d.h. es muss nur eine geringere Belastung berücksichtigt werden, da es nicht zu einem verspäteten Zünden kommt. In the event of a discharge event, the gas discharger GDT 1 first ignites in the circuit ZK. The self-adjusting current flows through both auxiliary electrodes H 1 and H 2 . Only when the ionization of both spark gaps FS 1 and FS 2 is essentially completed does the current commute to the spark gap FSA 1 and FSA 2 or FSA 3 and FSA 4 as the main leakage path. The load (current integral) of the circuit ZK corresponds to that of a single spark gap of the same construction type, ie only a smaller load has to be taken into account, as it does not lead to a delayed ignition.

In der vorgestellten Schaltungsvariante sind die beiden Funkenstrecken FS1 und FS2 über eine „isolierte“ Elektrode verbunden. D.h. die Verbindung der beiden Funkenstrecken zwischen FSA2 und FSA3 ist Potenzial ungebunden. Hierdurch wird das gemeinsame Zünden sichergestellt. In the presented circuit variant, the two spark gaps FS 1 and FS 2 are connected via an "insulated" electrode. That is, the connection of the two spark gaps between FSA 2 and FSA 3 is unbound potential. This ensures the common ignition.

D.h. bei einem Ableitereignis zündet zunächst der Gasableiter GDT1 im Schaltkreis ZK. Der sich einstellende Strom fließt über beide Hilfselektroden H1 und H2. Erst wenn die Ionisation beider Funkenstrecken FS1 und FS2 im Wesentlichen abgeschlossen ist, kommutiert der Strom auf die Funkenstrecke FSA1 und FSA2 bzw. FSA3 und FSA4 als Hauptableitpfad. In other words, in the event of a discharge event, the gas discharger GDT 1 first ignites in the circuit ZK. The self-adjusting current flows through both auxiliary electrodes H 1 and H 2 . Only when the ionization of both spark gaps FS 1 and FS 2 is essentially completed, the current commutes to the spark gap FSA 1 and FSA 2 or FSA 3 and FSA 4 as the main leakage path.

In einer besonders kostengünstigen Variante sind die für die Reihenfunkenstrecke verwendeten einzelnen Funkenstrecken FS1 und FS2 im Wesentlichen baugleich. In a particularly cost-effective variant, the individual spark gaps FS 1 and FS 2 used for the series spark gap are essentially identical.

Mittels der vorgestellten Erfindung ist es somit möglich eine Zündverzugszeit kleiner oder gleich der Zündverzugszeit einer einzelnen Funkenstrecke zu erzielen. Die Restspannung wird dabei frühzeitig stark minimiert, d.h. stärker als bei einer normalen Reihenschaltung von Funkenstrecken. By means of the presented invention, it is thus possible to achieve an ignition delay time less than or equal to the ignition delay time of a single spark gap. The residual stress is thereby greatly minimized early, i. stronger than a normal series connection of spark gaps.

Ohne weiteres kann die Reihenschaltung auch in einem gemeinsamen Gehäuse G, wie in 4 dargestellt, lediglich mit den notwendigen Anschlüssen A1 und A2 bereitgestellt werden. The series connection can also be arranged in a common housing G, as in FIG 4 shown to be provided only with the necessary terminals A 1 and A 2 .

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

FS1, FS2 FS 1 , FS 2
Funkenstrecke radio link
FSA1, FSA2, FSA3, FSA4 FSA 1 , FSA 2 , FSA 3 , FSA 4
Hauptelektrodemain electrode
H1, H2 H 1 , H 2
Zündhilfselektrode auxiliary ignition
ZKZK
Schaltkreiscircuit
A1, A2 A 1 , A 2
Anschlüsse connections
GDT1, GDT2 GDT 1 , GDT 2
Gasableiter gas arrester
VAR1, VAR2 VAR 1 , VAR 2
Varistor varistor
GG
Gehäusecasing

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1566868 B1 [0005, 0026] EP 1566868 B1 [0005, 0026]

Claims (5)

Reihenfunkenstrecke mit zumindest einer ersten Funkenstrecke (FS1) mit einer ersten Hauptelektrode (FSA1) und einer zweiten Hauptelektrode (FSA2) und einer zweiten Funkenstrecke (FS2) mit einer ersten Hauptelektrode (FSA3) und einer zweiten Hauptelektrode (FSA4), wobei die zweite Hauptelektrode (FSA2) der ersten Funkenstrecke (FS1) mit der ersten Hauptelektrode (FSA3) der zweiten Funkenstrecke (FS2) in Reihe geschaltet ist, wobei jede der Funkenstrecken (FS1, FS2) über eine Zündhilfselektrode (H1, H2) verfügt, wobei die Zündhilfselektroden (H1, H2) über einen Schaltkreis (ZK) miteinander verbunden sind, wobei die erste Hauptelektrode (FSA1) der ersten Funkenstrecke (FS1) und die zweite Hauptelektrode (FSA4) der zweiten Funkenstrecke (FS2) als Anschlüsse (A1, A2) für die Reihenfunkenstrecke zur Verfügung stehen. Series spark gap with at least one first spark gap (FS 1 ) with a first main electrode (FSA 1 ) and a second main electrode (FSA 2 ) and a second spark gap (FS 2 ) with a first main electrode (FSA 3 ) and a second main electrode (FSA 4 ) wherein the second main electrode (FSA 2 ) of the first spark gap (FS 1 ) is connected in series with the first main electrode (FSA 3 ) of the second spark gap (FS 2 ), each of the spark gaps (FS 1 , FS 2 ) via a starting auxiliary electrode (H 1 , H 2 ), wherein the auxiliary ignition electrodes (H 1 , H 2 ) via a circuit (ZK) are interconnected, wherein the first main electrode (FSA 1 ) of the first spark gap (FS 1 ) and the second main electrode (FSA 4 ) of the second spark gap (FS 2 ) as terminals (A 1 , A 2 ) are available for the series spark gap. Reihenfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündhilfselektroden (H1, H2) in elektrisch leitender Verbindung an der ersten Hauptelektrode (FSA1) der ersten Funkenstrecke (FS1) bzw. in elektrisch leitender Verbindung an der zweiten Hauptelektrode (FSA4) der zweiten Funkenstrecke (FS2) angeordnet ist. Series spark gap according to claim 1, characterized in that the auxiliary ignition electrodes (H 1 , H 2 ) in electrically conductive connection to the first main electrode (FSA 1 ) of the first spark gap (FS 1 ) or in electrically conductive connection to the second main electrode (FSA 4th ) of the second spark gap (FS 2 ) is arranged. Reihenfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (ZK) einen Gasableiter (GDT1) aufweist. Series spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit (ZK) has a gas discharge (GDT 1 ). Reihenfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkreis (ZK) einen Varistor (VAR1) aufweist. Series spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that the circuit (ZK) has a varistor (VAR 1 ). Reihenfunkenstrecke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Funkenstrecke (FS1) und die zweite Funkenstrecke (FS2) im Wesentlichen baugleich sind. Series spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that the first spark gap (FS 1 ) and the second spark gap (FS 2 ) are substantially identical.
DE102013225835.6A 2013-12-13 2013-12-13 series spark gap Active DE102013225835B4 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013225835.6A DE102013225835B4 (en) 2013-12-13 2013-12-13 series spark gap
CN201480064078.8A CN105723579B (en) 2013-12-13 2014-11-13 A kind of series gap
EP14799391.9A EP3080881A1 (en) 2013-12-13 2014-11-13 Series spark gap
PCT/EP2014/074440 WO2015086248A1 (en) 2013-12-13 2014-11-13 Series spark gap

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013225835.6A DE102013225835B4 (en) 2013-12-13 2013-12-13 series spark gap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013225835A1 true DE102013225835A1 (en) 2015-06-18
DE102013225835B4 DE102013225835B4 (en) 2022-10-06

Family

ID=51903892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013225835.6A Active DE102013225835B4 (en) 2013-12-13 2013-12-13 series spark gap

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3080881A1 (en)
CN (1) CN105723579B (en)
DE (1) DE102013225835B4 (en)
WO (1) WO2015086248A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014015609B3 (en) * 2014-10-23 2016-03-10 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters
DE102019102192B3 (en) * 2019-01-29 2020-02-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters
DE102019102196A1 (en) 2019-01-29 2020-07-30 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016006668B4 (en) * 2016-05-31 2018-09-27 DEHN + SÖHNE GmbH + Co. KG. Surge protection system for a single-, three- or multi-phase power supply network

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4860156A (en) * 1987-09-04 1989-08-22 Asea Brown Boveri Ab Overvoltage protective circuit
DE10245144C5 (en) * 2002-07-08 2007-10-31 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Overvoltage protection arrangement with a spark gap as coarse protection element
EP1566868B1 (en) 2004-02-23 2009-12-09 Phoenix Contact GmbH & Co. KG Overvoltage arrester element and ignition device for an overvoltage arrester element
DE102012022399A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg ignition circuit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2902579B1 (en) * 2006-06-19 2008-10-03 Soule Prot Surtensions Sa OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE ASSOCIATED IN SERIES WITH MULTIPLE SIMULTANEOUS ACTUATION LATHERS AND METHODS RELATING THERETO
CN101895108B (en) * 2009-05-19 2012-10-17 上海电科电器科技有限公司 Surge protection system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4860156A (en) * 1987-09-04 1989-08-22 Asea Brown Boveri Ab Overvoltage protective circuit
DE10245144C5 (en) * 2002-07-08 2007-10-31 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Overvoltage protection arrangement with a spark gap as coarse protection element
EP1566868B1 (en) 2004-02-23 2009-12-09 Phoenix Contact GmbH & Co. KG Overvoltage arrester element and ignition device for an overvoltage arrester element
DE102012022399A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg ignition circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014015609B3 (en) * 2014-10-23 2016-03-10 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters
DE102019102192B3 (en) * 2019-01-29 2020-02-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters
DE102019102196A1 (en) 2019-01-29 2020-07-30 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters
DE102019102196B4 (en) 2019-01-29 2023-02-09 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Surge arresters

Also Published As

Publication number Publication date
EP3080881A1 (en) 2016-10-19
CN105723579A (en) 2016-06-29
CN105723579B (en) 2018-04-13
WO2015086248A1 (en) 2015-06-18
DE102013225835B4 (en) 2022-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012022399A1 (en) ignition circuit
EP3304671B1 (en) Overvoltage protection circuit
EP2568480A2 (en) Overvoltage protection device
DE102013225835B4 (en) series spark gap
EP2989700B1 (en) Circuit arrangement for surge protection in dc supply circuits
DE102013108658B4 (en) Spark gap assembly and electronic component
DE102017218584B4 (en) Gas-filled surge arrester and surge protection circuit
DE10164232A1 (en) Multipole surge protection system and method for the safe operation of a multipole surge protection system
DE10114592A1 (en) Spark gap for lightning current has dimensions of control capacitors given by number of capacitors, control capacitance, safety factor, line capacitance, peak overvoltage, protection level
EP1077519B1 (en) Method of operating an overvoltage protection device and overvoltage protection device with at least one coarse and one fine protection element
DE102014102065B4 (en) Ignition element for use with an overvoltage protection element, overvoltage protection element and method for producing an ignition element
DE1922814A1 (en) Spark gap arrangement for flashover protection
DE19952004A1 (en) Method for operating an overvoltage protection device and overvoltage protection device with at least one coarse protection and one fine protection element
EP3588706B1 (en) Spark gap assembly with two spark ignition circuits
EP4073892B1 (en) Device for dissipating surges and use thereof
DE102018129679A1 (en) Surge protection device with thermal overload protection device
DE3109883C2 (en) Surge protection circuit for electrical systems
DE102016006668A1 (en) Surge protection system for a single or multi-phase power supply network
DE102019109543B3 (en) Multiple spark gap in stack arrangement with high voltage trigger circuit
DE202015102834U1 (en) Overvoltage protection circuit
EP3972064A1 (en) Spark gap assembly with ignition device for protecting a high voltage device and ignition device for same
DE202020102892U1 (en) Surge protection arrangement
EP3329564B1 (en) Circuit assembly for electronically actuating triggerable surge arresters
DE102020133372A1 (en) Surge protection device
EP4270688A1 (en) Multiple spark gap arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: RCD-PATENT GIESEN, SCHMELCHER & GRIEBEL PATENT, DE

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final