DE102014015611B4

DE102014015611B4 - Surge arresters

Info

Publication number: DE102014015611B4
Application number: DE102014015611.7A
Authority: DE
Inventors: Thomas Meyer; Jan-Erik Schmutz
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: DE102014015611A1; CN105552721B; CN105552721A

Abstract

Überspannungsableiter zum Einsatz in der Stromversorgung von Niederspannungsnetzen, mit einem Gehäuse (2), mit zwei einander axial gegenüberliegenden Hauptelektroden (3, 4), deren elektrische Anschlussbereiche (3a, 4a) aus dem Gehäuse (2) herausgeführt sind, mit einer im Inneren des Gehäuses (2) zwischen den beiden Hauptelektroden (3, 4) ausgebildeten Lichtbogenbrennkammer (5) und mit einer zumindest eine Zündelektrode (6) aufweisenden Zündhilfe, wobei zwischen den beiden Hauptelektroden (3, 4) eine Funkenstrecke ausgebildet ist, so dass beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden (3, 4) ein Lichtbogen in der Lichtbogenbrennkammer (5) entsteht und wobei die beiden Hauptelektroden (3, 4) jeweils von einem Isolationskörper (7, 8) umgeben sind,wobei eine Hauptelektrode (4) eine Bohrung aufweist, durch die sich der elektrische Anschlussbereich (6a) der Zündelektrode (6) aus dem Gehäuse (2) nach außen erstreckt, wobei sich die Bohrung durch den Anschlussbereich (4a) der Hauptelektrode (4) erstreckt, sodass keine Durchbrechung des die Hauptelektrode (4) umgebenden Isolationskörpers (7) erforderlich ist,und wobei die dem Anschlussbereich (6a) abgewandte Stirnseite (6b) der Zündelektrode (6) einen geringeren Abstand zur gegenüberliegenden Hauptelektrode (3) aufweist als die dem Anschlussbereich (4a) abgewandte Stirnseite (4b) der Hauptelektrode (4).Surge arrester for use in the power supply of low-voltage networks, with a housing (2), with two main electrodes (3, 4) lying axially opposite one another, whose electrical connection areas (3a, 4a) are brought out of the housing (2), with a housing (2) between the two main electrodes (3, 4) and with an ignition aid having at least one ignition electrode (6), a spark gap being formed between the two main electrodes (3, 4) so that when the Spark gap between the two main electrodes (3, 4) creates an arc in the arc combustion chamber (5) and the two main electrodes (3, 4) are each surrounded by an insulating body (7, 8), with one main electrode (4) having a bore , through which the electrical connection area (6a) of the ignition electrode (6) extends outwards from the housing (2), the bore through the connection area (4a) de r main electrode (4), so that no opening of the insulating body (7) surrounding the main electrode (4) is required, and the end face (6b) of the ignition electrode (6) facing away from the connection area (6a) is at a smaller distance from the opposite main electrode (3 ) as the end face (4b) of the main electrode (4) facing away from the connection area (4a).

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter zum Einsatz in der Stromversorgung von Niederspannungsnetzen, mit einem Gehäuse, mit zwei einander axial gegenüberliegenden Hauptelektroden, deren elektrische Anschlussbereiche aus dem Gehäuse herausgeführt sind, mit einer im Inneren des Gehäuses zwischen den beiden Hauptelektroden ausgebildeten Lichtbogenbrennkammer und mit einer zumindest eine Zündelektrode aufweisenden Zündhilfe, wobei zwischen den beiden Hauptelektroden eine Funkenstrecke ausgebildet ist, so dass beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden ein Lichtbogen in der Lichtbogenbrennkammer entsteht.The invention relates to a surge arrester for use in the power supply of low-voltage networks, with a housing, with two main electrodes located axially opposite one another, whose electrical connection areas are led out of the housing, with an arc combustion chamber formed inside the housing between the two main electrodes, and with at least one Ignition electrode having ignition aid, wherein a spark gap is formed between the two main electrodes, so that when the spark gap is ignited between the two main electrodes, an arc is formed in the arc combustion chamber.

In Niederspannungsnetzen werden zum Schutz vor Überspannungen häufig Überspannungsableiter auf Basis von Funkenstrecken eingesetzt, d. h. Überspannungsableiter deren wesentlicher Bestandteil eine Funkenstrecke ist, die bei einer bestimmten Überspannung anspricht, wobei beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen entsteht. Da Überspannungsableiter mit Funkenstrecken auch zum Schutz vor Blitzeinschlag eingesetzt werden, können sehr hohe und steil ansteigende Ströme mit Werten bis in den dreistelligen kA-Bereich über die Funkenstrecke fließen. Aufgrund der dabei im Inneren des Überspannungsableiters auftretenden Drücke sind derartige Überspannungsableiter in der Regel in druckfesten Gehäusen angeordnet, die häufig aus Metall, insbesondere aus Stahl bestehen.In low-voltage networks, surge arresters based on spark gaps are often used to protect against overvoltages, i. H. Surge arrester, the essential part of which is a spark gap that responds to a certain overvoltage, whereby an arc is created between the two electrodes when the spark gap is ignited. Since surge arresters with spark gaps are also used to protect against lightning strikes, very high and steeply rising currents with values in the three-digit kA range can flow through the spark gap. Due to the pressures that occur inside the surge arrester, such surge arresters are usually arranged in flameproof housings, which are often made of metal, in particular steel.

Überspannungsableiter mit einer Funkenstrecke als Ableiter haben zwar den Vorteil einer hohen Stoßstromtragfähigkeit, jedoch auch den Nachteil einer relativ hohen und auch nicht sonderlich konstanten Ansprechspannung. Daher werden zur Zündung von Funkenstrecken bereits seit langem unterschiedliche Arten von Zündhilfen verwendet, mit deren Hilfe die Ansprechspannung der Funkenstrecke bzw. des Überspannungsableiters verringert wird. Dabei werden in der Regel Zündhilfen verwendet, die mindestens eine Zündelektrode aufweisen, die über einen externen Schaltkreis mit einem Potential verbunden wird, das sich von den an den beiden Hauptelektroden anliegenden Potentialen unterscheidet.Although surge arresters with a spark gap as arrester have the advantage of a high surge current carrying capacity, they also have the disadvantage of a relatively high and not particularly constant response voltage. For this reason, different types of ignition aids have long been used to ignite spark gaps, with the help of which the response voltage of the spark gap or of the surge arrester is reduced. In this case, as a rule, ignition aids are used which have at least one ignition electrode which is connected via an external circuit to a potential which differs from the potentials present at the two main electrodes.

So ist beispielsweise aus der DE 198 03 636 A1 ein Überspannungsschutzelement mit zwei Elektroden und einer zwischen den Elektroden ausgebildeten Funkenstrecke bekannt, das neben den beiden Hauptelektroden noch zwei eine Zündfunkenstrecke bildende Zündelektroden als Teil der Zündhilfe aufweist. Darüber hinaus gehört zu der Zündhilfe noch ein Zündkreis mit einem Zündschaltelement, wobei der Zündkreis mit dem Zündschaltelement für ein Ansprechen der Zündfunkenstrecke sorgt, wenn eine entsprechende Überspannung an dem Überspannungsschutzelement anliegt. Das Ansprechen der Zündfunkenstrecke führt zu einer Ionisierung der in der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden vorhandenen Luft, so dass es nach dem Ansprechen der von den beiden Zündelektroden gebildeten Zündfunkenstrecke schlagartig zu einem Ansprechen bzw. Zünden der Hauptfunkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden kommt.For example, from the DE 198 03 636 A1 An overvoltage protection element with two electrodes and a spark gap formed between the electrodes is known, which in addition to the two main electrodes also has two ignition electrodes forming an ignition spark gap as part of the ignition aid. The ignition aid also includes an ignition circuit with an ignition switching element, the ignition circuit with the ignition switching element ensuring that the ignition spark gap responds when a corresponding overvoltage is present at the overvoltage protection element. When the ignition spark gap responds, the air in the spark gap between the two main electrodes is ionized, so that after the ignition spark gap formed by the two ignition electrodes has responded, the main spark gap between the two main electrodes suddenly responds or ignites.

Die DD 290 123 A7 offenbart eine gas- oder luftgefüllte Funkenstrecke, die durch eine zentrale Hilfselektrode getriggert wird, wobei die Triggerelektrode hinter der Elektrodenoberfläche in einer Bohrung in einer der Hauptelektroden angeordnet ist. Die Triggerelektrode ist dabei gegenüber der in der Bohrung angeordneten Isolation und gegenüber der Stirnseite der Hauptelektrode zurückgesetzt, sodass die dem Anschlussbereich abgewandte Stirnseite der Triggerelektrode einen größeren Abstand zur gegenüberliegenden Hauptelektrode aufweist als die entsprechende Stirnseite der Hauptelektrode.the DD 290 123 A7 discloses a gas- or air-filled spark gap which is triggered by a central auxiliary electrode, the triggering electrode being arranged behind the electrode surface in a bore in one of the main electrodes. The trigger electrode is set back from the insulation arranged in the bore and from the end face of the main electrode, so that the end face of the trigger electrode facing away from the connection area is at a greater distance from the opposite main electrode than the corresponding end face of the main electrode.

Die DE 101 40 950 A1 offenbart einen gekapselten Überspannungsableiter auf Funkenstreckenbasis mit großflächigen, gegenüberliegenden, scheibenförmigen Elektroden und einer zwischen den Elektroden befindlichen Lichtbogenbrennkammer, der von mindestens einer Prallwand umschlossen ist. Bei einer Ausführungsform ist innerhalb einer Bohrung in einer Hauptelektrode eine Zündelektrode angeordnet, deren Stirnseite mit der Oberfläche der Hauptelektrode abschließt. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls eine stiftförmige Zündelektrode vorgesehen ist, ist die Zündelektrode zurückgesetzt in einer Bohrung in einer Hauptelektrode angeordnet, wobei ein Isolierteil das obere Ende der Zündelektrode kreisringförmig übergreift.the DE 101 40 950 A1 discloses an encapsulated surge arrester based on a spark gap with large-area, opposing, disk-shaped electrodes and an arc combustion chamber located between the electrodes, which arc chamber is enclosed by at least one baffle. In one embodiment, an ignition electrode is arranged within a bore in a main electrode, the end face of which ends with the surface of the main electrode. According to a further exemplary embodiment, in which a pin-shaped ignition electrode is also provided, the ignition electrode is arranged set back in a bore in a main electrode, with an insulating part enclosing the upper end of the ignition electrode in the shape of a circular ring.

Aus der DE 103 38 835 A1 ist ein eingangs beschriebener Überspannungsableiter bekannt, bei dem der Abstand zwischen den beiden Elektroden so groß gewählt ist, dass die Lichtbogenspannung größer als die erwartete Netzspannung ist. Dadurch soll das Auftreten eines Netzfolgestromes verhindert werden. Damit die Ansprechspannung dieses Überspannungsableiters durch den relativ großen Abstand der beiden Elektroden der Funkenstrecke nicht zu groß ist, ist eine Zündhilfe vorgesehen, durch die die gewünschte Ansprechspannung des Überspannungsableiters eingestellt werden kann.From the DE 103 38 835 A1 a surge arrester as described at the outset is known, in which the distance between the two electrodes is selected to be large enough for the arc voltage to be greater than the expected mains voltage. This is to prevent the occurrence of a mains follow current. To ensure that the response voltage of this surge arrester is not too great due to the relatively large distance between the two electrodes of the spark gap, an ignition aid is provided by which the desired response voltage of the surge arrester can be set.

Bei dem bekannten Überspannungsableiter weist die Zündhilfe neben einer Zündelektrode noch ein Zündelement und ein Spannungsschaltelement auf, wobei die Zündelektrode und das Zündelement innerhalb des metallischen Gehäuses angeordnet sind und mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung stehen. Beim Auftreten einer Überspannung, die größer als die Ansprechspannung des Spannungsschaltelements ist, fließt dabei zunächst ein Strom vom ersten Anschluss des Überspannungsableiters über das Spannungsschaltelement und das Gehäuse zur Zündelektrode. Da das resistive Zündelement auf der einen Seite mit der Zündelektrode und auf der anderen Seite mit der zugeordneten Hauptelektrode in Berührung steht, fließt der Strom von der Zündelektrode über das Zündelement zur zugeordneten Hauptelektrode. Dabei führt der Stromfluss über das Zündelement zu einer Entladung bzw. einem Initiallichtbogen zwischen der Zündelektrode und der dem Zündelement zugeordneten Hauptelektrode, wodurch die Lichtbogenbrennkammer mit ionisiertem Gas gefüllt wird, so dass es dann zu einem Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden kommt. Auch wenn sich die in der DE 103 38 835 A1 beschriebene Zündhilfe in der Praxis sehr bewährt hat, so erfordert der elektrische Anschluss der Zündelektrode über das metallische Gehäuse einen erhöhten Aufwand zur Isolation des Gehäuses gegenüber den beiden Hauptelektroden und der Lichtbogenbrennkammer und dem darin entstehenden ionisierten heißen Gas.In the known surge arrester, the ignition aid has an ignition element and a voltage switching element in addition to an ignition electrode, with the ignition electrode and the ignition element being arranged inside the metallic housing and are in communication with the arc combustion chamber. When an overvoltage occurs that is greater than the response voltage of the voltage switching element, a current initially flows from the first connection of the surge arrester via the voltage switching element and the housing to the ignition electrode. Since the resistive ignition element is in contact with the ignition electrode on one side and with the associated main electrode on the other side, the current flows from the ignition electrode via the ignition element to the associated main electrode. The current flow via the ignition element leads to a discharge or an initial arc between the ignition electrode and the main electrode assigned to the ignition element, as a result of which the arc combustion chamber is filled with ionized gas, so that the spark gap between the two main electrodes is then ignited. Even if the in the DE 103 38 835 A1 the ignition aid described has proven very effective in practice, the electrical connection of the ignition electrode via the metallic housing requires increased effort to insulate the housing from the two main electrodes and the arc combustion chamber and the ionized hot gas produced therein.

Auch aus der EP 1 992 051 B1 ist ebenfalls ein Überspannungsableiter mit einem metallischen Außengehäuse und zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Hauptelektroden, zwischen denen die Lichtbogenbrennkammer ausgebildet ist, sowie einer Zündelektrode bekannt. Zur Positionierung der drei Elektroden in dem metallischen Gehäuse sind die Elektroden jeweils in einem Zentrierkörper eingebettet, wobei zumindest der Zentrierkörper einer Hauptelektrode und der Zündelektrode aus einem Isoliermaterial besteht. Bei diesem bekannten Überspannungsableiter ist die Zündelektrode somit gegenüber dem metallischen Gehäuse isoliert, so dass das Gehäuse nicht zum elektrischen Anschluss der Zündelektrode genutzt werden kann.Also from the EP 1 992 051 B1 also discloses a surge arrester with a metallic outer housing and two main electrodes arranged inside the housing, between which the arc combustion chamber is formed, and an ignition electrode. To position the three electrodes in the metallic housing, the electrodes are each embedded in a centering body, with at least the centering body of a main electrode and the ignition electrode being made of an insulating material. In this known surge arrester, the ignition electrode is thus insulated from the metallic housing, so that the housing cannot be used to electrically connect the ignition electrode.

Der Anschluss der Zündelektrode erfolgt dabei über einen isolierten, bandförmigen Leiter, dessen erstes, abisoliertes Ende durch eine außermittig angeordnete Bohrung in einer Hauptelektrode mit der Zündelektrode verbunden ist und dessen zweites Ende durch einen spaltförmigen Raum zwischen der Außenseite der Hauptelektrode und dem zugehörigen Zentrierkörper nach außen geführt ist. Auch wenn der verwendete bandförmige Leiter nur eine sehr geringe Dicke aufweisen soll, so stellt der spaltförmige Raum für den Leiter eine Durchbrechung der Isolation dar, wodurch die Isolation geschwächt wird. Darüber hinaus ist die Ausbildung des Spaltes in dem Zentrierkörper mit einem erhöhten Fertigungsaufwand verbunden.The ignition electrode is connected via an insulated, strip-shaped conductor whose first, stripped end is connected to the ignition electrode through an eccentrically arranged bore in a main electrode and whose second end is connected to the outside through a gap-shaped space between the outside of the main electrode and the associated centering body is led. Even if the band-shaped conductor used is to have only a very small thickness, the gap-shaped space for the conductor represents a breach in the insulation, which weakens the insulation. In addition, the formation of the gap in the centering body is associated with increased production costs.

Ein ganz ähnlicher Überspannungsableiter mit einem metallischen Außengehäuse und zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten Hauptelektroden, zwischen denen die Lichtbogenbrennkammer ausgebildet ist, sowie einer Zündelektrode ist aus der DE 10 2006 020 129 A1 bekannt. Gemäß dem in dieser Druckschrift offenbarten zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt der Anschluss der Zündelektrode nicht über einen isolierten, bandförmigen Leiter, sondern über ein Federkontaktteil, das sich durch eine Bohrung im Zentrierkörper und eine außermittige Bohrung in einer Hauptelektrode zur Zündelektrode im Inneren des Überspannungsableiters erstreckt.A very similar surge arrester with a metallic outer housing and two main electrodes arranged inside the housing, between which the arc combustion chamber is formed, and an ignition electrode is known from DE 10 2006 020 129 A1 famous. According to the second exemplary embodiment disclosed in this document, the ignition electrode is not connected via an insulated, ribbon-shaped conductor, but via a spring contact part that extends through a bore in the centering body and an eccentric bore in a main electrode to the ignition electrode inside the surge arrester.

Die US 3 450 922 A offenbart ebenfalls einen Überspannungsableiter mit einem Gehäuse, zwei innerhalb des Gehäuses angeordneten, einander gegenüberliegenden T-förmigen Hauptelektroden und einer stiftförmigen Zündelektrode. Die Anschlussbereiche der beiden Hauptelektroden erstrecken sich jeweils durch eine entsprechende Öffnung in einer Endplatte des Gehäuses nach außen, wobei zur Abdichtung der Öffnungen jeweils ein Dichtelement vorgesehen ist. Die Zündelektrode, deren Längsachse seitlich zur Längsachse der beiden Hauptelektroden verläuft, erstreckt sich mit ihrem Anschlussbereich ebenfalls durch eine Öffnung in einer Endplatte des Gehäuse, wobei auch hier zur Abdichtung ein Dichtelement vorgesehen ist. Mit ihrem dem Anschlussbereich abgewandten Ende ist die Zündelektrode in einer Bohrung in dem senkrecht zur Achsrichtung verlaufenden Schenkel einer Hauptelektrode angeordnet, wobei die Stirnfläche der Zündelektrode bündig zur Stirnfläche der entsprechenden Hauptelektrode angeordnet ist.the U.S. 3,450,922A also discloses a surge arrester having a housing, two opposed T-shaped main electrodes disposed within the housing, and a pin-shaped ignition electrode. The connection areas of the two main electrodes each extend outwards through a corresponding opening in an end plate of the housing, with a sealing element being provided in each case for sealing the openings. The ignition electrode, whose longitudinal axis runs laterally to the longitudinal axis of the two main electrodes, also extends with its connection area through an opening in an end plate of the housing, with a sealing element also being provided here for sealing purposes. With its end facing away from the connection area, the ignition electrode is arranged in a bore in the leg of a main electrode running perpendicular to the axial direction, the end face of the ignition electrode being arranged flush with the end face of the corresponding main electrode.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs beschriebenen Überspannungsableiter derart weiterzuentwickeln, dass die zuvor genannten Nachteile nach Möglichkeit vermieden werden. Insbesondere soll dabei der elektrische Anschluss der Zündelektrode auf möglichst einfache Art und Weise erfolgen, wobei sich der Aufwand zur Isolation der Elektroden zueinander und gegenüber dem Gehäuse möglichst nicht erhöhen soll.The present invention is therefore based on the object of further developing a surge arrester as described at the outset in such a way that the aforementioned disadvantages are avoided as far as possible. In particular, the electrical connection of the ignition electrode should be as simple as possible, with the cost of insulating the electrodes from one another and from the housing not increasing if possible.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Überspannungsableiter, bei dem die beiden Hauptelektroden jeweils von einem Isolationskörper umgeben sind, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass eine der beiden Hauptelektroden eine Bohrung aufweist, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der Zündelektrode aus dem Gehäuse nach außen erstreckt, so dass keine Durchbrechung des die Hauptelektrode umgebenden Isolationskörpers erforderlich ist. Erfindungsgemäß erfolgt somit der Anschluss der Zündelektrode weder über das Gehäuse noch über einen bandförmigen Leiter, sondern durch die Durchführung des Anschlussbereichs der Zündelektrode durch eine in der Hauptelektrode ausgebildete Bohrung. Die Zündelektrode ist dabei so ausgebildet, dass die dem Anschlussbereich abgewandte Stirnseite der Zündelektrode einen geringeren Abstand zur gegenüberliegenden Hauptelektrode aufweist als die dem Anschlussbereich abgewandte Stirnseite der zugeordneten Hauptelektrode.In the case of the surge arrester described at the outset, in which the two main electrodes are each surrounded by an insulating body, this object is achieved with the features of patent claim 1 in that one of the two main electrodes has a bore through which the electrical connection area of the ignition electrode protrudes from the housing extends outwards, so that no opening of the insulating body surrounding the main electrode is required. According to the invention, the ignition electrode is therefore connected neither via the housing nor via a strip-shaped conductor, son Then by passing the connection area of the ignition electrode through a hole formed in the main electrode. The ignition electrode is designed in such a way that the end face of the ignition electrode facing away from the connection area is at a smaller distance from the opposite main electrode than the end face of the associated main electrode which faces away from the connection area.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist die Zündelektrode eine Bohrung auf, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der einen Hauptelektrode aus dem Gehäuse nach außen erstreckt. Bei dieser alternativen Ausgestaltung ist gemäß Patentanspruch 6 erfindungsgemäß vorgesehen, dass die dem Anschlussbereich abgewandte Stirnseite dieser Hauptelektrode einen geringeren Abstand zur gegenüberliegenden Hauptelektrode aufweist, als die dem Anschlussbereich abgewandte Stirnseite der Zündelektrode.According to an alternative embodiment of the surge arrester according to the invention, the ignition electrode has a bore through which the electrical connection area of the one main electrode extends outwards from the housing. In this alternative embodiment, it is provided according to claim 6 according to the invention that the end face of this main electrode facing away from the connection area has a smaller distance to the opposite main electrode than the end face of the ignition electrode facing away from the connection area.

Durch die Durchführung des Anschlussbereichs der einen Elektrode durch die Bohrung in der anderen Elektrode wird die Isolierung der die Bohrung aufweisenden Elektrode zum Gehäuse nicht beeinflusst. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Überspannungsableiter den Vorteil auf, dass sowohl die Elektroden als auch die verwendeten Isolierkörper rotationssymmetrisch ausgebildet sein können, was deren Herstellung vereinfacht. Schließlich hat der erfindungsgemäße Überspannungsableiter den Vorteil, dass sich durch die Durchführung des Anschlussbereichs der einen Elektrode - Zündelektrode oder Hauptelektrode - durch die Bohrung in der zweiten Elektrode - Hauptelektrode oder Zündelektrode - der benötigte Bauraum innerhalb des Gehäuses nicht erhöht. Dies ist deshalb vorteilhaft, da moderne Überspannungsableiter zunehmend eine möglichst geringe Baugröße aufweisen sollen, so dass der zur Verfügung stehende Bauraum innerhalb des Gehäuses sehr begrenzt ist.Passing the connection area of one electrode through the hole in the other electrode does not affect the insulation of the electrode having the hole from the housing. In addition, the surge arrester according to the invention has the advantage that both the electrodes and the insulating bodies used can be of rotationally symmetrical design, which simplifies their production. Finally, the surge arrester according to the invention has the advantage that the installation space required within the housing is not increased by leading the connection area of one electrode—ignition electrode or main electrode—through the bore in the second electrode—main electrode or ignition electrode. This is advantageous because modern surge arresters should increasingly have the smallest possible size, so that the space available within the housing is very limited.

Zuvor ist ausgeführt worden, dass entweder eine der beiden Hauptelektroden eine Bohrung aufweist, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der Zündelektrode erstreckt, oder die Zündelektrode eine Bohrung aufweist, durch die sich der elektrische Anschlussbereich einer der beiden Hauptelektroden erstreckt. Beiden Alternativen ist dabei gemeinsam, dass die eine Hauptelektrode und die Zündelektrode koaxial zueinander angeordnet sind, wobei eine der beiden Elektroden - Hauptelektrode oder Zündelektrode - eine Bohrung aufweist, durch die der Anschlussbereich der anderen Elektrode - Zündelektrode oder Hauptelektrode - hindurchgeführt ist.It was previously stated that either one of the two main electrodes has a bore through which the electrical connection area of the ignition electrode extends, or the ignition electrode has a bore through which the electrical connection area of one of the two main electrodes extends. What both alternatives have in common is that one main electrode and the ignition electrode are arranged coaxially with one another, with one of the two electrodes—main electrode or ignition electrode—having a bore through which the connection area of the other electrode—ignition electrode or main electrode—is guided.

Zur Anordnung, Fixierung und Isolation des Anschlussbereichs in der Bohrung ist bei beiden Alternativen vorzugsweise eine zumindest den elektrischen Anschlussbereich der entsprechenden Elektrode umgebende Isolation in der Bohrung angeordnet. Weist - gemäß der ersten Ausgestaltung - die eine Hauptelektrode die Bohrung auf, so ist in dieser Bohrung eine zumindest den elektrischen Anschlussbereich der Zündelektrode umgebende Isolation angeordnet bzw. ausgebildet. Die zwischen dem durch die Bohrung sich erstreckenden Anschlussbereich der Zündelektrode und der Hauptelektrode eingebrachte Isolation bewirkt dabei - neben der elektrischen Isolation zwischen den Elektroden - auch eine sichere Positionierung und Fixierung der Zündelektrode.In order to arrange, fix and insulate the connection area in the bore, insulation surrounding at least the electrical connection area of the corresponding electrode is preferably arranged in the bore in both alternatives. If—according to the first embodiment—the one main electrode has the bore, then insulation surrounding at least the electrical connection area of the ignition electrode is arranged or formed in this bore. The insulation introduced between the connection area of the ignition electrode, which extends through the bore, and the main electrode causes—in addition to the electrical insulation between the electrodes—a secure positioning and fixing of the ignition electrode.

Da im Ableitfall im Inneren der Lichtbogenbrennkammer ein hoher Druck entstehen kann, besteht grundsätzlich die Gefahr, dass die Zündelektrode durch die Bohrung in der Hauptelektrode oder die Hauptelektrode durch die Bohrung in der Zündelektrode aus dem Gehäuse herausgedrückt werden kann. Um dies zu verhindern, sind die Hauptelektrode, die Zündelektrode und die Isolation geometrisch derart aufeinander abgestimmt, dass eine axiale Verschiebung der entsprechenden Elektrode - Zündelektrode oder Hauptelektrode - nach außen verhindert wird.Since high pressure can occur inside the arc combustion chamber in the event of discharge, there is always a risk that the ignition electrode can be pushed out of the housing through the hole in the main electrode or the main electrode through the hole in the ignition electrode. In order to prevent this, the main electrode, the ignition electrode and the insulation are geometrically matched to one another in such a way that an axial displacement of the corresponding electrode - ignition electrode or main electrode - to the outside is prevented.

Ist gemäß der ersten Variante der Erfindung der Anschlussbereich der Zündelektrode durch die Bohrung in einer Hauptelektrode aus dem Gehäuse herausgeführt, so sind somit die Bohrung in der Hauptelektrode, die Zündelektrode und die Isolation geometrisch derart ausgebildet, dass sich die Zündelektrode bei Auftreten eines hohen Druckes innerhalb der Lichtbogenbrennkammer an der Isolation und die Isolation an der Bohrung in der Hauptelektrode abstützen kann. Dies kann beispielsweise dadurch einfach realisiert werden, dass sowohl der Anschlussbereich der Zündelektrode als auch der Außendurchmesser der Isolation konisch ausgebildet sind, wobei sich der Durchmesser des Anschlussbereichs der Zündelektrode und der Außendurchmesser der Isolation vom innen nach außen verringert. Bei einer derartigen konischen Ausbildung des Außendurchmessers der Isolation ist dann auch der Innendurchmesser der Bohrung in der Hauptelektrode entsprechend konisch ausgebildet, d. h. der axiale Verlauf des Innendurchmessers der Bohrung ist auf den axialen Verlauf des Außendurchmessers der Isolation abgestimmt.If, according to the first variant of the invention, the connection area of the ignition electrode is led out of the housing through the hole in a main electrode, the hole in the main electrode, the ignition electrode and the insulation are geometrically designed in such a way that the ignition electrode moves inside when a high pressure occurs of the arc chamber on the insulation and the insulation on the hole in the main electrode. This can easily be implemented, for example, by conically forming both the connection area of the ignition electrode and the outer diameter of the insulation, with the diameter of the connection area of the ignition electrode and the outer diameter of the insulation decreasing from the inside to the outside. With such a conical design of the outer diameter of the insulation, the inner diameter of the bore in the main electrode is also correspondingly conical, i. H. the axial course of the inside diameter of the hole is matched to the axial course of the outside diameter of the insulation.

Weist gemäß der zweiten Alternative die Zündelektrode eine Bohrung auf, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der eine Hauptelektrode nach außen erstreckt, so gelten die zuvor gemachten Ausführungen entsprechend. Bei dieser Variante ist dann in der Bohrung in der Zündelektrode eine zumindest den elektrischen Anschlussbereich der Hauptelektrode umgebende Isolation angeordnet.If, according to the second alternative, the ignition electrode has a bore through which the electrical connection area of one main electrode extends to the outside, the statements made above apply accordingly. In this variant is then in the hole in the ignition electr rode arranged at least one surrounding the electrical connection area of the main electrode insulation.

Eingangs ist ausgeführt worden, dass die Zündhilfe, durch die die Ansprechspannung des Überspannungsableiters festgelegt wird, zumindest eine Zündelektrode aufweist. Die Zündelektrode kann dabei mit einem geringen Abstand zu einer der beiden Hauptelektroden angeordnet sein, so dass zwischen der Zündelektrode und der zugeordneten Hauptelektrode eine Zündfunkenstrecke ausgebildet ist. Ein Zünden der Zündfunkenstrecke führt dann zu einer Ionisation der Lichtbogenbrennkammer, so dass es dann auch zu einem Zünden der (Haupt-)funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden kommt.It was stated at the outset that the ignition aid, by which the response voltage of the surge arrester is determined, has at least one ignition electrode. The ignition electrode can be arranged at a small distance from one of the two main electrodes, so that an ignition spark gap is formed between the ignition electrode and the associated main electrode. Ignition of the ignition spark gap then leads to ionization of the arc combustion chamber, so that the (main) spark gap between the two main electrodes then also ignites.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters weist die Zündhilfe neben der Zündelektrode noch einen Zündschaltkreis und ein resistives Zündelement auf, wobei das Zündelement mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung steht und auf der einen Seite mit der Zündelektrode und auf der anderen Seite mit der zugeordneten Hauptelektrode in Berührung steht. Von ihrem grundsätzlichen Aufbau kann die Zündhilfe dann so ausgebildet sein, wie auch die in der DE 103 38 835 A1 beschriebene Zündhilfe aufgebaut ist, so dass nach dem Zünden des Zündschaltkreises zunächst ein Strom von der Zündelektrode über das Zündelement zur zugeordneten Hauptelektrode fließt. Im Unterschied zu dem aus der DE 103 38 835 A1 bekannten Überspannungsableiter erfolgt der elektrische Anschluss der Zündelektrode jedoch nicht über das Gehäuse sondern über den Anschlussbereich der Zündelektrode, der aus dem Gehäuse nach außen herausgeführt ist.According to an advantageous embodiment of the surge arrester according to the invention, the ignition aid has, in addition to the ignition electrode, an ignition circuit and a resistive ignition element, the ignition element being connected to the arc combustion chamber and being in contact with the ignition electrode on one side and with the associated main electrode on the other side stands. From its basic structure, the ignition aid can then be designed as well as in the DE 103 38 835 A1 described ignition aid is constructed so that after the ignition of the ignition circuit first a current flows from the ignition electrode via the ignition element to the associated main electrode. In contrast to the one from the DE 103 38 835 A1 However, in known surge arresters, the electrical connection of the ignition electrode is not made via the housing but via the connection area of the ignition electrode, which is led out of the housing to the outside.

Aufgrund der geringen Stromtragfähigkeit zumindest der mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung stehenden Oberfläche des Zündelements führt ein Stromfluss über das Zündelement zu Entladungen, was zu einer Ionisierung der Lichtbogenbrennkammer führt. Ist die Lichtbogenbrennkammer ausreichend mit ionisiertem Gas gefüllt, so kommt es zum Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden, so dass ein Lichtbogen zwischen den beiden Hauptelektroden ansteht, über den dann der abzuleitende Stoßstrom fließt.Due to the low current-carrying capacity of at least the surface of the ignition element that is connected to the arc combustion chamber, a current flow via the ignition element leads to discharges, which leads to ionization of the arc combustion chamber. If the arc combustion chamber is sufficiently filled with ionized gas, the spark gap between the two main electrodes is ignited, so that an arc is present between the two main electrodes, via which the surge current to be discharged then flows.

Weist bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter die Zündelektrode eine Bohrung auf, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der einen Hauptelektrode aus dem Gehäuse nach außen erstreckt, so weist die Hauptelektrode vorzugsweise im Querschnitt eine T-Form auf, wobei der in Axialrichtung verlaufende Schenkel der T-förmigen Hauptelektrode den elektrischen Anschlussbereich bildet, der sich durch die Bohrung in der Zündelektrode aus dem Gehäuse nach Außen erstreckt.If, in the surge arrester according to the invention, the ignition electrode has a bore through which the electrical connection area of one main electrode extends outwards from the housing, the main electrode preferably has a T-shape in cross section, with the leg running in the axial direction of the T-shaped Main electrode forms the electrical connection area, which extends through the hole in the ignition electrode from the housing to the outside.

Bei der Variante des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters, bei der eine Hauptelektrode eine Bohrung aufweist, durch die sich der elektrische Anschlussbereich der Zündelektrode aus dem Gehäuse nach außen erstreckt, kann die Zündelektrode im Querschnitt vorzugsweise T-förmig ausgebildet sein, so dass die Zündelektrode dann nur teilweise, nämlich mit ihrem in Achsrichtung verlaufenden Schenkel der T-förmigen Zündelektrode, der den Anschlussbereich bildet, innerhalb der Bohrung in der Hauptelektrode angeordnet ist. Der senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Schenkel der T-förmigen Zündelektrode befindet sich dagegen innerhalb der Lichtbogenbrennkammer, d. h. er ist räumlich zwischen den beiden sich gegenüberstehenden Stirnseiten der beiden Hauptelektroden angeordnet. Bei einer derartigen T-förmigen Ausbildung der Zündelektrode kann ein zur Zündhilfe gehörendes Zündelement dann durch den senkrecht zur Achsrichtung verlaufenden Schenkel der T-förmigen Zündelektrode abgedeckt sein, so dass das Zündelement gegenüber dem beim Anstehen eines Lichtbogens zwischen den beiden Hauptelektroden entstehenden heißen Gas in der Lichtbogenbrennkammer geschützt ist. Hierdurch kann die thermische Belastung des Zündelements reduziert werden.In the variant of the surge arrester according to the invention, in which a main electrode has a bore through which the electrical connection area of the ignition electrode extends outwards from the housing, the ignition electrode can preferably have a T-shaped cross section, so that the ignition electrode is then only partially namely with its leg of the T-shaped ignition electrode running in the axial direction, which forms the connection area, is arranged within the bore in the main electrode. In contrast, the leg of the T-shaped ignition electrode running perpendicular to the axial direction is located inside the arc combustion chamber, i. H. it is spatially arranged between the two opposing end faces of the two main electrodes. With such a T-shaped design of the ignition electrode, an ignition element belonging to the ignition aid can then be covered by the leg of the T-shaped ignition electrode running perpendicular to the axial direction, so that the ignition element is protected from the hot gas produced when an arc is present between the two main electrodes Arc combustion chamber is protected. As a result, the thermal load on the ignition element can be reduced.

Darüber hinaus ist bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters zwischen der Stirnseite der Zündelektrode und der Stirnseite der gegenüberliegenden Hauptelektrode vorzugsweise eine Isolation angeordnet. Durch die Anordnung der Isolation wird verhindert, dass sich der Lichtbogen nach dem Ansprechen der Zündhilfe zwischen der Zündelektrode und der gegenüberliegenden Hauptelektrode ausbildet. Es wird somit sichergestellt, dass sich der Lichtbogen nach dem Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden ausbildet. Da der Abstand zwischen den beiden Hauptelektroden bei dieser Ausgestaltung des Überspannungsableiters größer ist als der Abstand zwischen der Zündelektrode und der gegenüberliegenden Hauptelektrode wird dadurch eine Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung erreicht, was sich positiv auf das Löschen eines evtl. anstehenden Netzfolgestromes auswirkt.In addition, in this embodiment of the surge arrester according to the invention, insulation is preferably arranged between the end face of the ignition electrode and the end face of the opposite main electrode. The arrangement of the insulation prevents the arc from forming between the ignition electrode and the opposite main electrode after the ignition aid has responded. This ensures that the arc forms between the two main electrodes after the spark gap has ignited. Since the distance between the two main electrodes in this design of the surge arrester is greater than the distance between the ignition electrode and the opposite main electrode, the arc burning voltage is increased, which has a positive effect on extinguishing any mains follow current that may be present.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Überspannungsableiter auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 6 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 eine vereinfachte schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Überspannungsableiters,
2 eine vereinfachte Darstellung einer Variante des Überspannungsableiters gemäß 1,
3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer grundsätzlich zweiten Ausführungsvariante eines Überspannungsableiters.

In detail, there are now a large number of possibilities for designing and developing the surge arrester according to the invention. For this purpose, reference is made both to the patent claims subordinate to patent claims 1 and 6 and to the following description of preferred exemplary embodiments in conjunction with the drawing. Show in the drawing

1 a simplified schematic representation of a first embodiment of a surge arrester,
2 a simplified representation of a variant of the surge arrester according to 1 ,
3 a simplified schematic representation of a fundamentally second embodiment variant of a surge arrester.

Die Figuren zeigen vereinfachte, schematische Darstellungen unterschiedlicher Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters 1, wobei der Überspannungsableiter 1 ein Gehäuse 2 mit zwei einander axial gegenüberliegenden Hauptelektroden 3 und 4 aufweist, zwischen denen eine Lichtbogenbrennkammer 5 ausgebildet ist. Wie im Stand der Technik üblich, sind die Anschlussbereiche 3a, 4a der beiden Hauptelektroden 3, 4 aus dem Gehäuse 2 herausgeführt, so dass der Überspannungsableiter 1 beispielsweise mit einer Phase L und dem Neutralleiter N eines Niederspannungsnetzes elektrisch verbunden werden kann. Neben den beiden Hauptelektroden 3, 4 ist in dem Gehäuse 2 des Überspannungsableiters 1 noch eine Zündelektrode 6 angeordnet, die Teil einer Zündhilfe ist, mit der die Ansprechspannung des Überspannungsableiters 1 eingestellt bzw. festgelegt werden kann. Die Zündhilfe sorgt dabei dafür, dass der Überspannungsableiter 1 bereits bei einer Überspannung anspricht, die wesentlich geringer als die Ansprechspannung der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden 3, 4 ist.The figures show simplified, schematic representations of different embodiment variants of the surge arrester 1 according to the invention, the surge arrester 1 having a housing 2 with two main electrodes 3 and 4 axially opposite one another, between which an arc combustion chamber 5 is formed. As is usual in the prior art, the connection areas 3a, 4a of the two main electrodes 3, 4 are brought out of the housing 2 so that the surge arrester 1 can be electrically connected, for example, to a phase L and the neutral conductor N of a low-voltage network. In addition to the two main electrodes 3, 4, an ignition electrode 6 is also arranged in the housing 2 of the surge arrester 1, which is part of an ignition aid with which the response voltage of the surge arrester 1 can be set or fixed. The ignition aid ensures that the overvoltage arrester 1 already responds to an overvoltage that is significantly lower than the response voltage of the spark gap between the two main electrodes 3, 4.

Bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen weist die zweite Hauptelektrode 4 eine Bohrung auf, durch die sich der elektrische Anschlussbereich 6a der Zündelektrode 6 aus dem Gehäuse 2 nach außen erstreckt. Der elektrische Anschluss der Zündelektrode 6 erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter 1 somit dadurch, dass das Zündpotential durch die in der Hauptelektrode 4 ausgebildete Bohrung in das Innere des Gehäuses 2 geführt wird. Dies hatte den Vorteil, dass keine Durchführung, beispielsweise in Form eines schmalen Kanals, oder einer sonstigen Durchbrechung des die Hauptelektrode 4 umgebenden Isolationskörpers 7 erforderlich ist. Auch wird die Abdichtung zwischen dem Gehäuse 2 und dem Isolationskörper 7 nicht beeinträchtigt. Die der Isolationen der beiden Hauptelektroden 3, 4 und des Inneren des Gehäuses 2 dienenden Isolationskörper 7, 8 müssen somit zum elektrischen Anschluss der Zündelektrode 6 nicht beeinflusst werden. Insbesondere können neben dem Gehäuse 2 und den beiden Hauptelektroden 3, 4 sowie der Zündelektrode 6 auch die Isolationskörper 7, 8 rotationssymmetrisch ausgebildet sein, was deren Herstellung vereinfacht. Außerdem führt die Durchführung des Anschlussbereichs 6a der Zündelektrode 6 durch die Hauptelektrode 4 auch nicht zu einer Vergrößerung des Bauraums innerhalb des Gehäuses 2.At the in the 1 and 2 In the exemplary embodiments illustrated, the second main electrode 4 has a bore through which the electrical connection area 6a of the ignition electrode 6 extends outwards from the housing 2 . In the case of the surge arrester 1 according to the invention, the ignition electrode 6 is electrically connected in that the ignition potential is conducted through the bore formed in the main electrode 4 into the interior of the housing 2 . This had the advantage that no feedthrough, for example in the form of a narrow channel, or any other opening in the insulating body 7 surrounding the main electrode 4 is required. Also, the seal between the housing 2 and the insulating body 7 is not impaired. The insulating bodies 7 , 8 serving to insulate the two main electrodes 3 , 4 and the interior of the housing 2 therefore do not have to be influenced for the electrical connection of the ignition electrode 6 . In particular, in addition to the housing 2 and the two main electrodes 3, 4 and the ignition electrode 6, the insulating bodies 7, 8 can also be rotationally symmetrical, which simplifies their production. In addition, the passage of the connection area 6a of the ignition electrode 6 through the main electrode 4 does not lead to an increase in the installation space within the housing 2.

Zur Fixierung und Isolierung des Anschlussbereichs 6a der Zündelektrode 6 ist in der Bohrung der Hauptelektrode 4 eine Isolation 9 angebracht, die den Anschlussbereich 6a des Zündelements 6 umgibt und die Bohrung vollständig ausfüllt. Das Ausführungsbeispiel des Überspannungsableiters 1 gemäß 2 unterscheidet sich dabei nur dadurch von dem Ausführungsbeispiel des Überspannungsableiters 1 gemäß 1, dass bei dem Überspannungsableiter 1 gemäß 2 der Anschlussbereich 6a der Zündelektrode 6 sowie der Außendurchmesser der Isolation 9 - und korrespondierend dazu auch die in der Hauptelektrode 4 ausgebildete Bohrung - konisch ausgebildet sind. Dies führt dazu, dass sich der Anschlussbereich 6a der Zündelektrode 6 an der Isolation 9 und diese an der Bohrung in der Hauptelektrode 4 abstützen kann, wenn beim Anstehen eines Lichtbogens innerhalb der Lichtbogenbrennkammer 5 ein hoher Druck entsteht, der eine axiale Kraft auf die Zündelektrode 6 ausübt.In order to fix and insulate the connection area 6a of the ignition electrode 6, an insulation 9 is fitted in the bore of the main electrode 4, which surrounds the connection area 6a of the ignition element 6 and completely fills the bore. The embodiment of the surge arrester 1 according to 2 differs only in this way from the exemplary embodiment of the surge arrester 1 according to FIG 1 that according to the surge arrester 1 2 the connection area 6a of the ignition electrode 6 and the outer diameter of the insulation 9--and correspondingly also the bore hole formed in the main electrode 4--are conically formed. This means that the connection area 6a of the ignition electrode 6 can be supported on the insulation 9 and this can be supported on the bore in the main electrode 4 if there is high pressure within the arc combustion chamber 5 when an arc is present, which exerts an axial force on the ignition electrode 6 exercises

Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters 1 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von den übrigen Ausführungsbeispielen, insbesondere von dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, dass die Anordnung der zweiten Hauptelektrode 4 und der Zündelektrode 6 vertauscht sind. Bei dem in 3 dargestellten Überspannungsableiter 1 weist somit die Zündelektrode 6 eine Bohrung auf, durch die sich der elektrische Anschlussbereich 4a der zweiten Hauptelektrode 4 aus dem Gehäuse 2 nach außen erstreckt. In der Bohrung in der Zündelektrode 6 ist dabei ebenfalls eine den Anschlussbereich 4a der Hauptelektrode umgebende Isolation 9 angeordnet, durch die der Anschlussbereich 4a der Hauptelektrode 4 gegenüber der Zündelektrode 6 isoliert ist, die darüber hinaus jedoch auch der Fixierung der Hauptelektrode 4 innerhalb der Bohrung in der Zündelektrode 6 dient. Ähnlich wie in 2 dargestellt, könnten auch hier der Anschlussbereich 4a der Hauptelektrode 4 sowie der Außendurchmesser der Isolation 9 und die in der Zündelektrode 6 ausgebildete Bohrung konisch ausgeführt sein.This in 3 The exemplary embodiment of a surge arrester 1 according to the invention that is shown differs essentially from the other exemplary embodiments, in particular from the exemplary embodiment according to FIG 1 that the arrangement of the second main electrode 4 and the ignition electrode 6 are reversed. At the in 3 The surge arrester 1 illustrated thus has the ignition electrode 6 on a bore through which the electrical connection area 4a of the second main electrode 4 extends out of the housing 2 to the outside. In the bore in the ignition electrode 6 there is also insulation 9 surrounding the connection area 4a of the main electrode, through which the connection area 4a of the main electrode 4 is insulated from the ignition electrode 6, but which also serves to fix the main electrode 4 within the bore in the ignition electrode 6 is used. Similar to in 2 shown, the connection area 4a of the main electrode 4 and the outer diameter of the insulation 9 and the bore formed in the ignition electrode 6 could also be conical here.

Allen in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Zündhilfe neben der Zündelektrode 6 noch einen Zündschaltkreis, der durch die Reihenschaltung eines gasgefüllten Überspannungsableiters 10 und eines Varistors 11 gebildet wird, und ein resistives Zündelement 12 aufweist. Das Zündelement 12 kontaktiert auf der einen Seite die Zündelektrode 6 und auf der anderen Seite die zugeordnete Hauptelektrode 4, so dass nach dem Zünden des Zündschaltkreises zunächst ein Strom von der Zündelektrode 6 über das Zündelement 12 zur Hauptelektrode 4 fließt. Dadurch, dass zumindest die mit der Lichtbogenbrennkammer 5 in Verbindung stehende Oberfläche des Zündelements 12 nur eine relativ geringe Stromtragfähigkeit aufweist, führt der Stromfluss über das Zündelement 12 zu Entladungen, was zu einer Ionisierung des Gases in der Lichtbogenbrennkammer 5 führt. Ist die Lichtbogenbrennkammer 5 ausreichend mit ionisiertem Gas gefüllt, so kommt es dann zum Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden 3, 4, so dass ein Lichtbogen zwischen den beiden Hauptelektroden 3, 4 ansteht, über den der abzuleitende Stoßstrom fließt. Die Zündelektrode 6 und insbesondere das Zündelement 12 werden dann nicht mehr mit dem Stoßstrom belastet.All of the exemplary embodiments shown in the figures have in common that the ignition aid has, in addition to the ignition electrode 6 , an ignition circuit formed by the series connection of a gas-filled surge arrester 10 and a varistor 11 , and a resistive ignition element 12 . The ignition element 12 contacts the ignition electrode 6 on one side and the associated main electrode 4 on the other side, so that after the ignition circuit has been ignited, a current initially flows from the ignition electrode 6 via the ignition element 12 to the main electrode 4 flows. Due to the fact that at least the surface of the ignition element 12 connected to the arc combustion chamber 5 has only a relatively low current-carrying capacity, the current flow via the ignition element 12 leads to discharges, which leads to ionization of the gas in the arc combustion chamber 5. If the arc combustion chamber 5 is sufficiently filled with ionized gas, the spark gap between the two main electrodes 3, 4 is then ignited, so that an arc is present between the two main electrodes 3, 4, via which the surge current to be discharged flows. The ignition electrode 6 and in particular the ignition element 12 are then no longer loaded with the surge current.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen des Überspannungsableiters 1 gemäß den 1 und 2 ist die Zündelektrode 6 im Querschnitt T-förmig ausgebildet, wobei sich nur der in Achsrichtung erstreckende Schenkel der T-förmigen Zündelektrode 6 innerhalb der Bohrung der Hauptelektrode 4 befindet, während der senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Schenkel der T-förmigen Zündelektrode 6 sich innerhalb der Lichtbogenbrennkammer 5 befindet. Die dem Anschlussbereich 6a abgewandten Stirnseite 6b der Zündelektrode 6 weist somit einen geringeren Abstand zur gegenüberliegenden Hauptelektrode 3 bzw. deren Stirnseite 3b auf als die dem Anschlussbereich 4a abgewandte Stirnseite 4b der Hauptelektrode 4. Da hierbei der senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Schenkel der T-förmigen Zündelektrode 6 das Zündelement 12 abdeckt, wird das Zündelement 12 gegenüber der Lichtbogenbrennkammer 5 abgeschirmt und damit die thermische Belastung des Zündelements 12 verringert, da das Zündelement 12 nur in einem geringeren Maß den beim Anstehen eines Lichtbogens entstehenden heißen Gasen und hohen Drücken ausgesetzt ist.In the two embodiments of the surge arrester 1 according to 1 and 2 the ignition electrode 6 has a T-shaped cross section, with only the leg of the T-shaped ignition electrode 6 extending in the axial direction being located within the bore of the main electrode 4, while the leg of the T-shaped ignition electrode 6 running perpendicular to the axial direction is located within the arc combustion chamber 5 is located. The end face 6b of the ignition electrode 6 facing away from the connection area 6a is therefore at a smaller distance from the opposite main electrode 3 or its end face 3b than the end face 4b of the main electrode 4 facing away from the connection area 4a 6 covers the ignition element 12, the ignition element 12 is shielded from the arc combustion chamber 5 and the thermal load on the ignition element 12 is thus reduced, since the ignition element 12 is only exposed to a lesser extent to the hot gases and high pressures produced when an arc is present.

Zusätzlich ist zwischen der Stirnseite 6b der Zündelektrode 6 und der gegenüberliegenden Stirnseite 3b der Hauptelektrode 3 eine Isolation 13 angeordnet, die von einem scheibenförmigen Körper gebildet ist. Die Isolation 13 verhindert, dass sich nach dem Zünden der Funkenstrecke ein Lichtbogen zwischen der Stirnseite 6b der Zündelektrode 6 und der gegenüberliegenden Stirnseite 3b der Hauptelektrode 3 ausbildet.In addition, insulation 13, which is formed by a disc-shaped body, is arranged between the end face 6b of the ignition electrode 6 and the opposite end face 3b of the main electrode 3. The insulation 13 prevents an arc from forming between the end face 6b of the ignition electrode 6 and the opposite end face 3b of the main electrode 3 after the spark gap has been ignited.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die zweite Hauptelektrode 4 - ähnlich wie die Zündelektrode 6 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 und 2 - im Querschnitt T-förmig ausgebildet. Der senkrecht zur Achsrichtung verlaufende Schenkel der T-förmigen Hauptelektrode 4 befindet sich dabei innerhalb der Lichtbogenbrennkammer 5, so dass die Stirnseite 4b der Hauptelektrode 4 einen geringeren Abstand zur Stirnseite 3b der gegenüberliegenden Hauptelektrode 3 aufweist als die Stirnseite 6b der Zündelektrode.In the embodiment according to 3 is the second main electrode 4 - similar to the ignition electrode 6 in the embodiments according to 1 and 2 - T-shaped in cross section. The leg of the T-shaped main electrode 4 running perpendicularly to the axial direction is located inside the arc combustion chamber 5, so that the end face 4b of the main electrode 4 has a smaller distance to the end face 3b of the opposite main electrode 3 than the end face 6b of the ignition electrode.

Aus den Figuren ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter 1 das Gehäuse 2, die beiden Hauptelektroden 3 und 4, die Zündelektrode 6 sowie die der Isolation dienenden Körper 7, 8, 9 und 13 alle rotationssymmetrisch ausgebildet sein können, so dass die Isolationskörper einfach hergestellt werden können. Da der Anschluss der Zündelektrode 6 nicht über das Gehäuse 2 erfolgt, muss das Gehäuse 2 auch nicht zwingend aus Metall, insbesondere aus Stahl bestehen, sondern kann auch aus Kunststoff hergestellt sein, sofern es ausreichend druckfest ist. Insgesamt weist der Überspannungsableiter 1 somit einen sehr einfachen Aufbau auf, wobei der elektrische Anschluss der drei Elektroden 3, 4 und 6 auch bei geringem Bauraum einfach vorgenommen werden kann.The figures show that in the surge arrester 1 according to the invention, the housing 2, the two main electrodes 3 and 4, the ignition electrode 6 and the bodies 7, 8, 9 and 13 used for insulation can all be designed to be rotationally symmetrical, so that the insulation bodies can be simply can be produced. Since the ignition electrode 6 is not connected via the housing 2, the housing 2 does not necessarily have to be made of metal, in particular steel, but can also be made of plastic, provided it is sufficiently pressure-resistant. Overall, the surge arrester 1 thus has a very simple structure, with the electrical connection of the three electrodes 3, 4 and 6 being able to be carried out easily even with little installation space.

Claims

Surge arrester for use in the power supply of low-voltage networks, with a housing (2), with two main electrodes (3, 4) lying axially opposite one another, whose electrical connection areas (3a, 4a) are brought out of the housing (2), with a housing (2) between the two main electrodes (3, 4) and with an ignition aid having at least one ignition electrode (6), a spark gap being formed between the two main electrodes (3, 4) so that when the spark gap between the two main electrodes (3, 4), an arc is produced in the arc combustion chamber (5) and the two main electrodes (3, 4) are each surrounded by an insulating body (7, 8), a main electrode (4) has a bore through which the electrical connection area (6a) of the ignition electrode (6) extends outwards from the housing (2), the bore extending through the connection area (4a) of the main electrode (4). , so that it is not necessary to break through the insulating body (7) surrounding the main electrode (4), and wherein the end face (6b) of the ignition electrode (6) facing away from the connection area (6a) has a smaller distance to the opposite main electrode (3) than the end face (4b) of the main electrode (4) facing away from the connection area (4a).

surge arrester after claim 1 , characterized in that insulation (13) is arranged between the end face (6b) of the ignition electrode (6) and the end face (3a) of the opposite main electrode (3).

surge arrester after claim 1 or 2 , characterized in that an insulation (9) surrounding at least the electrical connection area (6a) of the ignition electrode (6) is arranged in the bore in the main electrode (4).

surge arrester after claim 3 , characterized in that the connection area (6a) of the ignition electrode (6) and the outer diameter of the insulation (9) are conical, the diameter of the connection area (6a) of the ignition electrode (6) and the outer diameter of the insulation (9) increasing from Reduced inside to outside, so that an axial displacement of the ignition electrode (6) or the main electrode (4) to the outside is prevented.

Surge arrester according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the ignition electrode (6) is T-shaped in cross section, the leg of the T-shaped ignition electrode (6) running in the axial direction forming the connection area (6a) which extends through the bore in the main electrode (4) extends outwards from the housing (2), while the leg of the T-shaped ignition electrode (6) running perpendicularly to the axial direction is located within the arc combustion chamber (5).

Surge arrester for use in the power supply of low-voltage networks, with a housing (2), with two main electrodes (3, 4) lying axially opposite one another, whose electrical connection areas (3a, 4a) are brought out of the housing (2), with a housing (2) between the two main electrodes (3, 4) and with an ignition aid having at least one ignition electrode (6), a spark gap being formed between the two main electrodes (3, 4) so that when the spark gap between the two main electrodes (3, 4) creates an arc in the arc combustion chamber (5), wherein the ignition electrode (6) has a bore through which the electrical connection area (4a) of the main electrode (4) extends outwards from the housing (2), the end face (4b) of the main electrode (4) facing away from the connection area (4a) being at a smaller distance from the opposite main electrode (3) than the end face (6b) of the ignition electrode (6) facing away from the connection area (6a).

surge arrester after claim 6 , characterized in that an insulation (9) surrounding at least the electrical connection area (4a) of the main electrode (4) is arranged in the bore in the ignition electrode (6).

surge arrester after claim 6 or 7 , characterized in that the main electrode (4) is T-shaped in cross section, the leg of the T-shaped main electrode (4) running in the axial direction forming the connection area (4a) which extends through the bore in the ignition electrode (6) extends outwards from the housing (2), while the leg of the T-shaped main electrode (4) running perpendicularly to the axial direction is located within the arc combustion chamber (5).

Surge arrester according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the ignition aid has an ignition circuit (10, 11) and a resistive ignition element (12), the ignition element (12) being connected to the arc combustion chamber (5) and on one side to the ignition electrode (6) and on the other side is in contact with the assigned main electrode (4), so that after the ignition circuit (10, 11) is ignited, a current first flows from the ignition electrode (6) via the ignition element (12) to the assigned main electrode (4).

Surge arrester according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the housing (2) is essentially rotationally symmetrical and consists of metal.