DE10212697A1

DE10212697A1 - Overvoltage protection device

Info

Publication number: DE10212697A1
Application number: DE10212697A
Authority: DE
Inventors: Martin Wetter; Christian Birkholz; Joachim Wosgien; Rainer Durth
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-03-21
Publication date: 2003-07-10
Also published as: ATE443360T1; DE50213856D1; ES2330928T3

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist eine Überspannungsschutzeinrichtung, mit einer ersten Elektrode (1), mit einer zweiten Elektrode (2), mit einer zwischen beiden Elektroden (1, 2) existenten bzw. wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) und mit einem die Elektroden (1, 2) aufnehmenden Gehäuse (4), wobei beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) zwischen den beiden Elektroden (1, 2) ein Lichtbogen (5) entsteht. DOLLAR A Erfindungsgemäß weist die Überspannungsschutzeinrichtung ein besonders hohes Netzfolgestromlöschvermögen auf, ist aber trotzdem konstruktiv einfach realisiert, und zwar dadurch, daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) eine Impedanz (6) parallel geschaltet ist und daß der Parallelschaltung (7) aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) und Impedanz (6) eine Isolationsstrecke (8) in Reihe geschaltet ist.An overvoltage protection device is described and illustrated, with a first electrode (1), with a second electrode (2), with an air breakdown spark gap (3) existing or effective between the two electrodes (1, 2) and with one of the electrodes (1, 2) receiving housing (4), an arc (5) being formed between the two electrodes (1, 2) when the air breakdown spark gap (3) is ignited. DOLLAR A According to the invention, the overvoltage protection device has a particularly high line follow current extinguishing capacity, but is nevertheless implemented in a structurally simple manner, namely in that the air breakdown spark gap (3) has an impedance (6) connected in parallel and that the parallel connection (7) is made of air - Breakdown spark gap (3) and impedance (6) an insulation gap (8) is connected in series.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinrichtung, mit einer ersten Elektrode, mit einer zweiten Elektrode, mit einer zwischen den beiden Elektroden existenten bzw. wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und mit einem die Elektroden aufnehmenden Gehäuse, wobei beim Zünden der Luft- Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen entsteht. The invention relates to an overvoltage protection device with a first Electrode, with a second electrode, with one between the two Electrodes existing or effective air breakdown spark gap and with a housing which receives the electrodes, the ignition of the air Breakdown spark gap between the two electrodes an arc arises.

Elektrische, insbesondere aber elektronische Meß-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise, vor allem auch Telekommunikationseinrichtungen und -anlagen, sind empfindlich gegen transiente Überspannungen, wie sie insbesondere durch atmosphärische Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können. Diese Empfindlichkeit hat in dem Maße zugenommen, in dem elektronische Bauelemente, insbesondere Transistoren und Thyristoren, verwendet werden; vor allem sind zunehmend eingesetzte integrierte Schaltkreise in starkem Maße durch transiente Überspannungen gefährdet. Electrical, but especially electronic measurement, control, regulation and Circuits, especially also telecommunications equipment and systems, are sensitive to transient overvoltages, as they are in particular through atmospheric discharges, but also through switching operations or Short circuits in energy supply networks can occur. This Sensitivity has increased as electronic components, in particular transistors and thyristors can be used; above all are integrated circuits increasingly used by transient overvoltages at risk.

Elektrische Stromkreise arbeiten mit der für sie spezifizierten Spannung, der Nennspannung (in der Regel Netzspannung), normalerweise störungsfrei. Das gilt dann nicht, wenn Überspannungen auftreten. Als Überspannungen gelten alle Spannungen, die oberhalb der oberen Toleranzgrenze der Nennspannung liegen. Hierzu zählen vor allem auch die transienten Überspannungen, die aufgrund von atmosphärischen Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können und galvanisch, induktiv oder kapazitiv in elektrische Stromkreise eingekoppelt werden können. Um nun elektrische oder elektronische Stromkreise, insbesondere elektronische Meß-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise, vor allem auch Telekommunikationseinrichtungen und -anlagen, wo auch immer sie eingesetzt sind, gegen transiente Überspannungen zu schützen, sind Überspannungsschutzeinrichtungen entwickelt worden und seit mehr als zwanzig Jahren bekannt. Electrical circuits operate with the voltage specified for them, the Nominal voltage (usually mains voltage), usually trouble-free. This does not apply if overvoltages occur. As surges apply all voltages above the upper tolerance limit of Nominal voltage. Above all, this also includes the transients Surges caused by atmospheric discharges, but also by Switching operations or short circuits in energy supply networks can occur and galvanically, inductively or capacitively in electrical circuits can be coupled. Now around electrical or electronic circuits, in particular electronic measuring, control, regulating and switching circuits, in particular including telecommunications equipment and systems, wherever they are are used to protect against transient overvoltages Surge protective devices have been developed and have been in use for more than twenty Years known.

Wesentlicher Bestandteil von Überspannungsschutzeinrichtung der hier in Rede stehenden Art ist mindestens eine Funkenstrecke, die bei einer bestimmten Überspannung, der Ansprechspannung, anspricht und damit verhindert, daß in dem durch eine Überspannungsschutzeinrichtung geschützten Stromkreis Überspannungen auftreten, die größer als die Ansprechspannung der Funkenstrecke sind. An essential part of the surge protection device in here The type in question is at least one spark gap, which at a certain overvoltage, the response voltage, responds and thus prevents that in the protected by a surge protector Circuit overvoltages occur that are greater than the response voltage of the Spark gap are.

Eingangs ist ausgeführt worden, daß die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung zwei Elektroden und eine zwischen den beiden Elektroden existente bzw. wirksame Luft-Durchschlag-Funkenstrecke aufweist. Mit Luft- Durchschlag-Funkenstrecke ist ganz allgemein eine Durchschlag-Funkenstrecke gemeint; umfaßt sein soll damit also auch eine Durchschlag-Funkenstrecke, bei der nicht Luft, sondern ein anderes Gas zwischen den Elektroden vorhanden ist. Neben Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft- Durchschlag-Funkenstrecke gibt es Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke, bei denen beim Ansprechen eine Gleitentladung auftritt. It was stated at the outset that the invention Surge protection device two electrodes and one between the two electrodes has an existing or effective air breakdown spark gap. With air Breakdown spark gap is generally one Breakdown spark gap meant; it should also include one Breakdown spark gap, in which not gas, but another gas between the electrodes is available. In addition to surge protective devices with an air Breakdown spark gaps there are overvoltage protection devices with an air flashover spark gap, in which a Sliding discharge occurs.

Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke haben gegenüber Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke den Vorteil einer höheren Stoßstromtragfähigkeit, jedoch den Nachteil einer höheren - und auch nicht sonderlich konstanten - Ansprechspannung. Deshalb sind bereits verschiedene Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke vorgeschlagen worden, die in bezug auf die Ansprechspannung verbessert worden sind. Dabei sind im Bereich der Elektroden bzw. der zwischen den Elektroden wirksamen Luft- Durchschlag-Funkenstrecke in verschiedener Weise Zündhilfen realisiert worden, z. B. dergestalt, daß zwischen den Elektroden mindestens eine Gleitentladung auslösende Zündhilfe vorgesehen worden ist, die zumindest teilweise in die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke hineinragt, stegartig ausgeführt ist und aus Kunststoff besteht (vgl. z. B. die deutschen Offenlegungsschriften 41 41 681 oder 44 02 615). Surge protection devices with a Air breakdown spark gaps have overvoltage protection devices with a Air flashover spark gap the advantage of a higher surge current carrying capacity, but the disadvantage of a higher - and not particularly constant - Response voltage. Therefore there are already different ones Surge protection devices with an air breakdown spark gap have been proposed which have been improved in response voltage. Here are in Area of the electrodes or the air between the electrodes Breakdown spark gaps in different ways been e.g. B. such that at least one between the electrodes Sliding discharge triggering ignition aid has been provided, at least partially protrudes into the air breakdown spark gap, designed like a bridge and is made of plastic (see e.g. the German Offenlegungsschriften 41 41 681 or 44 02 615).

Die bei den bekannten Überspannungsschutzeinrichtungen vorgesehenen, zuvor angesprochenen Zündhilfen können gleichsam als "passive Zündhilfen" bezeichnet werden, "passive Zündhilfen" deshalb, weil sie nicht selbst "aktiv" ansprechen, sondern nur durch eine Überspannung ansprechen, die an den Hauptelektroden auftritt. The provided in the known surge protective devices Ignition aids previously mentioned can be considered as "passive ignition aids" are called "passive ignition aids" because they are not themselves "active" respond, but only respond by an overvoltage that is connected to the Main electrodes occurs.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 198 03 636 ist ebenfalls eine Überspannungsschutzeinrichtung mit zwei Elektroden, mit einer zwischen den beiden Elektroden wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und einer Zündhilfe bekannt. Bei dieser bekannten Überspannungsschutzeinrichtung ist die Zündhilfe, im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen, eine Gleitentladung auslösenden Zündhilfen, als "aktive Zündhilfe" ausgebildet, nämlich dadurch, daß neben den beiden Elektroden - dort als Hauptelektroden bezeichnet - noch zwei Zündelektroden vorgesehen sind. Diese beiden Zündelektroden bilden eine zweite, als Zündfunkenstrecke dienende Luft-Durchschlag-Funkenstrecke. Bei dieser bekannten Überspannungsschutzeinrichtung gehört zu der Zündhilfe außer der Zündfunkenstrecke noch ein Zündkreis mit einem Zündschaltelement. Bei Anliegen einer Überspannung an der bekannten Überspannungsschutzeinrichtung sorgt der Zündkreis mit dem Zündschaltelement für ein Ansprechen der Zündfunkenstrecke. Die Zündfunkenstrecke bzw. die beiden Zündelektroden sind in bezug auf die beiden Hauptelektroden derart angeordnet, daß dadurch, daß die Zündfunkenstrecke angesprochen hat, die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden, Hauptfunkenstrecke genannt, anspricht. Das Ansprechen der Zündfunkenstrecke führt zu einer Ionisierung der in der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke vorhandenen Luft, so daß - schlagartig - nach Ansprechen der Zündfunkenstrecke dann auch die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden, also die Hauptfunkenstrecke, anspricht. There is also one from German Offenlegungsschrift 198 03 636 Surge protection device with two electrodes, one between the two electrodes effective air breakdown spark gap and one Ignition aid known. In this known surge protection device is the Ignition aid, in contrast to the previously described, a sliding discharge triggering ignition aids, designed as an "active ignition aid", namely by that in addition to the two electrodes - called main electrodes there - two more ignition electrodes are provided. These two ignition electrodes form a second one, which serves as a spark gap Air breakdown spark gap. In this known surge protection device belongs to the Ignition aid, in addition to the spark gap, an ignition circuit with a Ignition switching. When an overvoltage is applied to the known one The ignition circuit with the ignition switching element provides overvoltage protection a response of the spark gap. The spark gap or the two ignition electrodes are of the same type with respect to the two main electrodes arranged that in that the spark gap has addressed the Air breakdown spark gap between the two main electrodes, Main spark gap called, responds. Addressing the Ignition spark gap leads to ionization of the spark gap in the air breakdown existing air, so that - suddenly - after response of the Spark gap then also the air breakdown spark gap between the two Main electrodes, i.e. the main spark gap, responds.

Bei den bekannten, zuvor beschriebenen Ausführungsformen von Überspannungsschutzeinrichtungen mit Zündhilfen führen die Zündhilfen zu einer verbesserten, nämlich niedrigeren und konstanteren Ansprechspannung. In the known, previously described embodiments of Surge protective devices with ignition aids lead the ignition aids to one improved, namely lower and more constant response voltage.

Bei Überspannungsschutzeinrichtungen der in Rede stehenden Art - mit oder ohne Verwendung einer Zündhilfe - entsteht beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke durch den entstehenden Lichtbogen eine niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden. Über diese niederimpedante Verbindung fließt zunächst - gewollt - der abzuleitende Blitzstrom. Bei anliegender Netzspannung folgt dann jedoch über diese niederimpedante Verbindung der Überspannungsschutzeinrichtung ein unerwünschter Netzfolgestrom, so daß man bestrebt ist, den Lichtbogen möglichst schnell nach abgeschlossenem Ableitvorgang zu löschen. Eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Ziels besteht darin, die Lichtbogenlänge und damit die Lichtbogenspannung zu vergrößern. With surge protection devices of the type in question - with or without using an ignition aid - arises when igniting the Air breakdown spark gap through the resulting arc low-impedance connection between the two electrodes. About these low-impedance connection initially flows - intentionally - the lightning current to be derived. at The applied mains voltage then follows via this low impedance Connection of the surge protective device an undesirable Mains sequence current, so that efforts are made to re-establish the arc as quickly as possible delete the completed derivation process. A way to achieve This goal is the arc length and therefore the Increase arc voltage.

Eine Möglichkeit, den Lichtbogen nach dem Ableitvorgang zu löschen, nämlich die Lichtbogenlänge und damit die Lichtbogenspannung zu vergrößern, ist bei der Überspannungsschutzeinrichtung, wie sie aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 02 615 bekannt ist, realisiert. Die aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 02 615 bekannte Überspannungsschutzeinrichtung weist zwei schmale Elektroden auf, die jeweils winkelförmig ausgebildet sind und jeweils ein Funkenhorn und einen davon abgewinkelten Anschlußschenkel aufweisen. Darüber hinaus sind die Funkenhörner der Elektroden in ihren an die Anschlußschenkel angrenzenden Bereichen mit einer Bohrung versehen. Die in den Funkenhörnern der Elektroden vorgesehenen Bohrungen sorgen dafür, daß im Augenblick des Ansprechens des Überspannungsschutzelements, also des Zündens, der entstandene Lichtbogen durch eine thermische Druckwirkung "in Fahrt gesetzt wird", also von seiner Entstehungsstelle wegwandert. Da die Funkenhörner der Elektroden V-förmig zueinander angeordnet sind, wird somit die von dem Lichtbogen zu überbrückende Strecke beim Herauswandern des Lichtbogens vergrößert, wodurch auch die Lichtbogenspannung ansteigt. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß zur Erreichung der gewünschten Vergrößerung der Lichtbogenlänge die geometrischen Abmessungen der Elektroden entsprechend groß sein müssen, so daß auch die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt an bestimmte Geometrievorgaben gebunden ist. One way to extinguish the arc after the discharge process namely to increase the arc length and thus the arc voltage, is with the surge protection device, as it comes from the German Laid-open publication 44 02 615 is realized. The from the German Laid-open specification 44 02 615 known surge protection device two narrow electrodes, which are each angular and one spark horn each and one angled connecting leg exhibit. In addition, the spark horns of the electrodes are in their on the connection leg adjacent areas with a hole. The holes provided in the spark horns of the electrodes provide for the fact that at the moment of the response of the Overvoltage protection element, i.e. ignition, the resulting arc by a thermal Pressure effect "is set in motion", that is, from its point of origin wanders away. Because the spark horns of the electrodes are V-shaped to each other are arranged, the distance to be bridged by the arc when the arc migrates out, which also increases the Arc voltage increases. The disadvantage here, however, is that to achieve the desired increase in the arc length the geometric Dimensions of the electrodes must be large enough so that the Surge protection device overall to certain geometry specifications is bound.

Eine weitere Möglichkeit, den Lichtbogen nach dem Ableitvorgang zu löschen, besteht in der Kühlung des Lichtbogens durch die Kühlwirkung von Isolierstoffwänden sowie die Verwendung von Gas abgebenden Isolierstoffen. Dabei ist eine starke Strömung des Löschgases notwendig, was einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert. Another way of closing the arc after the discharge process extinguish, the arc is cooled by the cooling effect of Insulating walls and the use of gas-emitting insulating materials. This requires a strong flow of the extinguishing gas, which is high constructive effort required.

Darüber hinaus besteht noch die Möglichkeit, eine Vergrößerung der Lichtbogenspannung durch Druckerhöhung zu erzielen. Hierzu wird in der DE 196 04 947 C1 vorgeschlagen, das Volumen im Innenraum des Gehäuses so zu wählen, daß durch den Lichtbogen eine Druckerhöhung auf ein Vielfaches des atmosphärischen Druckes erreicht wird. Dabei wird die Steigerung des Folgestromlöschvermögens durch eine druckabhängige Beeinflussung der Bogenfeldstärke erreicht. Damit diese Überspannungsschutzeinrichtung zuverlässig funktioniert ist jedoch zum einen ein sehr druckbeständiges Gehäuse erforderlich, muß zum anderen die Höhe der Netzspannung sehr genau bekannt sein, um das Volumen im Innenraum des Gehäuses entsprechend auslegen zu können. There is also the option of enlarging the Achieve arc voltage by increasing pressure. For this purpose, DE 196 04 947 C1 proposed to increase the volume inside the housing choose that an increase in pressure to a multiple of atmospheric pressure is reached. The increase in Follow current extinguishing capacity through a pressure-dependent influencing of the Arc field strength reached. So that this surge protection device is reliable however, a very pressure-resistant housing works on the other hand, the level of the mains voltage must be known very precisely be to design the volume in the interior of the housing accordingly can.

Ist bei Überspannungsschutzeinrichtungen der in Rede stehenden Art der Lichtbogen gelöscht, so ist zwar zunächst die niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden unterbrochen, der Raum zwischen den beiden Elektroden, d. h. der Bereich der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke, ist jedoch noch fast vollständig mit Plasma gefüllt. Durch das vorhandene Plasma ist jedoch die Ansprechspannung zwischen den beiden Elektroden derart herabgesetzt, daß es bereits bei anliegender Betriebsspannung zu einem erneuten Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke kommen kann. Dieses Problem tritt besonders dann auf, wenn die Überspannungsschutzeinrichtung ein gekapseltes oder halboffenes Gehäuse aufweist, da dann ein Abkühlen oder Verflüchtigen des Plasmas durch das im wesentlichen geschlossene Gehäuse verhindert wird. Is in the case of surge protective devices of the type in question If the arc is extinguished, the low-impedance connection is first interrupted between the two electrodes, the space between the two Electrodes, d. H. the area of the air breakdown spark gap, however, is still almost completely filled with plasma. Because of the existing plasma however, the response voltage between the two electrodes is such reduced that there is already a renewed operation voltage Ignition of the air breakdown spark gap can come. This problem occurs particularly when the surge protector enters encapsulated or semi-open housing, as then cooling or Volatilize the plasma through the essentially closed housing is prevented.

Um ein erneutes Zünden der Überspannungsschutzeinrichtung, d. h. der Luft- Durchschlag-Funkenstrecke, zu verhindern, sind bisher verschiedene Maßnahmen getroffen worden, um die ionisierte Gaswolke von den Zündelektroden wegzutreiben oder abzukühlen. Hierzu sind konstruktiv aufwendige Labyrinthe und Kühlkörper verwendet worden, wodurch sich die Herstellung der Überspannungsschutzeinrichtung verteuert. To re-ignite the surge protection device, i. H. the air- Preventing breakdown spark gaps have so far been various Measures have been taken to remove the ionized gas cloud from the Drive away or cool the ignition electrodes. This is structurally complex Labyrinths and heat sinks have been used, making the manufacture of the Surge protection device more expensive.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Überspannungsschutzeinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die sich durch ein hohes Netzfolgestromlöschvermögen auszeichnet, trotzdem jedoch konstruktiv einfach realisiert werden kann. The invention is based on the object Surge protection device of the type described above, which is characterized by a high Line follow current extinguishing capacity distinguishes, but nevertheless constructive can be easily realized.

Die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke eine Impedanz parallel geschaltet ist und daß der Parallelschaltung aus Luft-Durchschlag- Funkenstrecke und Impedanz eine Isolationsstrecke in Reihe geschaltet ist. The surge protection device according to the invention, in which the previously problem is solved is now and essentially thereby characterized in that the air breakdown spark gap has an impedance is connected in parallel and that the parallel connection from air breakdown Spark gap and impedance an insulation gap is connected in series.

Wie im Stand der Technik, so liegt auch die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung in der Regel parallel zum Eingang des zu schützenden Stromkreises bzw. der zu schützenden Anlage bzw. des zu schützenden Gerätes. Die - zweipolige - Überspannungsschutzeinrichtung ist also elektrisch, und zwar galvanisch, mit den Leitungen bzw. Anschlüssen verbunden, zwischen denen betriebsmäßig die Netzspannung ansteht. Nachfolgend werden, wie nicht unüblich, die erste Leitung bzw. der erste Anschluß auch mit spannungsführend beschrieben, während die zweite Leitung bzw. der zweite Anschluß auch mit Masse bezeichnet wird. Unter Verwendung dieser Terminologie wird dann als Regelfall davon ausgegangen, daß die erste Elektrode der Überspannungseinrichtung mit der spannungsführenden Leitung bzw. dem spannungsführenden Anschluß und die zweite Elektrode der Überspannungseinrichtung mit Masse zu verbinden sind bzw. verbunden sind. Selbstverständlich kann auch der Anschluß der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung umgekehrt erfolgen und selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung nicht nur zum Schutz von Stromkreisen verwendet werden, bei denen als Netzspannung eine Wechselspannung vorliegt, vielmehr ist die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung ohne weiteres auch dann einsetzbar, wenn die Netzspannung des zu schützenden Stromkreises eine Gleichspannung ist. As in the prior art, so is the invention Surge protection device usually parallel to the input of the device to be protected Circuit or the system to be protected or the one to be protected Device. The - two-pole - surge protection device is therefore electrical, namely galvanically, connected to the lines or connections, between which the mains voltage is present during operation. Below are as is not unusual, the first line or the first connection also with described live while the second line or the second Connection is also referred to as ground. Using this Terminology is then generally assumed that the first electrode of the Surge device with the live line or live connection and the second electrode of the Surge device to be connected to ground or are connected. Of course, the connection of the invention Surge protection device done in reverse and of course, the Surge protection device according to the invention not only for the protection of Circuits are used in which a as the mains voltage AC voltage is present, rather is the invention Surge protection device can also be used without any problems if the mains voltage of the DC circuit to be protected.

Die Impedanz, die der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke parallel geschaltet ist, würde für sich dazu führen, daß bei Anliegen der Nennspannung (Netzspannung) des elektrischen Stromkreises, der durch die Überspannungsschutzeinrichtung geschützt werden soll, die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt leitend würde, da die bei Netzspannung nicht leitende Luft-Durchschlag- Funkenstrecke durch die parallele Impedanz "kurzgeschlossen" würde. Dadurch, daß der Parallelschaltung aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und Impedanz jedoch eine Isolationsstrecke in Reihe geschaltet ist, ist sichergestellt, daß bei Anliegen der Nennspannung die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt nicht leitend ist. Die Isolationsstrecke ist dabei so ausgelegt, daß sie bei Nennspannung nicht leitend ist, bei Auftreten einer Überspannung jedoch leitend wird. The impedance that is connected in parallel to the air breakdown spark gap would lead to the fact that when the nominal voltage (Line voltage) of the electrical circuit through the Overvoltage protection device to be protected, the overvoltage protection device would become conductive overall since the air breakdown Spark gap would be "short-circuited" by the parallel impedance. The fact that the parallel connection of air breakdown spark gap and Impedance, however, an insulation path is connected in series ensures that when the nominal voltage is applied the Overall surge protection device is not conductive. The insulation section is designed so that it is not conductive at nominal voltage when an overvoltage occurs however, becomes a leader.

Tritt nun an der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung eine Überspannung auf, die größer als die Ansprechspannung ist, so wird die der Impedanz parallel geschaltete Luft-Durchschlag-Funkenstrecke leitend, d. h. es entsteht ein Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke. Über die dadurch entstandene niederimpedante Verbindung fließt nun zunächst der abzuleitende Blitzstrom. Now occurs on the surge protection device according to the invention Overvoltage, which is greater than the response voltage, so the Conducting air breakdown spark gap connected in parallel, d. H. an arc arises between the two electrodes of the Air breakdown spark gap. About the resulting low impedance The lightning current to be discharged now flows through the connection.

Bei anliegender Netzspannung würde nun über die niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden der unerwünschte Netzfolgestrom fließen. Durch das vorherige Anliegen der Überspannung ist nun jedoch auch die Isolationsstrecke leitend geworden. Dies führt nun zunächst dazu, daß sich der Netzfolgestrom auf die Parallelschaltung aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und Impedanz aufteilt. Daraus folgt dann, daß nur noch ein Teil des Netzfolgestroms über die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke fließt, sich der Strom des Lichtbogens somit verringert, was wiederum zu einer Vergrößerung der Impedanz des Lichtbogens führt. Vergrößert sich die Impedanz des Lichtbogens - und damit die Impedanz der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke - so führt dies dazu, daß sich der Anteil des Netzfolgestroms, der über die parallele Impedanz fließt vergrößert bzw. der Anteil, der über die Luft-Durchschlag- Funkenstrecke fließt weiter abnimmt, so daß sich auch der Strom des Lichtbogens weiter verringert, wodurch schließlich der Lichtbogen vollständig gelöscht wird. With the mains voltage present, the low-impedance would now Connection between the two electrodes of the unwanted line follow current flow. Due to the previous application of overvoltage, however, Insulation section has become conductive. This now leads to the fact that the Mains sequence current on the parallel connection from air breakdown spark gap and split impedance. It then follows that only a part of the Mains current flows over the air breakdown spark gap, the current itself of the arc thus reduced, which in turn leads to an increase in the Arc impedance leads. The impedance of the Arc - and thus the impedance of the air breakdown spark gap - like this this leads to the fact that the proportion of the network follow-up current, which over the parallel Impedance flows increased or the proportion that flows through the air Spark gap continues to decrease, so that the current of the Arc further reduced, which eventually made the arc complete is deleted.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung wird die Impedanz durch einen Widerstand gebildet, der in dem Brennraum zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist. Die Isolationsstrecke kann konstruktiv dadurch besonders einfach realisiert werden, daß eine dritte Elektrode vorgesehen ist, die zwischen der ersten Elektrode und dem Widerstand angeordnet ist, so daß zwischen der ersten Elektrode und der dritten Elektrode eine zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke gebildet wird, die als Isolationsstrecke wirkt. According to a first preferred embodiment of the invention Overvoltage protection device, the impedance through a resistor formed, which is arranged in the combustion chamber between the two electrodes. As a result, the insulation path can be implemented particularly simply in terms of construction be that a third electrode is provided, which is between the first Electrode and the resistor is arranged so that between the first Electrode and the third electrode a second Air breakdown spark gap is formed, which acts as an insulation gap.

Gemäß einer zweiten alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ist die Isolationsstrecke durch ein Spannungsschaltelement realisiert. According to a second alternative embodiment of the invention Overvoltage protection device is the insulation path through a Voltage switching element realized.

Das Spannungsschaltelement ist dabei so gewählt bzw. dimensioniert, daß es bei Nennspannung nicht leitet, bei der Ansprechspannung der Überspannungsschutzeinrichtung jedoch leitend wird, also "schaltet". Als Spannungsschaltelement kann ein Varistor, eine Suppressordiode oder ein gasgefüllter Spannungsableiter vorgesehen sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Spannungsschaltelement eine Kombination eines Varistors und einer Suppressordiode, eine Kombination eines Varistors und eines gasgefüllten Überspannungsableiters, eine Kombination einer Suppressordiode und eines gasgefüllten Überspannungsableiters oder Kombination eines Varistors, einer Suppressordiode und eines gasgefüllten Überspannungsableiters vorzusehen. The voltage switching element is selected or dimensioned so that it does not conduct at nominal voltage, at response voltage the Surge protection device, however, becomes conductive, ie "switches". As Voltage switching element can be a varistor, a suppressor diode or a gas-filled one Voltage arresters can be provided. But there is also the option of Voltage switching element a combination of a varistor and one Suppressor diode, a combination of a varistor and a gas filled Surge arrester, a combination of a suppressor diode and one gas-filled surge arrester or combination of a varistor, one Suppressor diode and a gas-filled surge arrester.

Durch die Auswahl und Dimensionierung des Spannungsschaltelements ist es somit auf einfacher Art und Weise möglich, die parallel geschaltete Impedanz an die beiden Parameter Nennspannung und Ansprechspannung anzupassen. It is through the selection and dimensioning of the voltage switching element the impedance connected in parallel is thus possible in a simple manner to adapt to the two parameters nominal voltage and response voltage.

Der die Impedanz bildende Widerstand besteht aus einem Material, das elektrisch leitfähig und lichtbogenbeständig ist, so daß er bei einem auftretenden Lichtbogen in der Überspannungsschutzeinrichtung nicht zerstört wird. Der Widerstand besteht vorzugsweise aus einem leitfähigen Kunststoff, aus einem metallischen Material oder aus einer leitfähigen Keramik. Der Widerstand kann beispielsweise aus einem POM-Teflon Kunststoff hergestellt sein, der durch einen Rußzusatz die gewünschte Leitfähigkeit erhält. Daneben kann der Widerstand auch aus Materialien hergestellt sein, die ein nichtlineares Widerstandsverhalten aufweisen. The resistance forming the impedance consists of a material that is electrically conductive and resistant to arcing, so that it occurs when an Arc in the surge protection device is not destroyed. The Resistor is preferably made of a conductive plastic, from a metallic material or from a conductive ceramic. The resistance can for example be made of a POM-Teflon plastic, the the desired conductivity is obtained by adding carbon black. In addition, the Resistance can also be made from materials that are non-linear Have resistance behavior.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen In detail, there are now a multitude of possibilities To design and develop surge protection device according to the invention. For this purpose, reference is made on the one hand to those subordinate to claim 1 Claims, on the other hand on the following description more preferred Exemplary embodiments in connection with the drawing. In the drawing demonstrate

Fig. 1 ein stark vereinfachtes Funktionsprinzips der Anordnung der Impedanz bei einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung, Fig. 1 is a very simplified operating principle of the arrangement of the impedance in an inventive overvoltage protector,

Fig. 2 eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung und Fig. 2 is a schematic diagram of a first embodiment of an overvoltage protection device according to the invention and

Fig. 3 eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung. Fig. 3 is a schematic diagram of a second embodiment of an overvoltage protection device according to the invention.

In Fig. 1 ist ein stark vereinfachtes Ersatzschaltbild eines Teils der erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung dargestellt. Zu der Überspannungsschutzeinrichtung - die auch in den Fig. 2 und 3 nur hinsichtlich ihres prinzipiellen Aufbaus dargestellt ist - gehören jeweils eine erste Elektrode 1, eine zweite Elektrode 2 und eine zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 existente bzw. wirksame Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3. Die Überspannungsschutzeinrichtung weist daneben noch ein - in Fig. 1 nicht dargestelltes - Gehäuse 4 auf, in dem die Elektroden 1, 2 angeordnet sind. Für die erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtungen gilt, wie für die Überspannungsschutzeinrichtungen, von denen die Erfindung ausgeht, daß beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 ein - nur in Fig. 1 dargestellter - Lichtbogen 5 entsteht. Erfindungsgemäß ist den beiden Elektroden 1 und 2 bzw. der Luft-Durchschlag- Funkenstrecke 3 eine Impedanz 6 parallel geschaltet, die ebenfalls in dem Gehäuse 4 angeordnet ist, und der Parallelschaltung 7 aus Luft-Durchschlag- Funkenstrecke 3 und Impedanz 6 eine Isolationsstrecke 8 in Reihe geschaltet. In Fig. 1 is a simplified equivalent circuit diagram of part of the surge protector device according to the invention is shown. The overvoltage protection device - which is also shown in FIGS. 2 and 3 only in terms of its basic structure - each includes a first electrode 1 , a second electrode 2 and an air breakdown spark gap existing or effective between the two electrodes 1 and 2 3rd The overvoltage protection device also has a housing 4 (not shown in FIG. 1) in which the electrodes 1 , 2 are arranged. For the overvoltage protection devices according to the invention, as for the overvoltage protection devices from which the invention is based, arises when the air breakdown spark gap 3 is ignited between the two electrodes 1 and 2, an arc 5 - shown only in FIG. 1. According to the invention, the two electrodes 1 and 2 or the air breakdown spark gap 3 are connected in parallel with an impedance 6 , which is also arranged in the housing 4 , and the parallel circuit 7 consisting of air breakdown spark gap 3 and impedance 6 is an insulation gap 8 in Series connected.

Gemäß dem in den Fig. 2 und 3 wird die Impedanz 6 durch einen Widerstand 9 gebildet, der im Brennraum 10 im Inneren des Gehäuses 4 angeordnet ist. Die Isolationsstrecke 8 ist dadurch realisiert, daß eine dritte Elektrode 11 vorgesehen ist, die zwischen der ersten Elektrode 1 und dem Widerstand 9 angeordnet ist, so daß zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 eine zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 12 existent bzw. wirksam ist, die als Isolationsstrecke 8 fungiert. According to that shown in Figs. 2 and 3, the impedance 6 is formed by a resistor 9 which is arranged in the combustion chamber 10 in the interior of the housing 4. The insulation path 8 is realized in that a third electrode 11 is provided, which is arranged between the first electrode 1 and the resistor 9 , so that between the first electrode 1 and the third electrode 11 a second air breakdown spark gap 12 exists or is effective, which acts as an insulation section 8 .

Bei der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung wird nun ein Netzfolgestrom I_F dadurch verhindert bzw. ein aufgetretener Netzfolgestrom I_F dadurch zum Erlöschen gebracht, daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 die Impedanz 6 parallel geschaltet ist. Tritt an der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung eine Überspannung auf, die gleich oder größer als die vorgegebene Ansprechspannung ist, so wird sowohl die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 als auch die Isolationsstrecke 8 bzw. die zweite Luft- Durchschlag-Funkenstrecke 9 leitend, indem zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 - beim vereinfachten Funktionsprinzip gemäß Fig. 1 - bzw. zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 sowie zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2 je ein Lichtbogen entsteht. Durch die Parallelschaltung der Impedanz 6 zur Luft- Durchschlag-Funkenstrecke 3 teilt sich ein fließender Netzfolgestrom I_F auf die beiden Teilströme I_L (Strom des Lichtbogens 5) und I_R (Strom über die Impedanz 6) auf. Diese Aufteilung des Netzfolgestroms I_F bewirkt bereits eine erste Reduzierung des Stroms I_L des Lichtbogens 5. In the overvoltage protection device according to the invention, a line follow current I _F is now prevented or an occurring line follow current I _F is extinguished by the fact that the air breakdown spark gap 3 has the impedance 6 connected in parallel. If an overvoltage occurs on the overvoltage protection device according to the invention which is equal to or greater than the predetermined response voltage, then both the air breakdown spark gap 3 and the insulation gap 8 or the second air breakdown spark gap 9 becomes conductive by switching between the first Electrode 1 and the second electrode 2 - in the simplified functional principle according to FIG. 1 - or between the first electrode 1 and the third electrode 11 and between the third electrode 11 and the second electrode 2 , an arc is formed. Due to the parallel connection of the impedance 6 to the air breakdown spark gap 3 , a flowing line follow current I _{F is divided} between the two partial currents I _L (current of the arc 5 ) and I _R (current via the impedance 6 ). This division of the line follow current I _F already brings about a first reduction in the current I _{L of} the arc 5 .

Der negative differentielle Widerstand des Lichtbogens bewirkt, daß sich durch eine Reduzierung des Stroms I_L des Lichtbogens 5 die Impedanz des Lichtbogens 5 bzw. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 erhöht. Erhöht sich nun die Impedanz des von der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 gebildeten Zweiges der Parallelschaltung 7, so führt dies dazu, daß sich der Strom I_R über die Impedanz 6 gegenüber den Strom I_L des Lichtbogens 5 erhöht. Es erhöht sich also der Anteil des Netzfolgestroms I_F, der über die parallel geschaltete Impedanz 6 fließt. Die dadurch resultierende weitere Reduzierung des Stroms I_L des Lichtbogens 5 führt zu einer weiteren Erhöhung der Impedanz des Lichtbogens 5 bzw. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3, bis schließlich der Lichtbogen 5 gänzlich gelöscht ist. Die Impedanz 6 begrenzt den fließenden Strom so stark, daß auch die Isolationsstrecke 8 gelöscht wird, was dazu führt, daß die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt nicht mehr leitend ist und somit der Netzfolgestrom I_F zum Erlöschen gebracht wird. The negative differential resistance of the arc causes the impedance of the arc 5 or of the air breakdown spark gap 3 to be increased by reducing the current I _{L of} the arc 5 . If the impedance of the branch of the parallel circuit 7 formed by the air breakdown spark gap 3 now increases, the result is that the current I _R via the impedance 6 increases compared to the current I _{L of} the arc 5 . The proportion of the line follow current I _F that flows via the parallel-connected impedance 6 thus increases. The resulting further reduction in the current I _{L of} the arc 5 leads to a further increase in the impedance of the arc 5 or the air breakdown spark gap 3 , until finally the arc 5 is completely extinguished. The impedance 6 limits the flowing current to such an extent that the insulation path 8 is also erased, which means that the overvoltage protection device as a whole is no longer conductive and the line follow current I _F is thus extinguished.

Aufgrund der Kenntnis der Kennlinie des Lichtbogens 5 kann der Fachmann den Widerstand 9 unter Berücksichtigung des Volumens der Überspannungsschutzeinrichtung, des Abstandes der Elektroden 1, 2 und 11 zueinander, der Netzspannung und des zu erwartenden Kurzschlußstromes so auswählen, daß ein Netzfolgestrom I_F nach Möglichkeit vollständig verhindert oder ein auftretender Netzfolgestrom I_F innerhalb kürzester Zeit zum Erlöschen gebracht wird. Der Widerstand 9 kann dabei aus einem leitfähigen Kunststoff, aus einem metallischen Material oder aus einer leitfähigen Keramik bestehen, wobei der Widerstand 9 durch entsprechende Zusätze zum einen die gewünschte Leitfähigkeit zum anderen die erforderliche Lichtbogenbeständigkeit erhält. On the basis of the knowledge of the characteristic curve of the arc 5 , the person skilled in the art can select the resistor 9 taking into account the volume of the overvoltage protection device, the spacing of the electrodes 1 , 2 and 11 from one another, the line voltage and the expected short-circuit current so that a line follow current I _{F is} as complete as possible prevented or an occurring line follow current I _{F is} extinguished within a very short time. The resistor 9 can consist of a conductive plastic, a metallic material or a conductive ceramic, the resistor 9 receiving the desired conductivity on the one hand and the required resistance to arcing on the other by appropriate additives.

Aus den Darstellungen bevorzugter Ausführungsbeispiele in den Fig. 2 und 3 ist erkennbar, daß der Abstand zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 geringer ist als der Abstand zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2, wobei die Abstände zwischen den Elektroden jedoch auch anders gewählt werden können. Die beiden Ausführungsformen gemäß den beiden Fig. 2 und 3 unterscheiden sich nun zunächst dadurch, daß bei der Ausführung der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Fig. 3 die dritte Elektrode 11 elektrisch leitend mit einem Zündschaltelement 13 verbunden ist. Mit Hilfe des Zündschaltelements 13 kann dann die dritte Elektrode 11 als Zündhilfe ausgebildet sein, wobei die dritte Elektrode 11 zusammen mit dem Zündschaltelement 13 dann eine "aktive Zündhilfe" darstellt, wie sie in der nachveröffentlichten DE 101 46 728 beschrieben ist. From the illustrations of preferred exemplary embodiments in FIGS. 2 and 3 it can be seen that the distance between the first electrode 1 and the third electrode 11 is less than the distance between the third electrode 11 and the second electrode 2 , the distances between the electrodes but can also be chosen differently. The two embodiments according to the two FIGS. 2 and 3 differ first of all in that the third electrode 11 is electrically conductively connected to an ignition switching element 13 when the overvoltage protection device according to FIG. 3 is implemented. With the help of the ignition switching element 13 , the third electrode 11 can then be designed as an ignition aid, the third electrode 11 together with the ignition switching element 13 then representing an “active ignition aid”, as described in the subsequently published DE 101 46 728.

Weiter ist aus Fig. 3 erkennbar, daß der Raum 14 zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 mit dem Brennraum 10 zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2 durch eine Öffnung 15 verbunden ist. Durch eine solche Verbindung der beiden Räume 10, 14 wird die Zündung einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 12, 3 begünstigt, wenn die andere Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3, 12 bereits gezündet hat. It can also be seen from FIG. 3 that the space 14 between the first electrode 1 and the third electrode 11 is connected to the combustion space 10 between the third electrode 11 and the second electrode 2 through an opening 15 . Such a connection of the two spaces 10 , 14 favors the ignition of an air breakdown spark gap 12 , 3 when the other air breakdown spark gap 3 , 12 has already ignited.

Die Fig. 2 und 3 zeigen darüber hinaus noch zwei unterschiedliche, bevorzugte geometrische Ausgestaltungen des Widerstands 9, wobei der Widerstand 9 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 als im wesentlichen zylindrischer Block und der Widerstand 9 gemäß Fig. 3 als Ring ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich dann ein ringförmiger Brennraum 10 oder ein zylindrischer Brennraum 10'. Wie sowohl aus Fig. 2 als auch aus Fig. 3 erkennbar ist, sind die Ecken bzw. Kanten 16 des Widerstands 9, die mit den Elektroden 2 und 11 in mechanischem Kontakt stehen, abgerundet bzw. abgeschrägt. Dadurch entsteht ein Spalt 17 zwischen dem Widerstand 9 und der Elektrode 2bzw. 11, durch den die Oberflächenfeldstärke bei Auftreten einer Überspannung an den Ecken bzw. Kanten 16 des Widerstands 9 erhöht wird. Bei Auftreten einer Überspannung mit einem entsprechend großen Strom führt dieser Strom an der Kontaktstellt zwischen der Ecke 16 des Widerstands 9 und der zugeordneten Elektrode 2, 11 wegen des erhöhten Übergangswiderstandes zu einer Entladung, die zu einer Vorionisierung des Kontaktbereichs führt, so daß sich ein Lichtbogen ausbildet, der den Spalt 17 überbrückt. Ein solcher Lichtbogen kann nun am Rand des Widerstands 9 entlangwandern, was dazu führt, daß die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 zwischen den beiden Elektroden 2, 11 zündet. Somit kann der Widerstand 9 nicht nur zur Unterdrückung eines nicht gewünschten Netzfolgestroms I_F sondern zusätzlich auch als Zündhilfe für die Überspannungsschutzeinrichtung genutzt werden. Also Figs. 2 and 3 show addition, two different, preferred geometric configurations of the resistor 9, the resistance 9 is formed according to the embodiment in Fig. 2 as a substantially cylindrical block and the resistor 9 in Fig. 3 as a ring. This then results in an annular combustion chamber 10 or a cylindrical combustion chamber 10 '. As can be seen from both FIG. 2 and FIG. 3, the corners or edges 16 of the resistor 9 , which are in mechanical contact with the electrodes 2 and 11 , are rounded or beveled. This creates a gap 17 between the resistor 9 and the electrode 2 or 11 , through which the surface field strength is increased when an overvoltage occurs at the corners or edges 16 of the resistor 9 . If an overvoltage with a correspondingly large current occurs, this current leads to a discharge at the contact point between the corner 16 of the resistor 9 and the associated electrode 2 , 11 , which leads to a preionization of the contact area, so that an arc occurs forms, which bridges the gap 17 . Such an arc can now migrate along the edge of the resistor 9 , which leads to the air breakdown spark gap 3 igniting between the two electrodes 2 , 11 . The resistor 9 can thus not only be used to suppress an undesired line follow current I _F but also additionally as an ignition aid for the overvoltage protection device.

Aus den Fig. 2 und 3 ist schließlich noch erkennbar, daß das Gehäuse 4, welches vorzugsweise als metallisches Druckgehäuse ausgebildet ist, ein inneres Isoliergehäuse 18 aufweist, wobei bei dem Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 die dritte Elektrode 11 mit dem metallischen Druckgehäuse 4 verbunden ist. From FIGS. 2 and 3 it can finally be seen that the housing 4 , which is preferably designed as a metallic pressure housing, has an inner insulating housing 18 , the third electrode 11 being connected to the metal pressure housing 4 in the exemplary embodiment according to FIG. 3 ,

Claims

1. Overvoltage protection device, with a first electrode ( 1 ), with a second electrode ( 2 ), with an air breakdown spark gap ( 3 ) existing or effective between the two electrodes ( 1 , 2 ) and with one of the electrodes ( 1 , 2 ) receiving housing ( 4 ), an arc ( 5 ) being formed between the two electrodes ( 1 , 2 ) when the air breakdown spark gap ( 3 ) is ignited, characterized in that the air breakdown spark gap ( 3 ) is a Impedance ( 6 ) is connected in parallel and that the parallel circuit ( 7 ) of air breakdown spark gap ( 3 ) and impedance ( 6 ) an insulation path ( 8 ) is connected in series.

2. Overvoltage protection device according to claim 1, characterized in that a resistor ( 9 ) is provided as the impedance ( 6 ) and the resistor ( 9 ) is arranged in the combustion chamber ( 10 ) between the two electrodes ( 1 , 2 , 11 ).

3. Overvoltage protection device according to claim 2, characterized in that a third electrode ( 11 ) is provided, which is arranged between the first electrode ( 1 ) and the resistor ( 9 ), the insulation path ( 8 ) through the between the first electrodes ( 1 ) and the third electrode ( 11 ) existing or effective second air breakdown spark gap ( 12 ) is realized.

4. Overvoltage protection device according to claim 3, characterized in that the distance between the first electrode ( 1 ) and the third electrode ( 11 ) is less than the distance between the third electrode ( 11 ) and the second electrode ( 2 ).

5. Overvoltage protection device according to claim 3 or 4, characterized in that the resistance value of the resistor ( 9 ) with respect to the nominal voltage and the expected line follow current is dimensioned such that the current distribution of the line follow current to the parallel circuit ( 7 ) from air breakdown spark gap ( 3 ) and resistance ( 9 ) the arc ( 5 ) is completely extinguished.

6. Overvoltage protection device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the third electrode ( 11 ) is electrically conductively connected to an ignition switching element ( 13 ).

7. Overvoltage protection device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the combustion chamber ( 10 ) between the first electrode ( 1 ) and the third electrode ( 11 ) with the space ( 14 ) between the third electrode ( 11 ) and the second Electrode ( 2 ) is connected.

8. Overvoltage protection device according to claim 1, characterized in that a voltage switching element is provided as the insulation section ( 7 ).

9. Surge protection device according to claim 8, characterized characterized in that as a voltage switching element, a varistor, a suppressor diode or a gas-filled surge arrester is provided.

10. Overvoltage protection device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the resistor ( 9 ) consists of a conductive plastic, a metallic material or a conductive ceramic and is in mechanical contact with at least one electrode ( 2 , 11 ).

11. Overvoltage protection device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the resistor ( 9 ) is designed as a substantially square or rectangular block or as a ring.

12. Surge protection device according to claim 10 or 11, characterized in that at least one corner ( 16 ) or edge of the resistor ( 9 ), which is in mechanical contact with an electrode ( 2 , 11 ), is rounded or chamfered.

13. Overvoltage protection device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the housing ( 4 ) is designed as a metallic pressure housing and has an inner insulating housing ( 18 ).