DE1280384B - Gasentladungs-UEberspannungsableiter - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES MjtGk PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

IntCL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

HOIt

H 02h

Deutsche Kl.: 21 c - 72

P 12 80 384.8-32 (S 91442)

10.Juni 1964

17. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen Gasentladungs-Überspannungsableiter mit einem rohrförmigen Isolierkörper, der an seinen Enden durch deformierbare Kontaktkappen gasdicht verschlossen ist und dessen sich einander überlappende Elektroden an diesen Kontaktkappen gehaltert sind.

Aus der deutschen Auslegeschrift 1075 726 ist ein Überspannungsableiter mit einem rohrförmigen Isolierkörper bekannt, der an seinen Enden durch deformierbare Kontaktkappen vakuumdicht verschlossen ist. Die Kontaktkappen dieses bekannten Ableiters bilden gleichzeitig die Elektroden der Überspannungsentladungsstrecke, wobei deren Ansprechspannung einstellbar ist. Man kann dazu z. B. die aus verhältnismäßig dünnem Blech hergestellten Elektroden eindrücken und so den Elektrodenabstand verändern. Auf diese Weise ist lediglich eine Verringerung, jedoch keine Vergrößerung des Elektrodenabstandes möglich. Im übrigen besteht bei einer Verformung der Kontaktkappen des evakuierten Ableiters die Gefahr, daß Haarrisse entstehen und dadurch der Ableiter undicht und unbrauchbar wird. Auch können die Kontaktkappen bei einem Überschlag zwischen den Elektroden verdampfen und durchbrennen, so daß der Ableiter während des Betriebes ausfallen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gasentladungs-Uberspannungsableiter zu schaffen, bei dem die Elektrodenabstände des bereits gasdicht verschlossenen Überspannungsabieiters, sowohl im Sinne einer Verkleinerung als auch einer Vergrößerung, nachjustiert werden können. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Überspannungsableiter der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Kontaktkappen in axialer Richtung nach außen verlaufende napfförmige Kontaktzungen aufweisen, in denen die jeweilige Elektrode so gehaltert ist, daß durch Verbiegen der Kontaktzungen der Elektrodenabstand einstellbar ist, ohne die Verbindung zwischen Isolierkörper und Kontaktkappen zu beeinträchtigen.

Die Ausbildung der Kontaktkappen eines erfindungsgemäßen Überspannungsabieiters in der angegebenen Art hat zur Folge, daß diese lediglich den gasdichten Abschluß des Überspannungsabieiters und die Halterung für die einander überlappenden Elektroden in den napfförmigen Kontaktzungen bilden. Auf diese Weise ist eine Justierung des Elektrodenabstandes, sowohl im Sinne einer Verkleinerung wie auch einer Vergrößerung, noch nach der Fertigstellung des gasdichten Überspannungsabieiters möglich. Da in den Kontaktkappen bei der Justierung der Elektroden Gasentladungs-Überspannungsableiter

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:
Alex Bahr, 1000 Berlin

lediglich Biegemomente auftreten, ist ein Undichtwerden des Uberspannungsableiters durch eine Beschädigung der Kontaktkappen mit großer Sicherheit ausgeschlossen. Auch ist die Gefahr, daß ein solcher Überspannungsableiter infolge eines Überschlags zwischen den Elektroden durch ein Verdampfen und

ao Durchbrennen der Elektroden unbrauchbar werden könnte, weitgehend ausgeschlossen.

Ein weiterer Vorteil eines Uberspannungsableiters gemäß der Erfindung besteht darin, daß er für sogenannte Faile-save-Eigenschaften ausgebildet sein kann. Bei einer solchen Ausbildung führen die magnetischen Kräfte eines Stromstoßes über eine zulässige Größe zum Dauerkurzschluß der Elektroden und gewährleisten so selbst nach dem Ausfall des Ableiters einen sicheren Schutz der Anlage gegen Überspannungen. Dieser Schutz bleibt auch bei eventueller Zerstörung des Ableiters erhalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Einstreckenabieiters in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten und in einer Seitenansicht dargestellt. Der Isolierkörper aus Glas oder Keramik ist mit 1 bezeichnet. An seinen Enden sind die Kontaktkappen 2 und 3 aufgesetzt und mit dem Isolierkörper gasdicht verbunden. Die Kontaktkappe 2 weist eine in axialer Richtung nach außen verlaufende napfförmige Kontaktzunge 4 und die Kontaktzunge 3 eine in gleicher Weise ausgebildete Kontaktzunge 5 auf. In der Kontaktzunge 4 ist die Elektrode 7 und in der Kontaktzunge 5 die Elektrode 6 gehaltert. Die Elektroden können vorteilhaft mittels einer Hartlötung in den Kontaktzungen befestigt werden.

Der Ableiter kann entweder in herkömmlicher Weise eingeschmolzen oder gelötet werden und mittels eines Pumpstengels auf einem Pump- oder Gasfüllautomaten evakuiert, mit einem Edelgas gefüllt und abgezogen werden. Er kann aber genauso gut in der pumpstengellosen Form ausgebildet und hergestellt

809 627/1123

werden. Weist nun ein Ableiter ζ. B. nicht die geforderte Zündspannungstoleranz auf, so kann man durch ein geringes Nachbiegen einer oder beider Kontaktzungen die Elektroden zueinander oder auseinander bewegen, ohne daß die Anglasung oder Lötung der VerschlußsteUen undicht wird. Damit die Biegekraft nicht zu groß wird, muß das Verhältnis der Materialstärke zum Durchmesser der Kontaktstücke entsprechend gewählt werden. Auch spielt die Form der Kontaktstücke eine Rolle. Bei einem Ableiter der im Ausführungsbeispiel dargestellten Form ist es günstig, wenn man das Verhältnis von

Materialstärke _ 0,2 ... 0,3
Durchmesser 8

macht. Ein Spannungsableiter der erfindungsgemäßen Bauweise ist hoch belastbar, weil die Wärme direkt an die Kontaktzunge abgeführt wird. Seine Her-Stellung ist einfach und billig. Bei Zwei- oder Mehrstrecken-Gasentladungs-Überspannungsableiternkann ein genauer Abgleich der Ansprechspannungen der einzelnen Entladungsstrecken nach der Fertigstellung erfolgen.

Um das Auftreten zu hoher Kontaktwiderstände zu vermeiden, werden die Überspannungsableiter nach ihrer Herstellung einer galvanischen Oberflächenbehandlung unterzogen. Es ist zweckmäßig, die Korrektur der Elektrodenabstände vor dieser Behandlung durchzuführen. Erfahrungsgemäß wird durch die Wasserstoffaufnahme in Verbindung mit der Schichtdicke des galvanischen Überzuges, z. B. aus Nickel, das Grundmaterial derart versteift, daß ein Nachjustieren der Elektroden sehr erschwert ist. Versieht man jedoch den bereits nachjustierten Ableiter mit einem galvanischen Überzug, so sorgt die eintretende Materialversprödung dafür, daß die einmal eingestellten Elektrodenabstände durch die im Betriebsfall normalerweise auftretenden magnetischen Kräfte nicht geändert werden.

Andererseits kann man durch eine geeignete Dimensionierung der Materialstärken die Höhe des Stromes bestimmen, bei dem die Elektroden des erfindungsgemäßen Gasentladungs-Überspannungsableiters in einen Dauerkurzschluß übergehen, z. B. bei 1OkA nach VDE 0845. Hierdurch ist auch nach Zerstörung des Ableiters ein elektrischer Schutz der Anlage gewährleistet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gasentladungs-Überspannungsableiter mit einem rohrförmigen Isolierkörper, der an seinen Enden durch deformierbare Kontaktkappen gasdicht verschlossen ist und dessen sich einander überlappende Elektroden an diesen Kontaktkappen gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktkappen (2,3) in axialer Richtung nach außen verlaufende napfförmige Kontaktzungen (4, 5) aufweisen, in denen die jeweilige Elektrode (6,7) so gehaltert ist, daß durch Verbiegen der Kontaktzungen (4,5) der Elektrodenabstand einstellbar ist, ohne die Verbindung zwischen Isolierkörper und Kontaktkappen zu beeinträchtigen.

2. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden mittels Hartlötung in den Kontaktzungen befestigt sind.

3. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzungen nach dem Justieren der Elektroden mit einem galvanischen Metallüberzug, insbesondere einem Nickelüberzug, versehen sind, wobei durch die Wasserstoffaufnahme des Kontaktkappenmaterials in Verbindung mit der Schichtdicke des galvanischen Überzuges eine so weitgehende Versprödung des Kappenmaterials eintritt, daß Kontaktkräfte die einmal eingestellten Elektrodenabstände nicht mehr verändern können.

4. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Kräfte eines Stromstoßes über eine zulässige Größe zum Dauerkurzschluß der Elektroden führen und so selbst nach dem Ausfall des Ableiters einen sicheren Schutz der Anlage gegen Überspannungen gewährleisten.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 075 726.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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