DE1463264C

DE1463264C - Surge arrester for a direct current network

Info

Publication number: DE1463264C
Application number: DE19641463264
Authority: DE
Inventors: Thomas Henry Nether Provi dence Liao Tseng Wu Media Pa Lee (V St A)
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1963-07-31
Filing date: 1964-07-30
Publication date: 1973-05-10

Description

3 43 4

elektrische Magnetanordnung aus je einer auf der In Fig. 1 ist ein Gleichspannungsnetz mit einerelectrical magnet assembly of each one on the In Fig. 1 is a DC voltage network with a

Außenseite der die Funkenstrecke einschließenden positiven Leitung 10 und einer negativen Leitung 12Outside of the positive line 10 enclosing the spark gap and a negative line 12

Isolierstoffplatten montierten Spule besteht, von der dargestellt, die mit einer HalbleitergieichrichteranlageInsulating material-mounted coil consists of the one shown with a semiconductor rectifier system

ein Teil mit der äußeren der Hauptelektroden ausge- 14 verbunden sind. Im Betrieb können an den Leitun-a part with the outer one of the main electrodes is connected. During operation, the lines

richtetist. 5 gen 10, 12 impulsförmige Überspannungen oderis judged. 5 gen 10, 12 pulsed overvoltages or

Diese Anordnung hat den Vorteil* daß sich die Spannungsstöße auftreten, die die mit Haibleiterbau-This arrangement has the advantage * that the voltage surges occur which

Wandergeschwindigkeit des Bogens und die Zeit bis elementen bestückte Gleichrichteranläge 14 besehädi-The traveling speed of the arc and the time until element-equipped rectifier systems 14 besehädi-

zu seinem Erlöschen wesentlich besser in Verbindung gen würden, falls nicht geeignete Sicherheitsmaßnah-would be much better connected to its extinction, if not suitable security measures

mit der Vorzugsweise kreisförmigen Magnetanord- men getroffen werden. Zum Schutz der Anlage 14 ge-with which preferably circular magnet arrangements are made. To protect the system 14

nung beherrschen lassen, als bei den bekannten Über- io gen solche Überspannungsstöße dient ein schematischcontrol, as in the case of the known overvoltage surges such as overvoltage surges, a schematic is used

spannungsableitern. Dies ermöglicht einerseits eine dargestellter Überspannungsableiter 16. Eine Klemmevoltage arresters. This is made possible on the one hand by an illustrated surge arrester 16. A terminal

lange Lebensdauer der Elektroden und stellt anderer- 17 dieses Überspannungsabieiters oder Überspan-long service life of the electrodes and provides other - 17 this surge arrester or surge

seits sicher, daß der Zündbereich rechtzeitig seine Iso-^ nungsschutzes ist mit der positiven Leitung 1Ö undon the other hand, ensure that the ignition area is in good time its insulation protection with the positive line 1Ö and

lationsfähigkeit wieder erlangt. eine andere Klemme 18 mit der negativen Leitung 12,lation ability regained. another terminal 18 to the negative lead 12,

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung 15 vorzugsweise über einen Widerstand 20, verbunden,According to one embodiment of the invention 15, preferably connected via a resistor 20,

weist ein Überspannungsschutz für ein Niederspan- Der Widerstand 20 ist nichtiinear und besteht vor-has overvoltage protection for a low voltage The resistor 20 is non-linear and exists

mings-Gleichstromnetz ein Gehäuse auf; das Wasser- zugsweise in an sich bekannter Weise aus einemmings direct current network on a housing; the water preferably in a manner known per se from one

stoffgas unter- einem Druck von 254 bis 508 Torr Werkstoff mit fallender Widerstand-Strom-Kenn-material gas under a pressure of 254 to 508 Torr material with falling resistance current characteristic

enthält. In dem Gehäuse sind im Abstand voneinan- linie.contains. In the housing are at a distance from one another.

der zwei Hauptelektroderi angeordnet, die eine in dem 20 Der in Fig. 2 und 3 genauer dargestellte Uber-Füllgas liegende Übefschlagstrecke bilden: Die spannungsschutz enthält ein dichtes Gehäuse 21, in Haüptelektroderl sind mit elektrischen Anschlüssen dem sich Wasserstoffgas befindet. Im Gehäuse 21 sind für das zu schützende Gleichspannungsnetz versehen. zwei beabstandete Hauptelektroden 22, 24 angeord-Die Hauptelektroden umfassen jeweils einen Teil, an net, die zwischen sich eine Entladungsstrecke in einem dem der Lichtbogen zündet und einen Teil* längs des- 25 Zwischenraum 25 definieren, an der Überschläge bzw. sen der Lichtbogen wandert; Die bei dem Teil der Lichtbogen auftreten können. Die Elektroden werden einen Hauptelektrode, an dem der Lichtbogen zündet, vorzugsweise aus einer Kupfer-Wolfram-Mischung vorgesehene Zündelektrode bewirkt, daß der Lichtbo- hergestellt; Rostfreier Stahl ist ebenfalls geeignet. Die gen zwischen den hierfür vorgesehenen Anfangsteilen Elektroden sind vorzugsweise im wesentlichen halbder Hauptelektroden entsteht, wenn die Zündelek- 30 kreisförmig und die eine Elektrode 22 umgibt die antrode durch einen im Gleichspannungsnetz auftreten- dere Elektrode 24. Die Krümmungsmittelpunkte der den Spannungsimpuls einer bestimmten Größe erregt beiden Hauptelektroden 22, 24 sind so gegeneinander wird; Die Magnetanordnung treibt in an sich bekann- versetzt, daß der Zwischenraum 25 am einen Ende der ter Weise die Ansatzpunkte des Lichtbogens von den Elektroden verhältnismäßig klein ist und in Richtung Teilen der Hauptelektroden, an denen der Lichtbogen 35 auf das andere Ende längs des etwa halbkreisförmigen ansetzt, fort und entlang der Elektroden, wobei die Weges entlang der Elektroden allmählich[größer wird. Lichtbogenspannung während des Wanderns des Der Teil des Zwischenraumes 25, in dem sich die Lichtbogens zunimmt und schließlich einen Wert er- Elektroden in nahem Abstand gegenüberstehen, wird reicht, bei dem der Lichtbogen erlischt; Der Lichtbo- im folgenden als Lichtbogenentstehungs- oder Zündgen wird durch die magnetische Anordnung sehr rasch 40 bereich 25 a und der Rest des Zwischenraumes 25 als aus dem Bereich, in dem der Bogen gezündet hatte Bogenlaufbereich bezeichnet. Die an den Lichtbogen-(Zündbereich), wegbewegt, die Wanderungsgeschwin- entstehungs- oder Zündbereich 25 a angrenzenden digkeit des Lichtbogens wird jedoch auf einem so kiel·- Teile der Elektroden werden als Zündteile und der nen Wert gehalten, daß der Zündbereieh rechtzeitig Rest der Elektroden als Lichtbogenlaufteile beseine Isolationsfähigkeit wieder erreichen kann; bevor 45 zeichnet.of the two main electrodes arranged, the one in the 20 The in Fig. 2 and 3 shown in more detail Uber filling gas Form a lying overlap section: The voltage protection contains a tight housing 21, in Main electrodes are with electrical connections containing hydrogen gas. In the housing 21 are for the DC voltage network to be protected. two spaced apart main electrodes 22, 24 arranged die Main electrodes each comprise a part, at net, which between them a discharge path in one which the arc ignites and define a part * along the space 25 at which flashovers or sen the arc wanders; Which can occur at the part of the arc. The electrodes are a main electrode at which the arc ignites, preferably made of a copper-tungsten mixture provided ignition electrode causes the light bulb to be produced; Stainless steel is also suitable. the Between the initial parts provided for this purpose, electrodes are preferably essentially half-way Main electrodes are created when the ignition electrode 30 is circular and one electrode 22 surrounds the antrode by an electrode 24 occurring in the DC voltage network. The centers of curvature of the the voltage pulse of a certain size excited both main electrodes 22, 24 are so against each other will; The magnet arrangement drives in a known manner that the space 25 at one end of the ter way the starting points of the arc from the electrodes is relatively small and in the direction Divide the main electrodes, where the arc 35 to the other end along the approximately semicircular begins, continues and along the electrodes, the path gradually increasing along the electrodes. Arc voltage during the migration of the The part of the gap 25 in which the Arc increases and finally a value he electrodes face at a close distance, will is enough at which the arc extinguishes; The arc in the following as arcing or ignition is through the magnetic arrangement very quickly 40 area 25 a and the rest of the space 25 as from the area in which the arc had ignited denotes the arc travel area. The at the arc (ignition area), moved away, the Wanderungsgeschwin- emergence or ignition area 25 a adjacent - parts of the electrodes are called ignition parts and the A value kept that the ignition area had in time the rest of the electrodes as arcing parts Can achieve isolation ability again; before 45 draws.

der Lichtbogen an dem Punkt angelangt ist; in dem die Mit den Elektroden 22,24 sind zwei zur Fortbewe-the arc has reached the point; in which the two electrodes 22, 24 are used to move

Lichtbogenspannung ihren maximalen Wert hat, so gung des Lichtbogens dienende Spulen 28, 30 an-Arc voltage has its maximum value, so supplying the arc serving coils 28, 30

daß der Zündbereieh die maximale Lichtbogenspan- geordnet, von denen die eine zwischen die Klemme 17that the ignition range is ordered by the maximum arc voltage, one of which is between terminal 17

nung isoliert; wenn keine Energie des Spannungssto- und die Elektrode 22 und die andere zwischen dievoltage isolated; when there is no power of the surge and the electrode 22 and the other between the

ßes mehr vorhanden ist: 50 Klemme 18 und die Elektrode 24 geschaltet sind. DieWhen there is more: 50 Terminal 18 and electrode 24 are connected. the

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Spulen 28, 30 erzeugen ein Magnetfeld, das eine KraftIn the following, the invention is based on the coils 28, 30 generating a magnetic field which creates a force

Zeichnung näher erläutert Es zeigt auf einen zwischen den Hauptelektroden 22, 24 bren-Drawing explained in more detail It shows a burn between the main electrodes 22, 24

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Über- nenden Lichtbogen ausübt und diesen fortbewegt, wieF i g. 1 shows a schematic representation of an overflowing arc and moves it forward, as

Spannungsschutzes gemäß der Erfindung für einen weiter unten erläutert wird.Voltage protection according to the invention is explained below for a.

Gleiehstrom-Leistungskreis, 55 Neben dem Zündteil der Hauptelektrode 24 istDC power circuit, 55 is next to the ignition part of the main electrode 24

F i g. 2 eine Querschnittansicht des in F i g: 1 sehe- eine Zündelektrode 32 zum Zünden eines Lichtbo-F i g. 2 shows a cross-sectional view of the in FIG. 1 see an ignition electrode 32 for igniting a light bulb

matisch dargestellten Überspannungsschutzes in einer gens zwischen den Hauptelektroden 22, 24 angeord-overvoltage protection shown in a gens between the main electrodes 22, 24 arranged

Ebene 2-2 der F i g. 3, net: Die Zündelektrode 32 ist von der HauptelektrodeLevel 2-2 of FIG. 3, net: the ignition electrode 32 is from the main electrode

F i g. 3 eine Querschnittansicht in einer Ebene 3-3 24 durch einen Streifen 34 aus einem isolierendenF i g. 3 is a cross-sectional view in a plane 3-3 24 through a strip 34 of an insulating

derFig:2, 60 Werkstoff hoher Dielektrizitätskonstante, yorzugs-derFig: 2.60 Material with high dielectric constant, preferred

F i g: 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeite- weise Bariumtitanat, getrennt. Wenn zwischen derFIG. 4 shows a diagram to explain the mode of operation of barium titanate, separated. If between the

weise des Überspannungsschutzes der Fig. 1 bis3 Zündelektrode 32 und der Hauptelektrode 24 eininstruct the overvoltage protection of FIGS. 1 to 3 ignition electrode 32 and the main electrode 24

beim Auftreten eines Spannungsstoßes hoher Energie .Spannungsstoß einer bestimmten Mindestamplitudewhen a high energy surge occurs, surge of a certain minimum amplitude

und auftritt, wird das elektrische Feld in der Nähe desand occurs, the electric field is near the

F ig: 5 ein Schaltbild einer Ausführungsform eines 65 Randes des Isoliermaterials durch dessen hohe Di-Überspannungssehutzes für höhere Spannungen, bei elektrizitätskonstarite erhöht und über den Zwischenweichem gewisse Merkmale der Erfindung verwirk- raum 33 zwischen der Zündelektrode 32 und der licht sind. Hauptelektrode 24 tritt ein Funkenüberschlag auf.FIG. 5 is a circuit diagram of an embodiment of an edge of the insulating material through its high di-surge protection for higher voltages, increased in the case of electricity constants and above the intermediate switches certain features of the invention realize space 33 between the ignition electrode 32 and the are light. Main electrode 24 arcing occurs.

5 65 6

Die durch diesen Funken erzeugten positiven Ionen 22, 24 zwischen zwei isolierenden Platten 45 montiert verzerren das elektrische Feld zwischen den beiden sind, die als Seitenwände für die Entladungsstrecke im Hauptelektroden 22, 24 und verringern die Durch- Zwischenraum 25 zwischen diesen Elektroden dienen, bruchsspannung zwischen diesen Hauptelektroden Die Platten 45 sind im Bereich dieser Entladungsauf einen Wert, der unter dem Wert der an den Haupt- 5 strecke praktisch nicht durchbrochen und verlaufen elektroden anliegenden Spannung liegt. Zwischen den im wesentlichen parallel zur Längsachse der zwischen Zündteilen der Hauptelektroden 22, 24 zündet dann den Elektroden 22, 24 brennenden Lichtbogen. Die ein Lichtbogen. Der Lichtbogenstrom durchfließt die isolierenden Platten 45 bestehen aus einem Material, Spulen 28, 30, so daß ein Magnetfeld entsteht, das den das unter der Einwirkung eines Lichtbogens möglichst Lichtbogen in Richtung des Pfeiles 35 (Fig. 1) wan- io wenig Gas abgibt, z.B. aus Aluminiumsilikat. Die dem läßt, wie noch genauer erläutert wird. Platten 45 werden gegen die gegenüberliegenden Rän-The positive ions 22, 24 generated by this spark are mounted between two insulating plates 45 distort the electric field between the two which act as side walls for the discharge path in the Main electrodes 22, 24 and serve to reduce the through-space 25 between these electrodes breaking voltage between these main electrodes The plates 45 are in the area of this discharge a value that practically does not break through and run below the value on the main 5 voltage applied to the electrodes. Between the substantially parallel to the longitudinal axis of the between Ignition parts of the main electrodes 22, 24 then ignites the electrodes 22, 24 burning arc. the an arc. The arc current flows through the insulating plates 45 are made of a material Coils 28, 30, so that a magnetic field is created, which as possible under the action of an electric arc Arc in the direction of arrow 35 (Fig. 1) gives off little gas, e.g. made of aluminum silicate. the that leaves, as will be explained in more detail. Plates 45 are placed against the opposite edges

Die normale Betriebsspannung der Leitungen 10, der der Elektroden 22, 24 gedrückt, beispielsweise 12, die zwischen den Hauptelektroden 22, 24 liegt, durch isolierende Bolzen 47, die in Abständen am reicht nicht aus, um in der Hauptüberschlagstrecke, Außenrand der Platten 45 angeordnet sind. Diese BoI-also im Zwischenraum 25, eine Entladung oder einen 15 zen 47 reichen durch fluchtende öffnungen in den Durchbruch entstehen zu lassen. Beim Fehlen der Platten 45 und sind in eine Endkappe 48 des Gehäues Zündelektrode 32 würden auch Spannungsstöße mit 21 eingeschraubt. Zwischen den Platten 45 werden die einem Scheitelwert des Mehrfachen der normalen Be- Bolzen 47 von Abstandshaltern 49 aus einem isolietriebsspannung nicht ausreichen, um die Hauptüber- renden Werkstoff umgeben, die den durch die Bolzen schlagstrecke zünden zu lassen. Durch die Zündelek- 20 47 ausgeübten Anpreßdruck begrenzen. Zur Festletrode 32, die am selben Potential liegt wie die Haupt- gung des Abstandes der isolierenden Platten 45 von elektrode 22, wird die Spannung an der Leitung 10, der Endkappe 48 sind Hülsen 50, die die einzelnen bei der ein Überschlag auftritt, wesentlich herabge- Bolzen umgeben, vorgesehen.The normal operating voltage of the lines 10, that of the electrodes 22, 24 pressed, for example 12, which lies between the main electrodes 22, 24, by insulating bolts 47, which are spaced on the is not sufficient for the outer edge of the plates 45 to be arranged in the main flashover section. This BoI-so in the space 25, a discharge or a 15 zen 47 reach through aligned openings in the To create a breakthrough. In the absence of the plates 45 and are in an end cap 48 of the housing Ignition electrode 32 would also screw in voltage surges with 21. Between the plates 45 are the a peak value of the multiple of the normal loading bolts 47 of spacers 49 from an insulating operating voltage not sufficient to surround the main excess material that is being held by the studs to ignite the impact path. Limit the contact pressure exerted by the ignition element. To the Festletrode 32, which is at the same potential as the main part of the distance between the insulating plates 45 from electrode 22, the voltage on the line 10, the end cap 48 are sleeves 50, which the individual at which a rollover occurs, substantially surrounded by bolts down, provided.

setzt, wie noch erläutert wird. Um Überspannungs- Die Spulen 28, 30, die das die Lichtbogen antrei-sets, as will be explained. To overvoltage The coils 28, 30 that drive the arc

stöße, die zwischen den Leitungen 10, 12 auftreten, 25 bende Magnetfeld erzeugen, sind an der Außenseite der Zündelektrode 32 zuzuführen, ist diese' durch der isolierenden Platten 45 angeordnet. Die Spulen einen Kondensator 36 mit der Leitung 10 verbunden. sind jeweils vorzugsweise kreisförmig, wie aus Fig. 3 Im normalen Betriebs-oder Ruhezustand ist dieZünd- ersichtlich ist, und die eine Hälfte deckt sich wenigelektrode 32 durch den Kondensator 36 praktisch stens annähernd mit der halbkreisförmigen äußeren von der Leitung 10 isoliert. Für Spannungsstöße, die 30 Elektrode 22. Die Spulen sind so geschaltet, daß sie auf der Leitung 10 erscheinen, stellt der Kondensator von einem den Überspannungsschutz durchfließenden jedoch keine nennenswerte Impedanz dar, und die Strom in der gleichen Winkelrichtung durchflossen Überspannung erscheint praktisch in voller Höhe an werden. Dabei entsteht dann ein die beiden Spulen der Zündfunkenstrecke im Zwischenraum 33 zwi- 28, 30 umgebendes Magnetfeld 51 der in F i g. 2 ansehen der Zündelektrode 32 und der Hauptelektrode 35 gedeuteten Form. Dieses Magnetfeld 51 verläuft an 24. Die Durchschlagspannung der Zündfunkenstrecke allen Punkten längs der äußeren Hauptelektrode 22 ist so bemessen, daß ein Überschlag auftritt, bevor die wenigstens annähernd senkrecht zur Längsachse der Amplitude des Spännurigsstoßes gefährliche Werte er- zwischen den Elektroden 22, 24 brennenden Lichtreicht. Normalerweise wird die Durchschlagspannung bögen durch den Zwischenraum 25. Bekanntlich tritt der Zündfunkenstrecke auf etwa 200% der Nenn- 40 ein quer zu einem Lichtbogen verlaufendes Magnetspannung zwischen den Leitungen 10, 12 eingestellt. feld derart mit dem Eigenfeld des Lichtbogens inshocks that occur between the lines 10, 12, generate 25 bende magnetic field, are on the outside To feed the ignition electrode 32, this is' arranged by the insulating plate 45. The spools a capacitor 36 is connected to the line 10. are each preferably circular, as shown in FIG. 3 In the normal operating or idle state, the ignition can be seen, and one half covers the little electrode 32 through the capacitor 36 practically at least approximately with the semicircular outer isolated from line 10. For voltage surges, the 30 electrode 22. The coils are connected so that they appear on the line 10, the capacitor represents the surge protection flowing through However, there is no significant impedance and the current flows through it in the same angular direction Overvoltage appears to be practically in full. This then creates the two coils the ignition spark gap in the space 33 between 28, 30 surrounding magnetic field 51 of the in FIG. 2 watch the ignition electrode 32 and the main electrode 35 interpreted shape. This magnetic field 51 runs on 24. The breakdown voltage of the ignition spark gap at all points along the outer main electrode 22 is dimensioned so that a rollover occurs before the at least approximately perpendicular to the longitudinal axis of the The amplitude of the chip shock reaches dangerous values between the electrodes 22, 24 burning light. Normally the breakdown voltage will arc through the gap 25. As is known, occurs the ignition spark gap to about 200% of the nominal 40 a magnetic voltage running across an arc set between lines 10, 12. field in such a way with the own field of the arc in

Zwischen die Zündelektrode 32 und die Hauptelek- Wechselwirkung, daß auf den Lichtbogen eine Kraft trode 24 ist ein Widerstand 42 geschaltet, dessen in einer Richtung ausgeübt wird, die senkrecht zur Widerstandswert sehr klein im Vergleich zum Isola- Längsachse des Lichtbogens und senkrecht zur Richtionswiderstand des Kondensators 36 ist. Dieser 45 tung des äußeren Magnetfeldes verläuft. Die Polung Widerstand 42 dient dazu, die Zündelektrode 32 und des auf den Lichtbogen einwirkenden Magnetfeldes die Hauptelektrode 24 auf praktisch dem gleichen Po- wird hier so gewählt, daß die den Lichtbogen antreitential zu halten, wenn normale Betriebsbedingungen bende Kraft in Richtung des Pfeiles 35 (F i g. 1, 3) herrschen, also zwischen den Leitungen 10, 12 keine wirkt. Ein im Zündbereich 25 a entstehender Licht-Überspannungen vorhanden sind. Zwischen den Lei- 50 bogen wandert daher unter dem Einfluß des Magnettungen 10, 12 besteht dann ein Stromweg hohen feldes in Richtung des Pfeiles 35 längs der Elektroden Widerstandes, der die Reihenschaltung aus dem Isola- 22, 24 zu deren dem Zündbereich entgegengesetzten tionswiderstand des Kondensators 36, den dem Isola- Enden.Between the ignition electrode 32 and the Hauptelek- interaction that a force on the arc trode 24, a resistor 42 is connected, which is exerted in a direction perpendicular to the Resistance value very small compared to the Isola longitudinal axis of the arc and perpendicular to the directional resistance of the capacitor 36 is. This 45 direction of the external magnetic field runs. The polarity Resistor 42 serves to control ignition electrode 32 and the magnetic field acting on the arc the main electrode 24 on practically the same Po- is chosen here so that it is antreitential to the arc to be held when normal operating conditions apply force in the direction of arrow 35 (F i g. 1, 3) prevail, so no acts between the lines 10, 12. A light overvoltages occurring in the ignition area 25 a available. Therefore, under the influence of the magnet, it migrates between the arches 10, 12 then there is a high field current path in the direction of arrow 35 along the electrodes Resistance, which the series connection of the Isola 22, 24 to the opposite of the ignition area tion resistance of the capacitor 36, the isolate ends.

tionswiderstand der Zündfunkenstrecke parallelge- Wenn der Lichtbogen in Richtung des Pfeiles 35tion resistance of the ignition spark gap parallel- If the arc in the direction of arrow 35

schalteten Widerstand 42 und den Widerstandswert 55 (F i g. 3) wandert, wird er wegen der zunehmenden der Spule 30 und des Widerstandes 20 umfaßt. Der Breite des Zwischenraumes 25 fortschreitend länger, Widerstandswert der Widerstände 20 und 42 und der so daß seine Brennspannung zunimmt und der Licht-Spule 30 ist sehr klein im Vergleich zum Isolations- bogenstrom entsprechend herabgesetzt wird. Wenn widerstand des Kondensators 36. Im Ruhezustand fal- die Lichtbogenspannung diejenige Spannung erreicht, len daher praktisch die ganze Ruhespannung am Kon- 60 die der Hauptentladungsstrecke durch das System zudensator 36 und praktisch nichts von dieser Spannung geführt wird, so fällt der Lichtbogenstrom rasch auf am Widerstand 42 und damit an der diesem Wider- Null ab. Wenn die Energie des Spannungsstoßes, stand parallel liegenden Zündfunkenstrecke im Zwi- durch den der Bogen entstanden ist, im Überspanschenraum 33 ab. Durch diese Isolation der Zündfun- nungsschutz vernichtet ist, erlischt der Lichtbogen kenstrecke von der Ruhespannung werden eine Ver- 65 -und im Zwischenraum 25 tritt kein weiterer Überschlechterung der Zündfunkenstrecke und die Gefahr schlag mehr auf, so daß das System wieder seinen norunerwünschter Überschläge vermieden. niälen Betriebszustand annimmt. Es ist einleuchtend,switched resistor 42 and the resistance value 55 (Fig. 3) wanders, it will because of the increasing the coil 30 and the resistor 20 comprises. The width of the space 25 progressively longer, Resistance of the resistors 20 and 42 and the so that its burning voltage increases and the light coil 30 is very small compared to the insulation arc current and is correspondingly reduced. When resistance of the capacitor 36. In the idle state, the arc voltage reaches the voltage Therefore, practically the entire open-circuit voltage at the capacitor is that of the main discharge path through the system capacitor 36 and practically nothing of this voltage is carried, the arc current is quickly noticeable at resistor 42 and thus at this resistance zero. When the energy of the surge, stood parallel ignition spark gap in between, through which the arc was created, in the over-span area 33 from. This insulation destroys the ignition protection and the arc is extinguished The distance from the no-load voltage is reduced and there is no further deterioration in the space 25 the ignition spark gap and the danger hit more, so that the system is again its normal undesirable Flashovers avoided. nial assumes operating status. It is obvious

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Hauptelektroden daß die Lichtbogenspannung dann am höchsten ist,From Fig. 2 it can be seen that the main electrodes that the arc voltage is then highest,

7 87 8

wenn die Ansatzpunkte des Lichtbogens die weiter be- ihr Abstand. Die Bodenlänge der Elektroden beeinabstandeten Enden der Elektroden 22, 24 erreicht ha- flußt die Laufzeit und der Elektrodenabstand beeinben und der Lichtbogen in seinem mittleren Teil nach flußt den Wert der aufgebauten Lichtbogenspannung !außen gewölbt ist, wie bei 60 in F ig. 3 dargestellt ist. und die Durchschlagfestigkeit im Zündbereich 25 a.
In dieser Stellung hat der Lichtbogen seine maximale 5 Ein anderer Faktor, der die Geschwindigkeit, mit Länge. der die Länge des Lichtbogens und somit die Lichtbo-I Die Brennspannung des die Stellung 60 einnehmen- genspannung zunimmt, beeinflußt, ist die Verteilung 'den Lichtbogens hängt außerdem von dem Betrage des Magnetfeldes längs des Zwischenraumes 25. der Restenergie des Spannungsstoßes ab, die beim Er- Wenn man die Spulen 28,30 so formt, daß sie sich weteichen der Stellung 60 durch den Bogen noch vor- io nigstens annähernd mit der Außenelektrode 22 dekhanden ist. Ist die Energie des Spannungsstoßes voll- ken, ist das Feld längs der Entladungsstrecke im Zwiständig verbraucht, wenn der Lichtbogen die Stellung schenraum 25 zumindest im Bereich bei der äußeren 60 erreicht, so ist die Brennspannung des Lichtbogens Hauptelektrode 22 im wesentlichen gleichförmig, niedriger als in Fällen, in denen der Spannungsstoß Durch ein solches gleichförmiges Feld ist eine weitgenoch andauert, sie ist jedoch immer noch größer als 15 hende Gleichförmigkeit der Geschwindigkeit, mit der die normale Spannung des Gleichstromnetzes und der Lichtbogen längs der Hauptelektrode 22 wandert, reicht aus, den Bogenstrom auf Null herabzusetzen. gewährleistet. Ein anderer, allerdings zweitrangiger ¹ Es ist wichtig, daß die Wanderungsgeschwindigkeit Faktor, der die Lichtbogenlaufgeschwindigkeit beeindes Lichtbogens ziemlich sorgfältig gesteuert wird. flußt, ist die Lage von Anschlüssen 28 a, 30 α an den Wenn sich der Lichtbogen zu langsam bewegt, tritt 20 Elektroden für die benachbarten Spulen. Wenn man eine übermäßige Verdampfung von Elektrodenmate- diese Anschlußpunkte so nahe wie möglich am Zündrial ein und die isolierenden Platten 45 bedecken sich ende der Elektroden anordnet, wird der über die rasch mit kondensiertem Elektrodenmaterial, wo- Elektroden 22, 24 durch den Lichtbogen fließende durch die Isolationsfähigkeit zwischen den Elektroden Strom immer auf einen schleifenförmigen Weg ge-22, 24 leidet, insbesondere im kritischen Zündbereich 25 zwungen, der in Richtung auf das entgegengesetzte 25 a, in dem der Elektrodenabstand klein ist. Ende der Elektroden nach außen gebogen ist. Der ma- ! Wenn der Lichtbogen andererseits zu rasch fortbe- gnetische Effekt eines längs eines solchen schleifenwegt wird, baut sich die Lichtbogenspannung so rasch förmigen Weges fließenden Stromes besteht bekanntauf, daß nicht genügend Zeit zur Verfügung steht, um lieh darin, daß auf den Bogen eine Kraft ausgeübt üie Isolationsfähigkeit im Zündbereich 25 a des Zwi- 30 wird, die die Schleife zu vergrößern strebt,
schenraums 25 so weit wiederherzustellen, daß sie der Außer von der Lichtbogenlänge hängt die sich auf-Lichtbogenspannung standhält, selbst wenn die Ener- bauende Lichtbogenspannung auch noch von einer gie des Spannungsstoßes vollständig verbraucht wor- Anzahl anderer Faktoren ab. Unter diesen Faktoren den ist. Dies kann dann dazu führen, daß im Zündbe- ist einer der wesentlichsten die Art des in der Entlareich 25 α dauernd Überschläge eintreten, auch nach- 35 dungsstrecke vorhandenen Gases. Für den -vorliegendem der Spannungsstoß abgeklungen ist, außerdem den Überspannungsschutz stellt Wasserstoff ein idea-Desteht die Gefahr, daß im Zündbereich 25 α beträcht- les Gas dar, nicht nur da es hohe Bogenspannungen zu lieh vor dem Zeitpunkt, in dem der Lichtbogen die erreichen gestattet, sondern auch wegen seines relativ Stellung 60 erreicht, wiederholt Überschläge auftre- geringen Isolationsvermögens. Durch dieses geringe :en. Der letztgenannte Zustand hat zur Folge, daß sich 40 Isolationsvermögen von Wasserstoff kann die Zündier Lichtbogenentladungszyklus auf den Zündbe- funkenstrecke so ausgebildet werden, daß sie bei der ■eich 25 a konzentriert und eine übermäßige Ver- relativ geringen Spannung überschlägt, die zum lampfung von Elektrodenmaterial mit der damit ver- Schutz von Niederspannungsanlagen erforderlich ist. mndenen Beeinträchtigung der Isolationseigenschaf- Trotz der niedrigen Uberschlagspannung lassen sich en der Platten 45 im Zündbereich eintreten. Um eine 45 andererseits in Wasserstoffgas jedoch genügend große iolche Konzentration des Entladungszyklus im Zünd- Bogenspannungen erreichen, um den Lichtbogen-)ereich 25 α zu verhindern, soll die Zeit, die der Licht- strom im Überspannungsschutz in der beschriebenen )ogen zum Erreichen der Stellung 60 am Ende der Weise beeinflussen zu können.if the starting points of the arc are further apart. The length of the electrodes at the ends of the electrodes 22, 24, which are at a distance from the bottom, affects the running time and the electrode spacing and the arc in its middle part is curved outside the value of the arc voltage built up, as at 60 in FIG. 3 is shown. and the dielectric strength in the ignition area 25 a.
In this position the arc has its maximum 5 Another factor affecting the speed with length. which influences the length of the arc and thus the arc voltage increases, the distribution of the arc also depends on the magnitude of the magnetic field along the space 25 If the coils 28, 30 are shaped in such a way that they soften the position 60 due to the arc, they are still at least approximately covered with the outer electrode 22. If the energy of the voltage surge is full, the field along the discharge path is used up, if the arc reaches the intermediate space 25 at least in the area of the outer 60, the burning voltage of the arc main electrode 22 is essentially uniform, lower than in Cases in which the voltage surge through such a uniform field is largely persistent, but it is still greater than the uniformity of the speed at which the normal voltage of the direct current network and the arc travels along the main electrode 22, the arc current is sufficient to be reduced to zero. guaranteed. Another, albeit subordinate, ¹ It is important that the rate of travel factor, which determines the speed of the arc of an arc, be fairly carefully controlled. enced, the location of terminals 28 a, 30 α of the As the arc moves too slowly, occurs 20 electrodes for the adjacent coil. If one places excessive evaporation of electrode material these connection points as close as possible to the ignition ring and the insulating plates 45 cover each other end of the electrodes, the electrode material rapidly condensed over the electrodes 22, 24 through the arc flowing through the insulation capacity between the electrodes always in a loop-shaped path ge-22, 24 suffers, especially at the critical ignition region 25 forced, in the direction towards the opposite 25 a in which the electrode spacing is small. The end of the electrodes is bent outwards. The MA- ! If, on the other hand, the arc is moved too rapidly along such a loop, the arc voltage builds up in such a rapidly flowing current that there is not enough time for a force to be exerted on the arc Insulation capacity in the ignition area 25 a of the intermediate 30, which tends to enlarge the loop,
In addition to the arc length, the on-arc voltage withstands itself, even if the energy-building arc voltage is also completely consumed by a number of other factors. Among these factors is that. This may then cause the Zündbe- is one of the most essential in the type of the α Entlareich 25 permanently flashovers occur also demand 35 dung distance existing gas. For the -vorliegendem the surge has decayed, also the overvoltage protection is hydrogen an idea-Desteht the danger that in the ignition region 25 considerable les gas α represents not only because high arc voltages to be borrowed before the time at which the arc reach the allowed, but also reached because of its relative position 60, repeated flashovers occur with low insulation capacity. Through this small: en. The latter condition has the consequence that the ignition arc discharge cycle on the ignition spark gap can be designed in such a way that it is concentrated at the calibration 25 a and an excessive, relatively low voltage flashes over, which leads to the vaporization of electrode material with which it is necessary to protect low-voltage systems. In spite of the low flashover voltage, the plates 45 can occur in the ignition area. On the other hand, in order to achieve a sufficiently large concentration of the discharge cycle in the ignition arc voltages in hydrogen gas to prevent the arc region 25 α , the time that the luminous flux in the overvoltage protection should take to reach the position described should be 60 at the end of the way to be able to influence.

ilektoden 22, 24 benötigt, so groß bemessen werden, Zum Schutz von Anlagen höherer Leistung, die mitilektoden 22, 24 needed to be dimensioned so large, To protect systems of higher power, which with

laß die Isolationsfestigkeit im Zündbereich so weit 50 relativ niedrigen Spannungen arbeiten, also mit Nenn-let the insulation strength in the ignition area work as far as 50 relatively low voltages, i.e. with nominal

insteigen kann, daß sie der Lichtbogenspannung spannungen von unterhalb etwa 1000 Volt, beträgtcan increase that the arc voltage voltages of below about 1000 volts is

tandzuhalten vermag, die sich einstellt, wenn keine der bevorzugte Druck des Wasserstoffgases 250 bisAble to withstand that occurs when none of the preferred pressure of the hydrogen gas 250 to

Ipannungsstoßenergie mehr vorhanden ist. Bei einer 510 Torr (1 bis 20"Hg). Drücke unterhalb dieses Be-There is more surge energy. At 510 Torr (1 to 20 "Hg). Pressures below this

traktischen Ausführungsform der Erfindung konnte reiches ergeben im allgemeinen keine ausreichendeA practical embodiment of the invention could generally not give a sufficient result

rreicht werden, daß die Durchschlagfestigkeit im 55 Lichtbogenspannung während überhalb dieses Berei-be achieved that the dielectric strength in the 55 arc voltage during above this range

'ündbereich 25 α praktisch ihren ursprünglichen ches liegende Drücke unzweckmäßig sind, da sie'ündbereich 25 α pressures lying practically their original ches are inexpedient because they

Vert wieder angenommen hat, wenn der Lichtbogen Zündspannungen ergeben, die für den Schutz vonVert has assumed again when the arc gives rise to ignition voltages necessary for the protection of

lie Stellung 60 erreicht, die Isolationsfestigkeit ist Niederspannungskreisen zu hoch sind,lie position 60 reached, the insulation strength is low-voltage circuits are too high,

lann gewöhnlich sogar größer als erforderlich ist, um Ein weiterer Faktor der die Lichtbogenspannung,can usually be even greater than is necessary to control the arc voltage,

Ie höchste Lichtbogenspannung auszuhalten, die sich 60 die sich einstellen kann, beeinflußt, ist der AbstandThe maximum arc voltage that can be tolerated to withstand is the distance

instellt, wenn kein Spannungsstoß mehr vorhanden zwischen den isolierenden Platten 45. Wenn dieseris set when there is no longer a voltage surge between the insulating plates 45. When this

it. Abstand größer als etwa 4,8 mm ist, wird der Lichtbo-it. Distance is greater than about 4.8 mm, the arc

Zwei zusätzliche Faktoren, die einen wesentlichen gen diffus und die resultierende Lichtbogenbrenn-Two additional factors that make a substantial gene diffuse and the resulting arc burning

änfluß darauf haben, ob der Zündbereich 25 α eine spannung wird sehr klein. Wenn andererseits der Ab-Affect whether the ignition area 25 α a voltage is very small. On the other hand, if the

usreichende Isolationsfähigkeit wieder erlangt hat, 65 stand kleiner als 0,8 mm ist, kann der LichtbogenHas regained sufficient insulation properties, if the stand is smaller than 0.8 mm, the arc can occur

m der erforderlichen Lichtbogenspannung widerste- nicht mehr aus dem Zündbereich 25 α in den Laufbe-m the required arc voltage no longer withstood from the ignition area 25 α in the running area

en zu können, wenn der Lichtbogen die Stellung 60 reich der Entladungsstrecke im Zwischenraum 25en when the arc reaches the position 60 of the discharge path in the space 25

rreicht hat, sind die Länge der Elektroden 22,24 und wandern. In diesem Falle treten dann eine übermäßiger has reached the length of the electrodes 22,24 and wander. In this case there will be an excessive

9 109 10

Erhitzung und Verdampfung der Elektroden ein, einstellt, wenn sich der Lichtbogen in der Stellung 60 außerdem ist die Lichtbogenbrennspannung niedrig. befindet, nicht mehr aus, um im Zündbereich 25 a Der Abstand der Platten 45 beträgt daher längs der einen Überschlag entstehen zu lassen,
ganzen Entladungsstrecke zwischen 0,8 und 4,8 mm. F i g. 4 zeigt eine graphische Darstellung dieser sich Beim Auftreten eines Spannungsstoßes niederer 5 wiederholenden Vorgänge, die obere Kurve stellt da-Energie, dessen Spitzenspannung ausreicht, um die bei die Spannung am Überspannungsschutz und die Zündfunkenstrecke ansprechen zu lassen und dessen untere Kurve den Lichtbogenstrom dar, die beide in Gesamtenergie durch einen einzigen Stromimpuls Ordinatenrichtung aufgetragen sind, die Zeitachse durch den Überspannungsschutz vernichtet werden (Abszisse) ist für beide Kurven gleich,
kann, beispielsweise unter 10 Ws, arbeitet der be- i° Der Spannungsstoß hoher Energie beginnt zum schriebene Überspannungsschutz folgendermaßen: Zeitpunkte, der Überspannungsschutz zündet zum Der Spannungsstoß läßt als Folge der oben beschrie- Zeitpunkt ß, wenn die Überschlagspannung erreicht benen Auslösewirkung der Zündelektrode 32 im ist. Im Zeitpunkt B entsteht im Bereich 25 α ein Licht-Zündbereich 25 α zwischen den Hauptelektroden 22, bogen, wie erläutert wurde, der die Spannung im NetzHeating and evaporation of the electrodes ceases when the arc is in position 60 and the arc voltage is low. is no longer off, in order to create a flashover in the ignition area 25 a The distance between the plates 45 is therefore along the
entire discharge distance between 0.8 and 4.8 mm. F i g. 4 shows a graphical representation of these processes that are repeated when a voltage surge occurs, the upper curve represents da-energy, the peak voltage of which is sufficient to trigger the voltage at the overvoltage protection and the ignition spark gap, and the lower curve represents the arc current, which both are plotted in total energy through a single current pulse in the ordinate direction, the time axis is destroyed by the overvoltage protection (abscissa) is the same for both curves,
The voltage surge of high energy begins as follows for the overvoltage protection described above: points in time at which the overvoltage protection ignites at im is. At time B is formed in the range 25 α 25 α a light-ignition between the main electrodes 22, arc, as explained, the voltage in the network

24 einen Lichtbogen entstehen. Der durch den Licht- 15 momentan abfallen läßt, bis der Lichtbogen im Zeitbogen fließende Strom durchfließt auch die Spulen 28, punkt C zu wandern beginnt. Der Lichtbogen wandert 30 und läßt daher ein Magnetfeld entstehen, das den dann rasch vom Bereich 25 α in die Stellung 60, wobei Lichtbogen in Richtung des Pfeiles 35 antreibt. Hier- die Lichtbogenbrennspannung in der erläuterten durch wird die Lichtbogenspannung erhöht, während Weise ansteigt; der resultierende Spannungsanstieg der Lichtbogenstrom herabgesetzt wird. Die Lichtbo- 2° am Überspannungsschutz ist durch den zwischen den genspannung erreicht schließlich einen Wert, der hö- Zeitpunkten C und D liegenden Teil der Kurve dargeher als die Spannung, die der Hauptentladungsstrecke stellt. Während der Lichtbogen vom Bereich 25 α zur im Zwischenraum 25 durch das System zugeführt Stellung 60 wandert, steigt der Lichtbogenstrom anwird, und der Lichtbogenstrom wird dadurch rasch fänglich an, mit steigender Lichtbogenspannung wird auf Null herabgesetzt, so daß der Lichtbogen schließ- 25 der Lichtbogenstrom jedoch dann wieder in Richtung lieh erlischt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Energie des auf Null verringert, wie zwischen den Zeitpunkten C niederenergetischen Spannungsstoßes in der Lichtbo- und D dargestellt ist. Bei einem Spannungsstoß hoher genentladung und dem nichtlinearen Widerstand 20 Energie wird im Intervall zwischen B und D nur ein vollständig vernichtet worden, so daß keine Span- kleiner Teil der Energie des Spannungsstoßes vernichnungsstoßenergie für eine erneute Zündung des Licht- 30 tet. Die verbliebene Energie des Spannungsstoßes bogens zur Verfügung steht und das System wieder trägt zum Aufbau der Spannung zwischen C und D bei seinen normalen Betriebszustand annimmt. Bei der und verursacht im Zeitpunkt D einen neuen Überoben beschriebenen Vernichtung des Spannungssto- schlag. Durch den neuen Überschlag wird die anließes hilft der spannungsabhängige Widerstand 20 mit, gende Spannung herabgesetzt, bis der sich einstelden durch die Entladungsstrecke fließenden Strom zu 35 lende Lichtbogen im Zeitpunkt E aus dem Zündbebegrenzen, bei vielen Anwendungsgebieten kann je- reich 25 α herauszuwandern beginnt. Die verbliebene doch auf die unterstützende Wirkung des spannungs- Energie des Spannungsstoßes trägt zum Aufbau der abhängigen Widerstandes 20 verzichtet und diese anliegenden Spannung zwischen E und F bei, so daß weggelassen werden. schließlich im Zeitpunkt F ein erneuter Überschlag24 an arc occurs. Which can be momentarily dropped by the light 15 until the current flowing in the time arc also flows through the coils 28, point C begins to migrate. The arc travels 30 and therefore creates a magnetic field which then rapidly moves from area 25 α to position 60, with the arc driving in the direction of arrow 35. Here- the arc voltage in the illustrated mode is increased while the arc voltage increases; the resulting voltage rise the arc current is decreased. The arc 2 ° on the overvoltage protection is finally reached a value between the voltage, the higher points in time C and D represent the part of the curve than the voltage that represents the main discharge path. While the arc travels from the area 25 α to the position 60 supplied by the system in the space 25, the arc current increases and the arc current is thereby rapidly increased, with increasing arc voltage it is reduced to zero so that the arc closes 25 the arc current however then back towards borrowed goes out. At this point in time, the energy of the is reduced to zero, as shown in the light bulb and D between the points in time C of the low-energy voltage surge. In the case of a high voltage surge and the non-linear resistance 20 energy, only one energy is completely destroyed in the interval between B and D , so that no chip is used to ignite the light. The remaining energy of the voltage surge arc is available and the system again helps to build up the voltage between C and D when it assumes its normal operating condition. With and causes a new destruction of the voltage surge as described above at time D. Due to the new flashover, the voltage-dependent resistor 20 helps to reduce the voltage until the current flowing through the discharge path starts to move out of the ignition limit at time E , in many areas of application each 25 α begins to wander out. The remaining, however, on the supporting effect of the voltage energy of the voltage surge contributes to the construction of the dependent resistor 20 and this applied voltage between E and F contributes so that it is left out. finally, at time F, another rollover

Es sei nun angenommen, daß die Energie des Span- 4<> eintritt. Diese Folge von Vorgängen wiederholt sich so nungsstoßes wesentlich größer ist, beispielsweise lange, bis die Energie des Spannungsstoßes vollstäneinige 100 Ws. Der Lichtbogen wandert dann vom dig vernichtet wird, worauf der Kreis beginnend im Zündbereich 25 α in die Stellung 60 (F i g. 3) und die Zeitpunkt / seinen normalen Betriebszustand wieder Lichtbogenspannung nimmt wieder einen so hohen annimmt.It is now assumed that the energy of the chip 4 <> occurs. This sequence of processes is repeated so that the voltage surge is much larger, for example long until the energy of the voltage surge has completely reached a few 100 Ws. The arc is then destroyed by the dig, whereupon the circle starting in the ignition area 25 α in position 60 (Fig. 3) and the point in time / its normal operating state again assumes such a high arc voltage again.

Wert an, daß der Strom rasch auf Null abfällt. Zu die- 45 Der Spannungsanstieg kurz vor dem Zeitpunkt/ ist sem Zeitpunkt ist jedoch dann erst ein kleiner Teil der zwischen G und H dargestellt. Während dieses Span-Spannungsstoßenergie verbraucht und die verblie- nungsanstieges wandert der Lichtbogen vom Bereich bene Energie des Spannungsstoßes läßt die Span- 25 a in die Stellung 60 und die Lichtbogenspannung nung wieder steil ansteigen, wodurch im Zündbereich steigt dabei so weit an, daß der Lichtbogenstrom imValue indicates that the current drops rapidly to zero. However, only a small part of the voltage rise between G and H is then shown. While this voltage surge energy is consumed and the remaining increase, the arc moves from the area bene energy of the voltage surge causes the voltage to rise steeply to position 60 and the arc voltage again, whereby in the ignition area it rises so much that the arc current in the

25 a der Hauptentladungsstrecke ein neuer Über- 5° Zeitpunkt H Null wird. Wie oben erläutert, kann der schlag auftritt und ein neuer Lichtbogen im Zündbe- Zündbereich 25 α dieser Lichtbogenspannung ohne reich 25 α der Hauptelektroden zu brennen beginnt. durchzuschlagen widerstehen. Nach dem Zeitpunkt H Der erste Lichtbogen kann beim Zünden des zweiten tritt daher keine weitere Lichtbogenentladung mehr Lichtbogens vollständig oder noch nicht ganz erlo- ein und die Anlage kehrt in ihren normalen Betriebsschen sein, er verschwindet jedoch nach dem Entste- 55 zustand zurück.25 a of the main discharge path, a new 5 ° point in time H becomes zero. As explained above, the shock can occur and a new arc begins to burn in the Zündbe- ignition area 25 α of this arc voltage without rich 25 α of the main electrodes. resist punching through. After time H the first arc, when the second is ignited, no further arc discharge occurs completely or not yet completely extinguished and the system returns to its normal operating mode, but it disappears once it has arisen.

hen des zweiten Lichtbogens. Der zweite Lichtbogen Wenn der beschriebene Überspannungsableiter wandert wie der erste in Richtung des Pfeiles 35 in die auch besonders zum Schutz von Gleichspannungskrei-Stellung 60, wobei die Lichtbogenspannung steigt und sen verhältnismäßig niedriger Betriebsspannung geder Lichtbogenstrom rasch nach Null abnimmt, wor- eignet ist, so können doch bestimmte Merkmale mit auf die aus der verbliebenen Spannungsstoßenergie 6° Vorteil auch zum Schutz von Gleichspannungskreisen resultierende Überspannung im Zündbereich 25 α einen mit hoher Nennspannung verwendet werden. Für dritten Lichtbogen entstehen läßt. Der zweite Licht- solche Hochspannungsanwendungen werden in an bogen geht dann aus und die dritte Lichtbogenentla- sich bekannter Weise höhere Gasdrücke verwendet dung verläuft wie die vorangehenden. Diese Folge von und mehrere Unterbrechungsstrecken werden in Vorgängen wiederholt sich immer wieder, bis die 65 Reihe geschaltet. Ein typischer Kreis für in Reihe geEnergie des Überspannungsstoßes vollständig ver- schaltete Unterbrechungseinrichtungen ist in F i g. 5 nichtet ist. Wenn die Energie vollständig vernichtet dargestellt, in der entsprechende Teile wie in Fig. 1 ist, reicht die maximale Lichtbogenspannung, die sich mit den gleichen Bezugszeichen versehen wordenthe second arc. The second arc If the surge arrester described moves like the first in the direction of the arrow 35 in the position 60, which is also especially for the protection of DC voltage circuit, the arc voltage increases and the arc current decreases rapidly to zero, which is why but certain features may be used at a high rated voltage to the voltage from the remaining impact energy 6 ° advantage also α for the protection of constant voltage circuits resulting surge in the ignition region 25 with a. For third arcs to arise. The second light- such high-voltage applications are in an arc then goes out and the third light-arc discharge is known to use higher gas pressures and runs like the previous ones. This sequence of and several interruption paths are repeated over and over again in processes until the 65 series is connected. A typical circuit for interrupting devices completely connected in series with the overvoltage surge is shown in FIG. 5 is not. If the energy is shown completely destroyed in the corresponding parts as in Fig. 1, the maximum arc voltage is sufficient, which has been given the same reference numerals

sind. Zwischen die Leitung 10, 12 sind zwei in Reihe geschaltete hochohmige Widerstände 70, 72 wenigstens annähernd gleichen Widerstandswertes geschaltet und ein Punkt zwischen den beiden Widerständen ist elektrisch mit einem Punkt zwischen den beidenare. Between the line 10, 12 there are at least two high-value resistors 70, 72 connected in series approximately the same resistance value switched and a point between the two resistors is electrical with a point between the two

Überspannungsableitereinrichtungen verbunden, um die Gleichspannung annähernd gleich auf die beiden Überspannungsableiter aufzuteilen. Die Überspannungsableiter arbeiten jeweils wie oben in Verbindung mit F i g. 1 bis 3 beschrieben wurde.Surge arresters connected to make the DC voltage approximately equal to the two Split surge arresters. The surge arresters each work in conjunction as above with F i g. 1 to 3 has been described.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

To interrupt current coming from a protected line network after the energy of the overvoltage

1. Surge arrester for a DC voltage pulse is used up, so that the line network network with a gas-filled piston, in which it assumes its normal operating state again, see two insulating material plates two one spark 5 so the state in which the overvoltage protection Main electrodes arranged to limit the distance do not carry any current.

are, the mutual distance of which is constant from one It can happen that the

Ignition range increases at which a protective voltage pulse is triggered Ignition electrode is located, and with one with such a high energy content that it is an essential main electrode series-connected electrical Hch lasts longer than to extinguish the Boschen Magnet arrangement that requires an arc after the flashover. In one sochen blows away from the ignition area, thereby falling causes the remaining energy of the chip, that the two main electrical impulses have another flashover after the trode (22, 24) in the same sense, but with the under-arc current becoming zero or approximately zero different radius are curved and one is 15, and the flowing after the second rollover Main electrode (22) around the outer periphery of the current is then restored by the extinguishing effect of the other main electrode (24) arranged around the overvoltage protection reduced to zero. If the and that the voltage surge in series with the main electrodes when the maximum Bo- (22, 24) switched electrical magnet arrangement countervoltage or when approaching this Spanaus each one on the outside where the spark is still going on, there is another five-stretch enclosing Isolierstoffplatten (45) kenüberlag, so that another current pulse through mounted coil (28, 30), part of which the surge protection can flow. At Spanmit the outer of the main electrodes are aligned with high energy surges, as is the case for DC voltage, high-performance systems are typical

2. Surge arrester according to claim 1, that these processes occur when the energy is destroyed characterized in that the two Hauptelek- a single voltage surge very often, under a dead end (22, 24) are semicircular. repeats up to hundreds of times.

3. Surge arrester according to claim 1 In the case of surge arresters, it is known, fortoder2, characterized in that the piston progressively diverges electrodes according to Art Contains hydrogen gas. 30 to provide a horn lightning rod without

4. Surge arrester according to claim 3, thereby causing the difficulties outlined above marked that lifted from the ignition area (German Auslegeschrift 1 092 109 so- (25 α) between the main electrodes (22,24) and like Swiss patents 391069 and the plates (45) a channel in the with hydrogen 356 828). Furthermore, there is a spark gap overvoltage gas filled flask leads. 35 voltage arrester is known, in which between two insulating

5. Surge arrester after one of the feedstock plates which is magnetically blown apart Claims, characterized in that fende main electrodes and one in the ignition area that between the ignition electrode (32) and an insulated ignition electrode are provided (German Pader Main electrodes (24) a strip (34) from tentschrift 1 140256, Austrian patent an insulating material with a high dielectric- 40 204 109 and German utility model 1 765 057). quality constant is arranged. It is known that the magnet assembly consists of an in

Build a series of coil connected to the main electrodes (German patent specification 889 934 and

Swiss patent 324 862). Furthermore it is

45 known from surge arresters, the point of contact of the arc from neighboring rooms

The invention relates to an overspan gas supply in order to be able to use ionized gas there for a direct current network with a gas side (Austrian patents 204 109 and! filled piston, in which between two insulating material- 232685). . j

plates two a spark gap delimiting main 5 ° The object of the invention is to provide a j Electrodes are arranged, the mutual discharge surge arrester for a direct current network on condition steadily increases from an ignition range, in which the arc with a possible which is an ignition electrode, and with a favorable traveling speed magnetically up to one of the extinguishing points connected in series with the main electrodes is blown and thereby safely electric Magnet arrangement, which is an arc 55, that when the arc is extinguished I blows away from the ignition area. the normal insulation conditions again in the ignition area;

The usual operations that work with spark gaps have been set so that in the event of larger! Surge protectors contain a surge of the arc process evenly Spark gap that flashes over when protected again in a rapid succession of current pulses Line network can load an overvoltage pulse until the total overvoltage energy is matched Amplitude occurs. After the rollover is headed.

arises in the flashover path, and the invention solves this task with one!

the energy of the overvoltage pulse is through the aforementioned surge arrester in that consumes the arc current. After igniting the two main electrodes in the same sense, but the rollover path, however, also flows current from 65 with different radius and which are curved the protected network of lines over which there is a main electrode around the outer circumference of the flashover forming arc. The spanning whose main electrode is arranged around, and that voltage protection device must be able to handle this in series with the main electrodes