DE1487252A1

DE1487252A1 - Gasgefuellter UEberspannungsableiter fuer Schwachstrom-Fernmeldeanlagen

Info

Publication number: DE1487252A1
Application number: DE1966C0037873
Authority: DE
Inventors: Brumm Dr El-Ing Gerhard
Original assignee: Cerberus AG
Current assignee: Cerberus AG
Priority date: 1965-03-17
Filing date: 1966-01-11
Publication date: 1969-01-30
Also published as: CH444276A; AT261029B; FR1468096A; GB1109332A; DE1487252B2; US3450923A; NL6600325A; JPS4328557B1

Description

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PATCNrANWAlT Tt.'tfea M1743

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ruB AG« Männoöorf / Schvrelz

GasgefUllter Ueberspannungsableiter für Schwachstrora-Fernneldeanlagen

Die Erfindung betrifft einen gasgefüllten üeberspannungeableiter für Schwachstrom-Fernmeldeanlagen mit zwei in einein Glaskörper angeordneten Elektroden.

Gasgefüllte Ueberspannungsableiter sind seit mehr als 20 Jahren bekannt. Sie weisen einen ungenügenden Ueberspannungsschutz auf» da sie auf steile Spannungsfronten zu langsam ansprechen. Man versuchte die Zündverzögerung durch radio-

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Neue Untertooen ί^'ΐτ«

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aktive ZusEtze zu vermindern. Allerdings wurde hierbei die uri£TOiiü£oncte Stronibelaotbarkeit nicht behoben. In der Praxis wirkte sieh dieser Nachteil in der Weiee aus, das3 b;,»i ücberscftreitan einer bestimmten Belaötbarkeitsgrenze Risse oder vollicCiTiiien: Zerstörung des Glaskörpers auftraten, ohne gleichseitigem Auftreten eines Kurzschlusses an den Elektroden. Infolge ileß Eintretens der atmosphärischen Luft in den Glaskörper stieg die Ansprechspannung des Ueberspannungsablelters weit über den normalen Kennwert an. Hierdurch wurden weitere Ueberspannungen nicht mehr abgeleitet, so dass diese steilen Spannungsfronten zur Zerstörung des zu schützenden Objektes fünrtiui. fielbst eine häufige Kontrolle der Ableiter kennte keine befriedigende Sicherheit bieten, da die durch eine aufgetretene Ueberspannung zerstörten Ableiter nach aussen hin sich nicht bemerkbar machen.

Es sind bereits Ableiter bekannt geworden, die eine grosser« Belastbarkeit aufweisen. Allerdings bleibt ihre Sicherheit dadurch eingeschränkt, dass sie eogar bei Ueberlastung ihre Ansprechspannung infolge Elektrodendeformation oder Bruch des Glasgehäusea ändern, ohne dabei mit Sicherheit zum Kurzschluss zu kommen. Hierdurch let das zu schlitzende Objekt vor weiteren Ueber^p&nnungen nicht mehr geschützt.

Der erfindungsgemfisse Ableiter verbindet höchste Belastbarkelt und schnelle Ansprechzeiten mit der Eigenschaft, ohne wesentliche Aenderung der Ansprechjpannungen bei Ueberlaetung schlag-

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artig zum permanenten Kurzschluss der Elektroden zu führen, bevor eine anderweitige 2erstörung des Ableitete auftreten kann. Die zu nchUtzende Anlage wird kurzgeschlossen und bleibt somit vor weiteren Ueberspannungen geschützt; durch den in jede« Ueberlastungefall mit Sicherheit auftretenden Kuraeohluisc ist der defekte Ueberspannungsableiter sofort lokalisiert und kann vom Bedienungspersonal ausgewechselt werden.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Hartglaskörper angeordnete, den Schmelzprozess verzögernde, platten-

förmige Elektroden mit mindestens 1,0 mm Dicke bei 20 ras

vorzugsweise

Fläche,Volt abgerundeten Ecken, einen den plötzlichen Kurzschluss durch Schmelzperlbildung an der Elelctrodenoberfläche ermöglichenden engen Abstand zueinander aufweisen, wobei die Wärmekapazität der Elektroden so gross ist, dasa bei StroM-belastungen von 10 und mehr Ampere effektiv und bei mehr ale

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1000 WattYaeK. die Sohnelzperle alt Sicherheit vor der Zer

störung des Qlaskörpere sich bildet.

Ein AusfUhrungsb9l«pi«l dox· Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

* 1 den Ableiter im Querschnitt, die Pig. 2 und 3 den Ableiter in den beiden Seitenrissen, die Fig, 4 und 5 den Ableiter mit Sockel In den beiden LHngs-

anelchten und die Figv 6 die Auf β loht auf den Ableiter.

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In den Figuren 2 und 3 ißt der Ableiter von der Hartglasumhüllung 1 umgeben, in welche die vorverglasten Wolframdurchführungen 3 eingeschmolzen sind und die.· die Elektroden 2 und 2a tragen. Die Verglasungen 4, welche den Isolationsweg zwischen den Elektroden 2 und 2a verlängern, sind im Röhreninn^rn vorstehend sichtbar. Die beiden Nickelelektroden 2 und 2a besitzen die Fläche '"on vac&jgmnyLBe 10x6 mm und eine Dicke von 2,5 mm und sind mit den Woiframdurchführungsdrähten 3, von 1 mm Durchmesser, mechanisch durch Stemmkerben 5 verbunden und über die ganze Elektrodenlänge hartgelötet. Es sind auch andere Abmessungen der Elektroden möglich, sofern sie zu einer entsprechend hohen thermischen Stabilität und Wärmekapazität führen. Der Querschnitt, IaFIg. 1 seigt, wie die Wolframdrähte 3 in einem, auf der Elektrodenrückseite eingeprägten Kanal eingebettet sind, wodurch guter elektrischer und thermischer Kontakt zwischen den Elektroden 2, 2a und Durchführungsdrähten jj gesichert und die Elektrode bei hoher, thermischer Beanspruchung im Entladungelichtbogen zusätzlich versteift wird. Auf die sieh gegenüberstehenden Elektroden kann eine emissionsfördernde Schicht 6 in bekannter Weise aufgebracht werden. Der äueserete Teil 7 der Durchführungen 3 besteht aus einen Nickeldraht, welcher durch Stumpfschweissung 8 mit de« Wolfrau-Einflchiaelxdraht verbunden ist. Die bei Oeberlaet auftretende, den Ableiter kurriahlieseende Süfcaei*- perle bildet eich In Spalt zwischen den Elektroden 2 und Sa aus und zwar wegen der allseitigen Rundung 9 4er

- 5 -kanten, grundnätialich in der liitts der Klcktrodenfläohan«

In einen opeziellon AuEfuhrunijcbciopicl wird als omiaslonofördernde !Schicht Ca-lciumcarbonat verwendet, Bioae wird in üblicher Weiss in Calcium-Oxy rl lungcvandeltt Sie gemihrieis tet den liebergan^ de:.' Gasentladung von der Gütern- in die Bo^en-Phase bereit» bei ca. 200 nuv sowie eine Brenn spannung, die ao liegt, das« bei den Gleichspannungen, die normalerv/eiBe in der Ferrawldetechnlk verwendet werden, eine einwandfreie Löschung des Abieitere eintritt sofern dieeer zur Zündung kam, d,h_t die Brennnpannung liegt über der normalen öpeioeopannung.

In den Figuren 4, 5 und 6 ißt das auf die Punipenapit^e Ii. aufgesetzte XsolieretUok 12 aus Polyäthylen in die b;:iden Nickulkontaktschienen 10 eingehängt, was diese i'ixxerto Auf der Gegeneeite sind die Kontaktechlenen 10 mit den Iiickelenden 7 versehen. Diese Nickelenden sind mit den Durchfuhr run^sdrähten 3 durch PunktBChweieeung verbunden. I ir Ableiter iet mit einem Gasßemiooh aus Argon, Y/asserstoff -und Tritium bei einem FUlldruck von 80 nci Quecksilbersäule gefüllt. Die Nickelkontaktechienen 10 dienen als Sockel für den Ableiter und sichern gleichseitig den Glaskörper 1 gegen mechanische Beanspruchungen. Der gesookelte Ableiter läset eich mühelos und leicht in die Kontuktfederfaesung des Sicherungskasten!? einschieben. Auöserdem erleichtert diese Konstruktion ein allf^">3ig not ige β Auswechseln der Ableiter im Sicherungskasten, der

eine gröeeere Anzahl von Ableitern enthält.""]'.?* ^*¹⁵

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Claims

Dipl.-lng. Dipl. oec. publ.

DIETRICH LEWINSKY

ΡΑΤΓ-NrANWALT 1487252

Meochefl21 - GoSiwrdstr. 81

^{Telefnn56l7d2} 25, Juni 1968

P 14 87 2S2.7

Patentansprüche:

1.] Gasgefülltor überspannungsableiter für Schvachstron-Fernueldeanlagen, nit zwei in einem Glaskörper angeordneten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß in eines Hartglaskörper angeordnet©, den Schraelzprozeß vorzögernde, plattenformige Elektroden mit mindestens 1 mm Dicke bei 30 ma Fläche oinon den plötzlichen Kurzschluß durch Schaelzper]-bildung an der HlektroJoiioLerflache ermöglichenden engen Abstand zueinander aufweisen, wobei die Wärmekapazität der Elektroden so groß ist, daß bei Strombelastungen von 10 und »ehr Aapere effektiv und bei mehr als 1000 Katt"Sek. die Schaelzperle sit Sicherheit vor der Zerstörung des Glaskörpers sich bildet.

2. Gasgefüllter überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gefoiiiBieiciinet,, daü die plattenförmigen Elektroden abg·- rund»tr> Eciea besitzen«

3» Gasgefüllter Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, JaJarch geksanaeichnet, daß die hauptsächlich aus Edelgas und/oder ύΦΧ*Ά uealsch· bestehende Gasfüllung alt gasfor-

Big<M^bc^Strahler vermengt ist.

1. Gasgefailts? Ob«rspas&uagsableiter nach einem der Anspruch·

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llnte.r!an«n fArt. 7 β ι J>bs.2 Nr. l Sat^ 3 <■ >«« And«i^inasgee. v. 4,9.1967)

1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden alt den aus hocbschatolsenden Metall bestehonden Durchführung»· drtlhten durch necUanfache Versteifung und Verschweißung oder llartlötung verbunden sind und hierdurch die Festigkeit der Elektroden gegenüber Durchbiegung bei gleichzeitigen gutem Wärme- und Stronübergang erhöht ist.

5. Gasgefüllter überspannungsableiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden aus Nickel bestehen und ihro Oberfläche mit enissionsfOrdernden Materialien beschichtet sind zur Beschleunigung des Oberganges der Gasentladung von der Gllsnphase in die Bogenphase.

6. Gasgefüllter Überspannungsableiter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung aus einen Genisch von Argon, Wasserstoff und Tritiura besteht«

7. Gasgefüllter überspannungsableiter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasfüllung einen Fülldruck von 80 Torr aufweist.

8. Gasgefüllter überspannungsableiter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das emlssionsfordernde Material Calciue-Qxyd ist.

9. Gasgefüllter iberspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasgehäuse auf zwei sich gegesüber*

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liegenden Längsseiten nlt Xontaktschienen versehen ist, weiche auf dor einen Seite durch einen d*n Punpenrohrsf. zug schützenden Kunststoffixalter fixiert und auf der anderen Seite itit den Durchführungen verschweißt sind.

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