DE19742302A1

DE19742302A1 - Spark gap capable of carrying lightning current

Info

Publication number: DE19742302A1
Application number: DE19742302A
Authority: DE
Inventors: Jan Prof Dr Ing Meppelink; Christof Dipl Ing Drilling; Juergen Dipl Ing Trinkwald
Original assignee: Obo Bettermann GmbH and Co KG
Current assignee: Obo Bettermann GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-08
Also published as: PT905840E; ES2197395T3; EP0905840B1; EP0905840A1; DE59808881D1; DE19755082A1; ATE244463T1

Abstract

The lightning current path consists of numerous arcing sections in series. The sections consist of n-part arcing sections, and are in series, so the arcing voltage is n-times the voltage of the part arcing sections. The arrangement preferably has graphite electrodes separated by PTFE insulating material. The arcing sections are preferably located in an epoxy resin molded housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteter Funkenstrecken.The invention relates to a lightning current carrying Spark gap with several series connected Spark gaps.

Bei einem Blitzeinschlag in ein Gebäude mit einer Niederspannungsstromversorgung fließt ein hoher kurzzeitiger Blitzstrom über die metallischen Strukturen nach Erde ab. Während dieses kurzzeitigen Blitzstromes wird das Potential der im Normalbetrieb als geerdet angesehenen metallischen Teile (genannt Erde) kurzzeitig um Werte von einigen 100 kV erhöht. Diese Potential anhebung der Erde infolge eines Blitzeinschlages kommt dadurch zustande, daß der Blitzstrom als eingeprägter Strom in die Erde hineinfließen muß und dabei am endlichen Erdungswiderstand einen Spannungsabfall hervorruft. Die Leiter der Niederspannungsstromversorgung befinden sich auf dem vom Energieversorger bereitgestellten Potential gegenüber der Erde. Im Normalbetrieb führen diese Leiter daher die Nennspannung. Durch die vom Blitzstrom am Erdungswiderstand hervorgehobene Potentialanhebung entsteht nun eine kurzzeitige Stoßspannung zwischen der Erde und den Leitern, die sich aus der Differenz der Potentiale zwischen Erde und Leiter ergibt. Wird das Potential der Hauptpotentialausgleichschiene um einige 100 kV angehoben, wird die elektrische Festigkeit der Isolation zwischen den Leitern und der Erde überschritten und es kommt zum Überschlag durch die Luftisolationsstrecke und zum Durchschlag durch die Isolation der Leitungen. Die Folge dieses Überschlages oder Durchschlages ist ein dreipoliger Kurzschluß der Niederspannungsstromversorgung. Durch den dreipoligen Kurzschluß wird aber eine Verbindung zum einspeisenden Kabel hergestellt, so daß ein Teil des eingeprägten Blitzstromes in dieses Kabel hineinfließen kann. When lightning strikes a building with a Low voltage power supply flows a high brief lightning current over the metallic structures down to earth. During this brief lightning current the potential of the in normal operation as being grounded respected metallic parts (called earth) for a short time increased by values of a few 100 kV. This potential the earth is raised due to a lightning strike in that the lightning current is more impressed Electricity must flow into the earth and finite earth resistance a voltage drop evokes. The head of the Low voltage power supplies are on the from Opportunity provided to energy suppliers the earth. These conductors therefore carry the Nominal voltage. Because of the lightning current on Grounding resistance highlighted potential increase there is now a brief surge voltage between the Earth and the ladders, which are the difference of the Potentials between earth and conductor results. Will that Potential of the main equipotential bonding bar by a few 100 kV raised, the electrical strength of the Isolation between the conductors and the earth exceeded and there is a rollover by the Air insulation route and to break through the Isolation of the lines. The consequence of this rollover or breakdown is a three-pole short circuit Low voltage power supply. Through the three-pole Short circuit is a connection to the feeding Cable made so that part of the embossed Lightning current can flow into this cable.

Der verbleibende Teil fließt weiterhin in die Erde.The remaining part continues to flow into the earth.

Die Wirkungen dieses dreipoligen Kurzschlusses sind
ein freibrennender Lichtbogen in der Niederspannungs verteilung oder in dem einspeisenden Kabel,
eine mögliche Vorschädigung eines Kabels oder Gerätes mit einem festen Isolierstoff mit der Gefahr eines späteren Schadens durch langsame Zerstörung der Isolation durch Teilentladungen oder Kriechströme,
Ausbreitung einer Druckwelle durch den Lichtbogen,
Gefahr eines Feuers durch Entzündungen von Isolierstoffen in dem heißen Lichtbogen.The effects of this three-pole short circuit are
a free-burning arc in the low-voltage distribution or in the feeding cable,
possible pre-damage to a cable or device with a solid insulating material with the risk of later damage due to slow destruction of the insulation by partial discharges or leakage currents,
Propagation of a pressure wave through the arc,
Danger of fire due to ignition of insulating materials in the hot arc.

Es fließt ein Netzfolgestrom mit Netzfrequenz und einer Höhe von einigen kA bis zu einigen 10 kA, abhängig vom Abstand des Gebäudes von der nächsten Transformatoren station und der Einspeiseleistung.A line follow current flows at line frequency and one Height from a few kA to a few 10 kA, depending on the Distance of the building from the nearest transformers station and the feed-in power.

Die vorgeschaltete Sicherung wird den dreipoligen Kurzschluß vom Netz trennen, wodurch die Stromversorgung ausfällt. Sie kann erst durch Ersetzen der Netzhauptsicherung durch das Energieversorgungsunternehmen wieder in Betrieb genommen werden.The upstream fuse becomes the three-pole Disconnect short circuit from the mains, causing the power supply fails. You can only by replacing the Main network protection by Energy supply companies put back into operation become.

Zur Vermeidung der Schäden infolge Blitzeinschlages in ein Gebäude sind Funkenstrecken bekannt. Solche Funken strecken werden zum transienten Potentialausgleich eingesetzt, wobei auch der nachfolgende Netzfolgestrom gelöscht wird. Alle bisherigen Lösungen beruhen darauf, daß die Funkenstrecke bei einer Blitzüberspannung gezündet wird, der Blitzstrom zwischen Erde und Leiter zum Sicherstellen eines geringen Spannungsabfalls entlang des Lichtbogens abgeleitet bzw. geführt wird, der Netzfolgestrom geführt und gelöscht wird und eine Wiederverfestigung der Funkenstrecke erfolgt.To avoid damage due to lightning strikes in spark gaps are known in a building. Such sparks stretch to transient potential equalization used, with the subsequent line follow current is deleted. All previous solutions are based on that the spark gap at a lightning surge is ignited, the lightning current between earth and conductor to ensure a low voltage drop is led or guided along the arc, the grid follow current is conducted and deleted and a The spark gap is reconsolidated.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der ein Netzfolgestrom vollständig oder mindestens teilweise unterdrückt wird.Based on this state of the art Invention based on the object spark gap of the generic type capable of carrying lightning current to create a network follow current completely or is at least partially suppressed.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben. The solution to this problem is in the claims specified.

Die erfindungsgemäße blitzstromtragfähige Funkenstrecke basiert auf der Grundidee der Lichtbogenlöschung durch Mehrfachunterbrechung des Lichtbogens mit Hilfe einer Mehrfachfunkenstrecke. Dabei wird der Spannungsabfall an den Anoden und Kathoden der Teilfunkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke zur Lichtbogenlöschung und dadurch zur Unterbindung des Netzfolgestromes ausgenutzt. Die Löschwirkung kann in üblicher Weise dadurch erhöht werden, daß die Funkenstrecke in einem druckdicht abgeschlossenen Gehäuse eingebaut ist. Die Löschwirkung kann auch durch Beblasung des Lichtbogens mit Kaltgas erhöht werden.The spark gap capable of carrying lightning current according to the invention is based on the basic idea of arc quenching Multiple interruption of the arc with the help of a Multiple spark gap. The voltage drop will appear the anodes and cathodes of the partial spark gaps of the Multiple spark gap for arc quenching and thereby used to prevent the follow-up current. The The extinguishing effect can be increased in the usual way be that the spark gap in a pressure tight sealed housing is installed. The extinguishing effect can also be done by blowing the arc with cold gas increase.

Bei der Funkenstrecke gemäß der Erfindung wird bei einem Blitzeinschlag zunächst durch die Überspannung zwischen PE (Erde) und den spannungsführenden Leitern gezündet, wenn die Ansprechspannung der Mehrfachfunkenstrecke erreicht ist.In the spark gap according to the invention at one Lightning strikes initially through the surge between PE (earth) and the live conductors are ignited, if the response voltage of the multiple spark gap is reached.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Aufteilung des Lichtbogens in Mehrfachlichtbögen. Hierbei wird durch die vorge schlagene Mehrfachfunkenstrecke der Effekt genutzt, den Lichtbogen auf mehrere Teilfunkenstrecken aufzuteilen, so daß sich der Anoden- und Kathodenfall (Spannungsabfall insbesondere an den Lichtbogenfußpunkten an der Anode und Kathode) der einzelnen Funkenstrecken addiert. Der gesamte Spannungs abfall an der Mehrfachfunkenstrecke kann demnach durch folgende Beziehungen beschrieben werden:
U = n × U_AK. Dabei bedeutet n die Anzahl der Funkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke und U_AK den Anoden- bzw. Kathodenfall einer Teilfunkenstrecke der Mehrfachfunkenstrecke.According to the invention, the arc is divided into multiple arcs. Here, by the pre-proposed multiple spark gap the effect is used to divide the arc over several partial spark gaps, so that the anode and cathode case (voltage drop especially at the arc base at the anode and cathode) of the individual spark gaps is added. The total voltage drop across the multiple spark gap can therefore be described by the following relationships:
U = n × U _AK . Here n is the number of spark gaps of the multiple spark gap and U _{AK is} the anode or cathode case of a partial spark gap of the multiple spark gap.

Um eine relativ niedrige Ansprechspannung von beispielsweise maximal 4 kV nicht zu überschreiten, ist die erste Funkenstrecke so ausgebildet und deren Anode und Kathode derart beabstandet, daß eine entsprechende Ansprechspannung erreicht wird.To have a relatively low response voltage of for example not to exceed a maximum of 4 kV the first spark gap and its anode and cathode spaced such that a corresponding Response voltage is reached.

Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Mehrfachfunkenstrecke teilt sich die Spannung auf alle Teilfunkenstrecken auf. Durch die erfindungsgemäße Widerstandsbeschaltung der Mehrfachfunkenstrecke wird erreicht, daß an der obersten (eingangs) Teilfunkenstrecke das Potential der Erde anliegt. Sobald diese erste Teilfunkenstrecke gezündet hat, fließt ein Strom über die Widerstände, die abgestuft abnehmen, beispielsweise dekadisch oder vorzugsweise logarithmisch. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Zünden der ersten Teilfunkenstrecke nahezu die gesamte Spannung an der zweiten Teilfunkenstrecke liegt und diese unmittelbar zündet. Dabei wird vorteilhaft die ultraviolette Strahlung des Funkenkanals in der ersten Teilfunkenstrecke zur Bereitstellung der Anfangselektronen in der jeweils folgenden Teilfunkenstrecke genutzt. Dieser Effekt setzt sich bis zur letzten Teilfunkenstrecke fort.In the case of the invention Multiple spark gaps the voltage is shared by all Partial spark gaps on. By the invention Resistor circuit of the multiple spark gap is achieved that at the top (input) Partial spark gap the potential of the earth is present. As soon as has ignited this first spark gap, flows in Current through the resistors, which decrease in stages, for example decadal or preferably logarithmic. This ensures that after Ignition of the first partial spark gap almost the entire Voltage is on the second spark gap and this ignites immediately. This will be advantageous ultraviolet radiation of the spark channel in the first Partial spark gap to provide the Starting electrons in the following Partial spark gap used. This effect continues until to the last partial spark gap.

Nach dem Zünden fließt ein Kurzschlußstrom und an jeder Funkenstrecke (Anoden- Kathodenfall) baut sich ein hoher Spannungsabfall auf, der sich durch die Vielzahl der Funkenstrecke aufsummiert, so daß entsprechend der Anzahl der Funkenstrecken die Lichtbogenbrennspannung größer als die Netzspannung ist, so daß kein Netzfolgestrom entsteht.After ignition, a short circuit current flows and at everyone Spark gap (anode-cathode case) builds up a high Voltage drop due to the multitude of Spark gap added up, so that according to the Number of spark gaps the arc voltage is greater than the mains voltage, so that no Mains sequence current arises.

Die Ausbildung der ersten Funkenstrecke ist maßgebend für das Ansprechverhalten. An der Kette der Funkenstrecken wird die Spannung der einzelnen Teillichtbögen in der Summe so hoch aufaddiert, daß sie höher als die Netzspannung ist, so daß tatsächlich kein Netzfolgestrom entsteht.The formation of the first spark gap is decisive for the responsiveness. On the chain of Spark gaps become the tension of each Partial arcs added up so high in total that they is higher than the mains voltage, so that actually none Mains sequence current arises.

Die Mehrfunkenstrecke kann auch mit einer Gleitentladungsanordnung zur Herabsetzung der Zündverzugszeit der Teilfunkenstrecken in Kombination mit der entsprechenden Widerstandsbeschaltung ausgerüstet sein. Die Gleitentladungsanordnung besteht aus einer längs zu den Funkenstrecken angeordneten Schicht aus einem Isolierstoff, in den eine metallische Folie oder dergleichen eingelassen ist, die auf Erdpotential liegt. Durch das Einbringen der geerdeten Folie nahe der Elektroden der Teilfunkenstrecken wird das elektrische Feld in den Teilfunkenstrecken verzerrt, und es kommt zur Ausbildung von Gleitentladungen auf der Oberfläche des Isolierstoffes zwischen den Elektroden und der Teilfunkenstrecken.The multi-spark gap can also be used with a Sliding discharge arrangement for reducing the Ignition delay time of the partial spark gaps in combination with the corresponding resistor circuit be equipped. The sliding discharge arrangement exists from a arranged along the spark gaps Layer of an insulating material, in which a metallic Film or the like is let in on Earth potential is. By introducing the grounded Foil near the electrodes of the partial spark gaps the electrical field in the partial spark gaps is distorted, and there is formation of sliding discharges on the Surface of the insulating material between the electrodes and the partial spark gaps.

Es ist bekannt, daß die Elektroden von Funkenstrecken aus Metallen wie Kupfer, Wolfram-Kupfer oder ähnlichen Metallen, nach einer Beanspruchung mit hohen Blitzströmen an der Oberfläche Anzeigen von Ausschmelzungen zeigen und daß sich metallischer Dampf auf der Oberfläche benachbarter Isolieranordnungen niederschlägt. Durch diese Effekte verringert sich die Lebensdauer einer solchen Funkenstrecke. Zur Vermeidung der Nachteile der metallischen Elektroden wird erfindungsgemäß eine Elektrode aus Graphit vorgeschlagen. Die Teilfunkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke werden daher vorzugsweise aus Graphit hergestellt. Wegen des geringen Metallabbrandes bei der Beanspruchung mit Blitzströmen bis zu 200 kA eignet sich Graphit besonders gut für diese Anwendung. Auch nach mehrfacher Beanspruchung mit Blitzstoßströmen bleibt die Oberfläche der Elektroden der Mehrfachfunken strecke sauber und behält ihre Form. Dadurch ist gewährleistet, daß die Ansprechspannung der Funkenstrecke innerhalb der zulässigen Streuung bleibt. Vorzugsweise ist die Funkenstrecke aus zylindrischen oder würfelförmigen Elektroden aufgebaut, die durch eine Isolierfolie oder Isolierscheibe aus wärmebeständigem Material, insbesondere PTFE oder auch Keramik, voneinander isoliert sind. Durch die Ausbildung von scharfkantigen Elektroden wird zur Bereitstellung von Startelektronen durch Ablösung der an Moleküle angelagerten Elektronen verbessert. Hierdurch kann durch die Ansprechspannung sowie deren statistische Streuung nennenswert vermindert werden. Durch entsprechende Ausführungen der Parallelplattenfunkenstrecke, zum Beispiel mit großflächigen Elektroden, wird ein großes felderfülltes Volumen geschaffen, aus dem bei Spannungsbeanspruchung die Anfangselektroden bereitgestellt werden. Durch das vergrößerte felderfüllte Volumen wird die Ansprechspannung und deren Streuung nennenswert vermindert.It is known that the electrodes of spark gaps from metals such as copper, tungsten copper or the like Metals, after exposure to high Lightning currents on the surface Meltings show that there is metallic vapor on the surface of adjacent insulation arrangements precipitates. These effects reduce the Lifespan of such a spark gap. To avoid of the disadvantages of the metallic electrodes according to the invention an electrode made of graphite suggested. The partial spark gaps of the Multiple spark gaps are therefore preferably made Made of graphite. Because of the low metal burn-up when exposed to lightning currents up to 200 kA graphite is particularly suitable for this application. Even after repeated exposure to lightning impulse currents remains the surface of the electrodes of the multiple sparks stretch clean and keep their shape. This is ensures that the response voltage of the Spark gap remains within the permissible spread. The spark gap is preferably made of cylindrical or cube-shaped electrodes built up by a Insulating film or insulating pane made of heat-resistant Material, in particular PTFE or ceramic, are isolated from each other. By training sharp edged electrodes is used to provide Starting electrons by detaching the molecules deposited electrons improved. This allows through the response voltage and its statistical spread be significantly reduced. By appropriate Versions of the parallel plate spark gap to Example with large electrodes, becomes a big one created field-filled volume, from which Voltage stress on the starting electrodes to be provided. By the enlarged field-filled volume becomes the response voltage and its Scatter significantly reduced.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung prinzipiell gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing shown in principle and described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 die Prinzipdarstellung der Widerstandsbe schaltung einer Mehrfachfunkenstrecke; Fig. 1 shows the schematic diagram of the resistance circuit of a multiple spark gap;

Fig. 2 den geometrischen Aufbau einer Mehrfach funkenstrecke mit einer Gleitentladung; Figure 2 shows the geometric structure of a multiple spark gap with a sliding discharge.

Fig. 3 eine Blitzstromfunkenstrecke mit achtstufiger Mehrfachfunkenstrecke mit ohmscher Steuerung. Fig. 3 is a lightning current spark gap with eight-stage multiple spark gap with ohmic control.

In Fig. 1 ist eine Funkenstrecke gezeigt, die bei I an einem Leiter des Stromversorgungsnetzes und bei II an eine Erde angeschlossen ist. Es sind dabei eine Vielzahl von Funkenstrecken in Reihe zueinander angeordnet (FS1 bis FSN). Dabei sind die Teilfunkenstrecken FS2 bis FSN mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke FS1 durch ein abgestuftes Netz von ohmschen Widerständen beschaltet, so daß die Teilfunkenstrecken FS2 bis FSN sukzessive durchschalten. Das Netz von Widerständen weist in Durchschaltrichtung abnehmende Widerstandswerte auf. So kann beispielsweise der Widerstand R2 10 Kiloohm, der Widerstand R3 1 Kiloohm, der Widerstand R4 100 Ohm, der Widerstand R5 10 Ohm und der Widerstand Rn X Ohm aufweisen. Die Widerstände können vorzugsweise logarithmisch abnehmen. Zu der Kathode und Anode jeder Teilfunkenstrecke FS2 bis FSn ist ein Widerstand R2 bis Rn parallel geschaltet und die Widerstände aller Teilfunkenstrecken R2 bis Rn sind in Reihe an Erde (II) geschaltet. Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, sind Funkenstreckenelektroden 2 aus Graphit vorgesehen, die durch Isolierstoffscheiben aus PTFE voneinander beabstandet sind. Bei 4 ist ein Anschluß eines Steuerwiderstandes gezeigt. Mit 5 ist ein Gehäuse gezeigt, welches die Gesamteinheit umgibt. Bei 6 ist der Stromanschluß gezeigt. Bei 8 ist eine Stromschiene zur Verbindung der beiden Funkenstreckenblöcke, die parallel zueinander in dem Gehäuse 5 angeordnet sind, gezeigt. Auch die Steuerwiderstände 10 sind in einem geschützten Raum innerhalb des Isolierstoffgehäuses angeordnet. Mit 11 ist eine weitere Isolierstoffplatte gezeigt. Mit 1 sind Kontaktfedern gezeigt, mittels derer die kontaktierende Verbindung zu den Funkenstrecken erfolgt. Die Elektroden 2 der Funkenstrecken bestehen vorzugsweise zylindrischen oder quaderförmigen, scharfkantigen Elementen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 besteht die gesamte Funkenstrecke aus zwei parallel zueinander angeordneten Blöcken gleicher Anzahl von Teilfunkenstrecken.In Fig. 1, a spark gap is shown, which is connected at I to a conductor of the power supply network and at II to an earth. A large number of spark gaps are arranged in series with one another (FS1 to FSN). The partial spark gaps FS2 to FSN are connected with the exception of the first spark gap FS1 which responds in the event of a lightning current event by means of a graduated network of ohmic resistors, so that the partial spark gaps FS2 to FSN switch through successively. The network of resistors has decreasing resistance values in the switching direction. For example, resistor R2 may be 10 kilohms, resistor R3 may be 1 kilohm, resistor R4 may be 100 ohms, resistor R5 may be 10 ohms, and resistor Rn X ohms. The resistances can preferably decrease logarithmically. A resistor R2 to Rn is connected in parallel to the cathode and anode of each spark gap FS2 to FSn, and the resistors of all partial spark gaps R2 to Rn are connected in series to ground (II). As can be seen in particular from FIG. 3, spark gap electrodes 2 made of graphite are provided which are spaced apart from one another by insulating disks made of PTFE. At 4 a connection of a control resistor is shown. 5 shows a housing which surrounds the entire unit. The power connection is shown at 6 . At 8 , a busbar for connecting the two spark gap blocks, which are arranged parallel to one another in the housing 5 , is shown. The control resistors 10 are also arranged in a protected space within the insulating material housing. A further insulating material plate is shown at 11 . 1 shows contact springs, by means of which the contacting connection to the spark gaps takes place. The electrodes 2 of the spark gaps preferably consist of cylindrical or cuboid, sharp-edged elements. In the embodiment according to FIG. 3, the entire spark gap consists of two blocks of the same number of partial spark gaps arranged parallel to one another.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Mehrfachfunkenstrecke mit einer Gleitentladungszündhilfe gekoppelt. Die Gleitentladungszündhilfe besteht aus einer längs parallel zu den Funkenstrecken FS1 bis FSN angeordneten Schicht 12 aus Isolierstoff, beispielsweise PTFE, in die ein metallischer Leiter 13, insbesondere eine metallische Folie, eingebettet ist. Diese Folie ist bei 14 an Erdpotential gelegt. Bei 15 ist eine Gleitentladung gezeigt, die als erste Vorentladung zündet, bevor dann die Hauptentladung 16 als Folge der ersten Gleitentladung zündet. Infolge zündet dann die zweite Gleitentladung als zweite Vorentladung (17) woraufhin die nächste Hauptentladung 18 als Folge der zweiten Gleitentladung zündet. Der Vorgang setzt sich analog fort. Die Funkenstrecken FS2 bis FSN sind mit Steuerwiderständen R2 bis Rn beschaltet.In the embodiment according to FIG. 2, the multiple spark gap is coupled to a sliding discharge ignition aid. The sliding discharge ignition aid consists of a layer 12 of insulating material, for example PTFE, arranged longitudinally parallel to the spark gaps FS1 to FSN, in which a metallic conductor 13 , in particular a metallic foil, is embedded. This foil is connected to earth potential at 14 . At 15 , a sliding discharge is shown which ignites as a first pre-discharge before the main discharge 16 then ignites as a result of the first sliding discharge. As a result, the second sliding discharge then ignites as a second pre-discharge ( 17 ), whereupon the next main discharge 18 ignites as a result of the second sliding discharge. The process continues analogously. The spark gaps FS2 to FSN are connected to control resistors R2 to Rn.

Der Abstand der jeweils ersten Funkenstrecke FS1 ist maßgebend für das Ansprechverhalten der Gesamtfunkenstrecke. An der Kette von Funkenstrecke FS1 bis FSN wird eine so hohe Lichtbogenbrennspannung erzeugt, daß diese größer als die Netzspannung ist, so daß kein Netzfolgestrom entsteht.The distance between the first spark gaps is FS1 decisive for the response behavior of the Total spark gap. On the chain of spark gap FS1 until FSN is such a high arc voltage generates that this is greater than the mains voltage, so that there is no follow-up current.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not based on the embodiment limited, but often within the scope of the disclosure variable.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new, in the description and / or drawing disclosed individual and combination features are considered viewed essential to the invention.

Claims

1. Lightning current-carrying spark gap with several spark gaps connected in series, characterized in that the spark gap consists of n-part spark gaps (FS), the arc voltage of which is brought to n times the value of the arcing voltage of a partial spark gap by connecting the partial spark gaps (FS) in series.

2. Spark gap capable of carrying lightning current according to claim 1, characterized in that the arc voltage of the partial spark gaps (FS) is higher than the mains voltage of the protected network.

3. Spark gap capable of carrying lightning current according to claim 1 or 2, characterized in that the Partial spark gaps (FS) with the exception of those in Lightning current event first appealing Spark gap (FS1) through a graded network of ohmic resistances or linear or nonlinear impedances are connected so that the Switch through partial spark gaps (FS) successively.

4. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the network of resistances decreasing in the switching direction Has resistances.

5. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 4, characterized in that the Do not decrease resistors linearly.

6. lightning current-carrying spark gap according to one of claims 1 to 5, characterized in that the resistors ( 5 ) decrease decadically.

7. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 5, characterized in that the Decrease resistors (R) logarithmically.

8. Lightning current carrying spark gap according to one of claims 1 to 7, characterized in that to the cathode and anode of each partial spark gap (FS) with the exception of the input spark gap (FS1), a resistor is connected in parallel and the resistors ( 5 ) of all partial spark gaps in series and are connected to earth.

9. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 8, characterized in that the Electrodes of the partial spark gaps (FS) made of graphite consist.

10. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 9, characterized in that the Electrodes of the partial spark gaps (FS) made of cylindrical or cuboid elements.

11. Lightning current-carrying spark gap according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the electrodes (FS) insulating foils or insulating washers ( 3 ), in particular made of heat-resistant material, preferably made of PTFE (polytetrafluoroethylene) or ceramic, are arranged.

12. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 11, characterized in that the Spark gap (FS) from several parallel to each other arranged blocks, preferably the same number, of Partial spark gaps (FS) exist.

13. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 12, characterized in that the Partial spark gaps (FS) with one Sliding discharge ignition aid are combined.

14. A spark gap capable of carrying lightning current according to claim 13, characterized in that the sliding discharge ignition aid consists of a layer of insulating material ( 12 ) arranged longitudinally parallel to the spark gaps (FS), in which a metallic conductor ( 13 ), in particular a metallic foil, is embedded, which is connected to earth potential.

15. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 14, characterized in that the Spark gaps (FS) in one with sulfur hexafluoride filled housing or in chambers filled with it are arranged.

16. Spark gap capable of carrying lightning current according to one of the Claims 1 to 15, characterized in that the Spark gaps (FS) in one with insulating material, in particular epoxy resin, encapsulated housing arranged are.