DE2005988C3

DE2005988C3 - Surge arresters

Info

Publication number: DE2005988C3
Application number: DE2005988A
Authority: DE
Inventors: James Stanley Kresge; Stanley Andrew Lanesboro Miske Jun.; Eugene Clement Sakshaug
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-02-24
Filing date: 1970-02-10
Publication date: 1980-06-12
Also published as: FR2033009A5; US3576459A; JPS4923653B1; GB1283516A; DE2005988B2; CH498498A; DE2005988A1; BE746281A; SE379896B

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft Überspannungsableiter deren Entladungsweg durch Lichtbogenkammern unterteilt ist, in denen außer den Kammerelektroden Mittel zur Längung und zur Bewegung verlängerter Lichtbögen gegen eine Lichtbogenkühlfläche vorgesehen sind.The present invention relates to surge arresters whose discharge path is through arc chambers is subdivided, in which, in addition to the chamber electrodes, means for elongation and movement are elongated Arcs are provided against an arc cooling surface.

Bekannte Überspannungsleiter weisen üblicherweise eine Funkenstreckenanordnung in Serie mit Ventilwiderständen mit negativer Widerstandscharakteristik zwischen Erde und einer elektrischen Netzleitung auf, die gegen Überspannungsstöße zu schützen ist.Known surge conductors usually have a spark gap arrangement in series with valve resistors with negative resistance characteristics between earth and an electrical power line, which is to be protected against overvoltage surges.

Im Betrieb solcher Überspannungsableiter trennt dieser bei normaler Leitungsspannung den Netzleiter von Erde. Erfolgt aber ein Überspannungsstoß in einer Größenordnung über der Durchschlagsfestigkeit des b5 Überspannungsabieiters, findet über der Entladungsstrecke eine Entladung statt, was einen Entladestrom durch den Überspannungsableiter zur Erde zur Folge hat. Da der elektrische Anfangswiderstand eines Lichtbogens zwischen den Elektroden der Entladungsstreckenanordnung im Vergleich zur nicht übergeschlagenen Funkenstrecke sehr Wein ist, erscheint der größte Teil der Überspannung über den Ventilwiderständen, deren Widerstand infolge der negativen Widerstandscharakteristik augenblicklich auf einen sehr geringen Wert abfällt. Hierdurch ist der Überspannungsableiter in der Lage, einen hohen Stromstoß gegen Erde abzuleiten. Hiernach neigt die normale Leiterspannung dazu, den Kraftstromfluß durch den Überspannungsableiter zu erhalten. Da aber die Spannung an den Ventilwiderständen auf die normale Leiterspannung abfällt, steigt deren Widerstand an und reduziert bereits den Kraftstromfluß durch den Überspannungsableiter, bevor durch die kombinierte Wirkung von Ventilwiderständen und seriengeschalteten Funkenstrecken die Lichtbögen zwischen den Elektroden gelöscht werden.When such surge arresters are in operation, they disconnect the line conductor when the line voltage is normal from earth. But if there is an overvoltage surge of an order of magnitude above the dielectric strength of the b5 Surge arrester, a discharge takes place over the discharge path, resulting in a discharge current through the surge arrester to earth. Since the initial electrical resistance of a Arc between the electrodes of the discharge gap arrangement compared to the non-flashed one Spark gap is very wine, most of the overvoltage appears across the valve resistors, their resistance instantly drops to a very low level due to the negative resistance characteristic Value drops. As a result, the surge arrester is able to withstand a high current surge to earth derive. According to this, the normal line voltage tends to increase the flow of current through the surge arrester to obtain. But since the voltage at the valve resistors is set to the normal line voltage drops, their resistance increases and already reduces the power flow through the surge arrester, before, through the combined effect of valve resistances and series-connected spark gaps, the Arcs between the electrodes are extinguished.

Die Nennspannungen heutiger elektrischer Netze liegen bei 380 kV und darüber, ebenso wächst die Länge der Übertragungsleitungen, so daß das Bedürfnis einer hohen Energieaufnahme am Überspannungsableiter an Bedeutung gewinnt. Teilweise konnte die Forderung nach zusätzlicher Energieaufnahme dadurch erfüllt werden, daß in die Funkenstreckenanordnungen eine Strombegrenzung einbezogen wurde zur Verminderung der Größe der zur Erreichung einer ausreichend schnellen Unterbrecherfunktion notwendigen Ventilwiderstände. Diese Strombegrenzung wird bekanntlich durch Verwendung von seriengeschalteten Magnetspulen erreicht, welche die Lichtbögen schnell gegen am Umfang der Anordnung angeordnete Kühlflächen treiben, wodurch die Lichtbogenspannung bzw. der Lichtbogenwiderstand rasch auf einen hohen Wert gebracht wird. Der Vorteil solcher MaOnahmen besteht darin, daß sich solche Überspannungsableiter auch für Gleichstromsysteme verwenden lassen, da sich durch geeignete Kühlmittel eine solch hohe Lichtbogenspannung erzeugen läßt, daß eine Stromunterbrechung im Gleichstromsystem erfolgt. Derartige Anordnungen sind beispielsweise in CH 4 28 238 bzw. der entsprechenden Patentschrift US 33 61 923 beschrieben.The nominal voltages of today's electrical networks are 380 kV and above, and the length is also increasing of the transmission lines, so that the need for high energy absorption on the surge arrester Importance is gaining. This partially met the requirement for additional energy consumption that a current limitation was included in the spark gap arrangements to reduce the size of the valve resistances necessary to achieve a sufficiently fast interrupter function. This current limitation is known to be achieved through the use of series-connected solenoids achieved, which the arcs quickly against the circumference of the arrangement arranged cooling surfaces drive, whereby the arc voltage or the arc resistance quickly to a high value is brought. The advantage of such measures is that such surge arresters are also suitable for Direct current systems can be used, since such a high arc voltage can be achieved with suitable coolants can produce that a current interruption occurs in the direct current system. Such arrangements are described, for example, in CH 4 28 238 or the corresponding patent specification US Pat. No. 3,361,923.

Andererseits ergeben sich verschiedene Probleme, wenn Entladungsstrecken mit Strombegrenzung für langdauernde Entladungsvorgänge hoher Energie in Überspannungsableiter verwendet weiden. Wird etwa eine zu starke Lichtbogenabkühlung vorgenommen, kann die erzeugte Lichtbogenspannung zusammen mit dem Spannungsabfall an den Ventilwiderständen den Zündspannungspegel des Ableiters übersteigen. In diesem Fall kann der Ableiter seine Funktion nicht mehr erfüllen und stellt seinerseits eine Gefahr für den Stromkreis dar, den er an sich schützen soll. Ferner können bei einer sehr zeitlangen Entladung die an die Kühlflächen getriebenen Lichtbögen an diesen permanente Erosionen hervorrufen, was die Strombegrenzungsfähigkeiten der Eniladungsstrecken verschlechtert. Aber auch ohne Dauerbeschädigungen können bei einer langdauernden Entladung doch zeitweilige Erhitzungen auftreten, so daß die Strombegrenzungsfähigkeit zeitweilig derart absinkt, daß die Unterbrechung hinausgezögert wird. Diese Nachteile wirken sich insbesondere bei Gleichstromableitern aus, da, falls die Unterbrechung nicht unmittelbar nach dem Überspannungsstoß erfolgt, diese Unterbrechung wegen Überhitzung der Funkenstrecken überhaupt nicht mehr erfolgen kann.On the other hand, there are various problems when discharge paths with current limitation for Long-lasting high energy discharges are used in surge arresters. Will be about If the arc is cooled too much, the generated arc voltage can go along with the voltage drop across the valve resistors exceed the ignition voltage level of the arrester. In In this case, the arrester can no longer fulfill its function and in turn poses a risk to the Circuit that it is supposed to protect itself. Furthermore, in the event of a very long discharge, the Electric arcs driven by cooling surfaces cause permanent erosion, which reduces current-limiting capabilities of unloading routes deteriorated. But even without permanent damage, a prolonged discharge but temporary heating occur, so that the current-limiting ability temporarily drops so much that the interruption is delayed. These disadvantages work especially in the case of direct current arresters, because if the interruption is not immediately after the surge voltage surge occurs, this interruption is no longer at all due to overheating of the spark gaps can be done.

Die der Erfindung zugrunde liegende AufgabeThe object on which the invention is based

besteht deshalb darin, einen Überspannungsableiter zu schaffen, der auch bei der Ableitung von hohen Strömen langer Dauer funktionsfähig bleibtis therefore to create a surge arrester that can also be used to divert high currents remains functional for a long time

Diese Aufgabe wird bei einem Ableiter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Lichtbogenkammer in der Verschiebungsbahn des Lichtbogens zwischen den Kammerelektroden und den Zähnen der Lichtbogenkühlfläche eine Hemmvorrichtung derart aufweist, daß mittels ihrer Länge und Breite und mittels ihres Abstandes zu den Zähnen der Lichtbogenkühlfläche ein Lichtbogen oberhalb vorbestimmter Stromstärke an einer Wanderung zur Lichtbogenkühlfläche gehindert und ein Lichtbogen unterhalb vorbestirnmter Stromstärke schleifenförmig um die Hemmvorrichtung herumführbar ist.This object is achieved according to the invention in an arrester of the type mentioned at the outset in that each arc chamber in the displacement path of the arc between the chamber electrodes and the Teeth of the arc cooling surface a retarding device has such that by means of their length and width and by means of their distance to the teeth of the Arc cooling surface an arc above a predetermined amperage on a hike to Arc cooling surface prevented and an arc below predetermined amperage loop-shaped can be guided around the inhibiting device.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the invention emerge from the subclaims.

Die mit. der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Hemmvorrichtung die Wanderung hohe Ströme führender Lichtbogen zur Lichtbogenkühlfläche genügend lange verzögert werden kann, damit der Lichtbogenstrom auf Werte abfallen kann, bei denen der Lichtbogen ohne Erzeugung überhöhter Bogenspannungen gekühlt und gelöscht werden kann. Mittels der Abmessungen der Hemmvorrichtung gemäß der Erfindung und der Relation zur Lichtbogenkühlfläche lassen sich die Verzögerungen leicht und genau steuern. Dabei ist es besonders vorteilhaft, die Hemmvorrichtung quer zur Wanderungsrichtung der Lichtbogen anzuordnen. Der Überspannungsableiter ist sowohl für Gleichstromsysteme als auch für andere Systeme, beispielsweise Niederspannungssysteme, verwendbar.With. the invention achievable advantages are in particular that by the inhibiting device Migration of high currents carrying arcs to the arc cooling surface must be delayed for a sufficiently long time can so that the arc current can drop to values at which the arc without Generation of excessive arc voltages can be cooled and extinguished. By means of the dimensions of the Inhibiting device according to the invention and the relation to the arc cooling surface can be the Control delays easily and precisely. It is particularly advantageous to use the inhibiting device transversely to Arrange the direction of migration of the arc. The surge arrester is suitable for both DC systems as well as for other systems, for example low-voltage systems.

Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von Ausführungsbei- J5 spielen näher erläutert. Es zeigtThe invention will now be based on the following description and the drawing of embodiment J5 play explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Überspannungsableiter, 1 shows a side view of a surge arrester,

Fi g. 2 eine Draufsicht auf eine der durch Platten des Überspannungsabieiters gemäß Fig. 1 begrenzten Lichtbogenkammer mit dargestelltem Lichtbogen in der Zündphase,Fi g. Fig. 2 is a plan view of one of the panels of Surge arrester according to FIG. 1 limited arc chamber with the arc shown in the Ignition phase,

Fig.3 und 4 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 2 zur Veranschaulichung der Lichtbogenwanderung in weiteren verschiedenen Betriebsphasen des Überspannungsabieiters,3 and 4 show a plan view of the arrangement according to FIG. 2 to illustrate the arc migration in other different operating phases of the surge arrester,

F i g. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung undF i g. 5 shows another embodiment of the invention and

Fig.6 eine Seitenansicht im Schnitt entlang der Schnittlinie 6-6 in Fig. 3.6 is a side view in section along the Section line 6-6 in Fig. 3.

Der in F i g. 1 dargestellte Ableiter umfaßt Isolierplatten 2 bis 7, welche jede herkömmliche Form aufweisen können und aus geeignetem Isoliermaterial bestehen, wie es beispielsweise in der US-PS 31 51 273 beschrieben ist. Zwei elektrisch leitfähige Platten bilden die oberen und unteren Anschlußplatten 8 und 9 des Ableiters. Mit der unteren Anschlußplatte 9 steht ein nichtlinearer Ventilwiderstand 10 in elektrischem Kontakt, wonach eine dritte, mit Erde verbundene Anschlußplatte 11 den Abschluß bildet. «>The in F i g. The arrester shown in Fig. 1 comprises insulating plates 2 to 7 which are of any conventional shape can and consist of suitable insulating material, as described, for example, in US Pat. No. 3,151,273 is. Two electrically conductive plates form the upper and lower connection plates 8 and 9 of the Arrester. With the lower connection plate 9 is a non-linear valve resistor 10 in electrical Contact, after which a third terminal plate 11 connected to earth forms the end. «>

Bekanntlich begrenzen jcvu!;. Denachbarte Isolierplatten zwischen sich Lichtbogenkammern, in denen jeweils zwei Hörnerelektroden angeordnet sind, welche dazu dienen, einen Lichtbogen zwischen den Hörnern nach außen gegen die Umfangswandung der Kammern f>5 zu treiben, um die Lichtbogenspannung zu erhöhen. Die in Fig. 1 angedeuteten Elektroden als Kammerelektroden 12, 13, 14 und 15 sind hierbei zwischen den Anschlußplatten 8 und 9 durch Kupferstifte 16 bis 21 in bekannter Weise in Serie geschaltet Ferner ist eine Spule 22 vorgesehen, welche mit den Kupferstiften 18 und 19 verbunden ist, so daß sich diese in Serienschaltung mit der durch die Kammerelektroden 12 bis 15 gebildeten Entladungsstrecke befindet.As you know, limit jcvu!;. Adjacent insulating panels between them arc chambers, in each of which two horn electrodes are arranged, which serve to create an arc between the horns to the outside against the circumferential wall of the chambers f> 5 to drive to increase the arc voltage. The electrodes indicated in FIG. 1 as chamber electrodes 12, 13, 14 and 15 are here between the connection plates 8 and 9 by copper pins 16 to 21 in connected in series in a known manner. Furthermore, a coil 22 is provided which is connected to the copper pins 18 and 19 is connected so that they are connected in series with the chamber electrodes 12 to 15 formed discharge path is located.

Der Einfachheit halber wird nachfolgend nur eine einzelne Funkenstreckenkammer näher erläutert, im praktischen Fall jedoch werden in der Regel immer eine Mehrzahl solcher Kammern in Reihe geschaltet, wobei der gesamte Ableiterstrom proportional ist der Anzahl der Funkenstrecken. Solche Anordnungen werden in bekannter Weise von einem geeigneten Isoliergehäuse 23 umgeben, etwa einem Porzellanzylinder mit AnschluSmitteln am oberen und unteren Ende. Ein solches Isoliergehäuse 23 ist in F i g. 1 durch eine Umrißlinie angedeutet.For the sake of simplicity, only a single spark gap chamber is explained in more detail below In practical cases, however, a plurality of such chambers are usually connected in series, with the total arrester current is proportional to the number of spark gaps. Such arrangements are in in a known manner surrounded by a suitable insulating housing 23, such as a porcelain cylinder with connection means at the top and bottom. Such an insulating housing 23 is shown in FIG. 1 by an outline indicated.

Wie in F i g. 2 gezeigt ist, weist die Oberseite der Isolierplatte 3 ein Paar Hörnerelektroden als Kammerelektroden 12 und 12a auf, welche eine Funkenstrecke 12b begrenzen. Parallel zu dieser Funkenstrecke 126 ist eine Vorionisationsvorrichtung 24 parallel mit einem Abstufungswiderstand 25 angeschlossen. Die Vorionisationsvorrichtung 24 kann hierbei gemäß der US-PS 32 23 874 aufgebaut sein und ist mit den Kupferstiften 16 und 17 durch geeignete Leiterstücke 26 und 27 verbunden. Die Oberseite der Isolierplatte 3 weist eine flache Ausnehmung 28 auf, welche von einer überhöhten Randzone 29 umgeben wird. In der Ausnehmung sind die Elektroden sowie von der Randzone vorstehende Zähne 30 bis 33 zur Lichtbogenlängung angeordnet.As in Fig. 2, the top of the insulating plate 3 has a pair of horn electrodes as chamber electrodes 12 and 12a, which delimit a spark gap 12b. In parallel with this spark gap 126, a preionization device 24 is connected in parallel with a gradation resistor 25. The preionization device 24 can be constructed according to US Pat. No. 3,223,874 and is connected to the copper pins 16 and 17 by suitable conductor pieces 26 and 27. The top of the insulating plate 3 has a flat recess 28 which is surrounded by a raised edge zone 29. The electrodes and teeth 30 to 33 protruding from the edge zone are arranged in the recess for the purpose of arc elongation.

Aus dem in F i g. 6 dargestellten Querschnitt der oben beschriebenen Lichtbogenkammer läßt sich entnehmen, daß die obere Begrenzung der Kammer von der Isolierplatte 2 bewirkt wird, welche so ausgebildet ist, daß sie mit ihrer Randzone die Randzone 29 der Isolierplatte 3 übergreifen kann und ebenfalls angeformte Zähne 34 umfaßt, weiche in die Lücken zwischen den entsprechenden Zähnen 30 bis 33 der Isolierplatte 3 eingreifen.From the in F i g. 6 shown cross section of the arc chamber described above can be seen that the upper delimitation of the chamber is effected by the insulating plate 2, which is designed so that it can overlap the edge zone 29 of the insulating plate 3 with its edge zone and is also integrally formed Teeth 34 which extend into the gaps between the corresponding teeth 30 to 33 of the insulating plate 3 intervention.

Weiterhin sind in den Fig.2 und 6 eine Hemmvorrichtung in der Lichtbogenkammer zwischen den Kammerelektroden 12 und 12a und der durch die Zähne 30 bis 33 gebildeten Lichtbogenkühlfläche gezeigt. Vorzugsweise wird die Hemmvorrichtung 35 durch einen von der Oberseite der Platte 3 abragenden und daran angegossenen Vorsprung gebildet, der sich senkrecht von der Ausnehmung 28 der unteren Platte 3 gegen die Unterseite der Isolierplatte 2 erstreckt, wie F i g. 6 deutlich zeigt.Furthermore, in FIGS. 2 and 6, an inhibiting device is shown in the arc chamber between the chamber electrodes 12 and 12a and that through the teeth 30 to 33 formed arc cooling surface shown. Preferably, the inhibiting device 35 is through formed a protruding from the top of the plate 3 and cast thereon projection, which extends perpendicularly from the recess 28 of the lower plate 3 against the underside of the insulating plate 2, such as F i g. 6 clearly shows.

Die Hemmvorrichtung 35 kann aus Isoliermaterial oder aus elektrisch leitfähigem Material bestehen. Zweckmäßigerweise bestehen aber die lsoherplatten 2 und 3 aus porösem Isoliermaterial und, da die Hemmvorrichtung 35 gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel an der Isolierplatte 3 angegossen ist, besteht auch die Hemmvorrichtung 35 aus Isoliermaterial. Der Zweck der Hemmvorrichtung 35 besteht darin, die Bewegung oder Wanderung eines Hochstrom-Lichtbogens, die durch die elektrodynamische Wirkung der Hörner und der Treibkraft des durch die Spule 22 erzeugten magnetischer: Feldes nach einem Überschlag zustande kommt, auf seinem Weg von den Kammerelektroden 12— 12a nach außen zu hemmen. Es wurde gefunden, daß durch die Hemmung der Bewegung eines Lichtbogens in einer Löschfunkenstrecke der Aufbau wesentlicher Spannungen bei Entladung hoher Ströme begrenzt werden kann. DurchThe inhibiting device 35 can consist of insulating material or of electrically conductive material. Expediently, however, the insulating plates 2 and 3 consist of porous insulating material and, since the Inhibiting device 35 according to the exemplary embodiment described is cast onto the insulating plate 3 is, the inhibiting device 35 is also made of insulating material. The Purpose of the Inhibitor 35 consists in the movement or migration of a high-current electric arc created by the electrodynamic Effect of the horns and the driving force of the magnetic field generated by the coil 22: after a The rollover comes about to inhibit on its way from the chamber electrodes 12-12a to the outside. It it has been found that by inhibiting the movement of an arc in an extinguishing spark gap the build-up of significant voltages when discharging high currents can be limited. By

zweckmäßige Bemessung der Hemmvorrichtung für einen gegebenen Strom kann somit eine einwandfreie und schnelle Löschung der Entladungsstrecke eines Überspannungsabieiters erreicht werden nach einer Hochspannungsentladung, bei welcher ein hoher Lichtbogenstrom entsteht. Ferner wird die Lichtbogenkühlfläche gegen Zerstörung oder Erosion bei hohen Lichtbogenströmen geschützt, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.Appropriate dimensioning of the inhibiting device for a given current can thus be flawless and rapid extinction of the discharge path of a surge arrester can be achieved after a High-voltage discharge, in which a high arc current is generated. Furthermore, the arc cooling surface Protected against destruction or erosion in the event of high arc currents, as follows will be explained in more detail.

Die Funktionsweise der Anordnung läßt sich am besten anhand der F i g. 2, 3 und 4 beschreiben. Gemäß F i g. 2 befindet sich zwischen den Kammerelektroden 12 und 12a ein Lichtbogen 36 mit hohem Strom. Normalerweise wird bei einer Stoßspannung über den Kammerelektroden 12 und 12a und den übrigen seriengeschalteten Elektroden der Entladungsstrecke der Überschlag gemäß Pfeil an der engsten Stelle der Funkenstrecke 12f> stattfinden. Daraufhin bewirken die Hörnerelektroden infolge ihrer Ausbildung eine Bewegung oder Wanderung des Lichtbogens nach außen in Richtung auf die Zähne 30 bis 33 in der Lichtbogenkammer. Diese Bewegung wird zusätzlich unterstützt durch die elektrodynamische Treibwirkung des Magnetfeldes der Spule 22. Wenn nun der Lichtbogen 36 rasch in die Zähne 30 bis 33 getrieben wird, kann infolge der raschen Kühlwirkung der Zähne und infolge des hohen Lichtbogenstromes eine übermäßige Lichtbogenspannung auftreten. Da aber sowohl Strom als auch Spannung sehr hoch sind, ist auch der Anteil der abzuführenden Energie sehr hoch, was die Kühlzähne schnell überhitzt. Das kann zur Verschlechterung der Strombegrenzungsfähigkeit des Ableiters führen, wobei diese Gefahr insbesondere bei Gleichstromanlagen auftritt.The mode of operation of the arrangement can best be seen on the basis of FIGS. 2, 3 and 4 describe. According to F i g. 2, an arc 36 with a high current is located between the chamber electrodes 12 and 12a. Normally, when there is a surge voltage across the chamber electrodes 12 and 12a and the rest series-connected electrodes of the discharge path, the flashover according to the arrow at the narrowest point of the Spark gap 12f> take place. Thereupon the Horn electrodes as a result of their training a movement or migration of the arc outwards in Direction towards teeth 30 to 33 in the arc chamber. This movement is additionally supported by the electrodynamic driving effect of the magnetic field of the coil 22. If now the arc 36 quickly in the Teeth 30 to 33 can be driven as a result of the rapid cooling effect of the teeth and as a result of the high Arc current an excessive arc voltage occur. But there both electricity and Voltage are very high, the proportion of energy to be dissipated is also very high, which is what the cooling teeth quickly overheated. This can lead to a deterioration in the current-limiting capability of the arrester, whereby this risk occurs particularly in DC systems.

Die Hemmvorrichtung 35 weist nun eine solche Länge auf, daß die Lichtbogenenden zunächst gegen die dicken Hörnenden der Elektroden getrieben werden, ehe die äußersten Zonen des Lichtbogens 36 beginnen, sich um die Enden der Hemmvorrichtung 35 herumzulegen, wie Fig.2 deutlich zeigt. Ferner weist die Hemmvorrichtung 35 von den Zähnen 31 und 32 eine solche Entfernung auf, daß zwischen den innersten Enden der Zähne 31 und 32 und der Rückseite der Hemmvorrichtung 35 ein Durchgang gebildet ist, der klein genug ist, einem Lichtbogen 36 mit hohem Strom den Durchgang zu verwehren, hingegen einem Lichtbogen 36a mit geringerem Strom den Durchtritt zu gestatten, wie das Fig. 3 veranschaulicht. Diese Wirkung begründet sich darauf, daß die Dicke des Lichtbogens eine Funktion seines Stromes ist.The inhibiting device 35 now has such a length that the arc ends initially against the thick horned ends of the electrodes are driven before the outermost zones of the arc 36 begin, to lie around the ends of the inhibiting device 35, as Figure 2 clearly shows. Furthermore, the Locking device 35 from the teeth 31 and 32 such a distance that between the innermost Ends of the teeth 31 and 32 and the back of the locking device 35 a passage is formed which is small enough to prevent passage of a high current arc 36, but an arc 36a to allow passage with a lower current, as illustrated in FIG. 3. These Effect is based on the fact that the thickness of the arc is a function of its current.

Ein höherer Lichtbogenstrom hat somit einen dickeren Lichtbogen zur Folge und ein solcher dickerer Lichtbogen kann dann nicht durch den relativ schmalen Durchgang zwischen der Innenfläche der Zähne und der Rückseite der Hemmvorrichtung hindurchgetrieben werden. Somit wird im Betrieb der Lichtbogen 36 mit einem hohen Strom durch die Hemmvorrichtung 35 in seiner Bewegung zur Kühlfläche hin gehemmt, wobei der Lichtbogen zwischen den Enden der Hemmvorrichtung und den betreffenden Zähnen hängen bleibt, bis praktisch der gesamte Überstrom zur Erde abgeleitet ist. Ist diese Entladungsphase erreicht, fällt der Strom rasch auf den Normalpegel des Folgestromes ab, so daß ein Lichtbogen 36a mit wesentlich geringerem Strom entsteht. Dieser Lichtbogen ist dann so dünn, daß er durch den beschriebenen Spalt getrieben werden kann und dann Schleifen gemäß der Darstellung in Fig.3 bildet. Diese erhitzen und ionisieren die Ionen im Raum zwischen Zähnen 31 und 32 und verursachen dann einen Überschlag derart, daß der Lichtbogen eine Schleife entlang der gesamten Kühlfläche bildet, wie es in F i g. 4 gezeigt ist, und rasch gelöscht wird. Durch unterschiedliche Anordnungen und Dimensionierungen der Hemmvorrichtung kann die Betriebscharakteristik solcherA higher arc current thus results in a thicker arc and a thicker one The arc cannot then pass through the relatively narrow passage between the inner surface of the teeth and the Be driven through the rear of the inhibitor. Thus, the arc 36 is with during operation a high current through the inhibiting device 35 is inhibited in its movement towards the cooling surface, wherein the arc is caught between the ends of the escapement device and the relevant teeth until practically all of the overcurrent is diverted to earth. When this discharge phase is reached, the current falls quickly to the normal level of the follow current, so that an arc 36a with a significantly lower current arises. This arc is then so thin that it can be driven through the gap described and then forms loops as shown in FIG. These heat and ionize the ions in the room between teeth 31 and 32 and then cause a flashover so that the arc is a loop forms along the entire cooling surface, as shown in FIG. 4 and is quickly erased. Through different Arrangements and dimensions of the inhibiting device can change the operating characteristics of such

Überspannungsableiter den Verwendungszwecken entsprechend geändert werden. Beispielsweise kann gemäß F i g. 5 die Hemmvorrichtung zwei Wandungsabschnitte 35a und 35b an der Isolierplatte 3a umfassen. Diese beiden Wandungsabschnitte begrenzen dann zwischen sich einen Durchgang 35c mit etwa der gleichen Ausdehnung wie die Durchlässe zwischen den äußeren Enden der Wandungsabschnitte 35a und 35b und den betreffenden Zähnen 30 bzw. 33.Surge arresters can be changed according to the intended use. For example, according to FIG. 5, the inhibiting device comprise two wall sections 35a and 35b on the insulating plate 3a. These two wall sections then delimit a passage 35c between them with approximately the same extent as the passages between the outer ends of the wall sections 35a and 35b and the relevant teeth 30 and 33, respectively.

Durch diese Maßnahme wird erzielt, daß nach der bereits beschriebenen Stromsenkung ein relativ dünner Lichtbogen geringen Stromes zusätzlich durch den mittleren Durchgang 35c hindurchgetrieben wird und so der Lichtbogen sehr rasch hinter die Wandungsabschnitte 35a und 35b gelangen kann. Ferner wird durch diese Anordnung ein wesentlich größerer Sektor der Kühlfläche abgeschirmt, was zur Folge hat, daß der dann gegen die Kühlfläche getriebene Lichtbogen stärker gekühlt wird, was einem rascheren Aufbau einer hohen Lichtbogenspannung dient. Ein weiterer Vorteil in der Aufteilung der Hemmvorrichtung 35 in mehrere Abschnitte besteht darin. Durchlässe verschiedener Dimensionen zu bilden, so daß zusätzliche Abschnitte der Randzone der Lichtbogenkammer zunächst abgeschirmt und dann für den Lichtbogen mit gesunkenem Strom freigegeben werden können.This measure ensures that, after the already described current reduction, a relatively thin arc of low current is additionally driven through the central passage 35c and so the arc can get behind the wall sections 35a and 35b very quickly. Furthermore, a much larger sector of the cooling surface is shielded by this arrangement, with the result that the arc then driven against the cooling surface is more strongly cooled, which serves to build up a high arc voltage more quickly. Another advantage of dividing the inhibiting device 35 into several sections is that. To form passages of different dimensions, so that additional sections of the edge zone of the arc chamber can first be screened and then released for the arc with the current decreased.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

1 claims:

1. Surge arrester whose discharge path is divided by arc chambers, in which, in addition to the chamber electrodes, means are provided for lengthening and moving extended arcs against an arc cooling surface, characterized in that each arc chamber is in the displacement path of the arc between the chamber electrodes (12, \ 2a) and the teeth (30 to 33) of the arc cooling surface has a blocking device (35) such that by means of its length and width and by means of its distance from the teeth (30 to 33) of the arc cooling surface an arc above a predetermined current intensity is prevented from migrating to the arc cooling surface and a Arc below a predetermined current strength can be looped around the inhibiting device.

2. Surge arrester according to claim 1, characterized in that the inhibiting device (35) is shown as a protrusion protruding from a chamber wall

3. Surge arrester according to claim 1, characterized in that the inhibiting device (35) is divided into several wall sections (35a, 55b) of predetermined total length and between the wall sections at least one passage {35c) is provided such that an arc below a predetermined current strength against the Arc cooling surface is movable.

4. Surge arrester according to one of claims 1-3, characterized in that the inhibiting device (35) consists of insulating material.

5. Surge arrester according to one of claims 1-3, characterized in that the arc chamber and the inhibiting device (35) are made of porous insulating material.

6. Surge arrester according to one of claims 1-3, characterized in that the light bulb * o Genkammer and the inhibiting device (35) consist of electrically conductive material.

7. Surge arrester according to claim 5, characterized in that the inhibiting device (35) and part of the arc chamber are made from a single casting.