DE2346173B2 - Ueberspannungsableiter mit metallischer rohrfassung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit einem gasdichten Gehäuse, in dem Elektroden sich symmetrisch gegenüberstehen, die in die Stirnseiten eines rohrförmigen Isolierkörpers eingesetzt sind, der von einer metallischen Rohrfassung umgeben ist, gegen die mindestens eine Elektrode isoliert ist.

Überspannungsableiter mit zwei symmetrisch ausgebildeten Elektroden, die in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind, sind allgemein bekannt, z. B. deutsche Auslegeschrift 89 482. Aufgrund ihrer Form werden diese Überspannungsableiter auch Knopfabieiter genannt und zeichnen sich u. a. durch besonders kleine Abmessungen aus. Bei diesen bewährten sogenannten Knopfableitern mit Glas- oder Keramikisolierkörper haben die beiden Elektrodenaußenränder einen größeren oder den gleichen Durchmesser wie der dazwischen liegende Isolierkörper. Bei freier Montage mit angeschweißten Drähten oder in einer federnden Klemmfassung ist die Funktionsfähigkeit durch den Elektrodenaußendurchmesser nicht behindert. Vielfach werden die Überspannungsableiter, insbesondere diese sogenannten Knopfableiter aber in rohrförmige Fassungen eingesetzt, die ihrerseits in die Schutzeinrichtung eingeschraubt werden. Bei derartigen Fassungen ist es bekannt (deutsche Patentschrift 19 22 823), daß beim Schmelzen einer Lotscheibe unter einer Elektrodenaußenseite bei Überschreitung der Grenzerwärmung eine metallische Feder den Überspannungsableiter überbrückt und so vor Überlastungen schützt Der Überspannungsableiter muß in der metallischen Rohrfassung oder in der korbförmigen Feder mindestens mit einer Elektrodenaußenseite isoliert aufgenommen werden, um den Elektrodenkurzschluß des Überspannungsabieiters zu vermeiden.

Es sind weiterhin aus der deutschen Patentschrift 7 29 803 Überspannungsableiter bekanntgeworden, deren metallische Hauptelektroden mit einer Hilfselektrode versehen sind. Bei diesen Überspannungsableitern ist der rohrförmige Isolierkörper an den Außenrändern der Stirnseiten abgeschrägt und die Elektrodenaußenseiten enden an der Innenseite dieser Abschrägung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter so zu gestalten, daß er einen

ίο isolierten Einbau in rohrförmige Metallfassungen ermöglicht. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der rohrförmige Isolierkörper am Außenrand der Stirnseiten einen ringförmigen mit den Rändern der Elektroden abschließenden Absatz aufweist, so daß im mittleren Teil des Isolierkörpers ein den Außendurchmesser der Elektroden übersteigender Vorsprung und zwischen dem mit dem Rand der Elektroden abschließenden Absatz und der Rohrfassung ein isolierender Spalt gebildet ist.

Dadurch, daß der Isolierkörper einen größeren Durchmesser als die Elektrodenaußenseiten hat, können die Überspannungsableiter in metallischen Rohrfassungen vorteilhaft gegen den Elektrodenkurzschluß durch die Fassung geschützt werden. Bei stirnseitiger Hartlotverbindung zwischen dem metallisierten Isolierkörper und den Elektrodenaußenseiten ist der Isolierkörper kurz unterhalb der Lötstelle abgesetzt oder konisch verstärkt, so daß die Lötränder die Rohrfassung nicht mehr berühren können. Die Spannungsfestigkeit des gebildeten Spaltes muß größer sein als die Ansprechgleichspannung des eingesetzten Überspannungsableiter, da meist eine Elektrodenaußenseite das Potential der Rohrfassung hat. Mit zunehmender Ansprechgleichspannung des Überspannungsabieiters muß also der Durchmesser des Isolierkörpers gegenüber dem größten Elektrodenaußenseitendurchmesser im überstehenden Teil anwachsen. Der sich mit rohrförmigen Fassungen ergebende äußere Luftspalt kann vorteilhaft als Hilfsfunkenstrecke ausgebildet sein, deren Ansprechgleichspannung zwar oberhalb der des Überspannungsableiter liegt, aber innerhalb des vorgeschriebenen Schutzpegels. Da bei Überspannungsableitern für den Fernmeldeschutz der Gasdruck nur einen Bruchteil des atmosphärischen Luftdruckes beträgt, steigt die Ansprechgleichspannung bei überlasteten undichten Überspannungsableitern stark an, so daß durch eine äußere Hilfsfunkenstrecke die Obergrenze des Schutzpegels eingehalten werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt eines vereinfacht dargestellten erfindungsgemäßen Überspannungsabieiters metallischer Rohrfassung,

Fig.2 einen Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiter in Form eines Mehrstreckenableiters,

Fi g. 3 einen Längsschnitt eines weiteren erfindungs-

gemäßen Überspannungsabieiters mit metallischer Rohrfassung.

Der in Fig. 1 dargestellte Überspannungsableiter weist ein gasdichtes Gehäuse auf. In diesem Gehäuse stehen sich die Elektroden 1,2 symmetrisch gegenüber. Die Elektroden 1,2 sind kegelstumpfförmig ausgebildet und mit einander zugekehrten Auswölbungen in die Stirnseiten des rohrförmigen Isolierkörpers 3 gasdicht angesetzt. Der Isolierkörper 3 besteht beispielsweise aus Glas oder aus Keramik. Die gasdichte Verbindung zwischen Isolierkörper 3 und den Elektroden 1 und 2 kann beispielsweise durch Verlöten hergestellt werden, indem man die Stirnseiten des Keramikisolierkörpers zuvor metallisiert Die gasdichte Verbindung läßt sich aber z. B. auch durch Anglasen der Elektroden 1 und 2 an den Isolierkörper 3 herstellen. Der rohrförmige Isolierkörper 3 ist von einer metallischen Rohrfassung 4 umgeben, die zweckmäßig an dem Isolierkörper 3 anliegt und so einen festen Sitz des Überspannungsableiter in der Rohrfassung 4 gewährleistet. Der rohrförmige Isolierkörper 3 weist am Außenrand der Stirnseiten einen ringförmigen Absatz auf und die Ränder der Elektroden I, 2 schließen mit dem Außenrand dieses Absatzes ab, so daß zwischen dem mit dem Rand der Elektroden 1, 2 abschließenden Absatz und der Rohrfassung ein Spalt 12 gebildet ist, der sich über einen Teil der Rohrlänge des Isolierkörpers in Richtung von der einen Elektrode zur anderen erstreckt. Damit ist für die gewünschte Isolation zwischen der metallischen Rohrfassung und der bzw. den Elektroden gesorgt. In diesem Ausluhrungsbeispiel ist eine Stirnseite der metallischen Rohrfassung 4 becherartig abgeschlossen und auf dem Boden dieses Bechers sitzt die Elektrode 2 mit ihrer Außenseite auf, so daß die Außenseite der Elektrode 2 auf das gleiche Potential wie die RohrfassL.ng 4 gelegt werden kann. Die Außenseile der anderen Elektrode 1 ist mit einem massiven Kontakt 5 versehen, der die Rohrfassung 4 nicht berührt und somit den zweiten Pol des Überspannungsabieiters bildet.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Überspannungsableiter in Form eines Mehrstreckenabieiters. Der rohrförmige Isolierkörper 3 ist in seiner Mitte durch eine metallische Ringscheibe, welche eine Ringelektrode 6 bildet, und in den Spalt zwischen de.i kegelstumpfförmigen Elektroden 1, 2 eingreift, in zwei spiegelbildliche Hälften geteilt. Die Ringelektrode 6 ist an ihrer zentralen öffnung beidseitig durch zwei Ringscheiben 7 verstärkt, deren den kegelstumpf förmigen Elektroden 1, 2 zugewandte Oberflächen die aktiven Oberflächen der Ringelektrode 6 bilden. Der Isolierkörper 3 weist im Bereich der Ringelektrode 6 ringförmige Absätze auf, so daß zu beiden Seiten der Ringelektrode 6 Ringspalte zwischen Isolierkörper 3 und Rohrfassung 4 gebildet sind. Der Außenrand der Ringelektrode 6 ist mit der Rohrfassung 4 elektrisch leitend verbunden, so daß die Ringelektrode 6 auf das gleiche Potential, beispielsweise auf Erdpotential, gelegt werden kann, wie die Rohrfassung 4.

Der rohrförmige Isolierkörper 3 ist am Außenrand der Stirnseiten mit einem ringförmigen Absatz versehen und die Ränder der Elektroden 1, 2 schließen mit dem Außenrand des Absatzes ab, so daß zwischen dem mit dem Rand der Elektroden 1, 2 abschließenden Absatz und der Rohrfassung 4 ein isolierender Spalt 12 gebildet ist, der sich über einen Teil der Rohrlänge des Isolierkörpers 3 erstreckt in Richtung von der einen Elektrode zur anderen. Sowohl die Elektrode 1 als auch die Elektrode 2 sind mit einem massiven Kontakt 5 versehen. Die massiven Kontakte 5 schließen gegen die Rohrfassung 4 isoliert mit dem Außenrand der Elektroden 1 bzw. 2 ab.

Ein erfindungsgemäßer Überspannungsableiter mit metallischer Rohrfassung braucht nicht kegelstumpfförmig ausgebildete Elektroden wie der in F i g. 1 dargestellte, sogenannte Knopfabieiter zu haben. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Überspannungsableiter sind die Elektroden 1, 2 symmetrisch aufgebaut und tragen an ihrer aktiven Fläche einen durch Eindrehen des Elektrodenstiftes erzeugten plattenförmigen Ansatz für ein definiertes, sogenanntes »fail-safe«-Verhalten. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Ränder der Elektroden 1, 2 kappenartig ausgebildet und schließen mit dem ringförmigen, am Außenrand der Stirnseiten des rohrförmigen Isolierkörpers 3 verlaufenden Absatz ab, so daß im mittleren Teil des Isolierkörpers 3 ein den Außendurchmesser der Elektroden 1, 2 übersteigender Vorsprung und zwischen dem mit dem Rand der Elektroden 1, 2 abschließenden Absatz und der metallischen Rohrfassung 4, in die der Überspannungsableiter eingesetzt ist, ein isolierender Spalt 12 gebildet ist.

Die Elektrodenkappen werden zweckmäßig durch Hochfrequenz an den beglasten Isolierkörper 3 angeschmolzen. Die Anglasungsstellen sind in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 11 versehen. Durch den den Außendurchmesser der Elektroden 1, 2 überstsigenden Vorsprung im mittleren Teil des Isolierkörpers 3 ist ein isoliertes Einsetzen des Überspannungsabieiters in die metallische Rohrfassung 4 gewährleistet. Die gegen die Rohrfassting 4 über einen ringförmigen Isolator 9 elektrisch isolierte Elektrode 1 kann während des Einschraubvorganges in eine am offenen Innenrand der becherförmigen Rohrfassung 4 vorgesehene Verschraubung 10 nicht kurzgeschlossen werden. Ein Kontakt 5 sitzt auf der Elektrode 1 auf. Den Gegenkontakt bildet eine Korbfeder 8, die auf dem Boden der becherartig abgeschlossenen Rohrfassung 4 aufliegt und in die der Überspannungsableiter mit der Elektrode 2 eingesetzt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Überspannungsableiter mit einem gasdichten Gehäuse, in dem Elektroden sich symmetrisch gegenüberstehen, die in die Stirnseiten eines rohrförmigen Isolierkörpers eingesetzt sind, der von einer metallischen Rohrfassung umgeben ist, gegen die mindestens eine Elektrode isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Isolierkörper (3) am Außenrand der Stirnseiten einen ringförmigen, mit den Rändern der Elektroden (1,2) abschließenden Absatz aufweist, so daij im mittleren Teil des Isolierkörpers (3) ein den Außendurchmesser der Elektroden übersteigender Vorsprung und zwischen dem mit dem Rand der Elektroden (1, 2) abschließenden Absatz und der Rohrfassung (4) ein isolierender Spalt (12) gebildet ist.

2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenränder der Elektroden (1, 2) mit massiven Kontakten (5) versehen sind und daß mindestens ein Kontakt (5), gegen die Rohrfassung (4) isoliert mit dem Außenrand der Elektrode (1,2) abschließt.

3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrfassung (4) an dem mittleren Teil des Isolierkörpers (3) anliegt.

4. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in Form eines Mehrstreckenabieiters, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Isolierkörper (3) in seiner Mitte durch eine metallische Ringscheibe, welche eine Ringelektrode (6) bildet und in den Raum zwischen den kegclstumpfförmigen Elektroden (Ϊ, 2) eingreift, in zwei spiegelbildliche Hälften geteilt ist, daß im Bereich der Ringelektrode (6) der Isolierkörper (3) ringförmige Absätze aufweist und daß der Außenrand der Ringelektrode (6) mit der Rohrfassung (4) verbunden ist.