DE2355426A1 - Ueberspannungsableiter - Google Patents
UeberspannungsableiterInfo
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- DE2355426A1 DE2355426A1 DE19732355426 DE2355426A DE2355426A1 DE 2355426 A1 DE2355426 A1 DE 2355426A1 DE 19732355426 DE19732355426 DE 19732355426 DE 2355426 A DE2355426 A DE 2355426A DE 2355426 A1 DE2355426 A1 DE 2355426A1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
- H01T1/00—Details of spark gaps
- H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT 8 München 2* "6. NOV 19
Berlin und München Wittelsbacherplatz
73/1217
Überspannungsableiter
Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungsableiter mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem Elektroden einander
gegenüberstehen, die in die Enden des Gehäuses gasdicht eingesetzt sind.
Überspannungsableiter dieser Art sind allgemein bekannt (man vergleiche beispielsweise die DT-PS1 089 482). Die
bekannten gasgefüllten Überspannungsableite.r bestehen im wesentlichen aus zwei Elektroden, die mit einem dazwischenliegenden
Isolierkörper gasdicht verschmolzen sind. Als Atmosphäre wird im Entladungsraum vorteilhaft ein Edelgas
verwendet, das mit den an der Entladung beteiligten Elektroden nicht reagiert. Die Ansprechspannung des Überspannungsabieiters
ergibt sich aus dem Paschen-Gesetz bei gegebenem Gasdruck und Elektrodenabstand. Bei StoßSpannungsbeanspruchung
beobachtet man mit zunehmender zeitlicher Spannungssteilheit auch ein Anwachsen der Ansprechspannung. Bei linearem Anstieg
ergibt sich also mit zunehmender Ansprechspannung proportional eine entsprechende Ansprechverzögerung. Da die Gasstrecke
zwischen den Elektroden ein hervorragender Isolator ist, müssen durch freie Elektronen bei steilem zeitlichen Stoßspannungsanstieg
durch Stoßionisation zunächst Ladungsträger gebildet werden, die den Strom transportieren. Dieser Zündverzug
wird ganz wesentlich von dem Vorhandensein freier Elektronen beeinflußt. Bei genügend freien Elektronen kann
daher der Zündverzug sehr stark reduziert werden. Gibt man
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radioaktive Präparate in den Entladungsraum, die primär
oder senkundär Elektronen auslösen, so wird die Zündverzögerung und damit die Ansprechstoßspannung reduziert.
Vorteilhafte ß-Strahler sind z.B. Tritium und Promethium 147.
Im Bereich großer Spannungssteilheiten kann die Ansprechstoßspannung
aber auch durch Streifen aus elektrisch leitfähigem Material, sogenannte Zündstreifen bzw. Zündstriche,
erniedrigt werden, die auf den Isolierkörper vornehmlich auf dessen Innenseite aufgebracht sind und sich in Richtung von
der einen Elektrode zur anderen erstrecken. Die Mikroentladungen des Zündstriches befreien Elektronen durch Feldelektronenemission
mit kleiner Zündverzögerung. Die Wirksamkeit des Zündstriches auf die Reduktion der Ansprechstoßspannung
ist aber in starkem Maße von seiner Qualität abhängig. Gleichbleibende Zündstrichqualitäten erreicht man
in der Massenfabrikation aber nur mit erheblichem Aufwand. Die bekannten Überspannungsableiter werden bisher mit Glasoder
Keramikisolierkörper hergestellt, die unterschiedliche Zündstrichmaterialien wegen der notwendigen Haftfestigkeit
erfordern. Für Reproduzierbarkeit der Ansprechgleichspannung ist auch der mit einem Zündstreifen ausgestattete Überspannungsableiter
zusätzlich mit einer schwachen radioaktiven Dotierung zu versehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überspannungsableiter
mit reduzierter Ansprechstoßspannung und sehr kurzer
Zündverzögerung zu schaffen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Überspannungsableiter der eingangs genannten Art
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Gehäuse aus Halbleitermaterial besteht.
Ein erfindungsgemäßer Überspannungsableiter hat den wesentlichen Vorteil, daß die unvermeidliche Zündverzögerung der
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herkömmlichen Gasentladungsableiter, die auch bei Überspannungsabi
eitern mit Zündstreifen durchaus merklich ist, praktisch vollkommen vermieden ist. Darüberhinaus ist ein
erfindungsgemäßer Überspannungsableiter für die Massenfertigung
besonders geeignet, da bei diesem Ableiter das Problem wegfällt, Zündstreifen reproduzierbar herstellen
zu müssen, indem die Isolierkörper von edelgasgefüllten Überspannungsableiter]! durch hälbleitende Gehäuse aus dotiertem
Metalloxid ersetzt sind. Die vorzugsweise auf der Basis von Zinnoxid, Titanoxid, Kupferoxid und Eisenoxid aufgebauten
Keramiken des Isolierkörpers werden durch Wismutoxid und Kobaldoxid zu halbleitenden Keramiken, bei denen der Strom mit
der 15. bis 30. Potenz der Spannung zunimmt. Unterhalb der Ansprechspannung dieser Keramik verhält sie sich wie ein guter
Isolator. Da die Keramik gasdicht ist, kann sie also unmittelbar als Überspannungsableitergehäuse eingesetzt werden. Sie
wird elektrisch nur dann beansprucht, wenn die Ansprechstoßspannung
des Ableiters oberhalb der Ansprechspannung der Keramik liegt. Die Zündverzögerung der Gasentladungsstrecke
ist sehr kurz und liegt stets unter 50 /us. Die Ansprechspannung
des Keramikgehäuses bei sehr großem Spannungsexponenten der
Stromabhängigkeit des Keramikgehäuses kann man sehr dicht an die Ansprechgleichspannung der Gasentladungsstrecke legen,
so daß eine Abhängigkeit der Ansprechspannung als Funktion des zeitlichen Spannungsanstieges für diesen erfindungsgemäßen
Überspannungsableiter praktisch nicht mehr auftritt. Wenn der Schutzpegel dieser Überspannungsableiter gemäß der Erfindung
durch die Ansprechspannung der halbleitenden Gehäuse gegeben
wird, ist eine zusätzliche Verwendung von radioaktiven Präparaten im Ableiter völlig überflüssig. Der vorgeschlagene
Überspannungsableiter braucht dann weder Zündstreifen noch Radioaktivität und eignet sich auch daher besser für die
Massenproduktion.
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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung nachstehend näher erläutert
werden.
Die Figur zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen überspannungsableiter.
Die Elektroden 1, 2 sind in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers 3» der erfindungsgemäß
aus Halbleitermaterial besteht, gasdicht eingesetzt. Der gasdichte Übergang von dem Metall der Elektroden 1, 2 zu
den Enden des Halbleitergehäuses 3 wird dabei zweckmäßig durch eine Hartlotverbindung realisiert. Die Elektroden 1,
des Überspannungsabieiters sind in diesem Ausführungsbeispiel kegelstumpfförmig ausgebildet. Derartige Überspannungsableiter
werden auch Knopfableiter genannt und zeichnen sich insbesondere
durch ihre geringen Abmessungen aus. Weiterhin weist das Gehäuse 3 an den Außenseiten der Enden einen Absatz auf, über
den die Außenränder der Elektroden 1,2 nicht hinausragen. Ein so konstruierter Überspannungsableiter hat den Vorteil,
daß er zum isolierten Einbau in rohrförmige Metallfassungen geeignet ist.
Die Erfindung ist auf das dargestellte Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Die Elektroden brauchen nicht kegelstumpfförmig
ausgebildet zu sein, sie können beispielsweise auch kappenförmig oder zylindrisch sein. Ein Gehäuse aus Halbleitermaterial
läßt sich auch vorteilhaft bei Überspannungsableitern mit mehr als zwei Elektroden, sogenanntenMehrstreckenableitern,
verwenden. Bei einem Zweistreckenabieiter ist das Halbleitergehäuse beispielsweise in der Mitte durch
eine gelochte Ringelektrode unterteilt, die mit den beiden Außenelektroden zwei Entladungsstrecken bildet.
3 Patentansprüche
1 Figur
1 Figur
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Claims (5)
- PatentansprücheΓ 1./Überspannungsableiter mit einem rohrförmigen Gehäuse, in dem Elektroden einander gegenüberstehen, die in die Enden des Gehäuses gasdicht eingesetzt sind,, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) aus Halbleitermaterial besteht.
- 2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Halbleitermaterial ein dotiertes Metalloxid ist.
- 3. Überspannungsableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitermaterial aus Zinkoxid, Titanoxid, Kupferoxid und/oder Eisenoxid besteht, das mit Wismutoxid oder Kobaltoxid dotiert ist.
- VPA 9/170/3025a
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Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732355426 DE2355426C3 (de) | 1973-11-06 | Überspannungsableiter | |
GB2760074A GB1437853A (en) | 1973-11-06 | 1974-06-21 | Surge voltage arresters |
JP12789474A JPS5074747A (de) | 1973-11-06 | 1974-11-06 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732355426 DE2355426C3 (de) | 1973-11-06 | Überspannungsableiter |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2355426A1 true DE2355426A1 (de) | 1975-05-15 |
DE2355426B2 DE2355426B2 (de) | 1976-12-16 |
DE2355426C3 DE2355426C3 (de) | 1977-07-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0893863A1 (de) * | 1997-07-21 | 1999-01-27 | Harris Corporation | Gasentladungsrohr mit metalloxidischem Gehäuse |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0893863A1 (de) * | 1997-07-21 | 1999-01-27 | Harris Corporation | Gasentladungsrohr mit metalloxidischem Gehäuse |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2355426B2 (de) | 1976-12-16 |
GB1437853A (en) | 1976-06-03 |
JPS5074747A (de) | 1975-06-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |