DE2602569C2

DE2602569C2 - Überspannungs-Knopfableiter

Info

Publication number: DE2602569C2
Application number: DE2602569A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lange; Gerhard Dr.-Ing. 1000 Berlin Peche
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1976-01-23
Publication date: 1983-06-30
Also published as: US4091436A; DE2602569A1

Description

a) die Elektroden (1, 2) sind zur Erzielung einer Ansprechgleichspannung zwischen 6,6—8,6 kV halbkugelförmig ausgebildet,

b) der Belag (4) aus elektrisch leitfähigem Material ist in Höhe der Mitte der von den aktiven Oberflächen der Elektroden (1, 2) begrenzten Entladungsstrecke in Form mindestens eines Punktes oder als schmaler Streifen in azimutaler Richtung um die Mittelachse des Oberspannungsableiters sich erstreckend auf dem Isolierkörper (3) angebracht,

c) der Überspannungs-Knopfableiter ist mit Stickstoffgefüllt

2. Überspiünungs-Knopfableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (3) aus Glas besteht

3. Überspannungs-Knopfableiter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (4) aus elektrisch leitfähigem Material aus einer Mischung aus niedrigschmelzendem Glaslot und einer Graphitsuspension (Hydrokollag) besteht.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überspannungs-Knopfableiter mit einem gasgefüllten Gehäuse, in dem Elektroden einander gegenüberstehen, die mit ihren einander zugekehrten, die aktiven Oberflächen der Elektroden bildenden Auswölbungen in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers eingesetzt sind, auf dessen Innenseite sich mindestens ein Belag aus elektrisch leitendem Material (Zündhilfe) über einen Teil des Isolierkörpers erstreckt, wobei der Abstand der aktiven Oberflächen der Elektroden kleiner ist als der Abstand der aktiven Oberflächen der Elektroden zum Belag aus elektrisch leitfähigem Material.

Ein derartiger Überspannungs-Knopfableiter ist aus der DE-AS 10 70 733 und aus der US-PS 35 88 576 bzw. aus der US-PS 37 55 715 bekannt.

Überspannungsableiter mit zwei symmetrischen, kegelstumpfförmig ausgebildeten Elektroden, die in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind, sind allgemein bekannt (man vergl. die DE-PS 10 89 482). Aufgrund ihrer Form werden diese Überspannungsableiter auch Knopfabieiter genannt und zeichnen sich unter anderem durch besonders kleine Abmessungen aus.

Es ist weiterhin an sich bekannt, den Elektroden etwa kegelförmige oder kegelstumpfförmige Gestalt zu verleihen, (man vergl. die DE-PS 10 75 726), das allerdings aber nur für eine Löschfunkenstrecke für Überspannungsableiter ohne jegliche Zündhilfe und ohne Gasfüllung,

Es sind außerdem Überspannungsableiter bekanntgeworden, bei denen zum Erniedrigen der Zündspannung auf dem rohrförmigen Isolierkörper des Überspannungsableiters mindestens ein Belag aus elektrisch leitfähigem Material vorgesehen ist Dieser Being ist in

ίο Form eines schmalen Streifens ausgebildet, der sich in Richtung von der einen zur anderen Elektrode erstreckt (man vergl. die DE-OS 22 07 009). Derartige schmale, durch Feldverzerrung an den Elektroden die Zündung der Gasentladungsstrecke erleichternde Streifen werden auch als Zündstreifen, Zündstriche oder Zündhilfen bezeichnet Diese Zündstreifen sind entweder mit einer Elektrode elektrisch leitend verbunden oder gegen die Elektroden isoliert auf dem rohrförmigen Isolierkörper aufgebracht

Derartige in axialer Richtung verlaufende Zündstriche haben den Nachteil, daß sie zu Sekundärzündungen führen können. Bei Sekundärzündungen des Zündstrtcnes übernimmt dieser einen Teil der Entladung, die den Zündstrich zerstört und unwirksam macht Schließlich ist aus der DE-OS 20 31 726 ein Überspannungsableiter bekannt, bei dem auf der Innenseite des Isolierkörpers ein Getter bzw. auf der Außenseite des Isolierkörpers eine radioaktive Stelle oder Streifen angebracht sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Überspannungsableiter für hohe Ansprechspannungen in bekannter Knopfabieiterausführung zu schaffen, bei dem trotz relativ geringen Isolierkörperinnendurchmessers ein Anbringen von Zündhilfen möglich wird, ohne daß unerwünschte Frühzündungen über den Isolierkörper auftreten.

Diese Aufgabe wird bei einem Überspannungs-Knopfableiter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) die Elektroden sind zur Erzielung einer Ansprechgleichspannung zwischen 6,6—8,6 kV halbkugelförmig ausgebildet,

b) der Belag aus elektrisch leitfähigem Material ist in Höhe der Mitte der von den aktiven Oberflächen der Elektroden begrenzten Entladungsstrecke in Form mindestens eines Punktes oder als schmaler Streifen in azimutaler Richtung um die Mittelachse des Überspannungsabieiters sich erstreckend auf dem Isolierkörper angebracht,

c) der Überspannungs-Knopfableiter ist mit Stickstoff gefüllt

Der Isolierkörper besteht dabei vorzugsweise aus Glas.

Als Belagmaterial ist eine Mischung aus niedrigschmelzendem Glaslot und einer Graphitsuspension (Hydrokollag) bevorzugt geeignet. Es ist weiterhin vorteilhaft, zur Vorionisation der Gasfüllung, die zweckmäßig aus Stickstoff besteht, geeignete radioaktive Präparate zu verwenden, mit denen der Belag aus elektrisch leitfähigem Material dotiert ist.

Ein erfindungsgemäßer Überspannungs-Knopfableiter hat den Vorteil, daß er aufgrund der halbkugelförmigen Ausbildung der Elektroden nur eine punktförmige Fläche in der Mitte den kleinsten Abstand zur Gegenelektrode aufweist, so daß der Lichtbogen bevorzugt nur von dieser Stelle aus brennt und eine gute

Formierung dieser Stelle leicht zu erreichen ist. Die Ansprech-Gleichspannungsschwankungen eines einzelnen Exemplares und des Kollektivs sind dadurch gering. Außerdem werden aufgrund der punktförmigen oder in azimutaler Richtung streifenförmigen Ausbildung des Beluges aus elektrisch Ieitfähigsm Material durch die größeren Abstände zwischen Elektroden und Belag gegenüber dem Elektrodenabstand Sekundärzündungen zwischen dem Belag und den Elektroden vermieden. Diese Sekundärzündungen sind unerwünscht, weil damit in Undefinierter Weise die Ansprechgleichspannung herabgesetzt wird.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit weiteren Merkmaien näher erläutert werden. Sie zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Überspannungs-Knopfableiter mit halbkugelförmigen Elektroden.

Der in der Zeichnung dargestellte Oberspannungs-Knopfableiter weist zwei Elektroden 1, 2 auf, die in die Enden eines aus Glas bestehenden Isolierkörpers 3 gasdicht eingesetzt sind. Die Elektroden t, 2 sind halbrund ausgebildet. Der Belag 4 aus· elektrisch leitfäbigem Material erstreckt sich in Form eines schmalen Streifens auf dem Isolierkörper 3 in azimutaler Richtung um die Mittelachse über einen Teil des Ableiters herum. Der Elektrodenabstand beträgt bei Knopfableitern mit halbrunder Elektrodenform höchstens ungefähr 1,8 mm. Bei dieser Elektrodenanordnung wird eine gewünschte Ansprechgleichspannung zwi-

i» sehen 6,6 und 8,6 kV mit einem Innendruck von 1 bis 2 atm Stickstoff erreicht

Es kann außerdem vorteilhaft sein, den aus Glas bestehenden Isolierkörper 3 durch einen Ätzprozeß mindestens innen aufzurauhen. Der Belag 4 läßt sich

ι "> dann durch Abrieb von einer Graphitmine aufbringen.

Der Isolierkörper 3 kann vorteilhafterweise auch aus

Keramik bestehen. Das Keramikröhreben kann an den Enden metallisiert werden und mit den Elektroden 1 und 2 hart verlötet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

U Überspannungs-Knopfableiter mit einem gasgefüllten Gehäuse, in dem Elektroden einander gegenüberstehen, die mit ihren einander zugekehrten, die aktiven Oberflächen der Elektroden bildenden Auswölbungen in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers eingesetzt sind, auf dessen Innenseite sich mindestens ein Belag aus elektrisch leitfähigem Material (Zündhilfe) über einen Teil des Isolierkörpers erstreckt, wobei der Abstand der aktiven Oberflächen der Elektroden kleiner ist als der Abstand der aktiven Oberflächen der Elektroden zum Belag aus elektrisch leitfähigem Material, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: