DE2619317A1 - Lightning conductor with small dimensions - having conductor leading through epoxide bushing to sealed discharger with gaseous insulation - Google Patents

Lightning conductor with small dimensions - having conductor leading through epoxide bushing to sealed discharger with gaseous insulation

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DE2619317A1 DE19762619317 DE2619317A DE2619317A1 DE 2619317 A1 DE2619317 A1 DE 2619317A1 DE 19762619317 DE19762619317 DE 19762619317 DE 2619317 A DE2619317 A DE 2619317A DE 2619317 A1 DE2619317 A1 DE 2619317A1
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Abstract

A lightning protector has a metal housing and inner over-voltage arrester. A block of insulation forms a bushing for the entry conductor and produces a space between the housing and the arrester which it surrounds, the entry conductor has means of connection and is sealed by the bushing as far as the connection to the arrester, the insulating block and the housing are hermetically sealed, and an internal space contg. the arrester is insulated. Small compact device is provided with discharging characteristics as good as in conventional size arresters and free from corona, easily connected to an electrical system.

Description

Blitz schutzvorrichtung Lightning protection device

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blitzschutzvorrichtung.The invention relates to a lightning protection device.

Herkömmliche Blitzschutzvorrichtungen bestehen im allgemeinen aus einem elektrisch isolier-enden Gehäuse, in dem ein Uberspannungsableitelement eingepaßt ist, wobei das Gehäuse an Masse liegt. Diese Vorrichtungen haben daher relativ große Gesamtabmessungen.Conventional lightning protection devices generally consist of an electrically insulating housing in which an overvoltage diverting element is fitted with the housing connected to ground. These devices are therefore relatively large in size Overall dimensions.

Mit Hilfe der Erfindung soll-demnach eine kompakte kleine Blitz schutzvorrichtung geschaffen werden, deren Entladeeigenschaften gegenüber herkömmlichen Blitzschutzvorrichtungen unverändert sind und in der keine Koronaentladung auftritt.With the help of the invention should-therefore a compact small lightning protection device are created whose discharge properties compared to conventional lightning protection devices are unchanged and in which no corona discharge occurs.

Bei der mit Hilfe der Erfindung zu schaffenden Blitzschutzvorrichtung sollen die Entladeeigenschaften nach Beendigung des Zusammenbaus steuerbar sein.In the lightning protection device to be created with the aid of the invention the discharge properties should be controllable after assembly is complete.

Außerdem soll die mit Hilfe der Erfindung zu schaffende Blitzschutzvorrichtung in einfacher Weise an den Leiter elektrischer Systeme angebaut werden können.In addition, the lightning protection device to be created with the aid of the invention in a simple manner to the head electrical systems attached can be.

Nach der Erfindung ist eine Blitzschutzvorrichtung mit Metallgehäuse und einem darin angeordneten Uberspannungsableitelement gekennzeichnet durch einen elektrisch isolierenden Isolationsblock, der an der Seite der Eingangsleitung des Gehäuses so angebracht ist, daß er die Eingangsleitungsseite des Überspannungsableitelements umschließt und einen Raum zwischen dem Metallgehäuse und dem Ableitelement unter Umschließung des Ableitelements bildet, eine Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitungsseite, die sich abgedichtet durch den Isolationsblock zum Anschluß an die Eingangsleitungsseite des Ableitelements erstreckt, und eine Dichtungsvorrichtung zum hermetischen Abdichten zwischen dem Isolationsblock und dem Metallgehäuse, wobei der Raum einen elektrisch isolierenden Raum bildet, in dem das-Ableitelement angeordnet ist.According to the invention is a lightning protection device with a metal housing and an overvoltage discharge element arranged therein, characterized by a electrically insulating insulation block attached to the side of the input line of the Housing is mounted so that it is the input line side of the surge arrester encloses and a space between the metal housing and the discharge element Forms the enclosure of the discharge element, a connection device on the input line side, which is sealed by the insulation block for connection to the input line side of the diverting element, and a sealing device for hermetically sealing between the insulation block and the metal housing, the space being an electrical forms insulating space in which the discharge element is arranged.

Vorzugsweise ist die zu demelektrisch isolierenden Raum gerichtete Stirnfläche des Isolationsblocks in Bezug auf die Längsachse des Ableitelements radial nach innen geneigt.Preferably the one is directed towards the electrically insulating space End face of the insulation block in relation to the longitudinal axis of the discharge element inclined radially inward.

Zur Steuerung der Entladeeigenschaften können im Isolationsblock im Abstand voneinander mehrere Metallringe bei der Eingangsleitungsseite des Ableitelements angeordnet sein, die in ausgewählter Weise mit der Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitungsseite verbunden sind.To control the discharge properties, the insulation block in the Distance from each other several metal rings on the input line side of the discharge element be arranged in a selected manner with the connection device on the input line side are connected.

Die Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitungsseite kann aus wenigstens zwei flexiblen elektrischen Leitern bestehen, und sie können voneinander weg gekrümmte Abschnitte innerhalb des Isolationsblocks enthalten, die gebogene Endabschnitte zum Aufhängen der Vorrichtung am Leiter des elektrischen Systems aufweisen.The connection device on the input line side can consist of at least are made up of two flexible electrical conductors, and they can be curved away from each other Sections within the insulation block contain the curved end sections for hanging the device on the conductor of the electrical system.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt einer Hälfte einer Blitzschutzvorrichtung nach der Erfindung, wobei die andere Hälfte in ihrer Außenansicht dargestellt ist, Figur 2 eine Unteransicht der Anordnung von Fig. 1, Figur 3 einen Längsschnitt einer Hälfte der in Fig. 1 angegebenen Abschirmeinheit, wobei die andere Hälfte in der Außenansicht dargestellt ist, Figur 4 einen Teillängsschnitt einer Hälfte des wesentlichen Abschnitts einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die andere Hälfte in der Außenansicht dargestellt ist, Figur 5 bis 8 ähnliche Ansichten wie in Fig. 1, in denen verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind, Figur 9 eine ähnliche Ansicht wie in Fig. 4, in der eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist, und Figur 10 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der ein Teil der Außenansicht dargestellt ist.The invention will now be explained, for example, with reference to the drawing. Show it: Figure 1 is a longitudinal section of half of a lightning protection device according to the invention, the other half being shown in its external view, FIG. 2 shows a bottom view of the arrangement of FIG. 1, FIG. 3 shows a longitudinal section of a Half of the shielding unit indicated in Fig. 1, the other half in the External view is shown, Figure 4 is a partial longitudinal section of one half of the essential Section of a modified embodiment of the device according to the invention, the other half being shown in the external view, similar to FIGS. 5 to 8 Views as in Fig. 1, in which different embodiments of the invention Device are shown, Figure 9 is a similar view as in Fig. 4, in the a further embodiment of the device according to the invention is shown, and FIG. 10 shows a longitudinal section of a further embodiment of the invention Device in which part of the external view is shown.

In den Figuren sind zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet.In the figures, identical or similar components are used to designate the same reference numerals are used.

In Fig. 1 ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Blitzschutzvorrichtung dargestellt. Es ist nur die linke Hälfte der Vorrichtung im Schnitt dargestellt, da ihre rechte Hälfte ebenso ausgebildet und symmetrisch bezüglich der Längsachse der VorricbtvuSg zur ; en Hälfte ist. Die dargestellte Anordnung enthält ein zylindrisches Gehäuse 10 aus einem geeigneten Metall;wie Eisen, Aluminium oder dergleichen, das an beiden Enden offen ist; es enthält einen radial nach außen gerichteten Ringflansch 12 am oberen offenen Ende nach der Ansicht von Fig. 1 sowie einen radial nach innen gerichteten Ringflansch 14 am unteren offenen Ende in der Ansicht von Fig. 1 des Gehäuses 10. An der in Fig. 1 unten liegenden Fläche des unteren Ringflansches 14 sind mehrere, im vorliegenden Fall sechs Gewindelöcher 14a in gleichen Winkelabständen angebracht, und eine Ringnut 14b verläuft innerhalb der Gewindelöcher 14a konzentrisch zum Gehäuse 10. Das Gehäuse 10 ist am unteren Abschnitt der Außenwand mit einem radial nach außen gerichteten Ringflansch 16 versehen, der nach Fig. 2 ein quadratisches Profil hat und dazu dient, das Gehäuse mit Masse zu verbinden.In Fig. 1 is a formed according to the invention lightning protection device shown. Only the left half of the device is shown in section, because its right half is designed in the same way and symmetrical with respect to the longitudinal axis the VorricbtvuSg for; in half. the illustrated arrangement includes a cylindrical housing 10 made of a suitable metal, such as iron, aluminum or the like which is open at both ends; it includes a radially outward directed annular flange 12 at the upper open end according to the view of FIG. 1 and a radially inwardly directed annular flange 14 at the lower open end in the View of Fig. 1 of the housing 10. On the in Fig. 1 bottom surface of the lower annular flange 14 are several, in the present case six threaded holes 14a attached at equal angular intervals, and an annular groove 14b extends within the threaded holes 14a concentric to the housing 10. The housing 10 is at the bottom Section of the outer wall provided with a radially outwardly directed annular flange 16, which according to Fig. 2 has a square profile and serves to ground the housing connect to.

Das obere offene Ende des Gehäuses 10 ist mit einer oberen Deckelplatte 18 verschlossen, die in Form einer mit einer öffnung versehenen Metallscheibe ausgebildet ist, an deren in Fig. 1 unten liegenden unteren Fläche zwei Ringnuten 18a und 18b konzentrisch zum Gehäuse 10 angebracht sind; ferner erstrecken sich durch die Deckelplatte mehrere kleine Löcher 18c (von denen nur eines dargestellt ist) längs eines innerhalb der inneren Nut 18b liegenden Kreises, dessen Mitte bei der Längsachse des Gehäuses 10 liegt. In der oberen Deckelplatte 18 ist ferner eine große Mittelöffnung 18d angebracht, die eine radial nach innen konvex ausgebildete Oberfläche 18e aufweist, die bei den kleinen Löchern 18c in die untere Oberfläche der Platte übergeht. Die Deckelplatte 18 ist hermetisch abgedichtet am oberen Ende des Gehäuses 10 befestigt, indem in den Nuten 18a, 18b Dich--tungen wie O-Ringe 20 angebracht sind und indem mehrere Bolzen 22 vorgesehen sind, die sich zum Schrauben in den Ringflansch 12 durch die Platte erstrecken.The upper open end of the housing 10 is provided with an upper cover plate 18 closed, which is designed in the form of a metal disc provided with an opening is, on the lower surface of which in FIG. 1 has two annular grooves 18a and 18b are mounted concentrically with the housing 10; also extend through the cover plate several small holes 18c (only one of which is shown) along one inside of the inner groove 18b lying circle, the center of which is at the longitudinal axis of the housing 10 lies. In the upper cover plate 18 there is also a large central opening 18d attached, which has a radially inwardly convex surface 18e, which merges into the lower surface of the plate at the small holes 18c. the Cover plate 18 is hermetically sealed attached to the upper end of the housing 10, in that seals such as O-rings 20 are attached in the grooves 18a, 18b and in that several bolts 22 are provided, which are screwed into the annular flange 12 extend through the plate.

Das untere offene Ende des Gehäuses 10 ist mittels einer in Form einer gelochten Metallscheibe ausgebildeten unteren Deckelplatte 24 und eine gelochte Scheibe 26 aus einem geeigneten elektrisch isolierenden Material verschlossen. Zu diesem Zweck sind die untere Deckelplatte 24 und die Isolierscheibe 26 an den Randabschnitten mit mehreren, im vorliegenden Fall mit sechs Paaren aufeinander ausgerichteter kleiner Löcher 24a bzw. 26a versehen, von denen nur zwei dargestellt sind, die mit den Schraubenlöchern 14a am unteren Ringflansch 14 des Gehäuses 10 in eine Richtung gebracht werden können. Die Deckelplatte 24 und die Isolierscheibe 26 sind mit jeweils einer Mittelöffnung 24b bzw. 26b versehen, wobei die öffnung 24b einen kleineren Radius als die öffnung 26b hat. In Fig. 1 ist zu erkennen, daß die untere Deckelplatte 24 und die zugehörigen Bauteile lediglich zur Verdeutlichung der Darstellung etwas vergrößert angegeben sind.The lower open end of the housing 10 is in the form of a perforated metal disc formed lower Cover plate 24 and a perforated disc 26 made of a suitable electrically insulating material closed. For this purpose, the lower cover plate 24 and the insulating washer 26 to the Edge sections with several, in the present case with six pairs on top of each other aligned small holes 24a and 26a, only two of which are shown that are connected to the screw holes 14a on the lower annular flange 14 of the housing 10 can be brought in one direction. The cover plate 24 and the insulating washer 26 are each provided with a central opening 24b or 26b, the opening 24b has a smaller radius than the opening 26b. In Fig. 1 it can be seen that the lower cover plate 24 and the associated components are for illustration purposes only the representation are indicated somewhat enlarged.

Auf der in Fig. 1 oberen Fläche der unteren Deckelplatte 24 ist eine Ringnut 24c gebildet, die der Ringnut 14b am unteren Ringflansch 14 des Gehäuses im wesentlichen gegenüber liegt;ferner ist eine Ringausnehmung 24d voraesehen, deren Außendurchmesser größer als der Durchmesser der Mittelöffnung 26b der Isolierscheibe 26 ist. An der unteren Oberfläche der Deckelplatte ist eine Ringausnehmung 24e gebildet, die konzentrisch zur Ringausnehmung 24d ist, jedoch einen kleineren Außendurchmesser als diese hat. Durch die Deckelplatte 24 erstreckt sich ein Gewindeloch 24f an einer solchen Stelle, daß sein offenes Ende beim Umfang der Ringausnehmung 24d der oberen Deckelplattenfläche liegt. Eine Dichtschraube 28 kann zu einem unten noch zu erkennenden Zweck in das Gewindeloch 24f geschraubt werden.On the upper surface of the lower cover plate 24 in FIG. 1 is a Formed annular groove 24c, which is the annular groove 14b on the lower annular flange 14 of the housing is substantially opposite; furthermore, an annular recess 24d is provided, the Outside diameter larger than the diameter of the central opening 26b of the insulating washer 26 is. An annular recess 24e is formed on the lower surface of the cover plate, which is concentric to the annular recess 24d, but a smaller outer diameter than this has. A threaded hole 24f extends through the cover plate 24 on one such point that its open end at the circumference of the annular recess 24d of the upper Cover plate surface lies. A sealing screw 28 can be seen below Purpose to be screwed into the threaded hole 24f.

Die Ausnehmung 24e an der Unterfläche der Deckelplatte 24 ist mit einer Bruchplatte oder einer Uberdruckmembran 30 mit bekannter Konstruktion versehen, die hermetisch nur durch Löten eingepaßt wird, damit die Mittelöffnung 24b der unteren Deckelplatte 24 verschlossen wird. Der unteren Deckelplatte 24 liegt eine Schutzplatte 32 in einem Abstand 34 gegenüber, der durch Köpfe von mit Flanschen versehenen Hülsen 36 bestimmt wird, aie eng in die in einer Linie liegenden Löcher 24a und 26a in der darüber liegenden Deckelplatte 24 bzw.der Isolierscheibe 26 angebracht sind. Durch die Hülsen 36 erstrecken sich jeweils Befestigungsbolzen 38, die in die Gewindelöcher 24a des unteren Ringflansches 14 am Gehäuse geschraubt werden, damit die untere Deckelplatte 24 und die Isolierscheibe 26 zusammen mit der Schutzplatte 32 am Gehäuse 10 bebefestigt werden, während Dichtungen 20 wie O-Ringe in die Nuten 14b und 24c eingefügt werden.The recess 24e on the lower surface of the cover plate 24 is with a rupture plate or an overpressure membrane 30 of known construction, which is hermetically fitted only by soldering so that the central opening 24b of the lower Cover plate 24 is closed. The lower one Cover plate 24 is a protective plate 32 at a distance 34 opposite, which is determined by the heads of with Flanged sleeves 36 is determined, aie tightly in the lying in a line Holes 24a and 26a in the overlying cover plate 24 and the insulating washer 26 are attached. Fastening bolts extend through each of the sleeves 36 38, which are screwed into the threaded holes 24a of the lower annular flange 14 on the housing so that the lower cover plate 24 and the insulating washer 26 together with the protective plate 32 to be attached to the housing 10, while seals 20 such as O-rings are inserted into the grooves 14b and 24c.

Wie in Fig. 2 am hesten zu erkennen ist, hat die Schutzplatte 32 die Form eines Kreissegments mit einer Öffnung 32a, deren Mitte in der Längsachse des Gehäuses 10 liegt.As can best be seen in FIG. 2, the protective plate 32 has the Shape of a segment of a circle with an opening 32a, the center of which is in the longitudinal axis of the Housing 10 is located.

Die Deckelplatte 24 ist an dem nicht von der Schutzplatte 32 überdeckten Abschnitt mit einem Klemmanschluß 40 versehen, der an ihr mit Hilfe von zwei Bolzen 42 befestigt ist.The cover plate 24 is not covered by the protective plate 32 on the one Section provided with a clamping connection 40, which is attached to her with the help of two bolts 42 is attached.

Wie Fig. 1 zeigt, ist ein Isolationsblock 44 aus einem geeigneten elektrisch isolierenden Material wie Epoxydharz mit einem unteren Abschnitt im oberen Abschnitt oder bei der Eingangsleitungsseite des Gehäuses 10 angebracht, wobei ein Mittelabschnitt des Isolationsblocks durch die Öffnung 18d in der oberen Deckelplatte 18 so ragt, daß er die gekrümmte Randfläche 18e der Öffnung 18d eng berührt; ein Oberabschnitt des Isolationsblocks ragt aus der oberen Deckelplatte 18 heraus und bildet einen Durchführungsisolator 46.As Fig. 1 shows, an insulation block 44 is made of a suitable one electrically insulating material such as epoxy resin with a lower section in the upper Section or attached to the input line side of the housing 10, wherein a Middle section of the insulation block through the opening 18d in the top cover plate 18 protrudes so as to closely contact the curved edge surface 18e of the opening 18d; a The upper portion of the insulation block protrudes from the upper cover plate 18 and forms a bushing insulator 46.

Der untere Abschnitt des Isolationsblocks 44 ist mit einer oberen ebenen Ringfläche versehen, die gegen den angrenzenden Abschnitt der unteren Oberfläche der Deckelplatte 18 stößt und in den Schraubenmuttern 48 so eingebettet sind, daß sie den kleinen Löchern 18c in der oberen Deckelplatte 18 gegenüberliegen. Der untere Abschnitt des Isolationsblocks enthält eine kreisrunde Mittelöffnung 44a, die koaxial zur Längsachse des Gehäuses 10 liegt und eine sich zum unteren Ende geringfügig erweiternde Umfangswandfläche aufweist. An der Umfangswandfläche der Mittelöffnung 44a ist eine Ringstufe 44b zu einem noch ersichtlichen Zweck angebracht. Der untere Abschnitt des Isolationsblocks weist einen Außendurchmesser auf, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 10 ist;der untere Endabschnitt ist dagegen radial nach innen so zurückgenommen, daß eine Ringstufe 44c entsteht, die breiter ist und näher am oberen Ende des Gehäuses 10 als die Ringstufe 44b am Umfangswandabschnitt der Öffnung 44a ist.The lower portion of the insulation block 44 is connected to an upper flat annular surface that rests against the adjacent portion of the lower surface the cover plate 18 abuts and are embedded in the nuts 48 in such a way that that they are opposite the small holes 18c in the top cover plate 18. The lower Section of the isolation block includes a circular central opening 44a that is coaxial to the longitudinal axis of the housing 10 and one to the lower end slightly having widening peripheral wall surface. On the peripheral wall surface of the central opening 44a, a ring step 44b is attached for a purpose that will be shown. The lower Section of the insulation block has an outer diameter that is slightly is smaller than the inner diameter of the housing 10; the lower end portion is on the other hand, withdrawn radially inwardly so that an annular step 44c arises which is wider and closer to the upper end of the housing 10 than the ring step 44b on the peripheral wall portion of opening 44a.

Der Durchführungsisolatorabschnitt 46 ist mit mehreren Umfangsnuten 46a versehen, die axial im Abstand und parallel zueinander in der Umfangswand gebildet sind, wobei die unterste Nut flacher als die übrigen Nuten ist.The bushing insulator portion 46 is provided with a plurality of circumferential grooves 46a, which are axially spaced and parallel to each other in the peripheral wall with the lowest groove being shallower than the other grooves.

Eine Anschlußstange 52 aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material ragt an der Eingangsleitungsseite abgedichtet durch den Isolationsblock 44 in dessen Längsachse; an diese Anschlußstange ist eine untere Anschlußplatte 52a einstückig angeformt, die an der Unterfläche nach Fig. 1 mit einer kreisförmigen Ausnehmung 52b versehen ist. Die Anschlußplatte 52a ist in der Öffnung 44a so angebracht, daß sie deren obere Stirnfläche begrenzt.A connecting rod 52 made of a suitable electrically conductive material protrudes on the input line side sealed by the insulation block 44 in the latter Longitudinal axis; a lower connecting plate 52a is integral with this connecting rod integrally formed on the lower surface of FIG. 1 with a circular recess 52b is provided. The connection plate 52a is mounted in the opening 44a so that it limits the upper end face.

Die Anschlußstange 52 steht mit ihrem oberen Endabschnitt geringfügig vor, und sie ist zu einem noch ersichtlichen Zweck mit einem- Gewinde versehen.The connecting rod 52 is slightly with its upper end portion before, and it is threaded for a purpose that will become apparent.

In den unteren Endabschnitt des Isolationsblocks 44 ist ein ringförmiges Abschirmglied 54 aus einem geeigneten elektrisch leitenden Material wie Aluminium eingebettet, das vom Umfang der Anschlußplatte 52a allgemein radial nach außen und nachi rLa=; e eine Ringverlängerung aufweist, die gegen die untere Masseanschlußseite des Gehäuses 10 koaxial zu dessen Längsachse ragt. Das ringförmige Abschirmglied 54 ist mit mehreren kleinen Löchern 54a (von denen nur eines dargestellt ist) versehen, die in gleichen Winkelabständen dicht bei der Anschlußplatte 52a zu einem noch erkennbaren Zweck angeordnet sind. Das Abschirmglied 54 dient dazu, ein sich um die Anschlußplatte 52a innerhalb des Isolationsblocks 44 bildendes elektrisches Feld zu mindern oder abzuschwächen.In the lower end portion of the insulation block 44 is an annular Shield member 54 made of a suitable electrically conductive material such as aluminum embedded, the generally radially outward and from the periphery of the terminal plate 52a nachi rLa =; e a ring extension has that against the lower Ground connection side of the housing 10 protrudes coaxially to its longitudinal axis. The ring-shaped Shield member 54 is provided with several small holes 54a (only one of which is shown is) provided, which at equal angular intervals close to the connection plate 52a are arranged for a still recognizable purpose. The shielding member 54 serves to an electrical forming around the terminal plate 52a within the insulation block 44 To diminish or weaken the field.

Da die Anschlußstange 52 und das Abschirmglied 54 in den Isolationsblock 44 eingebettet sind, sind sie votzugsweise aus einem Material gebildet, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials des Isolationsblocks 44 angenähert ist. Aus diesem Grund bestehen die Anschlußstange 52 und das Abschirmglied 54 vorzugsweise aus Aluminium bei einem aus Epoxydharz gebildeten Isolationsblock 44.Since the connecting rod 52 and the shield member 54 in the insulation block 44 are embedded, they are preferably made of a material with a coefficient of thermal expansion the coefficient of thermal expansion of the material of the insulation block 44 approximated is. For this reason, the connecting rod 52 and the shield member 54 are preferably made made of aluminum with an insulation block 44 formed from epoxy resin.

Wie Fig. 1 zeigt, ist in den Abschnitt des Isolationsblocks 44, der an die obere Deckelplatte 18 angrenzt und die Anschlußstange 52 umgibt, ein weiteres metallisches Abschirmglied 56 eingebettet. Wie in Fig. 3 am besten zu erkennen ist, besteht das Abschirmglied 56 aus einem hohlen Metallzylinder 56a, der koaxial zur Längsachse des Gehäuses 10 verläuft, sowie aus zwei ringförmigen Halbleiterelektroden 56b, die an beiden Endabschnitten des Zylinders 56a befestigt sind. Das Abschirmglied 56 wird dann in eine ringförmige Halteplatte 58 eingepaßt und an dieser befestigt, die dann beispielsweise durch Löten fest mit den Schraubenmuttern 48 verbunden wird.As Fig. 1 shows, is in the portion of the insulation block 44, the adjoins the upper cover plate 18 and surrounds the connecting rod 52, another metallic shield member 56 embedded. As can best be seen in Fig. 3, the shielding member 56 consists of a hollow metal cylinder 56a which is coaxial with the The longitudinal axis of the housing 10 runs, as well as two ring-shaped semiconductor electrodes 56b attached to both end portions of the cylinder 56a. The shield member 56 is then fitted into and secured to an annular retaining plate 58, which is then firmly connected to the nuts 48, for example by soldering.

Das Abschirmglied 56 dient ebenfalls dazu, ein elektrisches Feld zu vermindern oder abzuschwächen, das sich in dem bei der oberen Deckelplatte 18 liegenden Abschnitt des Isolationsblocks 44 bildet.The shield member 56 also serves to apply an electric field reduce or weaken the in the lying at the upper cover plate 18 Section of the insulation block 44 forms.

Der Isolationsblock 44 kann durch Gießen eines elektrisch isolierenden Harzmaterials wie Epoxydharz in einer Form mit der gewünschten Gestalt hergestellt werden, wobei die Schraubenmutter 48, die Anschlußstange 52, die Anschlußplatte 52a und die Abschirmglieder 54 und 56 zuvor an ihrer Stelle in der Form angebracht worden sind. Nach dem Gießen werden die kleinen Löcher gebildet; die Form wird gleichmäßig-mit dem Harzmaterial gefüllt.The insulation block 44 can be formed by molding an electrically insulating Resin material such as epoxy resin in a mold with the desired Shape are made, the nut 48, the connecting rod 52, terminal plate 52a and shield members 54 and 56 previously in place in FIG attached to the mold. After pouring, the small holes are made; the mold is evenly filled with the resin material.

Der in der oben beschriebenen Weise angeordnete Isolationsblock 44 läßt zwischen dem Gehäuse 10 und der elektrisch isolierenden Platte 26, unter der die untere Deckelplatte 24 liegt, einen Raum 60 frei. Der Raum 60 kann mit einem elektrisch negativen Gas beispielsweise Stickstoff (N2) Schwefelhexafluorid (SF6) oder dergleichen gefüllt werden, damit er einen elektrisch isolierenden Raum bildet.The insulation block 44 arranged in the manner described above leaves between the housing 10 and the electrically insulating plate 26, under the the lower cover plate 24 is a space 60 free. The room 60 can with a electrically negative gas e.g. nitrogen (N2) sulfur hexafluoride (SF6) or the like to be filled to form an electrically insulating space.

Ein Hohlzylinder 62 aus geeignetem elektrisch isolierendem Material wie Epoxydharz, MICALTA oder dergleichen ist in dem elektrisch isolierenden Raum 60 so angeordnet, daß sein oberes Ende gegen die innere Ringstufe 44b der Öffnung 44a stößt, während sein unteres Ende gegen die Ringausnehmung 24d in der unteren Deckelplatte 24 über eine oder mehrere Metallplatten 64 in der Ausnehmung 24d stößt.A hollow cylinder 62 made of suitable electrically insulating material such as epoxy resin, MICALTA or the like is in the electrically insulating space 60 arranged so that its upper end against the inner annular step 44b of the opening 44a abuts, while its lower end against the ring recess 24d in the lower Cover plate 24 abuts one or more metal plates 64 in recess 24d.

Der Hohlzylinder 62 verläuft koaxial zum zylindrischen Gehäuse 10; er bildet mit der Mittelöffnung 44a im Isolationsblock 44 einen inneren Zylinderraum.The hollow cylinder 62 runs coaxially to the cylindrical housing 10; together with the central opening 44a in the insulation block 44, it forms an inner cylinder space.

Innerhalb dieses inneren isolierenden Raums ist eine Entladestreckenvorrichtung 66 mit mehreren (nicht dargestellten) in Serie geschalteten Entladestrecken dadurch angebracht, daß eine an ihrem oberen Ende angebrachte ringförmige Rippe 66a gegen die Ringausnehmung 52b der Anschlußplatte 52a stößt, während eine weitere ringförmige Rippe 66b an ihrer unteren Stirnfläche eine aus Metall bestehende Halteplatte 68 berührt, deren Form komplementär zur unteren Stirnfläche der Entladestreckenvorrichtung 66 ausgebildet ist. Die Halteplatte 68 ist auf einem Stapel aus axial übereinanderAaAnSe,o4Retçp^Charakteristikelementen 70 angeordnet, die über eine Metallplatte 62 und eine Druckfeder 74 zwischen der Metallplatte 64 auf der Ringausnehmung 24d der unteren Deckelplatte 24 und dem unteren Ende des Stapels aus Charakteristikelementen 70 federnd von der unteren Deckelplatte 24 getragen ist.Inside this inner insulating space is a discharge path device 66 with several unloading sections (not shown) connected in series thereby attached that an attached at its upper end annular rib 66a against the annular recess 52b of the connecting plate 52a abuts, while another annular Rib 66b has a metal retaining plate 68 on its lower end face touches, the shape of which is complementary to the lower end face of the discharge line device 66 is formed. The holding plate 68 is on a stack of axially one above the other AaAnSe, o4Retçp ^ characteristic elements 70 arranged over a metal plate 62 and a compression spring 74 between the metal plate 64 on the annular recess 24d of the lower cover plate 24 and the lower end of the The stack of characteristic elements 70 is resiliently supported by the lower cover plate 24 is.

Die Entladestreckenvorrichtung 66 und der Stapel aus übereinander angeordneten Charakteristikelementen 70 haben einen bekannten Aufbau; sie bilden ein Blitzschutzelement. Die Metallplatte 72 ist über eine flexible Leitung 76 elektrisch mit der metallischen Einstellplatte 64 verbunden.The unloading path device 66 and the stack from one above the other arranged characteristic elements 70 have a known structure; they form a lightning protection element. The metal plate 72 is electrical via a flexible lead 76 connected to the metallic adjustment plate 64.

In der Anordnung von Fig. 1 ist zu erkennen, daß etwa zwei Drittel der Höhe der Entladestreckenvorrichtung 66 vom unteren Abschnitt des Isolationsblocks 44 umgeben sind, während die Eingangsleitungsseite vom metallischen Abschirmglied 54 umgeben ist.In the arrangement of Fig. 1 it can be seen that about two thirds the height of the discharge path device 66 from the lower portion of the isolation block 44 are surrounded, while the input line side by the metallic shield member 54 is surrounded.

Die bisher beschriebene Anordnung wird durch das Gewindeloch 24e in der unteren Deckelplatte 24 evakuiert und dann mit einem geeigneten elektrisch negativen Gas wie Schwefelhexafluorid gefüllt, worauf die Abdichtschraube 28 in das Loch 24e geschraubt und mit der unteren Deckelplatte 24 verlötet wird.The arrangement described so far is through the threaded hole 24e in the lower cover plate 24 is evacuated and then with a suitable electrically negative Gas such as sulfur hexafluoride filled, whereupon the sealing screw 28 into the hole 24e is screwed and soldered to the lower cover plate 24.

Die Anordnung von Fig. 1 wird dadurch in Betrieb gesetzt, daß der freie Abschnitt der Anschlußstange 52 mit dem Leiter des bestimmten elektrischen Systems verbunden wird und da das Gehäuse 10 an Masse gelegt wird. Bei diesen Bedingungen führt das Anlegen einer durch einen elektrischen Spannungsstoß verursachten Impulsspannung an die Anordnung von Fig. 1 zu einem gleichmäßigen Anlegen der Spannung an die gesamte Entladestreckenvorrichtung 66.The arrangement of Fig. 1 is put into operation in that the free portion of the connecting rod 52 with the conductor of the particular electrical System is connected and since the housing 10 is connected to ground. With these conditions leads to the application of a pulse voltage caused by an electrical surge to the arrangement of Fig. 1 for a uniform application of the voltage across the whole Unloading path device 66.

Dies ist deshalb der Fall, weil die Neigung des resultierenden elektrischen Feldes, sich im oberen Abschnitt der Entladestreckenvorrichtung 66 aufgrund der vorhandenen Streukapazität zu konzentrieren, deshalb nicht mehr besteht, weil das elektrische Feld veranlaßt wird, sich zum isolierenden Raum 60 hin zu konzentrieren, der mit einem elektrisch negativen Gas gefüllt ist, dessen Dielektrizitätskonstante wesentlich niedriger als die des Materials des Isolationsblocks ist. Die Abschwächung oder Minderung der Feldkonzentration verhindert auch das Auftreten von Koronaentladungen in der Anordnung von Fig. 1, auch wenn die Anordnung kleine Abmessungen aufweist, während die Entladeeigenschaften unverändert bleiben.This is because the inclination of the resulting electrical Field, located in the upper portion of the discharge path device 66 due to the to concentrate the existing stray capacitance, therefore no longer exists, because the electric field is caused to concentrate towards the insulating space 60, which is filled with an electrically negative gas, its dielectric constant is significantly lower than that of the material of the insulation block. The weakening or reducing the field concentration also prevents the occurrence of corona discharges in the arrangement of Fig. 1, even if the arrangement has small dimensions, while the discharge characteristics remain unchanged.

Die Grenzfläche zwischen dem Isolationsblock 44 und dem Isolationsraum 60 ist wegen der Anwesenheit der Stufe 44c stufenförmig ausgebildet, so daß die Streukapazität zwischen dem an Masse liegenden Gehäuse 10 und der Entladestreckenvorrichtung 66 vom oberen zum unteren Ende der Entladestreckenvorrichtung 66 im wesentlichen kontinuierlich verändert wird. Auf diese Weise führt eine an die Blitzschutzvorrichtung angelegte Impulsspannung zu einer gleichmäßiger an alle- Entladestrecken der trorrichtung 66 angelegten Spannung.The interface between the isolation block 44 and the isolation space 60 is stepped because of the presence of the step 44c, so that the Stray capacitance between the grounded housing 10 and the discharge path device 66 from the upper to the lower end of the discharge line device 66 essentially is continuously changed. In this way one leads to the lightning protection device applied impulse voltage to a more uniform on all unloading paths of the door direction 66 applied voltage.

Die Impulsspannung entlädt sich dann an allen Entladestrecken der Vorrichtung 66, bis die Spannung vollständig an den Stapel aus Charakteristikelementen 70 angelegt ist.The pulse voltage then discharges on all discharge paths of the Device 66 until the voltage is completely applied to the stack of characteristic elements 70 is applied.

Unter diesen Umständen arbeitet die stufenförmige Grenzfläche zwischen dem Isolationsblock 44 und dem Isolationsraum 60 so mit dem Dielektrizitätskonstantenunterschied zwischen dem Material des Isolationsblocks 44 und der den Raum 60 füllenden Strecke zusammen, daß das elektrische Feld daran gehindert wird, sich am Umfang der Entladestreckenvorrichtung 66 zu konzentrieren, und sich dafür radial nach außen zur Entladestreckenvorrichtung 66 hin zu konzentrieren. Als Folge davon wird das elektrische Feld um die Überspannungsableitelemente oder die Entladestrecken und die Charakteristikelemente abgeschwächt oder gemindert, bis sich ein im wesentlichen gleichmäßiges elektrisches Feld längs der Oberfläche des Isolationsblocks 44 bildet, was eine Erhöhung der Dauerdurchschlagsfestigkeit dieser Fläche ergibt. Außerdem zeigen die resultierenden Äquipotentiallinien weniger, die Neigung, ein ungleichmäßiges elektrisches Feld auf der Oberfläche des Isolationsblocks 44 zu bilden. Dies ermöglicht auch, das Auftreten einer Koronaentladung zu verhindern.Under these circumstances, the stepped interface works between the insulation block 44 and the insulation space 60 so with the dielectric constant difference between the material of the insulation block 44 and the path filling the space 60 together that the electric field is prevented from spreading to the periphery of the discharge path device 66 to concentrate, and for this purpose radially outwards to the unloading device 66 to focus on. As a result, the electric field around the surge arresters or the unloading sections and the characteristic elements weakened or reduced, until there is a substantially uniform electric field along the surface of the isolation block 44 forms, which increases the dielectric strength this area results. In addition, the resulting equipotential lines show less, the tendency to create an uneven electric field on the surface of the insulation block 44 to form. This also makes it possible to prevent corona discharge from occurring.

Die oben beschriebenen Ergebnisse lassen sich aus der physikalischen Eigenschaft leicht verstehen, die darin besteht, daß elektrische Felder in elektrisch isolierenden Gasen konzentrierter als in elektrisch isolierenden Feststoffen sind.The results described above can be seen from the physical Easily understand property, which consists in the fact that electric fields in electric insulating gases are more concentrated than in electrically insulating solids.

Da die Abschirmglieder 54 und 56 vollständig in den Isolationsblock 44 eingebettet sind, können die zwischen dem Isolationsblock 44 und dem an Masse liegenden Gehäuse erforderlichen Spannungen, die ausgehalten werden, zur Verringerung des Abstandes erhöht werden. Sogar wenn das Abschirmglied 54 oder das Abschirmglied 56 auf der Oberfläche einen kleinen Vorsprung aufweist, verhindert der Isolationsblock 44 entweder eine Koronaentladung an dem vorsprung oder das leichtere Auftreten eines Überschlags an dem Vorsprung.Since the shield members 54 and 56 are completely in the insulation block 44 are embedded, the between the isolation block 44 and the ground lying housing required stresses that can be withstood to reduce the distance can be increased. Even if the shield member 54 or the shield member 56 has a small protrusion on the surface, the insulation block prevents it 44 either a corona discharge at the protrusion or the lighter occurrence of one Overturn on the ledge.

Die Ausführung der Abschirmglieder 54 und 56 erhöht daher die Einsatzflexibilität so, daß die Entladeeigenschaften der Blitzschutzvorrichtung in einfacher Weise in einem breiten Bereich gesteuert werden können, in dem d6r Endabschnitt des Abschirmglieds 54 verändert wird, ohne daß es notwendig ist, die Abmessungen des Gehäuses zu vergrößern.The design of the shield members 54 and 56 therefore increases the flexibility of use so that the discharge properties of the lightning protection device in a simple manner can be controlled over a wide range in the end portion of the shield member 54 is changed without it being necessary to increase the dimensions of the housing.

Wenn die Blitzschutzvorrichtung aus irgendeinem Grund in Schwingungen versetzt wird, verhindert die Verwendung des Isolationsblocks 44 auch, daß das Abschirmglied 54 mit dem an Masse liegenden Gehäuse in Kontakt kommt oder sich an das Gehäuse annähert. Dies beseitigt einen Grund für einen Überschlag zwischen diesen zwei Teilen.If the lightning protection device vibrates for any reason is displaced, the use of the isolation block 44 also prevents the shield member 54 comes into contact with the grounded housing or is attached to the housing approximates. This eliminates a cause of flashover between these two parts.

In Fig. 4 ist eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der der Durchführungsisolatorahschnitt 46 und das Abschirmglied 56 von Fig. 1 weggelassen worden sind.In Fig. 4 a modified embodiment of the invention is shown, in which the bushing insulator section 46 and the shielding member 56 of Fig. 1 have been omitted.

In der dargestellten Anordnung endet der Isolationsblock 44 auf der Höhe der unteren Fläche der Deckelplatte 18; er ist mit einer Mittelausnehmung 44d in der oberen Stirnfläche versehen. Die Anschlußstange 52 ragt zentral in die Mittelausnehmung 44d des Isolationsblocks 44, so daß sie im wesentlichen bündig mit dessen Oberfläche abschließt; die Anschlußstange ist am vorstehenden Endabschnitt mit einem Gewindeloch 52c versehen. Eine Dichtung 20, beispielsweise ein O-Ring ist am abgeschrägten Außenrand der oberen Fläche des Isolationsblocks 44 angebracht, damit die obere Deckelplatte 18 ohne Ringnuten 18a und 18b das obere Ende des Gehäuses 10 hermetisch verschließt.In the illustrated arrangement, the insulation block 44 ends on the Height of the lower surface of the cover plate 18; it is provided with a central recess 44d provided in the upper face. The connecting rod 52 projects centrally into the central recess 44d of the insulation block 44 so that it is substantially flush with its surface completes; the connecting rod is at the protruding end portion with a threaded hole 52c provided. A seal 20, for example an O-ring, is on the beveled outer edge attached to the top surface of the insulation block 44 so as to be the top cover plate 18 without annular grooves 18a and 18b, the upper end of the housing 10 hermetically seals.

Im übrigen gleicht die Anordnung der Anordnung von Fig. 1.Otherwise, the arrangement is similar to the arrangement of FIG. 1.

Fig. 5 zeigt eine weitere Abwandlung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der der Isolationsblock im Vergleich zum Isolationsblock 44 von Fig. 1 hinsichtlich seiner Gestalt vereinfacht ist. Insbesondere enthält der Isolationsblock 44 eine zur Längsachse des Gehäuses 10 im wesentlichen senkrecht verlaufende untere Ringfläche, und sein aus der Mittelöffnung 18d in der oberen Deckelplatte 18 vorstehender Abschnitt ist im wesentlichen in Form eines Kegelstumpfs 46t ausgebildet. Außerdem ist die die Innenfläche der oberen Deckelplatte 18 unmittelbar berührende Ringfläche des Isolationsblocks 44 am Außenrand mit einer ringförmigen Abschrägung versehen, auf der eine Dichtung, beispielsweise ein O-Ring 20 aufliegt, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben wurde. Die Ringnuten 18a und 18b der Deckelplatte 18 und die zugehörigen O-Ringe 20 sind ebenso wie das Abschirmglied 56, die Schraubenmuttern 48 und die Befestigungsschrauben 50 weggelassen.Fig. 5 shows a further modification of the device according to the invention, in which the insulation block compared to the insulation block 44 of FIG its shape is simplified. In particular, the isolation block 44 includes a the lower ring surface running essentially perpendicular to the longitudinal axis of the housing 10, and its portion protruding from the central opening 18d in the top cover plate 18 is formed substantially in the form of a truncated cone 46t. Besides, the the inner surface of the upper cover plate 18 directly touching the annular surface of the Insulation blocks 44 provided on the outer edge with an annular bevel which rests a seal, for example an O-ring 20, as above in connection with Fig. 4 was described. The annular grooves 18a and 18b of the cover plate 18 and the associated O-rings 20, like the shielding member 56, are the screw nuts 48 and the fastening screws 50 are omitted.

Sonst gleicht die Anordnung der Anordnung von Fig. 1.Otherwise the arrangement is the same as the arrangement in FIG. 1.

Die in den Fig. 6 und 7 dargestellten Anordnungen unterscheiden sich von der Anordnung von Fig. 1 nur in der Ausbildung der unteren Stirnfläche des Isolationsblocks 44. In Fig. 6 ist die untere Stirnfläche des Isolationsblocks 44 radial nach innen zur Längsachse des Gehäuses 10 schräg ausgebildet, während die untere Stirnfläche des Isolationsblocks 44 in Fig. 7 mehrere, im vorliegenden Fall zwei Ring stufen 44c aufweist.The arrangements shown in FIGS. 6 and 7 differ from the arrangement of FIG. 1 only in the formation of the lower end face of the insulation block 44. In Figure 6, the lower end face of the insulation block 44 is radially inward formed obliquely to the longitudinal axis of the housing 10, while the lower end face of the insulation block 44 in Fig. 7 several, in the present case two ring stages 44c.

In der Anordnung von Fig. 8 ist der Stapel der Charakteristikelemente 70 mittels der Halteplatte 68 auf der Entladestreckenvorrichtung 66 angeordnet, in dem zwei ringförmige Rippen 70a und 70b auf den oberen bzw. unteren Flächen der Anschlußplatte 32a bzw. der Halteplatte 68 angebracht sind und auf diese einwirken. D.h. mit anderen Worten, daß sich der Stapel aus Charakteristikelementen 70 an der Eingangsleitungsseite befindet, während sich die Entladestreckenvorrichtung 66 auf der Masseseite der Blitzschutzvorrichtung befindet. Der Isolationsblock 44 erstreckt sich dabei zur unteren Deckelplatte 24, so daß er den Stapel aus Charakteristikelementen so umgibt, daß sein unterer Endabschnitt mit ähnlicher Form wie in Fig. 1 dicht bei der axialen Mitte der Entladestreckenvorrichtung 66 endet.In the arrangement of Fig. 8, the stack is the characteristic elements 70 arranged on the unloading device 66 by means of the holding plate 68, in which two annular ribs 70a and 70b on the upper and lower surfaces of the Connection plate 32a or the holding plate 68 are attached and act on them. In other words, the stack of characteristic elements 70 is located on the Input line side is while the discharge path device 66 is on the ground side of the lightning protection device. The isolation block 44 extends himself to the lower cover plate 24 so that he has the stack of characteristic elements surrounds so that its lower end portion with a shape similar to that in Fig. 1 tightly ends at the axial center of the discharge line device 66.

Im übrigen gleicht die Anordnung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung.Otherwise, the arrangement is similar to the arrangement shown in FIG.

Die in Fig. 9 dargestellte Anordnung gleicht im wesentlichen der Anordnung von Fig. 4 mit der Ausnahme, daß in den Isolationsblock 44 in der Nähe des Endabschnitts des ringförmigen Abschirmglieds 54 mehrere, im vorliegenden Fall drei Elektroden 72, 74 und 76 in Form von Ringen so eingebettet sind, daß sie die Entladestreckenvorrichtung 66 konzentrisch umgeben. Die Elektroden 72, 74 und 76 sind in unterschiedlichen Höhen so angebracht, daß die innerste Elektrode 72 höher als die mittlere Elektrode 74 liegt, die höher als die äußere Elektrode 76 bezüglich des unteren Endes des Isolationsblocks 44 liegt.The arrangement shown in Fig. 9 is essentially the same as the arrangement 4 except that in the insulation block 44 near the end portion of the annular shielding member 54, several, in the present case three electrodes 72, 74 and 76 are embedded in the form of rings so that they are the unloading path device 66 surrounded concentrically. The electrodes 72, 74 and 76 are different Heights placed so that the innermost electrode 72 is higher than the central electrode 74 is higher than the outer electrode 76 with respect to the lower End of the insulation block 44 is.

Die Elektroden 72, 74 und 76 sind mit jeweils einem Ende zugehöriger Leitungen 72a, 74a und 76a verbunden, deren andere Enden zur Mittelausnehmung: 44d dicht bei der Anschlußstange 52 an der Eingangsleitungsseite ragen. Eine dieser Leitungen 72a, 74a und 76a kann elektrisch mit der Anschluß stange 52 verbunden sein.The electrodes 72, 74 and 76 each have one end associated therewith Lines 72a, 74a and 76a connected, the other ends of which to the central recess: 44d protrude close to the connecting rod 52 on the input line side. One of these Lines 72a, 74a and 76a can be electrically connected to the connecting rod 52 be.

Wenn die Leitungen 72a, 74a und 76a elektrisch von der an der Eingangsleitung liegenden Anschlußstange 52 isoliert gehalten sind, dann bleibt das Potentialprofil um das ringförmige Abschirmglied 54 im wesentlichen unverändert gegenüber dem sich ohne die Elektroden 72, 74 und 76 ausbildenden Profil. Wenn eine oder mehrere Leitungen 72a, 74a und 76a mit der Anschlußstange 52 verbunden sind, dann gleicht dies einer Durchmesserzunahme des ringförmigen Ab schirmgliedes 54. Somit wird das Protentialprofil verhindert.If the lines 72a, 74a and 76a are electrically different from the one on the input line lying connecting rod 52 are kept isolated, then the potential profile remains around the annular shielding member 54 is essentially unchanged with respect to itself without the profile forming the electrodes 72, 74 and 76. If one or more lines 72a, 74a and 76a are connected to the connecting rod 52, then this is like one Increase in diameter of the annular shielding member 54. Thus, the potential profile prevented.

Dies ermöglicht eine wunschgemäße St euerung der Entladecharakteristik der Entladestreckenvorrichtung 66 flach dem Gießen des Isolationsblocks 44. Die nach der Erfindung ausgebildete Anordnung von Fig. 9 ist somit eine Blitzschutzvorrichtung mit im wesentlichen gleichmEßigen Entladeeigenschaften. Das bedeutet Ln anderen Worten, daß nach der Erfindung ausgebildete gegossene Blitzschutzvorrichtungen einem Einsatz in der Praxis zugeführt werden können, der bisher als schwierig angesehen wurde.This enables the discharge characteristics to be controlled as required of the discharge path device 66 flat to the molding of the insulation block 44. The The arrangement of FIG. 9 designed according to the invention is thus a lightning protection device with substantially uniform discharge characteristics. That means L in others Words that formed according to the invention molded lightning protection devices a Use in practice can be supplied, which was previously viewed as difficult became.

Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausfuhrungsform der erz in dungsg'emäßen,Vorrichtung, die in einfacher Weise an den Leiter elektrischer Systeme angeschlossen werden kann. Wie Fig. 10 zeigt, sind der Eingangsleitungsanschluß und das Abschirmglied aus mehreren, in diesem Fall aus zwei Längenabschnitten eines flexiblen, isolierten elektrischen Drahts gebildet. Die Längenabschnitte des isolierten Drahts sind an den oberen Abschnitten 52b gemäß Fig. 10 zu einem Seil verdrillt, und die unteren Abschnitte 52c sind radial nach außen und dann wieder radial nach innen ansteigend gebogen, bis die Enden schließlich zusammen in, einen geteilten hohlen Vorsprung 52 eingeschoben sind, der in die Mitte der in Fig. 10 oben liegenden Fläche der Anschlußplatte 52a angebracht ist, wobei die Drahtenden mit Hilfe einer Madenschraube 52e in dem Vorsprung 52d befestigt sind. Die unteren Drahtabschnitte 52c haben daher im Querschnitt die Form eines Schirms.Fig. 10 shows a modified embodiment of the ore in manure, device, which can be easily connected to the conductor of electrical systems. As FIG. 10 shows, the input line connection and the shielding member are composed of several in this case from two lengths of flexible, insulated electrical Wire formed. The lengths of the insulated wire are on the top sections 52b according to FIG. 10 to form a rope twisted, and the lower sections 52c are curved radially outwards and then again increasing radially inwards, until the ends finally pushed together into a split hollow projection 52 are, which is in the middle of the surface of the connection plate 52a located at the top in FIG is attached, the wire ends by means of a grub screw 52e in the projection 52d are attached. The lower wire sections 52c therefore have the cross section Shape of an umbrella.

Die Längenabschnitte des so geformten isolierten elektrischen Drahts und die Anschlußplatte 52a mit dem in der Mitte liegenden Vorsprung 52d werden beim Gießen des Isolationsblocks 44 in diesen Block eingebettet. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, liegen die unteren Enden der unteren Drahtabschnitte 52c geringfügig tiefer als das obere Ende der Entladestreckenvorrichtung 66; sie gleichen daher in ihrer Wirkung dem oben im Zusammenhang mit Fig. 1 heschriebenen ringförmigen Abschirmglied 54. Der obere vdrdrillte Abschnitt 52b weist ein über das obere Ende des Isolationsblocks 44 hinausragendes Ende auf, das mit nicht verdrillten Drahtabschnitten endet.The lengths of the insulated electrical wire so formed and the terminal plate 52a with the projection 52d located in the middle are at Cast the insulation block 44 embedded in this block. As can be seen from Fig. 10, the lower ends of the lower wire sections 52c are slightly lower than the top of the unloading path device 66; therefore they are similar in their effect the annular shielding member 54 described above in connection with FIG. 1. The upper twisted portion 52b has an over the top of the insulation block 44 protruding end that ends with non-twisted wire sections.

Im übrigen gleicht die Anordnung der Anordnung vdn Fig. 5.Otherwise, the arrangement is similar to the arrangement of FIG. 5.

Die in Fig. 10 dargestellte Anordnung kann einfach an den Leiter elektrischer Systeme angeschlossen werden, indem der nicht verdrillte Drahtabschnitt so gebogen wird, daß er an den Leiter ohne Verwendung spezieller Anschlußstücke gehängt werden kann.The arrangement shown in Fig. 10 can easily be connected to the conductor electrical Systems are connected by bending the untwisted section of wire that it can be hung on the ladder without the use of special connectors can.

Die Anordnung von Fig. 10 ist deshalb vorteilhaft, da ihr Einbauplatzbedarf im Vergleich zu früher verwendeten Vorrichtungen wesentlich verkleinert ist. Wenn die Anordnung an den Leiter gehängt ist, ist die Verbindung zwischen den unteren Drahtabschnitten 52c und der Anschlußplatte 52a auch keiner Belastung ausgesetzt, da die unteren Drahtabschnitte 52c in den Isolationsblock 44 eingebettet sind und im Querschnitt die Form eines Schirms aufweisen.The arrangement of FIG. 10 is advantageous because it requires installation space is significantly reduced in size compared to previously used devices. if the arrangement is hung on the ladder, is the connection between the lower Wire sections 52c and the connection plate 52a are also not subjected to any load, there the lower Wire sections 52c embedded in the insulation block 44 and have the shape of a screen in cross section.

Falls es erwünscht ist, können die unteren Drahtabschnitte 52c in Form des Querschnittsprofils eines umgekehrten Napfs oder in Form einer Schraube ausgebildet sein.If desired, the lower wire sections 52c in FIG Shape of the cross-sectional profile of an inverted cup or in the form of a screw be trained.

Berechnungen und Experimente zeigten mit befriedigenden Ergebnissen ein Verhältnis zwischen dem Radius gr der Entladestreckenvorrichtung 66 und dem Innenradius Tr des an Masse liegenden Gehäuses, also ein Verhältnis gr/Tr im Bereich zwischen 1/4 bis 1/2 und vorzugsweise 1/3.Calculations and experiments showed satisfactory results a ratio between the radius gr of the discharge path device 66 and the Inner radius Tr of the grounded housing, i.e. a ratio gr / Tr in the range between 1/4 to 1/2 and preferably 1/3.

Ebenso zeigte sich, daß bei befriedigenden Resultaten die folgenden Abmessungsbeziehungen zwischen dem Isolationsblock 44 und der Entladestreckenvorrichtung 66 eingehalten werden sollen: CH/gh = 1 bis 1/3 und Ch/CH = 1 bis 1/3 Dabei sind: CH = die axiale Länge des Abschnitts der Entladestreckenvorrichtung 66, der sich von der oberen Stirnfläche oder von dem bei der Eingangsleitungsseite liegenden Ende zum unteren Ende des Isolationsblocks 44 oder zu dem an der Masseseite liegenden Ende erstreckt; gh = die axiale Länge der Entladestreckenvorrichtung 66 und Ch = die axiale Länge des Abschnitts der Entladestreckenvorrichtung zwischen der oberen Stirnfläche und der von der Stufe 42c bestimmten unteren Fläche des Isolationsblocks Die bevorzugten Werte der Verhältnisse CH/gh und Ch/CH sind 9/14 bzw. 3/4.It was also found that with satisfactory results the following Dimensional relationships between the isolation block 44 and the discharge path device 66 should be observed: CH / gh = 1 to 1/3 and Ch / CH = 1 to 1/3 where: CH = the axial length of the portion of the discharge path device 66 that extends from the top face or from the one on the input line side End to the lower end of the insulation block 44 or to the one on the ground side End extends; gh = the axial length of the discharge path device 66 and Ch = is the axial length of the portion of the discharge path device between the upper one End face and the lower surface of the insulation block determined by the step 42c the preferred values of the ratios CH / gh and Ch / CH are 9/14 and 3/4, respectively.

Die Erfindung ist hier zwar im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben worden, doch ist zu erkennen, daß im Rahmen der Erfindung auch weitere Abwandlungen und Änderungen möglich sind.The invention is here in connection with preferred exemplary embodiments has been described, but it can be seen that within the scope of the invention also other Modifications and changes are possible.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (41)

Patentansprüche litzschutzvorrichtung mit einem Metallgehäuse und einem darin angeordneten Uberspannungsableitelement, gekennzeichnet durch einen elektrisch isolierenden Isolationsblock, der an der Seite der Eingangsleitung des Gehäuses so angebracht ist, daß er die Eingangsleitungsseite des Uberspannungsableitelements umschließt und einen Raum zwischen dem Metallgehäuse und dem Ableitelement unter Umschließung des Ableitelements bildet, eine Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitungsseite, die sich abgedichtet durch den Isolationsblock zum Anschluß an die Eingangsleitungsseite des Ableitelements erstreckt, und eine Dichtungsvorrichtung zum hermetischen Abdichten zwischen dem Isolationsblock und dem Metallgehäuse, wobei der Raum einen elektrisch isolierenden Raum bildet, in dem das Ableitelement angeordnet ist. Claims lightning protection device with a metal housing and an overvoltage discharge element arranged therein, characterized by a electrically insulating insulation block attached to the side of the input line of the Housing is mounted so that it is the input line side of the surge arrester encloses and a space between the metal housing and the discharge element Forms the enclosure of the discharge element, a connection device on the input line side, which is sealed by the insulation block for connection to the input line side of the diverting element, and a sealing device for hermetically sealing between the insulation block and the metal housing, the space being an electrical forms insulating space in which the discharge element is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse über den Isolationsblock elektrisch von der Anschlußvorrichtung isoliert ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal housing is electrically isolated from the connection device via the insulation block. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dem isolierenden Raum freiliegende Fläche des Isolationsblocks zur Längsachse des Uberspannungsableitelements schräg verläuft. 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the to the surface of the insulation block exposed to the insulating space relative to the longitudinal axis of the Surge arrester element runs obliquely. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock einen vom Metallgehäuse abstehenden und schräg zur Längsachse des Ableitelements verlaufenden Abschnitt aufweist. 4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the insulation block one protruding from the metal housing and at an angle to the longitudinal axis of the diverting element having extending portion. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitelement aus einer Entladestreckenvorrichtung und einem Charakteristikelement besteht und daß der Isolationsblock wenigstens die Eingangsleitungsseite der Entladestreckenvorrichtung umschließt. 5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diverting element consists of a discharge path device and a characteristic element and that the insulation block at least the input line side the Unloading device encloses. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch isolierende Raum mit einem elektrisch negativen Gas gefüllt ist, das aus Stickstoff oder aus Schwefelhexafluorid besteht.6. The device according to claim 1, characterized in that the electrically insulating space is filled with an electrically negative gas consisting of nitrogen or consists of sulfur hexafluoride. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock aus einem elektrisch isolierenden Harz besteht.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the insulation block made of an electrically insulating resin. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse aus Aluminium oder aus Eisen besteht. 8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal housing made of aluminum or iron. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse koaxial zum Uberspannungsableitelement verläuft. 9. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal housing runs coaxially to the surge arrester. 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse napfförmig ausgebildet ist und eine vom Isolationsblock verschlossene Öffnung aufweist.10. The device according to claim 1, characterized in that the metal housing Is cup-shaped and has an opening closed by the insulation block. 11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock an der zum elektrisch isolierenden Raum gerichteten Fläche eine Stufe zur Verbesserung der Verteilung eines elektrischen Feldes aufweist.11. The device according to claim 1, characterized in that the insulation block a step for improvement on the surface facing the electrically insulating space the distribution of an electric field. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock einen über das Metallgehäuse hinausstehenden Abschnitt und mehrere daran axial im Abstand voneinander und parallel verlaufende Umfangsnuten aufweist.12. The device according to claim 1, characterized in that the insulation block a section protruding beyond the metal housing and several axially thereon in the Having spaced apart and parallel circumferential grooves. 13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Isolationsblock ein Abschirmglied eingebettet ist.13. The apparatus according to claim 1, characterized in that in the Isolation block a shield member is embedded. 4. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied auf dem gleichen Potential wie die Anschlußvorrichtung liegt.4. Apparatus according to claim 13, characterized in that the shielding member is at the same potential as the connecting device. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied eine gekrümmte Verlängerung aufweist, die innerhalb des Isolationsblocks gegen die Masseseite verläuft.15. The device according to claim 13, characterized in that the The shield member has a curved extension that extends within the insulation block runs towards the ground side. 16-. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied aus Metall besteht.16-. Device according to claim 13, characterized in that the Shielding member is made of metal. 17. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Abschirmglieds wenigstens eine Metallelektrode in dem Isolationsblock eingebettet ist, die elektrisch von der Anschlußvorrichtung isoliert ist, wobei die Metallelektrode elektrisch zur Außenseite des Isolationsblocks geführt ist.17. The device according to claim 13, characterized in that in the In the vicinity of the shielding member, at least one metal electrode is embedded in the insulation block is electrically isolated from the connector, the metal electrode is electrically led to the outside of the insulation block. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode in Form eines das Uberspannungsableitelement umgebenden Rings ausgebildet ist.18. The device according to claim 17, characterized in that the Electrode in the form of a ring surrounding the surge arrester is. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode eine elektrische Leitung enthält, die ein aus dem Isolationsblock herausragendes Ende aufweist.19. The device according to claim 17, characterized in that the Electrode contains an electrical line that protrudes from the insulation block Has the end. 20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung auf der Eingangsleitungsseite von einem elektrisch isolierten Draht gebildet ist.20. The device according to claim 1, characterized in that the connecting device is formed on the input line side by an electrically insulated wire. 21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitungsseite aus einem flexiblen elektrischen Leiter gebildet ist, der einen innerhalb des Isolationsblocks liegenden gekrümmten Abschnitt aufweist.21. The device according to claim 1, characterized in that the connecting device is formed on the input line side from a flexible electrical conductor, which has a curved portion lying within the insulation block. 22. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußvorrichtung an der Eingangsleitunqsseite aus wenigstens zwei flexiblen elektrischen Leitern besteht, die jeweils in der entgegengesetzten Richtung gekrümmte Abschnitte innerhalb des Isolationsblocks aufweisen.22. The device according to claim 1, characterized in that the connecting device on the input line side of at least two flexible electrical conductors consists, each in the opposite direction curved sections within of the isolation block. 23. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied aus Aluminium besteht und daß der Isolationsblock aus einem Epoxydharz besteht.23. The device according to claim 13, characterized in that the The shielding element is made of aluminum and that the insulation block is made of an epoxy resin consists. 24. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied wenigstens ein Loch aufweist.24. The device according to claim 13, characterized in that the Shield member has at least one hole. 25. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock einen vom Metallgehäuse ahstehenden Abschnitt aufweist, der einen Durchführungsisolator bildet, durch dessen Mitte sich die Anschlußvorrichtung erstreckt.25. The device according to claim 21, characterized in that the Isolation block has a portion ahestanding from the metal housing, the one Forms bushing insulator, through the center of which the connecting device extends. 26. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschirmglied einstückig mit der Anschlußvorrichtung ausgebildet ist.26. The device according to claim 13, characterized in that the Shielding member is formed integrally with the connecting device. 27. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolationsblock an der Masseseite eine Ausnehmung aufweist, in die das Ableitelement teilweise eingepaßt ist.27. The device according to claim 1, characterized in that the insulation block has a recess on the ground side into which the diverting element partially fits is. 28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse aus einem im wesentlichen koaxial zum Ableitelement verlaufenden Hohlzylinderabschnitt und einer an der Masseseite des Hohlzylinderabschnitts befestigten Deckelplatte besteht.28. The device according to claim 1, characterized in that the metal housing from a hollow cylinder section running essentially coaxially to the discharge element and a cover plate attached to the ground side of the hollow cylinder section consists. 29. Vorrichtung nach Anspruch- 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem elektrisch isolierenden Raum ein elektrisch isolierender Hohlzylinder so angeordnet ist, daß er mit einem Ende am Isolationsblock und mit dem anderen Ende am Gehäuse anstößt und daß das Ableitelement mit wenigstens einem Abschnitt in den isolierenden Hohlzylinder eingefügt ist.29. The device according to claim 1, characterized in that in the electrically insulating space an electrically insulating hollow cylinder is arranged so that it has one end on the insulation block and the other End abuts the housing and that the discharge element with at least one section is inserted into the insulating hollow cylinder. 30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Hohlzylinderabschnitt und die Deckelplatte eine elektrisch isolierende Platte eingefügt ist.30. The device according to claim 28, characterized in that between the hollow cylinder section and the cover plate an electrically insulating plate is inserted. 31. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinderabschnitt aus MICALTA besteht.31. The device according to claim 28, characterized in that the Hollow cylinder section consists of MICALTA. 32. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgehäuse aus einem im wesentlicher koaxial zum Uberspannungsableitelement verlaufenden Hohlzylinderabschnitt und einer an dem bei der Eingangsleitungsseite liegenden Ende des Hohlzylinderabschnitts befestigten Deckelplatte besteht.32. Apparatus according to claim 1, characterized in that the metal housing from a hollow cylinder section running essentially coaxially to the surge arrester element and one at the end of the hollow cylinder section located at the inlet line side attached cover plate. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte eine Mittelöffnung aufweist, und daß der Isolationsblock einen einteilig angeformten Durchführungsisolatorabschnitt aufweist, der sich abdichtend durch dieMittelöffnung der Deckelplatte erstreckt.33. Apparatus according to claim 32, characterized in that the Cover plate has a central opening, and that the insulation block is a one-piece has integrally formed bushing insulator portion which sealingly extends through the central opening the cover plate extends. 34. Vorrichtung nach den Ansprüchen 25 oder 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchführungsisolatorabschnitt aus einem Harz besteht.34. Device according to claims 25 or 33, characterized in that that the bushing insulator portion is made of a resin. 35. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß in ,den Isolationsblock ein weiteres Abschirmglied so eingebettet ist, daß es sich teilweise in den Durchführungsisolatorabschnitt erstreckt, damit die Konzentration eines elektrischen Feldes an der Innenumfangskante der Deckelplatte abgeschwächt wird.35. Apparatus according to claim 33, characterized in that in, the Isolation block another shield member is embedded so that it is partially extends into the bushing insulator section to allow the concentration of an electrical Field on the inner peripheral edge the cover plate is weakened. 36. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlzylinderabschnitt und der Deckelplatte eine Abdichtung angebracht ist.36. Apparatus according to claim 32, characterized in that between a seal is attached to the hollow cylinder section and the cover plate. 37. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hohlzylinderabschnitt und der Deckelplatte eine Abdichtung angebracht ist und daß zwischen der Deckelplatte und dem Isolationsblock eine weitere Abdichtung angebracht ist; 37. Apparatus according to claim 33, characterized in that between a seal is attached to the hollow cylinder section and the cover plate, and that a further seal is attached between the cover plate and the insulation block is; 38. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Metallgehäuse und dem Hohlzylinderabschnitt ein elektrisch isolierender Raum gebildet ist.38. Apparatus according to claim 29, characterized in that between the Metal housing and the hollow cylinder section formed an electrically insulating space is. 39. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ableitelement und das Metallgehäuse die Radien gr bzw. Tr haben, die so miteinander in Beziehung stehen, daß das Verhältnis von gr/Tr im Bereich zwischen 1/4 und 1/2 liegt.39. Apparatus according to claim 1, characterized in that the diverting element and the metal casing have the radii gr and Tr, respectively, which are thus related to each other stand that the ratio of gr / Tr is in the range between 1/4 and 1/2. 40. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Ableitelements, der von seinem Ende an der Eingangsleitungsseite zum innersten Ende an der Masseseite des Isolationsblocks ragt, eine Länge CH aufweist, bei der das Verhältnis von CH/gh im Bereich zwischen 1 bis 1/3 liegt, wenn gh die axiale Länge des Ableitelements bezeichnet.40. Apparatus according to claim 1, characterized in that the section of the diverting element, from its end on the input line side to the innermost End protrudes on the ground side of the insulation block, has a length CH at which the ratio of CH / gh ranges from 1 to 1/3 when gh is axial Length of the discharge element referred to. 41. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt des Ableitelements, der von seinem Ende an der Eingangsleitungsseite zu dem an der höchsten Stelle liegenden Ende an der Masseseite des Isolationsblocks ragt, die Länge ch hat, bei der ein Verhältnis ch/CH im Bereich zwischen 1 bis 1/3 liegt, wenn CH den Längenabschnitt des Ableitelements bezeichnet, der zwischen seinem Ende an der Eingangtsleitungsseite und dem innersten Ende an der Masseseite des Isolationsblocks liegt.41. Apparatus according to claim 1, characterized in that the section of the diverting element from its end on the input line side to that on the the highest point on the ground side of the insulation block protrudes Length ch has a ratio ch / CH in the range between 1 to 1/3, when CH denotes the length section of the discharge element which is between its end on the input line side and the innermost end on the ground side of the isolation block.
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