DE2627648A1

DE2627648A1 - SPARK GANG

Info

Publication number: DE2627648A1
Application number: DE19762627648
Authority: DE
Inventors: Peter Dr Ing Hasse; Johannes Prof Dr Ing Wiesinger
Original assignee: Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1976-06-19
Filing date: 1976-06-19
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DE2627648C2; IT1067183B; CH609497A5

Abstract

The spark gap is provided for limiting overvoltages in low-voltage installations and for lightning-protection coupling of DC-decoupled circuits. The spark gap consists of a stack of disc-shaped electrodes (1, 2, 4, 5) which are located opposite one another, have approximately the same diameter and are spaced apart by insulation layers (3, 6). The flashover point is located between the envelope surfaces (9, 10) of the electrodes. By constructing the disc electrodes with the same diameter, deformation and depositions of the material during erosion are avoided, while maintaining the advantages of an externally located flashover point. <IMAGE>

Description

"Funkenstrecke" "Spark gap"

(Zusatz zu P 23 37 743.7-32) Die Erfindung betrifft eine Funkenstrecke, insbesondere für die Begrenzung von Über spannungen in Niederspannungsanlagen und fürJblitzschutzmäßige Koppelung galvanisch getrennter Kreise, bestehend aus zwei sich gegenüberliegenden, bevorzugt planen, scheibenförmigen -Elektroden, die durch eine Isolationsschicht voneinander im Abstand gehalten sind und zwischen sich die Uberschlagsstelle bilden. Hierzu schlägt das Hauptpatent unter anderem vor, daß sich die Uberschlagsstelle im Außenbereich zwischen einer Außenseite der einen, ersten Elektrode und einer zu dieser Außenseite im Winkel angeordneten, ebenfalls außen gelegenen Gegens fläche der anderen zweiten Elektrode befindet, wobei der Winkel nach außen geöffnet ist. Dabei ist ferner vorgesehen, daß die Außenseite vom Außenrand der ersten Elektrode gebildet ist, während die Gegenfläche die Stirnfläche der zweiten Elektrode ist und daß der Außendurchmesser der ersten Elektrode kleiner ist als der Außendurchmesser der zweiten Elektrode. (Addition to P 23 37 743.7-32) The invention relates to a spark gap, especially for limiting overvoltages in low-voltage systems and For lightning protection coupling of galvanically separated circuits, consisting of two opposing, preferably planar, disc-shaped electrodes that run through an insulation layer are kept at a distance from each other and between them Form a flashover point. To this end, the main patent suggests, among other things, that the point of flashover in the outer area is between an outer side of the one first electrode and one arranged at an angle to this outside, likewise outside opposite surface of the other second electrode is located, the Angle is open to the outside. It is also provided that the outside is formed by the outer edge of the first electrode, while the counter surface is the end face of the second electrode and that the outer diameter of the first electrode is smaller is than the outer diameter of the second electrode.

Es hat sich gezeigt, daß durch den Abbrand nach außen vorstehende Verwerfungen und Ablagerungen gebildet werden, die den Überschlagsabstand verkürzen und damit zu unkontrollierten Überschlägen führen können. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Funkenstrecken liegt darin, daß die Herstellung und Lagerhaltung von Elektroden unterschiedlichen Durchmessers verhältnismäßig aufwendig ist.It has been shown that protruding outwards due to the burning Faults and deposits are formed, which shorten the rollover distance and can thus lead to uncontrolled rollovers. Another disadvantage this known spark gap lies in the fact that the manufacture and storage of electrodes of different diameters is relatively expensive.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, unter Beibehaltung der Vorteile des Hauptpatentes dafür zu sorgen, daß durch den Abbrand keine den Überschlagsabstand verringernde Verwerfungen eintreten und daß ferner die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten reduziert werden.The object of the invention is while maintaining the advantages of the main patent to ensure that none of the rollover distance due to the burn reducing faults occur and that furthermore the manufacturing and storage costs be reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß beide Elektroden etwa den gleichen Durchmesser aufweisen und daß sich die Überschlagstelle zwischen den Mantelflächen der Elektroden befindet. Es hat sich gezeigt, daß bei derart ausgebildeten Funkenstrecken der durch die Überschläge entstehende Abbrand keine Verwerfungen der Art zur Folge hat, daß hierdurch bei zu niedriger Spannung unkontrollierte Uberschläge entstehen können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Herstellungss und Lagerhaltungskosten durch die Verwendung von Elektroden gleichen Durchmessers wesentlich verringert werden. Auch die Stapelbarkeit der Elektroden zu Mehrfach-Funkenstrecken ist wesentlich einfacher als bei Funkenstrecken mit Elektroden unterschiedlichen Durchmessers. Der Durchmesser einer aus Elektroden nach der Erfindung gebildeten Funkenstrecke kann geringer sein als der Durchmesser der bekannten Funkenstrecke. Hierdurch wird eine erhebliche Einsparung von Materialkosten bewirkt, zumal es sich bei dem Funkenwerkstoff um teuere Metall-Legierungen handelt.To solve this problem, the invention proposes that both electrodes have approximately the same diameter and that the flashover point is located between the outer surfaces of the electrodes. It has been shown that with spark gaps formed in this way, the burn-off resulting from the flashovers No distortions of the kind that result from this at too low a voltage uncontrolled flashovers can occur. Another advantage is that the manufacturing and inventory costs through the use of electrodes the same diameter can be significantly reduced. Also the stackability of the electrodes Multiple spark gaps is much easier than spark gaps with electrodes different diameter. The diameter of one made of electrodes according to the invention The spark gap formed can be smaller than the diameter of the known spark gap. This brings about a considerable saving in material costs, especially since it is The spark material is expensive metal alloys.

Ferner hat sich gezeigt, daß die guten Löscheigenschaften der Anordnung nach dem Hauptpatent nicht nur beibehalten werden, sondern daß bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Funkenstrecke der Lichtbogen noch freier nach außen brennen kann und daher die Funkenstrecke noch bessere Löscheigenschaften als die bekannte Funkenstrecke aufweist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird im übrigen auf den Offenbarungsinhalt des Hauptpatentes Bezug genommen.It has also been shown that the good erasing properties of the arrangement according to the main patent not only be retained, but that in the case of the invention Design of the spark gap the arc can burn even more freely to the outside and therefore the spark gap has even better extinguishing properties than the known spark gap having. To avoid repetition, reference is made to the content of the disclosure of the main patent is referred to.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der nachfolgenden Beschreibung und der dazugehörigen Zeichnung von Ausführungsbeispielen der Erfindung zu entnehmen. Die Zeichnungen zeigen schematisch und in der Seitenansicht einige Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung in der üblichen Einbaulage.Further advantages and features of the invention are the dependent claims, as well as the following description and the associated drawing of exemplary embodiments refer to the invention. The drawings show schematically and in side view some possible embodiments of the invention in the usual installation position.

Die Funkenstrecke besteht jeweils aus mindestens zwei planen, scheibenförmigen Elektroden 1, 2, die durch eine Isolationsschicht 3 voneinander im Abstand gehalten sind. Bei Bedarf kann die Anordnung noch durch weitere Elektroden 4, 5 und Isolationsschichten 6 zu einem die Funkenstrecke bildenden Stapel erweitert werden.The spark gap consists of at least two planar, disk-shaped ones Electrodes 1, 2, which are held at a distance from one another by an insulation layer 3 are. If necessary, the arrangement can also be provided with additional electrodes 4, 5 and insulation layers 6 can be expanded to form a stack forming the spark gap.

Die scheibenförmigen, in diesem Ausführungsbeispiel zylindrischen Elektroden 1, 2, 4 und 5 besitzen jeweils den gleichen Durchmesser d. Die Überschlagsstelle befindet sich jeweils zwischen den beiden Mantelflächen 7 und 8, 9 und 10, sowie 11 und 12. Die beiden Flächenpaare 79 8 und 9, 10 sind ebenfalls jeweils im Winkel zueinander angeordnet, wobei der Winkel im Beispiel der Fig. 1 1800 und im Beispiel der Fig. 2-etwas mehr als 1800 beträgt. Er könnte auch kleiner als 1800 sein (nicht dargestellt).The disk-shaped, cylindrical in this embodiment Electrodes 1, 2, 4 and 5 each have the same diameter d. The rollover point is located between the two lateral surfaces 7 and 8, 9 and 10, as well as 11 and 12. The two pairs of surfaces 79 8 and 9, 10 are also each arranged at an angle to one another, the angle in the example of FIG 1800 and in the example of FIG. 2-a little more than 1800. It could also be smaller than 1800 (not shown).

Die eingezeichneten Feldlinien zeigen rein schematisch den Verlauf des Lichtbogens und lassen erkennen, daß der Lichtbogen bei der erfindungsgemäßen Anordnung frei nach außen brennen kann und aufgrund seiner Wanderung nach außen rascher gelöscht wird, als bei der im Hauptpatent dargestellten Funkenstreckenanordnung. Bei der erfindungsgemäßen Funkenstrecke entstehen durch den Abbrand die schematisch in Fig. 1 rechts dargestellten Einsenkungen 13, 14. Da sich hierdurch der Überschlagsabstand zwischen den Mantelflächen praktisch nicht ändert, haben diese Abbrände und Verwerfungen keinen Einfluß auf die Funktion der Funkenstrecke; insbesondere haben sie keine unkontrollierten, bereits bei zu niedrigen Spannungen einsetzende Überschläge zur Folge.The field lines drawn show the course purely schematically of the arc and show that the arc in the invention Arrangement can burn freely outwards and due to its migration outwards is deleted faster than in the spark gap arrangement shown in the main patent. In the spark gap according to the invention, the burn-up causes the schematically Depressions 13, 14 shown on the right in FIG. 1, since this increases the rollover distance practically does not change between the outer surfaces, they have burns and warps no influence on the function of the spark gap; in particular, they have none uncontrolled flashovers that start at too low voltages Episode.

Wie schon erwähnt können die Mantelflächen der Elektroden verschieden ausgebildet sein. Im Beispiel der Figuren 1 und 2 sind sie jeweils eben und verlaufen in den o. g. unterschiedlichen Winkeln zueinander, bzw. zu den ElektrodeS w chen.As already mentioned, the surface areas of the electrodes can be different be trained. In the example of Figures 1 and 2, they are each flat and run in the above at different angles to each other or to the electrodes.

Die Mantelflächen können auch bogenförmig oder gewölbt verlaufen. Hierzu zeigt das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 Mantelflächen 11, 12, die als ringsumlaufende, nach innen gewölbte Nuten ausgebildet sind.The lateral surfaces can also be curved or arched. For this purpose, the embodiment of FIG. 3 shows lateral surfaces 11, 12, which are designed as circumferential, inwardly curved grooves are formed.

Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen untereinander, sind erfindungswesentlich.All features shown and described, as well as their combinations with one another are essential to the invention.

- Ansprüche - Leerseite- Expectations - Blank page

Claims

Patent and protection claims 1. Spark gap, especially for the Limitation of overvoltages in low-voltage systems and for lightning protection Coupling of galvanically isolated circuits, consisting of at least two opposite, preferably planar, disc-shaped electrodes, which are covered by an insulating layer are kept at a distance from each other and form the rollover point between them, which is located in the outer area between an outer surface of the one, first Electrode and one on the outside at an angle to this surface Opposite surface of the other, second electrode is located, with the angle outwards is open, according to P 23 37 743.7-32, characterized in that both electrodes have approximately the same diameter and that the rollover point between the outer surfaces of the electrodes.

2. Spark gap according to claim 1, characterized in that the The surface of the electrodes is flat.

3. Spark gap according to Claims 1 and 2, characterized in that that the angle between the lateral surfaces is 1800.

4. Spark gap according to Claims 1 and 2, characterized in that that the angle between the outer surfaces is greater or less than 1800 ..

5. spark gap according to claim 1, characterized in that the The outer surfaces are curved.

6. spark gap according to claim 5, characterized in that the The outer surfaces have a groove that is curved inward in the manner of a fillet and encircles them.