-
-
AsZmmetrischer Gasentladungs-0bersqannungsableiter
-
Die Erfindung betrifft einen Gasentladungs-Uberspannungsableiter mit
mindestens zwei koaxial angeordneten und jeweils über einen hohlzylinderförmigen
Isolierkörper gegeneinander elektrisch isolierten Elektroden, die mindestens eine
Entladungsstrecke begrenzen, wobei der bzw. die Isolierkörper außerhalb der Entladungsstrecke
angeordnet ist/sind.
-
Ein derartiger Gasentladungs-Uberspannungsableiter ist beispielsweise
aus der DT-PS 20 12 453 bekannt. Für diesen Gasentladungs-Überspannungsableiter
mit einer Zylinderelektrode und einer diese koaxial umgebenden Hohlelektrode werden
Bemessungsregeln angegeben, durch welche trotz schneller Ansprechzeit absolute Betriebssicherheit
bis zum Kurzschlußfall gewährleistet ist.
-
Es ist erforderlich, daß Gasentladungs-Uberspannungsableiter bei sehr
großen Spannungssteilheiten schnell einen sehr niedrigen Zündwert erzielen (z.B.
bei du/dt 500 V//us < 1000 V). Dieses schnelle Ansprechverhalten dient in der
Regel zum Schutz von Halbleiterbauelementen, die eine geringe Uberspannungsfestigkeit
aufweisen.
-
Zur Reduzierung der Ansprechstoßspannung ist es bekannt, feste oder
gasförmige radioaktive Substanzen in den Gasentladungs-Uber-
spannungsableiter
einzubringen. Dabei werden die für die Einleitung der selbständigen Entladung benötigten
Ladungsträger durch Stoßionisation erzeugt (man vergl. z.B. die DT-OS 24 16 397>.
-
Derartige Gasentladungs-3berspannungsableiter haben allerdings aus
fertigungstechnischen Gründen und wegen der höchstzulässigen Freigrenze der Radioaktivität
Nachteile. Es besteht daher in zunehmendem Maß der Wunsch, Gasentladungs-Uberspannungsableiter
ohne oder nur mit geringen Radioaktivitätsmengen zu verwenden.
-
Um die Ansprechstoßspannung bei Gas entladungs-Uberspannungsableitern
zu reduzieren, ist es weiterhin an sich bekannt, auf dem rohrförmigen Isolierkörper
eines Gasentladungs-Uberspannungsableiters einen Belag aus elektrisch leitfähigem
Material anzubringen (man vergl. z.B. die DT-OS 24 31 236). Der Belag aus elektrisch
leitfähigem Material ist dabei auf der den Entladungsraum des Gasentladungs-Uberspannungsableiters
begrenzenden Isolierkörperinnenwand angebracht. Dieses Verfahren ist in idealer
Weise bei sogenannten Uberspannungsknopfablei tern 31dglich, bei denen sich zwei
Elektroden in einem rohrförmigen Isolierkdrper symmetrisch gegenUberstehen, der
den Entladungsraum eng umschließt. Das Problem ist Jedoch bei Gasentladungs-Uberspannungsableitern
mit konzentrisch angeordnetem Elektrodenaufbau schwieriger zu ösen, da bei diesen
Ableitern die Knopfableitermerkmale nicht zutreffen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, die Ansprechgeschwindigkeit von Gasentladungs-Uberspannungsableitern
mit asymmetrischem Elektrodenaufbau zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe ist
bei einem Gasentladungs-Uberspannungsableiter der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
vorgesehen, daß mindestens eine Stirnfläche des Isolierkoerpers mit einer niederohmigen
Schicht versehen ist.
-
Die Elektroden sind dabei vorzugsweise an den bzw. die Isolierkörper
angeglast. Die niederohmige Schicht besteht vorzugsweise aus Graphit.
-
Die niederohmige Schicht läßt sich auf die Stirnfläche des Isolierkörpers
leicht auftragen und bietet daher eine technisch einwandfreie und wirtschaftliche
Lösung.
-
An Hand der Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend mit
weiteren Merkmalen näher erläutert werden. Dabei zeigt: Fig. 1 im Schnitt einen
Einstrecken-Gasentladungs-Uberspannungsableiter mit koaxialen Elektroden und Fig.
2 im Schnitt einen Zweistrecken-Gasentladungs-Uberspannungsableiter mit koaxialen
Elektroden.
-
Der in Fig. 1 dargestellte Gasentladungs-Uberspannungsableiter enthält
zwei koaxial angeordnete, an metallischen Endkappen 2, 4 befestigte Elektroden 1
und 3. Dabei ist die Elektrode 1 massivzylindrisch ausgebildet und ragt in die hohlzylindrisch
ausgebildete Elektrode 3 hinein, mit der sie eine Entladungsstrecke 10 begrenzt.
Die mit den metallischen Endkappen 2, 4 versehenen Elektroden 1, 3 sind über einen
hohlzylindrischen Isolierkörper 5 gegeneinander elektrisch isoliert. Der Isolierkörper
5 ist außerhalb der Entladungsstrecke 10 angeordnet und bildet mit den beiden metallischen
Endkappen 2, 4 das gasdichte Gehäuse des Gasentladungs-Überspannungsableiters. Die
gasdichte Verbindung zwischen Isolierkörper 5 und metallischen Endkappen 2, 4 ist
vorzugsweise durch eine Glasschicht 7 hergestellt. Auf der inneren Stirnfläche des
Isolierkörpers 5 ist eine niederohmige, vorzugsweise aus Graphit bestehende Schicht
6 aufgebracht. Der Uberspannungsableiter ist mit Gas, vorzugsweise Edelgas, gefüllt.
-
Der in Fig. 2 dargestellte Gasentladungs-Uberspannungsableiter weist
zwei massivzylindrische, an metallischen Endkappen 2, 4 befestigte Elektroden 1
auf, die sich auf einer gemeinsamen Achse mit ebenen Stirnflächen gegenüberstehen,
die eine Entladungsstrecke 10 begrenzen. Die beiden massivzylindrischen Elektroden
sind von einer hohlzylindrischen, in einem Hohlzylinder 9 befestigten Mittelelektrode
8 koaxial umgeben, die mit den beiden Elektroden 1 eine weitere Entladungsstrecke
10 begrenzt. Außerhalb der Entladungsstrecke 10 sind die hohlzylindrischen
Isolierkörper
5 angeordnet. Die am metallischen Hohlzylinder 9 befestigte Mittelelektrode 8, die
beiden Isolierkörper 5 und die zwei metallischen Endkappen 2 und 4, an denen die
Elektroden 1 befestigt sind, bilden das gasdichte Gehäuse des Zweistrecken-Uberspannungsableiters,
der wiederum mit Gas, vorzugsweise Edelgas gefüllt ist. Auf der inneren Stirnfläche
der Isolierkörper 5 ist Jeweils die niederohmige Schicht 6 angebracht, die vorzugsweise
aus Graphit besteht. Die vakuumdichten Verbindungen zwischen den Isolierkörpern
5 und dem Hohlzylinder 9 der Mittelelektrode 8 sowie den Isolierkörpern 5 und den
Endkappen 2, 4 der beiden Elektroden 1 sind durch Glasschichten 7 realisiert.
-
3 Patentansprüche, 2 Figuren.
-
L e e r s e i t e