DE3016265C2

DE3016265C2 - Überspannungsableiter mit Funkenstrecke

Info

Publication number: DE3016265C2
Application number: DE3016265A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. 8430 Neumarkt Hasse; Erich Dr. 7151 Allmersbach Pivit; Johannes Prof. Dr. 8031 Puchheim Wiesinger
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH; Dehn and Soehne GmbH and Co KG
Current assignee: Dehn SE and Co KG
Priority date: 1980-04-26
Filing date: 1980-04-26
Publication date: 1984-05-17
Also published as: DE3016265A1; DK164181A; EP0038938B1; US4366523A; DK159032B; DK159032C; EP0038938A1; CA1156305A

Description

Es folgt nun die Beschreibung der Erfindung anhand

60 der Figuren.

Die F i g. 1 zeigt einen erfindungsgemäBen Überspan-

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter nungsableiter mit einer Funkenstrecke, deren plane

gemäß Oberbegriff des Hauptanspruchs. Scheibenelektroden 2, 3 durch ein ebenfalls planes

Durch die DE-OS 23 37 743 bzw. 26 27 648 sind Über- Scheibenisolierstück 6 auf Distanz gehalten sind. Die

spannungsableiter bekanntgeworden, wobei sich die 65 beiden Elektroden weisen in einem größeren Abstand

Uberschiagsteiie im Außenbereich entweder zwischen voneinander einen Durchmessersprung auf. Das Isolier-

den Mantelflächen der bevorzugt planen, schcibenför- stück 6 steht allseitig über den Rand der Elektroden-

migen Elektroden, deren Stirnflächen durch eine Isola- Stirnflächen 21 bzw. 31 hinaus, so daß eine Zündung als

gekrümmter Bogen 1 erfolgt, der jedoch alsbald, wie oben geschildert, nach außen in den Bereiche 1' abwandert. Das Abwandern wird unterstützt durch magnetische Kräfte des Bogenstromes. Durch das Isolierstück aus Hartgas, das bekanntlich bei Wärmeeinwirkung Löschgas abgibt, wird der Gasinnendruck des Zündbogens zusätzlich durch Frevwerden des Löschgases verstärkt, wodurch das Abwandern des Bogens nach außen unterstützt wir-J. An den-Elektrodenrand gedrängt ist der Bogen besser kühl- und blasbar (Löschung). Ein Abbrand an den äußeren Zonen der Elektroden beeinträchtigt die Funktion der Funkenstrecke nicht, an diesen Zonen ist genügend Material vorhanden. Dagegen sind die inneren Zonen der beiden-Elektroden, zwischen denen der Bogen gezündet wird, und die gegen Abbrand sehr empfindlich sind, aufgrund des schnellen Abwanderns des Bogens nach der Zündung geschützt, wodurch eine wesentlich längere Lebensdauer erreicht wird.

Die F i g. 2 zeigt eine weitere Ausgestaltung der Erfindung mit einer Doppelfunkenstrecke, die aus ebenen Scheibenelektroden 2, 3, 4 mit dazwischeniiegenrien Isolierstücken 6 gebildet wird. Die Elektroden weisen den gleichen Durchmesser auf, nur die beider, äußeren Elektroden haben in einem entfernteren Abstand zueinander einen Durchmessersprung. Erfindungsgemäß ragen die Isolierstücke über die angrenzenden Stirnflächen der Elektroden hinaus, indem sie einen um etwa zwei Isolierstückdicken größeren Durchmesser aufweisen. Um die Elektrodenanordnung ist eine Kammer 10 angeordnet, deren Wände aus einem Hohlzylinder 20, der mit der oberen äußeren Elektrode 2 verbunden ist, einer flachen Scheibe aus Isolierstoff 6/ und aus dem unteren Elektrodenfortsatz 40 der äußeren unteren Elektrode 4 gebildet wird. Die untere Isolierstoffscheibe 6/, die an dem Hohlzylinder 20 befestigt ist, weist öffnungen Sa auf, durch die die bei der Bogenentladung entstehenden Gase aus der Kammer 10 entweichen können. Die Innenseite des Hohlzylinders 20 ist teilweise mit Isolierstoff 6b, der vorteilhafterweise wie die Isolierstücke 6 aus Hartgas bestehen, ausgekleidet Diese erfindungsgemäße Überspannungsableiteranordnung ist besonders vorteilhaft, da die beiden zwischen den Elektroden 3 und 4 bzw. 2 und 3 gezündeten Bögen 1, die sich jeweils um die äußeren Wülste der Isolierstücke herum stark gekrümmt erstrecken, «ich sofort nach der « Zündung durch elektrische Kräfte zu einem gemeinsamen Bogen vereinigen, der jedoch, wie weiter oben geschildert, nach außen abgedrängt wird und vorwiegend zwischen den äußeren Rändern der Durchmessersprünge der beiden äußeren Elektroden brennt Dadurch, daß so ein Abbrand an diesen Randzonen die Funktion der Funkenstrecke nicht beeinträchtigt und daß der empfindliche Zündbereich gegen Abbrand geschützt ist, weil der Bogen nur in der Zündphase hier verweilt, weist dieser Überspannungsableiter eine lange Lebensdauer auf, woberin wenig aufwendiger Weise ein gutes Löschverhalten ermöglicht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

60

65

Claims

1 2 tionsschicht auf Abstand gehalten werden, oder zwi- Patentansprüche: sehen der Mantelfläche der einen und der Stirnfläche der anderen Elektrode ausbildet Bei diesem Oberspan-

1. Überspannungsableiter mit Funkenstrecke, wo- nungsableiter ist es von Vorteil, daß die beim Überbei sich zwischen den gegenüberliegenden Flächen 5 schlag entstehende Energie rasch abgeführt und somit der auf Abstand gehaltenen Elektroden ein Isolier- eine Explosionsgefahr gebannt werden kann. Nachteilig stück befindet, das bei Wärmeeinwirkung Löschgas ist jedoch das nicht ganz optimale Löschverhalten für abgibt (Hartgas), dadurch gekennzetch- Netz-Nachströme.

η e t, daß das Isolierstück (6) die Ränder, welche die Es ist auch schon vorgeschlagen worden (DE-OS Grenze zwischen gegenüberliegenden (21, 31) und 10 29 34 236), an den Bereich der Bogenentladung eine Seitenflächen (22, 32) bilden, mindestens bei einer Kammer anzuschließen, deren Wände Isolierstoff entElektrode (2, 3) überragt, derart, daß die Zündung halten, der unter Wärmeeinwirkung Löschgas abgibt der Funkenstrecke als Gleitentladung (Gleit-Bogen- (Hartgas), und die eine Austrittsöffnung aufweist, durch entladung) auf einem gekrümmten Weg entlang der welche die bei der Bogenentladung entstehenden Gase überstehenden Fläche des Isolierstücks (6) erfolgt 15 entweichen können. Dieser Überspannungsableiter ist

2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, da- zwar wesentlich verbessert gegenüber dem erstgenanndurch gekennzeichnet, daß die Überragung einen ten, seine Lebensdauer ist jedoch begrenzt durch Ab-Wert etwa von der Größenordnung des Abstands brand derjenigen Elektrodenteile, welche die Übermal) bzw. der Isolierstückdicke ^aufweist schlagstelle bei der Zündung bilden, bzw. durch Ab-

3. Überspannungsableiter nach einem der vorher- 20 brand des Hartgasisolierkörpers.

gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wetterhin ist in der den Oberbegriff des Anspruchs !

Doppel- (F · g. 2) oder Mehrfachfunkenstrecke. belegenden DE-OS 29 34 238 vorgeschlagen worden,

4. Überspannungsableiter nach einem der vorher- bei einer Funkenstrecke, deren Uberschiagsteiie außergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß halb einer die Elektrodenstirnflächen auf Abstand haldie Elektroden (2, 3 in F i g. 1 bzw. 2, 4 in F i g. 2) 25 tenden Isolationsschicht durch die Elektrodenseitenfläeinen Durchmessersprung aufweisen. chen gebildet wird, als Material für die Isolationsschicht

5. Überspannungsableiter nach einem der vorher- Hartgas zu wählen. Auch diese Konstruktion hat sich gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß bewährt es gilt jedoch ebenfalls das zuvor Gesagte,
sich an den Bereich (1,1') der Bogenentladung eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ei-Kammer (10) anschließt, die Wände aus Isolierstoff 30 nen unaufwendigen Überspannungsableiter mit verbes-(6Z^ aufweist, der unter Wärmeeinwirkung Löschgas sertem Löschverhalten für Netz-Nachströme und mit abgibt (Hartgas), und die eine Austrittsöffnung (8a) größerer Lebensdauer anzugeben.

aufweist, dur^n welche die bei der Bogenentladung Die Lösung der Erfindung erfolgt nach den im Patententstehenden Gase entweiche können. anspruch 1 angegebenen Mitteln.

6. Überspannungsableiter nach einem der vorher- 35 Durch den erfindungsgemäßen Überspannungsableigehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch schei- ter ergeben sich die Vorteile, daß die Zündung des Bobenförmige Elektroden (2, 3, 4) mit dazwischenlie- gens, etwa den kürzesten Feldlinien der Luftstrecke folgendem scheibenförmigem Abstandshalter (6). gend, auf gekrümmtem Wege, nämlich um das Isola-

7. Überspannungsableiter nach einem der vorher- tionsstück herum, erfolgt. Dieser gekrümmte Bogen ist gehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch rota- 40 nicht stabil, da er insbesondere in dem Bereich um das tionssymmetrische Anordnungen von Elektroden Isolationsstück herum nicht üem Feldiinienverlauf ent- und Abstandshalter. spricht Er wird sich daher einen Ortsverlauf suchen, bei

8. Überspannungsableiter nach Anspruch 5 bis 7, dem die Ladungsträger auf ihrem Wege zwischen den dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (10) dk: Elektroden den ganz in der Luft verlaufenden Feldlinien Elektrodenanordnung ringförmig umgibt, wobei die 45 folgen können. Der Bogen wird also von der Zündstelle Wände hohlzylinder- bzw. ringförmig ausgebildet wegwandern und sich zwischen Elektrodenflächen aufsind, bauen, die einen größeren Abstand voneinander haben.

9. Überspannungsableiter nach einem der Ansprü- Dadurch wird der empfindliche Zündbereich vor Abche 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- brand der Elektroden und auch des Isolierstoffes getrittsöffnung durch die offene Seite des Hohlzylin- 50 schützt. Die Funkenstrecke erhält dadurch eine längere ders bzw. durch Bohrungen oder Schlitze (Sa) in dem Lebensdauer. Dadurch, daß der Bogen in eine Zone, die Mantel bzw. in der Grundfläche des Hohlzylinders durch das Isolierstück nicht gestört ist, die aber auch gebildet wird. eine größere Länge aufweist, abgedrängt wird, wird der

10. Überspannungsableiter nach einem der vor- Bogen
hergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch 55

Elektroden (2,3,4) aus Metallegierungen mit hoher 1. leichter gelöscht und
Widerstandsfähigkeit gegen Abbrand. 2. besser gekühlt.