DE3038780A1

DE3038780A1 - Mikroblitzableiter

Info

Publication number: DE3038780A1
Application number: DE19803038780
Authority: DE
Inventors: Leon Georges Boulogne Franchet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-19
Filing date: 1980-10-14
Publication date: 1981-06-19
Also published as: FR2468201B1; GB2061644B; FR2468201A1; CH636473A5; GB2061644A; DE3038780C2; US4355345A

Description

Mikroblitzableiter

Die Erfindung betrifft einen Mikroblitzableiter mit großem Stromableitungsvermögen und betrifft insbesondere eine Schutzeinrichtung in Form eines Ableiters, mit dem Beschädigungen an elektrischen Schaltkreisen oder Anlagen durch mögliche StoßSpannungen oder starke Überlastungen vermieden werden sollen.

Es ist unerläßlich, allgemeine oder besondere elektrische Anlagen mit Schutzeinrichtungen zu versehen, um die schädlichen Auswirkungen einer Überladung zu vermeiden, für die derartige Anlagen nicht ausgelegt sind. Bisherige Schutzeinrichtungen sind als Sicherungen, Überladungsschutzröhren oder Blitzableiter bekannt. Ihre Aufgabe ist es, die Übertragung einer gefährlichen Überlastung an eine gegebene Anlage zu verhindern.

Die Anwendung dieser Art von Schutzeinrichtung ist von besonderem Interesse bei Anlagen wie Telefonleitungen und Telefonzentralen. Telefonzentralen und Telefonleitungen sind nämlich gegenüber Blitzschlag oder anderen Beanspruchungen besonders gefährdet, die durch induktive Überspannungen oder Überlastungen durch unbeabsichtigte Berührung zwischen einer Stromübertragungsleitung und einer Telefonleitung hervorgerufen werden können .

Um also Telefonleitungen und Telefonzentralen schützen zu können, ist es Pflicht, eine Schutzeinrichtung, die allgemein als Blitzableiter bezeichnet wird, zwischen jedem Leitungsdraht und Erde vorzusehen. Mit dem Ausdruck "Blitzableiter" wird meistens eine Einrichtung bezeichnet, die Elektroden aufweist, welche in einer mit gashaltiger Atmosphäre angefüllten Hülle angeordnet sind.

Ein Blitzableiter der genannten Art muß insbesondere die Eigenschaft haben, bei normalen Betriebsbedingungen der Leitung keinen Verlust hervorzurufen, d.h. einen unendlich großen Widerstand gegen den Stromfluß zu haben aber gleichzeitig auch, eine

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auftretende Überlastung auszuhalten und zur Erde abzuleiten, d.h. unterhalb eines vorherbestimmten Schwellenwerts einen schwachen Widerstand zu haben, insbesondere einen Widerstand, der niedriger ist als der der zu schützenden Schaltung, sowie ein gutes Stromableitungsvermögen.

Eine Entladungsröhre hat unterhalb einer Spannung, die als Zündspannung oder Durchschlagspannung bezeichnet wird, einen fast unendlich großen Widerstand'. Für Spannungswerte an den Anschlüssen der Entladungsröhre, die über der Zündspannung liegen, entlädt die Entladungsröhre und zeigt einen schwachen Widerstand. Eine solche Entladungsröhre kann also, vorausgesetzt ihre Konstruktion ist robust genug, große Überladungen aushalten und zur Erde ableiten. Der Wert der Durchschlagspannung oder Zündspannung laßt sich leicht durch den Abstand zwischen den Entladungselektroden im voraus bestimmen. Das Stromableitungsvermögen ist eine Funktion der Konstruktion der Röhre. Die Sicherheit und betriebliche Zuverlässigkeit von Telefonleitungen und Telefonschaltungen stellt eine weitere Anforderung an die genannten Schutzeinrichtungen, insbesondere die Blitzableiter. Der Blitzableiter muß immer dann kurzgeschlossen werden, wenn er nicht mehr betriebsfähig ist. Wenn dies Erfordernis nicht erfüllt wäre, zeigte nichts den Defekt der Schutzeinrichtung an, so daß die Leitung durch die erste auftretende Überlastung· zerstört würde. Dies kann nur auf eine einzige Weise vermieden werden, nämlich indem die Einrichtung selbst anzeigt, wenn sie defekt ist. Im Fall einer defekten Leitung muß zur Wiederherstellung des normalen Betriebs die fehlerhafte Schutzeinrichtung durch Austausch des ausgefallenen Bauelements repariert werden. Aus diesem G-rund muß das in Frage stehende Bauelement absolut kurzgeschlossen werden und kurzgeschlossen bleiben, solange es nicht seine Aufgabe erfüllen kann, gleichgültig aus welchem Grund es defekt geworden ist. Das Erden der Leitung macht es nötig, das ausgefallene Schutzelement zu ersetzen.

?.in den genannten Anforderungen genügender Blitzableiter ist in der französischen Patentschrift 75 06524 der Anmelderin

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"beschrieben. Dieser Blitzableiter weist insbesondere eine dichtabgeschlossene Hülle aus einem Metall auf, welches ein guter elektrischer Leiter und Wärmeleiter ist, z.B. aus Dilver, Aluminium oder Kupfer. Die Hülle ist mit einer inerten Atmosphäre, z.B. einem Gemisch der Edelgase Argon und Helium unter einem Druck von ca» 250 Torr gefüllt. Die Hülle ist durch einen Stopfen aus Isoliermaterial geschlossen, welches bei einer Temperatur unterhalb des Erweichungs- oder Schmelzpunktes der anderen Bestandteile des Blitzableiters weich wird. Eine erste Elektrode erstreckt sich durch den Stopfen und hat eine Entladungsfläche, die der Entladungsfläche einer zweiten Elektrode gegenüberliegt, welche im Innern der Hülle angeordnet ist.

Bei normalem Betrieb verhält sich dieser Blitzableiter wie alle Entladungsröhren, d.h. solange die Spannung an seinen Anschlüssen oder Klemmen unterhalb der Durchschlagspannung bleibt, verharrt er in Ruhe. Wenn die Spannung an den Anschlüssen dem Spannungswert der Durchschlagspannung gleicht, der durch den Abstand zwischen den beiden Elektroden bestimmt ist, kommt es zur Entladung. Dann kann der Blitzableiter einen Wechselstrom als nominalen Entladungsstrom im Gröl3enordnungsbereich von 5 A innerhalb einer bestimmten Zeit ableiten, im allgemeinen in mindestens ca. 50/1 (in Sekunden ausgedrückt), wobei I die in Ampere ausgedrückte Amplitude des Entladungsstromes entsprechend den Empfehlungen des Comite Oonsultatif International Telegraphiere et Telephonique ist (Bekanntmachung K12 - GOITT Genf, 1977).

Wenn der Betrieb nicht mehr normal ist, insbesondere wenn eine auftretende Überlastung deutlich höher ist als das bei der Herstellung des Blitzableiters vorgesehene Ableitevermögen, erfolgt eine vom normalen abweichende Erhitzung der Hülle. Die Innentemperatur der Hülle erreicht und übersteigt die Erweichungstempei'atur dse Stopfens, der dadurch seine feste Konsistenz verliert. Da der Innendruck niedriger liegt als der atmosphärische Druck, gibt das erweichte Material nach und wird ins Innere gezogen, wobei es die erste Elektrode mitnimmt. Durch diese Bewegung der angezogenen Elektrode wird der Ab-

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stand zwischen den Elektroden zunächst verkleinert und dann aufgehoben. Dadurch kommt es zu einem Kurzschluß zwischen den beiden Elektroden.

Der soweit beschriebene Blitzableiter entspricht also den bisherigen Erfordernissen. Angesichts der sich ändernden Bedürfnisse der Benutzer der genannten Schutzeinrichtungen müssen jedoch Blitzableiter geschaffen werden, deren Stromableitungsvermögen bis zu 20 A reicht. Bei nicht normalem Betrieb, d.h. wenn eine auftretende Überlastung das festgelegte Ableitevermögen deutlich übersteigt, muß der Blitzableiter schneller als bisher kurzgeschlossen werden, wobei die Temperatur der äußeren Hülle des Blitzableiters jedoch innerhalb vernünftiger Grenzen bleiben muß, damit die Anschlußelemente, beispielsweise Sicherungshalter nicht beschädigt werden.

Der in dem oben genannten französischen Patent beschriebene Blitzableiter, der entsprechend den bisherigen Erfordernissen hinsichtlich seines Stromableitungsvermögens ausgelegt ist, erfüllt nicht die zuletzt genannten Erfordernisse. Die Zeit bis zum Elektrodenschluß ist zu lang, als daß dieser Blitzableiter den zukünftigen Bedingungen in der Umgebung eines Blitzableiters gerecht werden könnte, z.B. einem einsteokbaren Kästchen aus thermoplastischem Kunststoff. Gerade weil der Zeitfaktor wichtig ist, wird jedoch andererseits der Bereich der äußeren Umhüllung des Blitzableiters in der Nähe des Elektrodenabstandes stark erhitzt. Die Temperatur in diesem Bereich übersteigt also die zulässigen Grenzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Blitzableiter der genannten Art zu schaffen, der den neuen Erfordernissen der Benutzer entspricht.

Der erfindungsgemäße Mikroblitzableiter, der eine Hülle, eine Öffnung in der Hülle, eine erste Elektrode, die sich durch die Öffnung erstreckt und eine erste Entladungsfläche im Innern der Hülle hat, einen zwischen der ersten Elektrode und der Hülle angeordneten Stopfen zum hermetischen Abschließen der

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Öffnung gegenüber der Elektrode, eine zweite Elektrode mit einer zweiten Entladungsflache im Innern der Hülle, die der ersten Entladungsfläche zugewandt ist, sowie eine die Hülle anfüllende Gasatmosphäre aufweist, zeichnet sich dadurch aus, daß die genannte erste Elektrode von einer Hülse bzw. einem Tubus umgeben ist, der mit der Elektrode in elektrischer Berührung -und in Wärmeberührung steht und aus einem schmelzbaren Material hergestellt ist, welches ein guter elektrischer Leiter und Wärmeleiter ist und dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daß jegliche übermäßige, vorherbestimmte Erwärmung der ersten Elektrode aufgrund nicht normaler Betriebsbedingungen des Mikroblitzableiters zu einem Schmelzen des Tubus führt und dadurch einen Kurzschluß zwischen den beiden Elektroden gewährleistet.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die erste Elektrode aus einem langgestreckten, verhältnismäßig dünnen zylindrischen Teil und einem abgeflachten Ende besteht, welches eine ziemlich große Entladungsfläche bietet, wobei die ganze Elektrode aus einem Metall hergestellt ist, welches gut leitfähig und geeignet ist, erhöhten Temperaturen standzuhalten, wodurch der Mikroblitzableiter ein großes Stromableitungsvermögen erhält.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Tubus in Wärmeberührung mit der hinteren Stirnfläche des abgeflachten Endes der eraten Elektrode steht.

Ein Merkmal der Erfindung ist es auch, daß ein Ende des Tubus der Rückseite des abgeflachten Endes der ersten Elektrode dicht zugeordnet ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Tubus aus einem Werkstoff hergestellt, dessen Austrittsarbeit geringer ist als die des Metalls, aus dem die erste Elektrode besteht»

Gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung entspricht der Außendurchmesser des Tubus höchstens dem Durchmesser des abgeflachten Endes der ersten Elektrode, so daß nur die beiden

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Elektroden an der Entladung teilnehmen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der stopfen aus einem Werkstoff hergestellt, welcher elektrisch isolierend wirkt, und der Werkstoff der Hülle, ist durch den Werkstoff des Tubus beim Schmelzen benetzbar.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Pig. 1 einen mittleren Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Blitzableiters; Pig. 2 einen mittleren Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 1 im Zustand des Kurzschlusses.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll zunächst anhand von Pig. 1 näher erläutert werden. Wie aus Pig. 1 hervorgeht, weist der Blitzableiter zwei Entladungselektroden 1 und 2 auf, sowie eine abgedichtete Hülle, die einen metallischen Teil enthält, welcher eine Seitenwand 3 und einen Boden 5 der becherförmigen Hülle bildet, sowie einen Teil, der einen Stopfen 7 bildet und aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff hergestellt ist, der zweckmäßigerweise so gewählt ist, daß er mit der Seitenwand 3 eine dichte Verbindung eingehen kann.

Die Entladungselektrode 1 erstreckt sich durch eine gasdichte Öffnung im isolierenden Material des Stopfens 7 in die Hülle. Der Stopfen selbst ist gegenüber der Seitenwand 3 der Hülle um seinen ganzen Umfang herum abgedichtet und sitzt auf dem Innenrand 8, 8· der Seitenwand. Der genannte Rand kann in Porm einer Schulter ausgebildet sein.

Derjenige Teil der Entladungselektrode 1 der sich im Innern der Hülle befindet, hat insgesamt· die Porm eines Nagels, d.h. er hat einen verhältnismäßig dünnen,langgestreckten,zylindrischen Teil H, der in einem zylindrischen Kopf 9 endet, dessen Durchmesser deutlich größer ist als der des zylindrischen Teils.

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Diese Elektrode ist aus einem Metall hergestellt, welches ein guter Leiter ist und erhöhten Temperaturen^standhält, z.B. aus Molybdän. \

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Die Entladungselektrode 2 ist vom Boden 5 #er Hülle gebildet.

Die inneren Endflächen 11 bzw. 6 der Entladungselektrode 1 bzw. 2 liegen in einem Elektrodenabstand der Größe L voneinander.

Es ist bekannt, daß eines der wichtigsten Merkmale von Blitzableitern, nämlich die sogenannte ZUnd- od#r Durchschlagspannung eine Punktion des Abstandes zwischen den Elektroden ist. Es liegt auf der Hand, daß diese Spannung mit zunehmender Länge dieses Abstandes steigt, und daß andererseits die Genauigkeit der jeweiligen Anordnung der Elektroden nicht unter einen Grenzwert absinken darf, der z.B. einigen Hundertstel Mil-

limeter entspricht. Deshalb ist es von Interesse, einen ziemlich großen Abstand zwischen den Elektroden vorzusehen, um die relative Genauigkeit zu verbessern. Um trotzdem eine Durchschlagspannung des Blitzableiters entsprechend den Erfordernissen im Gebrauch zu erhalten, wird deshalb die eine oder beide Endflächen der einander zugewandten Elektroden mit einer Beschichtung eines emittierenden Materials versehen, z.B. mit einem emittierenden Gemisoh aus Barium, Zirkon! und Aluminium. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Endfläche 11 des Kopfes 9 der Entladungselektrode 1 mit einet Schicht 15 aus Barium versehen. Die äußeren Abschnitte der^Entladungselektroden haben beispielsweise die Form von Stiften und sind in solcher Länge und Form vorgesehen, daß sie in besonderen Kontaktklemmen aufgenommen werden können, in denenidie Einrichtung gehalten werden soll. -;

Der blitzableiter gemäß Pig. 1 weist in Übereinstimmung mit einem wichtigen Merkmal, der Erfindung auch eiie Hülse bzw. einen Tubus 10 auf, der den. langgestreckten zylindrischen inneren Teil H der Entladungselektrode 1 umgibt. Dieser Tubus besteht aus einem schmelzbaren Werkstoff, der guter!elektrischer Leiter und guter Wärmeleiter ist und dessen Austrittsarbeit klei-

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ner ist als die der Elektrode. Hierzu eignet sich z.B. Messing. Der Innendurchmesser des Tubus entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser des länglichen zylindrischen Teils H der Entladungselektrode 1. Der Außendurchmesser entspricht höchstens

dem Durchmesser des Kopfes 9 dieser Elektrode. Ein Elide des Tu-ΐ

bus steht i!n Berührung mit der Hinterseite 12 des Kopfes 9, während sidh sein anderes Ende an der Innenfläche 1J. des isolierenden Stopfens 7 abstützt.

Der in Fig.; 1 gezeigte Blitzableiter wird wie folgt hergestellt: Zuri-ächst wird die Entladungselektrode 1 aus einem Metallstab, "Beim hier gewählten Ausführungsbeispiel aus Molybdän geformt. Di'e eine Endfläche 11 des Kopfes 9 dieser Elektrode wird anschließend mit einer Schicht aus einem emittierenden Material, vorzugsweise aus Barium versehen.

Dann wird dter Tubus 10 um den langgestreckten Teil 14 der Elektrode herum; angeordnet. Ebenso wird der isolierende Stopfen 7 angeordnet,! der in der Mitte ein Loch aufweist, in welches dasfreie Ende jier Entladungselektrode 1 eingesetzt wird.

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Die Anordnung aus Entladungselektrode 1, Tubus 10, Stopfen 7 wird auf einer Graphitplatte senkrecht angeordnet, wobei das freie Ende tier Entladungselektrode 1 in eines der in dieser Platte vorgesehenen Löcher eingesetzt wird. Unter der Wirkung der Schwerkraft wird die Anordnung in vertikaler Lage gehalten, wobei die Hinterseite 12 des Kopfes 9 der Elektrode sich am oberen Endet des Tubus abstützt.

Die Graphitplatte, die eine Vielzahl der in der genannten Weise ausgerüsteten Elektroden aufweist, wird dann in einen Ofen gegeben. Durcii entsprechende Wahl des glasartigen Materials für den Stopfen·und des schmelzbaren Materials für den Tubus wird im Ofen gleichzeitig eine Verbindung des Stopfens um den langgestreckten' zylindrischen Teil 14 der Elektrode und eine Lötverbindung des Tubus um die Molybdänelektrode herum erzielt. Mit dem füriden Tubus gewählten Messing ist das zu erreichen. Es ist wichtig, daß das Messinglöten mindestens zwischen dem

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oberen Ende des Tubus und der Hinterseite 12 des Kopfes 9 der Entladungsröhre erfolgt.

Gleichzeitig wird die Hülle ausgepumpt und anschließend mit einer inerten Atmosphäre 4 gefüllt, deren Druck so. eingestellt ist, daß er unter normalem atmosphärischem Druck liegt. Die inerte Atmosphäre besteht aus einem Gemisch aus Edelgasen, beispielsweise Argon und Helium unter einem Druck von z.B. 250 Torr, Sobald die Füllung den genannten Druckwert erreicht hat, wird die abdichtende Verbindung zwischen der Hülle und dem Stopfen 7 hergestellt, der bereits die Entladungselektrode 1 und den Tubus 10 trägt. Die Eindringtiefe der Elektrode wird in dem Moment eingestellt, in dem die dichte Verbindung des Stopfens hergestellt wird, und zwar so daß der Elektrodenabstand dem vorherbestimmten Schwellenwert für den Betrieb des Blitzableiters entspricht, wobei dieser Wert der der Durchschlagspannung Vo ist. Dieser Wert legt auch den Grenzwert der Spannung fest, die die zu schützenden Leitungen oder Schaltungen aushalten müssen.

Damit ist der Blitzableiter fertig und betriebsbereit.

Bei normalem Betrieb verhält sioh der Blitzableiter wie alle Entladungsröhren, d.h. solange die Spannung an seinen Anschlüssen unter der Durchschlagspannung Vo bleibt, bleibt der Blitzableiter inaktiv.

Sobald die Spannung an den Anschlüssen des Blitzableiters dem Wert Vo entspricht, erfolgt eine Entladung.

Da der Blitzableiter massive Elektroden aufweist, in Form der massiven Verlängerung des Kopfes 9 der nageiförmigen Entladungselektrode 1 und des Bodens 5 der Hülle für die Entladungselektrode 2, kann er großen Überlastungen standhalten, die er zur Erde ableitet, welche das Bezugspotential bildet, mit der der äußere Teil der Entladungselektrode 2 verbunden ist. Ea sei noch darauf hingewiesen, daß die Entladung ausschließlich zwi-

sehen den beiden Endflächen 6 und 11 der Entladungselektroden 1 und 2 bzw. 6 und 15 erfolgt, wenn die Endfläche 11 des Kopfes 9 mit einer Schicht 15 aus Barium versehen ist. Der Tubus, dessen Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes 9 und der außerdem aus einem Werkstoff besteht, dessen .Austrittsarbeit geringer ist als das der einander zugewandten Flächen der Elektroden, hat keinen Anteil an der Entladung.

Bei nicht normalen Arbeitsbedingungen des Blitzableiters werden seine beiden Elektroden kurzgeschlossen. Bei nicht normaler Betätigung, die insbesondere dann vorkommt, wenn die auftretende Überlastung das vorgesehene Ableitungsvermögen deutlich übersteigt, tritt eine nicht mehr normale Erwärmung der Elektroden ein.

Die Entladungselektrode 2, die vom Boden 5 der Hülle gebildet ist, kann diese Wärme leicht genug ableiten, wobei die verhältnismäßig massive Hülle als Wärmeabstrahier dient. Deshalb erfolgt der Wärmeanstieg der Hülle verhältnismäßig langsam, insbesondere wenn der Blitzableiter in freier Luft angeordnet ist. Das trifft jedoch nicht zu für die Entladungselektrode 1, deren Masse viel geringer ist, insbesondere in ihrem langgestreckten zylindrischen Teil H, und die im Innern der hermetisch abgedichteten Hülle angeordnet ist. Der aus glasartigem Isoliermaterial hergestellte Stopfen 7 seinerseits ist kein guter Wärmeleiter. Deshalb kann es zu einer übermäßig starken Erhitzung dieser Elektrode ebenso wie dei3 Inneren der Hülle kommen, wodurch mögliche Bauelemente, insbesondere aus Kunststoff in Anlage am Blitzableiter beschädigt werden können. Durch die Anordnung des Tubus 10 entsprechend der Erfindung werden jedoch diese schwerwiegenden Hachteile vermieden.

Der Tubus 10, der ein guter Wärmeleiter ist und mit der Entladungselektrode 1 in Berührung steht, nimmt eine Temperatur ähnlich der des Kopfes 9 der Entladungselektrode 1 an. Diese Temperatur erreicht und übersteigt dann den Schmelzpunkt des Materials, aus dem der Tubus hergestellt ist.

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Wenn der Erweichungspunkt dieses Werkstoffes erreicht ist, verliert der Tubus 10 seine feste Konsistenz, und unter der Wirkung der Oberflächenspannung bildet sich ein ringförmiger Auswuchs des Tubus in der Nähe des Kopfes 9 der Entladungselektrode. Diese überdicke des Tubus gerät mit der Innenwand der Hülle des Blitzableiters in Berührung, wie Pig. 2 zeigt. Dadurch wird ein Kurzschluß zwischen den beiden Entladungselektroden 1 und 2 an den Berührungspunkten 16 und 16' des Tubus mit der Seitenwand der Hülle hervorgerufen. Beim Auftreten des Kurzschlusses wird keine Wärme mehr im Innern der Hülle freigesetzt. Eine umsichtige Wahl von Werkstoffen für die Hülle einerseits und den Tubus andererseits ist nötig, damit an den Kontaktstelle η 16 und 16' Benetzung auftritt. Dann bleiben die Kontaktstellen 16 und 16' definitiv erhalten, auch wenn der Tubus 10 durch die Abkühlung der Hülle hart geworden ist.

Der erfindungsgemäße Blitzableiter hat also einen Widerstand von praktisch unendlich großem Wert solange die Spannung an seinen Anschlüssen unter einem vorherbestimmten Schwellenschutzwert Yo bleibt. Wenn der Wert der Spannung an seinen Anschlüssen den Wert Vo erreicht, wirkt er als geringer Widerstand,- der Ströme von großer intensität ableiten kann. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform kann mit dem Blitzableiter Gleichstrom bis zu 30 A abgeleitet werden, wobei die Restspannung an den Anschlüssen unter 20 y liegt. Er ist außerdem geeignet zur Ableitung von Stromwellen, bei denen die Impulse Spitzenwerte von 10 000 A (Welle 8/20) erreichen, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stoßwellen Intervalle von 30 Sekunden liegen. Er wird außer Betrieb gesetzt durch Dauerwechselstrom (50 Hz), dessen Intensität zwischen 5 und 50 A liegt. Die Zerstörung des Blitzableiters erfolgt zwangsläufig durch Elektrodenschluß, und es ist offenkundig, daß die Anordnung des Tubus so getroffen ist, daß die Lage des Blitzableiters beliebig ist.

Außerdem ist der Blitzableiter praktisch nicht entflammbar und die Außenwand seiner Hülle wird praktisch nicht übermäßig stark erhitzt. Der größte Teil der von der Entladungselektrode 1 bei Überlastung freigesetzten Wärme wird vom Tubus absorbiert, so

daß es zu einem raschen Schmelzen des Tubus und zu schnellerem Kurzschluß zwischen den Elektroden kommt, als bei den bisher bekannten Blitzableitern, wobei jedoch die massive Form der Elektroden dem Blitzableiter trotzdem ein größeres Stromableitungsvermögen gibt.

Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Stopfen 7 des Blitzableiters aus einem glasartigen Material hergestellt, dessen Schmelzpunkt niedriger liegt als der der anderen Bauelemente des Blitzableiters, abgesehen vom Tubus. Dadurch kann mit dem Elektrodenschluß durch das Schmelzen des Tubus ein Kursschluß der Elektroden gemäß der in der französischen Patentschrift 75 06524 beschriebenen Weise einhergehen: Die Erhöhung der Temperatur des Tubus wird auf den Stopfen übertragen. Die Temperatur des Stopfens erreicht den Schmelzpunkt. Wenn das Material des Stopfens erweicht wird, wird die Entladungselektrode 1 nicht mehr fest abgestützt sondern aufgrund des zwischen dem äußeren atmosphärischen Druck und dem Innendruck (250 Torr) bestehenden Unterschiedes ins Innere der Hülle gezogen.

Die Elektrode gelangt dadurch mit dem Boden der Hülle, der die zweite Elektrode bildet, in Berührung. Durch diese Anordnung ist beim erfindungsgemäßen Mikroblitzableiter ein zusätzliches Sicherheitselement verwirklicht.

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Claims

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

Orthstraße 12 ■ D-8000 München 60 · Telefon 832024/5

Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

C23 Pl D Claude S.A., 1-92103 Boulogne

Mikroblitzableiter

Priorität! 19. Oktober 1979 - Frankreich - 79 25 990

Patentansprüche

1.jMikroblitzableiter von großem Stromableitungsvermögen mit ei-

r Hülle, einer Öffnung in der" Hülle, einer ersten Elektrode, die sich durch die Öffnung erstreckt und eine erste Entladungsfläche im Innern der Hülle hat, einem zwischen der ersten Elektrode und der Hülle zur hermetischen Abdichtung der Öffnung um die Elektrode angeordneten Stopfen, einer zweiten Elektrode, die eine zweite Entladungsfläche im Innern der Hülle hat, welche der ersten Entladungsflache zugewandt ist, und einer Gasatmosphäre, die die Hülle füllt,

dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode von einem Tubus in elektrischer und thermischer Berührung mit der Elektrode umgeben ist, daß der Tubus aus einem schmelzbaren Material besteht, welches ein guter elektrischer und thermischer Leiter ist und dessen Schmelzpunkt so gewählt ist, daß jede vorherbestimmte übermäßige Erhitzung der ersten Elektrode aufgrund nicht normaler Betriebsbedingungen des Mikroblitzableiters zum Schmelzen des Tubus führt und dadurch das Kurzschließen der beiden Elektroden gewährleistet.

2. Mikroblitzableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode

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von einem relativ dünnen, langgestreckten, zylindrischen Teil und einem flachen Ende gebildet ist, welches eine verhältnismäßig große Entladungsfläche darstellt, und daß die Elektrode aus einem gut leitfähigen Metall besteht und erhöhten Temperaturen standhält, was dem Mikroblitzableiter ein großes Stromableitungsvermögen verleiht. .

3. Mikroblitzableiter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus mit der Rückseite des flachen Endes der ersten Elektrode in Wärmeberührung steht.

4. Mikroblitzableiter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende des Tubus der Rückseite des flachen Endes der ersten Elektrode eng zugeordnet ist.

5. Mikroblitzableiter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Tubus aus einem Werkstoff hergestellt ist, dessen Austrittsarbeit geringer ist als die des Metalls, aus dem die erste Elektrode gebildet ist.

6. Mikroblitzableiter nach Anspruch 3>

dadurch g ekennz e i ohne t, daß der Außendurchmesser des Tubus höchstens dem Durchmesser des flachen Endes der ersten Elektrode entspricht, so daß nur die beiden Elektroden an der Entladung teilnehmen.

V, Mikroblitaableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen aus einem Werkstoff hergestellt ist, der elektrisch isolierend wirkt.

8. Mikroblitzableiter nach Anspruch 7, dadurch g ekennz e ichnet, daß der Werkstoff der Hülle durch den schmelzenden Werkstoff des Tubus benetzbar ist. .

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