DE3727545C2 - Überspannungsableiter mit Aktivierungsmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Vakuumelektronik und ist bei gasgefüllten Überspannungsableitern anzuwenden, die eine Aktivierungsmasse und als Bestandteil dieser Masse ein Gettermaterial enthalten.

Bei einem bekannten Überspannungsleiter dieser Art, der in einem gasdichten Gehäuse wenigstens zwei Elektroden enthält, von denen wenigstens eine mit einer Aktivierungsmasse be­ schichtet ist (DE-OS 33 35 602), besteht die Aktivierungs­ masse aus einem Alkalimetall und einer Barium-Aluminium-Le­ gierung (BaAl) und enthält weiterhin einen Zusatz aus Wolfram und/oder Molybdän in Pulverform mit einer Korngröße zwischen etwa 0,2 und 50 µm. Diese Aktivierungsmasse kann bei Bedarf zusätzlich Nickel enthalten, um das Abdampfen von Elektroden­ material so weit wie möglich zu unterbinden.

Bei hohen Belastungen eines solchen bekannten Ableiters tre­ ten vor allem an und in der Nähe der Oberflächen der Elektro­ den sowie an dem in der Umgebung des Entladungsspalts liegen­ den Isolatormaterial starke elektrische Verluste auf. Diese Verluste führen zu einer Erwärmung bzw. Zerstörung der ent­ sprechenden Oberflächen, wodurch entweder im Material gebun­ dene Restgase oder Bestandteile des Materials der Elektroden des Aktivatormaterials und des Isolators frei werden. Diese Restgase oder Materialbestandteile erhöhen die Ansprechspan­ nungen des Ableiters deutlich, insbesondere wenn stark elek­ tronegative Gase wie Sauerstoff oder Sauerstoffverbindungen freigesetzt werden. Bisher eingesetzte Gettermaterialien, wie z. B. BaAl oder Al, besitzen zwar eine hohe Affinität zu den erwähnten Fremdgasen, haben aber andererseits einen so hohen Dampfdruck, daß sie bei erhöhter Belastung stark verdampfen und eine leitende Schicht auf dem Isolator erzeugen. Dies kann bis zum vorzeitigen Ausfall des Ableiters führen.

Um die Lebensdauer und die Stromtragfähigkeit eines gasgefüll­ ten Überspannungsableiters zu verbessern, ist bereits vorge­ schlagen worden, eine Aktivierungsmasse mit metallischem Barium-Aluminium als erster Komponente und mit Aluminium als zweiter Komponente zu verwenden, wobei die zweite, mit Einla­ gerungen der ersten Komponente versehene zweite Komponente auf die Elektroden aufgeschmolzen wird. Diese Aktivierungsmasse kann noch Zusätze aus der Gruppe Ni, Mo, Cu, Ag, Cr und Zr in einer Menge von nicht mehr als 40 Gew.% aufweisen (EP-0 242 580 A1, ältere Anmeldung).

Ausgehend von einem Überspannungsableiter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches (DE-OS 33 35 602) liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für beim Betrieb des Ableiters freigesetzte Fremdgase eine Gettersubstanz zu finden, welche einerseits eine genügend hohe Reaktionsfähigkeit mit Sauerstoff bzw. gasförmigen Sauerstoffverbindungen aufweist, andererseits jedoch bei den während der Entladung auftretenden Temperaturen nicht merkbar verdampft bzw. zerstäubt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Aktivierungsmasse frei von Barium-Aluminium ist und als Gettersubstanz metallisches Chrom enthält, wobei der An­ teil des Chrom in der Aktivierungsmasse nicht über 80% liegt. - Mit einer derart modifizierten Aktivierungsmasse wird einer­ seits eine ausreichende Getterwirkung für die genannten Fremd­ gase erreicht, andererseits weist Chrom einen so niedrigen Dampfdruck auf, daß auch bei erhöhter Belastung keine leitende Schicht auf dem Isolator erzeugt wird. - Für eine gleichmäßige Qualität ist es vorteilhaft, wenn das metallische Chrom in einer Korngröße von weniger als 250 µm vorliegt. Um eine hohe Langzeitkonstanz zu erreichen, wird der Anteil des Chroms in der Aktivierungsmasse bis etwa 80% gewählt.

Claims (1)

1. Überspannungsableiter mit wenigstens zwei in einem vaku­ umdichten Gehäuse angeordneten Elektroden, wobei auf wenig­ stens eine der Elektroden eine Aktivierungsmasse aufgebracht ist, der als Gettersubstanz für beim Betrieb des Ableiters freigesetzte Fremdgase ein Metallpulver beigemischt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierungsmasse frei von Barium-Aluminium ist und als Gettersubstanz metallisches Chrom enthält, wobei der Anteil des Chroms in der Aktivierungsmasse nicht über 80% liegt.