Die
vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Vorrichtungen zum
Schutz von elektrischen Leitungen und/oder elektrischen Geräten gegen
kurzzeitige Überspannungen.The
The present invention relates to the field of devices for
Protection of electrical wiring and / or electrical equipment against
short-term surges.
Die
vorliegende Erfindung betrifft genauer eine Vorrichtung, die einen
Blitzableiter mit einer starken Energieaufnahmekapazität bildet.The
The present invention more particularly relates to a device comprising a
Lightning conductor with a strong energy absorption capacity forms.
Die
meisten bisher vorgeschlagenen Schutzvorrichtungen gegen Überspannungen
sind auf Basis eines Varistors oder einer Entladefunkenstrecke bzw. einer
Kombination der beiden gebildet.The
Most previously proposed protection against surges
are based on a varistor or a discharge spark gap or a
Combination of the two formed.
In
der heutigen Zeit sind nur die Entladefunkenstrecken mit einem geringen
Platzbedarf vereinbar.In
At the present time, only the discharge sparks are at a low level
Space requirement compatible.
Jedoch
wird nach dem Zünden
der Entladefunkenstrecke oft ein sehr schwer zu löschender
Folgestrom erzeugt, vor allem nach Aufnahme einer starken Blitzenergie.however
will after ignition
Often the discharge spark gap is very difficult to extinguish
Follow-up generated, especially after receiving a strong flash energy.
Verschiedene
Lösungen
wurden bereits vorgeschlagen, um zu versuchen, diesen Nachteil zu
beseitigen.Various
solutions
have already been suggested to try to overcome this disadvantage
remove.
In
diesem Punkt kann beispielsweise auf folgende Dokumente Bezug genommen
werden:
- – FR-A-2
293 050, das eine Lichtbogentrennvorrichtung beschreibt, umfassend
zwei Hörner,
die am Ende mit einer Lichtbogenlöschkammer in Form eines geschlitzten
Rohres versehen sind, dessen Wände
aus einem Material hergestellt sind, das ein Gas freisetzen kann,
um eine entionisierende Wirkung auf eine Lichtbogenbahn auszuüben, und
bei der spiral förmige
oder ringförmige
Hilfselektroden vorgesehen sind.
- – FR-A-676
756, das eine Schutzvorrichtung beschreibt, umfassend zwei Elektroden,
die in einem Abstand zueinander mit Hilfe einer perforierten Isolierplatte
gehalten werden, und bei der die Unterbrechung eines Stroms mit
Hilfe von mindestens einer Schmelzsicherung gewährleistet wird.
- – DE-A-624431,
das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, umfassend zwei Hörner, die
von einer alternierenden Folge von elektrisch leitenden Zonen, beispielsweise
aus Kupfer, und wenig leitenden Zonen, beispielsweise aus Kohlenstoff
oder Nickel-Chrom
gebildet sind.
- – US-A-1483540,
das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, umfassend Hörner, die
mit einem leitenden Oxid überzogen
sind, das derart vorgesehen ist, dass es durch eine Temperaturerhöhung in
ein anderes Oxid mit größerem elektrischem Widerstand
umgewandelt werden kann.
- – DE-A-184505,
das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, umfassend zwei Hörner, deren
Basis aus einem gut leitenden Material gebildet ist, und deren Enden
aus einem Material mit einem höheren
Widerstand gebildet sind.
- – DE-A-2
513 242, das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, umfassend zwei
Hörner,
die mit einem gelochten Gehäuse
versehen sind, das ein verdampfbares Material enthält.
- – US-A-2
608 599, das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, umfassend zwei
Elektroden, die aus einem Material hergestellt sind, das ein Gas
unter der Einwirkung eines Lichtbogens erzeugen kann, und die zueinander
divergierend sind, so dass das erzeugte Gas den Lichtbogen ausbläst, und
- – EP-A-0
062 816, das eine Entladefunkenstrecke beschreibt, die aus zwei
Hörnern
besteht, die von Lichtbogenlöschmaterialien
gebildet oder umhüllt sind.
For example, reference may be made to the following documents: - FR-A-2 293 050 which describes an arc separator comprising two horns provided at the end with an arc extinguishing chamber in the form of a slotted tube whose walls are made of a material capable of releasing a gas to give a deionizing effect to exert on an arc path, and are provided in the helical or annular auxiliary electrodes.
- - FR-A-676 756, which describes a protective device comprising two electrodes, which are held at a distance from one another by means of a perforated insulating plate, and in which the interruption of a current by means of at least one fuse is ensured.
- DE-A-624431 which describes a discharge spark gap comprising two horns formed by an alternating sequence of electrically conductive zones, for example of copper, and of low-conductivity zones, for example of carbon or nickel-chromium.
- US-A-1483540 describing a discharging spark gap comprising horns coated with a conductive oxide provided such that it can be converted by a temperature increase into another oxide having a higher electrical resistance.
- DE-A-184505 describing a discharging spark gap comprising two horns whose base is formed of a highly conductive material and whose ends are formed of a material having a higher resistance.
- DE-A-2 513 242 which describes a discharge spark gap comprising two horns provided with a perforated housing containing a vaporizable material.
- US-A-2 608 599 which describes a discharge spark gap comprising two electrodes made of a material capable of generating a gas under the action of an arc and diverging with each other such that the generated gas blows out the arc , and
- EP-A-0 062 816, which describes a discharging spark gap consisting of two horns formed or encased by arc extinguishing materials.
Das
Dokument DE-A-1 924 063 beschreibt eine Entladefunkenstrecke nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The
Document DE-A-1 924 063 describes a discharge spark gap
the preamble of claim 1.
Dennoch
ist keine dieser bekannten Lösungen
vollkommen zufrieden stellend, insbesondere unter starkem Strom.Yet
is not one of these known solutions
completely satisfactory, especially under heavy current.
So
ist im Allgemeinen der Netzschutz zu aktivieren, um die Unterbrechung
des Folgestroms sicher zu stellen, was für die Kontinuität des Betriebs nicht
gut ist.So
In general, the network protection is to enable the interruption
continuity of the stream, which is not for the continuity of the operation
good is.
Die
vorliegende Erfindung soll nun neue Mittel mit starker Energieaufnahmekapazität vorschlagen,
die derart ausgeführt
sind, dass sie ein natürliches
Löschen
eines Folgestroms ermöglichen.The
The present invention is now intended to propose new means with a high energy absorption capacity.
which carried out so
are they a natural one
Clear
enable a follow-on stream.
Dieses
Ziel wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung mit einer Funkenstreckenvorrichtung gemäß dem beiliegenden
Anspruch 1 erreicht.This
The object is within the scope of the present invention with a spark gap device according to the enclosed
Claim 1 reached.
Nach
einem vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die
beiden Streifen aus einem verformbaren Material hergestellt.To
an advantageous feature of the present invention are the
both strips made of a deformable material.
Nach
einem weiteren vorteilhaften Merkmal der vorliegenden Erfindung
sind Mittel zum Lichtbogenlöschen
gegenüber
dem Zwischenraum, der zwischen den beiden Elektroden definiert ist,
vorgesehen.To
a further advantageous feature of the present invention
are means of arc extinguishing
across from
the gap defined between the two electrodes,
intended.
Weitere
Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus
dem Studium der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen hervor, die als nicht einschränkende Beispiele
dienen, wobei:
- 1 eine Längsschnittansicht
einer Schutzvorrichtung in Ruheposition darstellt,
- 2 eine ähnliche
Ansicht von derselben Vorrichtung in einer zweiten Position nach
Verformung der Elektrodenstützstreifen
unter der Wirkung eines Lichtbogens darstellt,
- 3 eine Querschnittansicht von derselben Vorrichtung
zeigt,
- 4 eine Längsschnittansicht
von einer Vorrichtung nach einer ersten Ausführungsart der vorliegenden
Erfindung in Ruheposition darstellt,
- 5 eine Längsschnittansicht
von einer Vorrichtung nach einer zweiten Ausführungsart der vorliegenden
Erfindung in Ruheposition darstellt, und
- die 6 und 7 ähnliche
Ansichten von derselben Vorrichtung in Arbeitspositionen mit geringem
Strom bzw. mit starkem Strom darstellen.
Further features, objects, and advantages of the present invention will become apparent from a reading of the following detailed description with reference to the accompanying drawings, given as non-limiting examples, wherein: - 1 a longitudinal sectional view of a protective device in rest position,
- 2 a similar view of the same device in a second position after Verfor represents the electrode support strips under the action of an arc,
- 3 shows a cross-sectional view of the same device,
- 4 FIG. 3 shows a longitudinal sectional view of a device according to a first embodiment of the present invention in the rest position, FIG.
- 5 a longitudinal sectional view of a device according to a second embodiment of the present invention in rest position, and
- the 6 and 7 represent similar views of the same device in low current or high current working positions.
In
den beiliegenden 1 bis 3 ist eine Funkenstreckenvorrichtung
dargestellt, die ein Gehäuse 100 umfasst,
in dem sich zwei Streifen 110 befinden, die jeweils eine
Elektrode 150 tragen.In the enclosed 1 to 3 a spark gap device is shown, which is a housing 100 includes, in which two strips 110 each one electrode 150 wear.
Das
Gehäuse 100 kann
Gegenstand von zahlreichen Ausführungsarten
sein.The housing 100 can be the subject of numerous embodiments.
Vorzugsweise
ist das Gehäuse 100 derart ausgeführt, dass
es eine Befestigung auf einer Trägerschiene,
wie beispielsweise einer genormten DIN-Schiene, ermöglicht.Preferably, the housing 100 designed such that it allows attachment to a support rail, such as a standard DIN rail.
Zu
diesem Zweck hat das Gehäuse 100 vorzugsweise
eine allgemeine parallelflache Form.For this purpose, the housing has 100 preferably a general parallelepiped shape.
Genauer
hat das Gehäuse 100 vorzugsweise
eine allgemeine abgeflachte Form, die auf einem Längsrand 101 eine Ausstülpung 102 aufweist,
deren Kontur selbst im Wesentlichen parallelflach ist.Exactly the case has 100 preferably a general flattened shape resting on a longitudinal edge 101 a protuberance 102 has, whose contour is itself substantially parallelepiped.
Die
beiden Hauptseiten des Gehäuses 100 sind
in 3 unter den Bezugszeichen 103 und 104 zu
sehen.The two main sides of the case 100 are in 3 under the reference numbers 103 and 104 to see.
Das
Gehäuse 100 ist
vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt.
Vorzugsweise ist das Gehäuse 100 aus
einem selbstlöschenden
Material hergestellt oder mit einem solchen überzogen, d.h. einem Material,
das ein Gas erzeugen kann, das das Löschen des Lichtbogens begünstigt,
wenn dieses Material von einem Lichtbogen beaufschlagt wird.The housing 100 is preferably made of an electrically insulating material. Preferably, the housing 100 made of or coated with a self-extinguishing material, ie a material capable of generating a gas which promotes the extinction of the arc when this material is acted upon by an arc.
Die
Streifen 110 sind vorzugsweise symmetrisch zu einer Mittelebene
P, die auf die Hauptseiten 103, 104 senkrecht
steht und selbst eine Symmetrieebene für die Ausstülpung 102 bildet.The Stripes 110 are preferably symmetrical to a median plane P which points to the main sides 103 . 104 is vertical and even a plane of symmetry for the protuberance 102 forms.
Die
Streifen 110 sind aus einem elektrisch leitenden Material
hergestellt.The Stripes 110 are made of an electrically conductive material.
Nach
der besonderen und nicht einschränkenden
in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform
ist jeder Streifen 110 aus drei Abschnitten 112, 114 und 116 gebildet,
die im Wesentlichen geradlinig sind.After the special and non-limiting in the 1 to 3 illustrated embodiment, each strip 110 from three sections 112 . 114 and 116 formed, which are substantially rectilinear.
Die
beiden ersten Abschnitte 112 sind koplanar und an den zweiten
Längsrand 105 des
Gehäuses 100 angrenzend,
d.h. an jenen, der der Ausstülpung 102 gegenüber liegt.
Sie sind derart ausgeführt, dass
sie als Anschluss an die zu schützenden
elektrischen Leitungen oder Geräte
dienen.The first two sections 112 are coplanar and at the second longitudinal edge 105 of the housing 100 adjacent, ie to those of the protuberance 102 is opposite. They are designed so that they serve as a connection to the electrical cables or devices to be protected.
Die
zweiten Abschnitte 114 sind zueinander zur Mitte des Gehäuses 100 ausgehend
vom inneren Ende der vorgenannten Abschnitte 112 konvergierend.The second sections 114 are to each other to the center of the housing 100 starting from the inner end of the aforementioned sections 112 converging.
Schließlich verlängern die
dritten Abschnitte 116 die zweiten Abschnitte 114 und
sind zueinander divergierend, wobei sie sich von den zweiten Abschnitten 114 entfernen.
Diese dritten Abschnitte 116 zeigen in Ruhestellung in
Richtung der Winkel der Ausstülpung 102.
Als nicht einschränkendes
Beispiel bilden die dritten Abschnitte 116 in Ruhestellung
typischerweise zwischen sich einen Winkel von ungefähr 60°.Finally, extend the third sections 116 the second sections 114 and are divergent to each other, being different from the second sections 114 remove. These third sections 116 show at rest in the direction of the angle of the protuberance 102 , As a non-limiting example, the third sections form 116 at rest, typically between them an angle of about 60 °.
Die
dritten Abschnitte 116 tragen jeweils eine Elektrode 150 auf
ihren gegenüber
liegenden Flächen.
So sind die Elektroden 150 in Ruhestellung V-förmig zueinander
geneigt. Noch genauer sind die Elektroden 150 zueinander
ausgehend vom Entstehungspunkt des Lichtbogens divergierend, d.h.
ausgehend von ihrem Ende nahe der Stromzufuhr.The third sections 116 each carry an electrode 150 on their opposite surfaces. So are the electrodes 150 at rest V-shaped inclined to each other. Even more accurate are the electrodes 150 to each other starting from the point of origin of the arc diverging, ie, starting from its end near the power supply.
Vorzugsweise
ist jede Elektrode 150 von einem kreisförmigen Plättchen gebildet, die auf dem dritten
Abschnitt eines Streifens 110 durch jedes geeignete Mittel,
beispielsweise Schweißen,
Nieten (wie in den beiliegenden Figuren dargestellt) oder alle gleichwertigen
Mittel, befestigt ist.Preferably, each electrode is 150 formed by a circular plate on the third section of a strip 110 by any suitable means, such as welding, riveting (as shown in the accompanying figures) or all equivalent means.
Die
Elektroden 150 müssen
natürlich
aus einem elektrisch leitenden Material, das einem Lichtbogen standhält, hergestellt
sein, d.h. das eine gute Widerstandsfähigkeit aufweist, wenn es einem
Lichtbogen ausgesetzt ist.The electrodes 150 Of course, they must be made of an electrically conductive material that can withstand an arc, that is, that has good resistance when exposed to an arc.
Die
Elektroden 150 können
aus einem lichtbogenlöschenden
Material hergestellt sein, wie vorher beim Gehäuse 100 angeführt.The electrodes 150 can be made of an arc extinguishing material, as before the case 100 cited.
Nach
einer Variante kann ein Überzug
aus einem lichtbogenlöschenden
Material direkt auf die Elektroden 150 aufgebracht sein.According to a variant, a coating of an arc-quenching material directly on the electrodes 150 be upset.
Natürlich ist
die Geometrie der Streifen 110 und der Elektroden 150,
die in den beiliegenden Figuren dargestellt sind, keinesfalls als
einschränkend
zu betrachten.Of course, the geometry of the stripes 110 and the electrodes 150 , which are shown in the accompanying figures, in no way to be considered as limiting.
Bei
Betrachtung der 1 bis 3 ist auch festzustellen,
dass die Funkenstreckenvorrichtung ferner zwei starre Stützen 160 für die Streifen 110 umfasst.
Diese sind vorzugsweise geradlinig, zueinander parallel und zur
vorgenannten Mittelebene P symmetrisch.Looking at the 1 to 3 It should also be noted that the spark gap device also two rigid columns 160 for the stripes 110 includes. These are preferably rectilinear, parallel to each other and symmetrical to the aforementioned center plane P.
Die
Stützen 160 können auch
aus einem lichtbogenlöschenden
Material hergestellt oder mit einem solchen überzogen sein.The pillars 160 may also be made from or coated with an arc extinguishing material.
Die
Basis der Stützen 160 ist
auf dem zweiten Längsrand 105 des
Gehäuses 100 befestigt.The base of the columns 160 is on the second longitudinal edge 105 of the housing 100 attached.
Ihre
Spitze 162 dient als Auflage für den zweiten Abschnitt 114 eines
zugehörigen
Streifens 110 in der Nähe
der Verbindungszone zwischen den zweiten und dritten Abschnitten 114/116.
Zu diesem Zweck ist die Spitze 162 der Stützen 160 vorzugsweise
abgeschrägt
in Bezug auf die Mittelebene P ausgebildet, und zwar mit einer solchen
Abschrägung, die
in Ruhestellung mit jener der zweiten Abschnitte 114 zusammenfällt.Your tip 162 serves as a support for the second section 114 an associated strip 110 near the connection zone between the second and third sections 114 / 116 , For this purpose, the top is 162 the supports 160 preferably beveled with respect to the median plane P formed, with such a chamfer in the rest position with that of the second sections 114 coincides.
Ferner
umfasst das in den beiliegenden Figuren dargestellte Gehäuse 100 einen
Funkenschutzkamin 170, der die zweiten und dritten Abschnitte 114, 116 sowie
die Elektroden 150 und die Stützen 160 umgibt.Furthermore, the housing shown in the accompanying figures comprises 100 a spark protection chimney 170 , the second and third sections 114 . 116 as well as the electrodes 150 and the supports 160 surrounds.
Vorzugsweise
ist dieser Kamin 170 von zwei ebenen, zueinander parallelen
Hauptwänden 172, 174 gebildet,
die die Seitenwände
der Ausstülpung 102 verlängern. Der
Kamin 170 ist vorzugsweise aus einem lichbogenlöschenden
Material hergestellt oder mit einem solchen überzogen.Preferably, this fireplace 170 of two flat, parallel main walls 172 . 174 formed, which are the side walls of the protuberance 102 extend. The chimney 170 is preferably made of an arc extinguishing material or coated with such.
Natürlich sind
die Wände 172, 174 an
ihrer der Ausstülpung 102 gegenüber liegenden
Basis mit Ausschnitten 173 versehen, die den Durchgang
der zweiten Abschnitte 114 bei freier Verformbarkeit, wie später erklärt, gestatten.Of course the walls are 172 . 174 at her the protuberance 102 opposite base with cutouts 173 provided the passage of the second sections 114 with free deformability, as explained later.
Ferner
umfasst das Gehäuse 100 Zuglöcher 106,
um das Entweichen der unter der Wirkung eines elektrischen Lichtbogens
im Inneren des Gehäuses 100 erzeugten
Gase zu ermöglichen.
Als nicht einschränkendes
Beispiel können
solche Zuglöcher
in den Seitenwänden
der Ausstülpung 102 parallel
zur Mittelebene P und senkrecht auf der Längsebene 101 vorgesehen
sein.Furthermore, the housing comprises 100 Zuglöcher 106 To prevent the escape of under the action of an electric arc inside the case 100 to allow generated gases. As a non-limiting example, such draw holes may be in the sidewalls of the protuberance 102 parallel to the median plane P and perpendicular to the longitudinal plane 101 be provided.
So
sind die beiden Elektroden 150 in Ruhestellung in der Luft
angeordnet.So are the two electrodes 150 at rest in the air.
Die
Funktion der soeben beschriebenen Funkenstreckenvorrichtung ist
im Wesentlichen folgende.The
Function of the spark gap device just described is
essentially the following.
Bei
einer Überspannung
zwischen den Klemmen einer zu schützenden Leitung oder eines zu
schützenden
Geräts,
die mit einer solchen parallel geschalteten Schutzvorrichtung ausgestattet
sind, erfolgt eine Zündung
zwischen den Elektroden 150.In the event of an overvoltage between the terminals of a line to be protected or a device to be protected equipped with such a protective device connected in parallel, an ignition occurs between the electrodes 150 ,
Dieser
Lichtbogen wird dann mit dem Folgestrom versorgt. Der von den beiden
Elektroden 150 gebildete Winkel erleichtert, dass sich
der Lichtbogen, der von den elektrodynamischen Kräften erzeugt
wird, nach oben, d.h. bei Annäherung
an die Ausstülpung 102 des
Gehäuses 100,
streckt.This arc is then supplied with the follow current. The one of the two electrodes 150 formed angle facilitates that the arc, which is generated by the electrodynamic forces, upwards, ie when approaching the protuberance 102 of the housing 100 , stretches.
Folglich
erhöht
sich der Widerstand des Lichtbogens und führt zu einer Verringerung des
Folgestroms und begünstigt
so seine Löschung.consequently
elevated
the resistance of the arc and leads to a reduction of the
Followed streams and favors
so its extinction.
Ferner
sind die Streifen 110 vorzugsweise aus einem unter der
Wirkung eines zwischen den Elektroden 150 gebildeten Lichtbogens
verformbaren Material hergestellt. So werden die Elektroden 150 ferner
automatisch gespreizt, wenn ein elektrischer Lichtbogen zwischen
ihnen entsteht, was das Löschen
des Folgestroms weiter begünstigt.Further, the stripes 110 preferably one under the action of one between the electrodes 150 formed arc formed deformable material. This is how the electrodes become 150 also automatically spread when an electric arc is created between them, which further favors the deletion of the secondary stream.
Bei
vergleichender Betrachtung der 1 und 2 ist
somit zu sehen, dass unter der Wirkung eines elektrischen Lichtbogens,
der zwischen den Elektroden 150 entsteht, sich der Abstand
zwischen der Basis der Elektroden 150 von einem geringen Wert
e1 in Ruhestellung (siehe 1) auf einen
höheren
Wert e2 ändert,
wenn ein elektrischer Lichtbogen entsteht (siehe 2).In comparative consideration of 1 and 2 is thus seen to be under the action of an electric arc between the electrodes 150 arises, the distance between the base of the electrodes 150 of a low value e1 at rest (see 1 ) changes to a higher value e2 when an electric arc is generated (see 2 ).
Eventuell
kann die Verformung der Streifen 110 (Spreizen beim Entstehen
eines elektrischen Lichtbogens) auf die elektrodynamischen Kräfte zurückgehen,
die beim Entstehen eines solchen Lichtbogens entwickelt werden.
Die Rückführung der Streifen 110 in
die Ruheposition kann durch die innere Elastizität der Streifen 110 oder
mit Hilfe von zusätzlichen
elastischen Rückstellmitteln,
wie beispielsweise tarierten Federn, erzielt werden, die die Streifen
im Bereich der zweiten Abschnitte 114 in ihre in 1 dargestellte
Ruheposition führen.Eventually, the deformation of the strips 110 (Spreading the emergence of an electric arc) are due to the electrodynamic forces that are developed when such an arc arises. The return of the stripes 110 in the rest position can be due to the internal elasticity of the strips 110 or by means of additional elastic return means, such as tared springs, which are the strips in the region of the second sections 114 in her in 1 shown rest position lead.
Vorzugsweise
werden die Streifen 110 jedoch unter der Wirkung der in
den Streifen 110 hervorgerufenen Erwärmung durch das Durchfließen des
Stroms durch sie zu den Elektroden 150 spreizend verformt.Preferably, the strips 110 however, under the effect of in the strip 110 Warming caused by the passage of current through them to the electrodes 150 deformed by spreading.
Überdies
sind die Streifen 110 vorzugsweise derart ausgeführt, dass
sie bei Umgebungstemperatur durch ihre intrinsischen Eigenschaften
die Ruheposition wieder einnehmen.Moreover, the stripes 110 preferably designed such that they resume the rest position at ambient temperature by their intrinsic properties.
Zu
diesem Zweck können
die Streifen 110 beispielsweise aus wärmeempfindlichen Bimetallen oder
aus einem Material mit Formgedächtnis
sein.For this purpose, the stripes can 110 for example, from heat-sensitive bimetals or from a shape memory material.
Die
Verwendung von Bimetall oder einem Material mit Formgedächtnis ermöglicht es,
die Verformung der Streifen 110 von der nahe benachbarten Ruheposition,
die in 1 dargestellt ist, in eine gespreizte Position
beim Entstehen eines elektrischen Lichtbogens, wie in 2 dargestellt,
zu verbessern, bei automatischer Rückführung in die Ruheposition, wenn
dieser Lichtbogen nicht mehr vorhanden ist.The use of bimetal or a shape memory material allows the Ver forming the stripes 110 from the near neighboring resting position, which in 1 is shown in a spread position upon the occurrence of an electric arc, as in 2 shown to improve, with automatic return to the rest position when this arc is no longer present.
Es
ist anzumerken, dass die Verformung der Streifen 110 im
Wesentlichen im Bereich der zweiten Abschnitte 114 der
Streifen 110 erfolgt, wie dies bei vergleichender Betrachtung
der 1 und 2 zu sehen ist.It should be noted that the deformation of the strips 110 essentially in the area of the second sections 114 the stripe 110 takes place, as is the case with comparative analysis of the 1 and 2 you can see.
Wie überdies
in den beiliegenden Figuren zu sehen ist, ist das Gehäuse 100 vorzugsweise
auf seiner Innenseite mit einer Gasumlenkplatte 190 versehen,
die gegenüber
dem Zwischenraum zwischen den beiden Elektroden 150 angeordnet
ist. Genauer ist diese Gasumlenkplatte 190 auf der Seite
der Elektroden 150 angeordnet, zu der der Lichtbogen getrieben
wird. So ist nach einer besonderen, in den beiliegenden Figuren
dargestellten Ausführungsart
die Gasumlenkplatte 190 auf der Innenseite der Ausstülpung 102 angeordnet.As can also be seen in the accompanying figures, the housing is 100 preferably on its inside with a Gasumlenkplatte 190 provided opposite to the gap between the two electrodes 150 is arranged. More precisely, this gas deflection plate 190 on the side of the electrodes 150 arranged, to which the arc is driven. Thus, according to a particular, illustrated in the accompanying figures embodiment, the Gasumlenkplatte 190 on the inside of the protuberance 102 arranged.
Die
Gasumlenkplatte 190 ist vorzugsweise aus einem lichtbogenlöschenden
Material hergestellt oder mit einem solchen überzogen.The gas deflection plate 190 is preferably made of or coated with an arc-quenching material.
Wie
vorher für
das Gehäuse 100,
die Elektroden 150 und die Stützen 160 beschrieben,
wird ein solches lichtbogenlöschendes
Material nicht aufgebraucht, sondern gibt eine Substanz ab, die
die Löschung
des Lichtbogens begünstigt.As before for the case 100 , the electrodes 150 and the supports 160 described, such an arc-extinguishing material is not used up, but gives off a substance that promotes the extinction of the arc.
In 4 ist
eine erste Ausführungsform
dargestellt, in der zur Gänze
die vorher beschriebenen Mittel wieder zu finden sind und die sich
von der Ausführungsform
der 1 bis 3 nur dadurch unterscheidet,
dass nach 4 die Funkenstreckenvorrichtung
ferner eine Litze 200 aus einem biegsamen, elektrisch leitenden
Material umfasst, die parallel zu jedem Streifen 110 angeordnet
ist.In 4 a first embodiment is shown in which all the previously described means are to be found again and which differs from the embodiment of the 1 to 3 only differs in that after 4 the spark gap device further comprises a stranded wire 200 of a flexible, electrically conductive material that is parallel to each strip 110 is arranged.
Genauer
sind die Litzen 200 zwischen den ersten Abschnitten 112 und
den dritten Abschnitten 116 der Streifen 110 angeordnet.
Die Litzen 200 können
an diesen Elementen mit elektrischem Kontakt durch alle geeigneten
Mittel, wie beispielsweise Schweißen oder mechanische Befestigung,
angebracht sein.More exactly are the strands 200 between the first sections 112 and the third sections 116 the stripe 110 arranged. The strands 200 may be attached to these elements with electrical contact by any suitable means, such as welding or mechanical attachment.
So
sichern im Falle einer Überspannung
die Litzen 200 direkt den Durchgang des Stroms vom Anschlussabschnitt 112 zu
den Elektroden 150.In this way, in the case of overvoltage, the strands secure 200 directly the passage of the current from the connection section 112 to the electrodes 150 ,
Solche
Litzen 200 besitzen einen geringeren Widerstand als jene
der Legierung mit Formgedächtnis
oder des Bimetalls, aus denen die Streifen 110 bestehen,
und verhindern somit den Durchgang einer großen Strommenge durch das verformbare
Material der Streifen 110 und folglich eine starke Erwärmung derselben.Such strands 200 have a lower resistance than those of the shape memory alloy or the bimetal that make up the strips 110 and thus prevent the passage of a large amount of current through the deformable material of the strips 110 and consequently a strong warming of the same.
In
den beiliegenden 5 bis 7 ist eine zweite
Ausführungsform
dargestellt, die ein Gehäuse 100 aufweist,
das zwei starre Stützen 1600,
zwei verformbare Streifen 110 und zwei Elektroden 150 aufnimmt.In the enclosed 5 to 7 a second embodiment is shown, which is a housing 100 which has two rigid supports 1600 , two deformable strips 110 and two electrodes 150 receives.
Diese
Einheit ist vorzugsweise zu der Mittelebene P in Ruhestellung symmetrisch.These
Unit is preferably symmetrical to the median plane P at rest.
Die
Stützen 1600 sind
aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise Kupfer,
hergestellt. Sie sind am Durchgang des den Lichtbogen entwickelnden
Stroms beteiligt.The pillars 1600 are made of an electrically conductive material, such as copper. They are involved in the passage of the arc developing current.
Jede
Stütze 1600 umfasst
vorzugsweise vier Abschnitte 1602, 1604, 1606 und 1608.Every prop 1600 preferably comprises four sections 1602 . 1604 . 1606 and 1608 ,
Die
beiden ersten Abschnitte 1602 sind koplanar und an den
zweiten Längsrand 105 des
Gehäuses 100 angrenzend,
d.h. an jenen, der der Ausstülpung 102 gegenüber liegt.
Sie sind derart ausgeführt,
dass sie als Anschluss an die zu schützenden elektrischen Leitungen
oder Geräte
dienen.The first two sections 1602 are coplanar and at the second longitudinal edge 105 of the housing 100 adjacent, ie to those of the protuberance 102 is opposite. They are designed so that they serve as a connection to the electrical cables or devices to be protected.
Die
zweiten Abschnitte 1604 sind zueinander zur Mitte des Gehäuses 100 ausgehend
vom inneren Ende der vorgenannten Abschnitte 1602 konvergierend.The second sections 1604 are to each other to the center of the housing 100 starting from the inner end of the aforementioned sections 1602 converging.
Die
dritten Abschnitte 1606 verlängern die zweiten Abschnitte 1604.
Sie sind vorzugsweise zueinander parallel.The third sections 1606 extend the second sections 1604 , They are preferably parallel to each other.
Schließlich sind
die vierten Abschnitte 1608 zueinander koplanar und in
der Ausstülpung 102 angeordnet.
Sie sind zueinander divergierend, wobei sie sich von ihrer Anschlusszone
an die dritten Abschnitte 1606 entfernen.Finally, the fourth sections 1608 to each other coplanar and in the protuberance 102 arranged. They are divergent to each other, extending from their terminal zone to the third sections 1606 remove.
Die
Streifen 110 haben die allgemeine Form eines „L" mit zwei Schenkeln 1100 und 1102.The Stripes 110 have the general form of an "L" with two thighs 1100 and 1102 ,
Sie
sind im Inneren der Stützen 1600 angeordnet.They are inside the columns 1600 arranged.
Ein
erster Schenkel 1100 der Streifen ist an die Außenfläche der
vierten Abschnitte 1608 angelegt. Der erste Schenkel 1100 der
Streifen kann mit diesem vierten Abschnitt durch alle geeigneten
Mittel, beispielsweise Schweißen
oder Nieten bei 1609, verbunden sein.A first thigh 1100 the strip is against the outer surface of the fourth sections 1608 created. The first leg 1100 The strip can be attached to this fourth section by any suitable means, such as welding or riveting 1609 be connected.
Die
zweiten Schenkel 1102 erstrecken sich parallel zueinander
zwischen den beiden Stützen 1600.The second thighs 1102 extend parallel to each other between the two supports 1600 ,
Die
in den 5 bis 7 dargestellte Vorrichtung umfasst
ferner eine Strebe 210 aus einem elektrisch isolierenden
Material, die zwischen den beiden Streifen 110 eingefügt ist.The in the 5 to 7 The illustrated device further comprises a strut 210 made of an electrically insulating material between the two strips 110 is inserted.
Die
Strebe 210 hat vorzugsweise T-Form.The strut 210 preferably has T-shape.
Der
quer verlaufende Kopf 212 dieser Strebe 210 liegt
auf der Außenfläche der
Streifen 110.The transverse head 212 this strut 210 lies on the outside surface of the stripes 110 ,
Der
Kern 214 der Strebe 210 ist zwischen den Streifen 110 angeordnet.The core 214 the strut 210 is between the strips 110 arranged.
Die
Elektroden 150 sind an den freien Enden der zweiten Schenkel 1102 zwischen
den zweiten Abschnitten 1604 angeordnet.The electrodes 150 are at the free ends of the second leg 1102 between the second sections 1604 arranged.
Überdies
sind auch hier die Streifen 110 aus einem bei Entstehen
eines elektrischen Lichtbogens verformbaren Material hergestellt,
beispielsweise unter der Wirkung der elektrodynamischen Kräfte oder dank
der Eigenschaften des Bimetalls oder des Formgedächtnisses, mit automatischer
elastischer Rückstellung
in die Ruheposition.Moreover, here are the stripes 110 made of a deformable material upon formation of an electric arc, for example, under the action of the electrodynamic forces or thanks to the properties of the bimetal or the shape memory, with automatic elastic return to the rest position.
Die
Funktion der in den 5 bis 7 dargestellten
Vorrichtung ist folgende.The function of in the 5 to 7 The device shown is the following.
In
Ruhestellung sind die Streifen 110 an die Isolierstrebe 210 angelegt.
Diese definiert somit den Luftzwischenraum zwischen den Elektroden 150 und somit
eine relativ konstante Zündungsspannung.At rest, the stripes 110 to the insulating strut 210 created. This thus defines the air gap between the electrodes 150 and thus a relatively constant ignition voltage.
Beim
Auftreten einer Überspannung
mit geringer Energie entsprechend einem Strom mit mäßig großer Amplitude zwischen
den Stützen 1600 entsteht
eine Zündung
zwischen den Elektroden 150, und ein Lichtbogen wird zwischen
diesen entwickelt.When a low energy overvoltage occurs corresponding to a moderately large amplitude current between the pillars 1600 creates an ignition between the electrodes 150 , and an arc is developed between them.
Wie
bei vergleichender Betrachtung der 1 und 2 zu
sehen ist, werden die Elektroden 150 dank der Eigenschaften
der Verformbarkeit der Streifen 110 entfernt, um das Löschen des
Lichtbogens durch Strecken zu begünstigen.As with comparative consideration of 1 and 2 you can see the electrodes 150 thanks to the properties of the deformability of the strips 110 removed to favor the extinguishing of the arc by stretching.
Nach
dem Löschen
des Lichtbogens führen die
Streifen 110 die Elektroden 150 automatisch in die
in 5 dargestellte Ruheposition zurück.After extinguishing the arc, the strips run 110 the electrodes 150 automatically in the 5 shown rest position back.
Jedoch
im Fall einer Überspannung
mit starker Energie und somit starkem Strom zwischen den Elektroden 150 sind
die elektrodynamischen Kräfte und/oder
die Erwärmung
der Streifen 110 größer, so dass
die Verformung der Streifen 110 stärker ist. Die Elektroden 150 liegen
nun auf den Abschnitten 1604 der Stützen 1600 auf, wie
in 7 zu sehen.However, in case of overvoltage with strong energy and thus strong current between the electrodes 150 are the electrodynamic forces and / or the heating of the strips 110 larger, causing the deformation of the strip 110 stronger. The electrodes 150 are now on the sections 1604 the supports 1600 on, like in 7 to see.
In
dieser vorübergehenden
Position sichern die Stützen 1600 den
Durchgang des Stroms zu den Elektroden 150 parallel zu
den Streifen 110. Diese Anordnung ermöglicht es, die Streifen 110 zu
schützen.
Die Stützen 160 spielen
nun eine mit jener der Litzen 200 nach der Ausführungsform
der 4 vergleichbare Rolle.In this temporary position the supports secure 1600 the passage of the current to the electrodes 150 parallel to the stripes 110 , This arrangement allows the strips 110 to protect. The pillars 160 Now play one with the one of the strands 200 according to the embodiment of the 4 comparable role.
Es
ist überdies
anzumerken, dass nach der in den 5 bis 7 dargestellten
Ausführungsform,
die Umlenkplatte 190, die gegenüber dem Zwischenraum angeordnet
ist, der zwischen den Elektroden 150 definiert ist, von
einer gerippten Platte gebildet ist.It should also be noted that after the in the 5 to 7 illustrated embodiment, the baffle plate 190 which is located opposite the gap between the electrodes 150 is defined, is formed by a ribbed plate.
Diese
Platte 190 bildet somit eine Ablenkplatte, die im Wesentlichen
mit einem mechanischen Effekt arbeitet, d.h. Erhöhung der Länge des Lichtbogens, um an
der Löschung
desselben mitzuwirken.This plate 190 thus forms a baffle, which operates essentially with a mechanical effect, ie increasing the length of the arc to participate in the deletion thereof.
Vorzugsweise
ist die Platte 190 jedoch auch aus einem selbstlöschenden
Material hergestellt, um diesen Lichtbogenlöscheffekt zu verstärken.Preferably, the plate is 190 however, also made of a self-extinguishing material to enhance this arc extinguishing effect.
Nach
einer weiteren Ausführungsvariante können die
Mittel, die gegenüber
dem zwischen den Elektroden 150 definierten Zwischenraum
angeordnet sind, um an der Löschung
des Lichtbogens mitzuwirken, von magnetischen Mitteln, beispielsweise
einem Dauermagneten oder einer elektrischen Spule, gebildet sein,
die im Wesentlichen durch Verlängerung
desselben vorgehen.According to a further embodiment, the means opposite to that between the electrodes 150 defined gap are arranged to participate in the extinction of the arc, be formed by magnetic means, such as a permanent magnet or an electric coil, which proceed essentially by extending the same.
Die
erfindungsgemäßen Funkenstreckenvorrichtungen
ermöglichen
es, die Stromstärken,
die in der Form 10/350 einige kA bis mindestens ungefähr 50 kA
erreichen können,
zu unterbrechen.The
Spark gap devices according to the invention
enable
it, the currents,
in the form 10/350 some kA to at least about 50 kA
reachable,
to interrupt.