DE854821C

DE854821C - Spark gap arrangement for a lightning rod

Info

Publication number: DE854821C
Application number: DEI4622A
Authority: DE
Inventors: John Warren Kalb
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1950-09-15
Filing date: 1951-09-16
Publication date: 1952-11-06

Description

Funkenstreckenanordnung für einen Blitzableiter Die Erfindung bezieht sich auf eine Funkenstreckenanordnung und insbesondere auf eine verbesserte Ausführung der Funkenstrecke für den Einbau in einen Blitzableiter.Spark gap arrangement for a lightning arrester The invention relates on a spark gap arrangement and, in particular, on an improved design the spark gap for installation in a lightning rod.

Eine Bauart von Blitzableitern, die heute allgemein in Gebrauch ist, besteht aus einer Funkenstrecke, welche mit einem Strombegrenzungswiderstand in Reihe zwischen Erde und die zu dem zu schützenden Apparat führende Speiseleitung eingeschaltet ist. Die Länge der Funkenstrecke ist so gewählt, daß im normalen Betrieb die zwischen der Leitung und Erde auftretende Spannung nicht ausreicht, um die Funkenstrecke zum Durchschlagen zu bringen und den Strombegrenzungswiderstand mit Strom zu speien. Wenn jedoch ein Blitz die erwähnte Leitung trifft, fließt in dieser kurzzeitig ein verhältnismäßig großer Hochfrequenzstrom, so daß die Spannung der Speiseleitung gegenüber Erde auf einen so hohen Wert ansteigt, daß die Funkenstrecke zündet und über den Strombegrenzungswiderstand ein Stromzweig gebildet wird, über welchen die durch den Blitzschlag hervorgerufene hohe Stromstärke nach Erde abfließen kann. Jedoch erlaubt der Durchschlag der Funkenstrecke auch dem normalen Speisestrom des zu schützenden Apparates nach Erde abzufließen, und zwar in Form eines sogenanriten Nachfolgestromes.One type of lightning rod in common use today is consists of a spark gap, which is connected to a current limiting resistor in Row between earth and the feed line leading to the apparatus to be protected is switched on. The length of the spark gap is chosen so that in normal operation the voltage between the line and earth is not sufficient to create the spark gap to break down and to feed the current limiting resistor with current. If, however, lightning strikes the aforementioned line, it briefly flows into it relatively large high-frequency current, so that the voltage of the feed line compared to earth increases to such a high value that the spark gap ignites and A branch is formed via the current limiting resistor, via which the high amperage caused by the lightning strike can flow to earth. However, the breakdown of the spark gap also allows the normal supply current of the to be protected apparatus to flow to earth, in the form of a so-called so-called Successor currents.

Damit der hohe, beim Blitzschlag kurzzeitig auftretende Strom keinen übergroßen Spannungsabfall an dem Strombegrenzungswiderstand hervorruft, d. h. damit er nicht einen zu starken Spannungsanstieg an dem zu schützenden Apparat zur Folge hat, ist es vorteilhaft, Strombegrenzungsw iderstände von sehr niedrigem Widerstandswert zu verwenden. Außerdem wünscht man, sobald der hohe anfänglich auftretende Strom vollständig nach Erde abgeflossen ist, den sogenannten Nachfolgestrom durch den Blitzableiter zu unterbrechen, um auf diese Weise die Schutzvorrichtung wieder in ihren betriebsbereiten, durch den Stromfluß Null gekennzeichneten Zustand zurückzuführen. Jedoch mußte man feststellen, daß ein Strombegrenzungswiderstand, der den geeigneten niedrigen Widerstandswert hat und somit das Auftreten übergroßer Spannungen an dem zu schützenden Apparat verhindern kann, einen so starken Nachfolgestrom durch die Funkenstrecke passieren läßt, daß deren Elektrodenabstand zur Unterbrechung dieses starken Nachfolgestromes nicht ausreicht. Es liegt auf der Hand, daß man diesen Mangel nicht durch Vergrößerung des Elektrodenabstandes in der Funkenstrecke beseitigen kann, weil hierdurch die Zündspannung der Funkenstrecke zu stark erhöht werden würde.So that the high current that occurs briefly in the event of a lightning strike does not occur causes excessive voltage drop across the current limiting resistor, d. H. in order to it does not result in an excessive increase in voltage on the apparatus to be protected it is advantageous to use current limiting resistors of very low resistance to use. In addition, one wishes as soon as the high current initially occurring completely drained to earth is the so-called follow-up current by interrupting the lightning rod, in this way the protective device back to their operational state, characterized by the current flow zero traced back. However, it was found that a current limiting resistor, which has the appropriate low resistance and thus the occurrence of oversized Tensions on the apparatus to be protected can prevent such a strong follow-up current lets pass through the spark gap that their electrode spacing to the interruption this strong follow-up current is not sufficient. It is obvious that one can this deficiency is not caused by increasing the distance between the electrodes in the spark gap can eliminate, because this increases the ignition voltage of the spark gap too much would be.

In manchen Fällen läßt sich ein zufriedenstellender Betrieb durch Benutzung eines Strombegrenzungswiderstandes erreichen, dessen Widerstandswert bei zunehmendem Stromfluß abnimmt und umgekehrt, so daß der Widerstandswert dieses Strombegrenzungswiderstandes bei gleichzeitigem Auftreten des anfänglichen hohen, durch den Blitzschlag hervorgerufenen Stromes und des Nachfolgestromes niedriger ist als der lediglich beim Vorhandensein des Nachfolgestromes auftretende Widerstandswert. Man mußte jedoch feststellen, daß bei Benutzung einer solchen Schutzvorrichtung an einer Hochspannungsleitung ein Strombegrenzungswiderstand mit einem so kleinen Widerstandswert, daß der durch den Blitzschlag hervorgerufene anfänglich starke Strom keine übermäßig hohe Spannung am Verbraucher erzeugt, der Widerstandswert für den Nachfolgestrom noch nicht hoch genug ist, um den Nachfolgestrom genügend stark zu begrenzen, um ihn durch die Funkenstrecke unterbrechen zu können.In some cases, satisfactory operation can be passed Use a current limiting resistor whose resistance value is at increasing current flow decreases and vice versa, so that the resistance value of this current limiting resistor with the simultaneous occurrence of the initial high level caused by the lightning strike Current and the follow-up current is lower than that only when it is present of the follow-up current occurring resistance value. One had to find out, however, that when using such a protective device on a high-voltage line a current limiting resistor with such a small resistance that the through The initial high current caused by the lightning strike is not an excessively high voltage generated at the consumer, the resistance value for the follow-up current is not yet high is enough to limit the follow-up current sufficiently to pass it through the spark gap to be able to interrupt.

Aus diesem Grunde wäre es wünschenswert, für den Einbau in Blitzableiter eine Funkenstreckenanordnung zu besitzen, deren Elektrodenabstand so klein ist, daß die Funkenstrecke schon beim Auftreten einer begrenzten Überspannung durchschlägt, und die gleichzeitig in der Lage ist, einen erheblich größeren Nachfolgestrom zu unterbrechen, als dies durch die weiter oben genannten Funkenstrecken möglich ist. Die Erfindung hat die Schaffung einer solchen Funkenstreckenanordnung zum Ziel.For this reason it would be desirable for installation in lightning rods have a spark gap arrangement with such a small electrode spacing that the spark gap breaks down as soon as a limited overvoltage occurs, and which at the same time is able to supply a considerably larger follow-up flow interrupt than this is possible due to the spark gaps mentioned above. The invention aims to create such a spark gap arrangement.

Außerdem bezweckt die Erfindung eine verbesserte Funkenstrecke zu schaffen, welche die anfängliche Bildung eines Lichtbogens unmittelbar zwischen nur zwei Elektroden der Funkenstrecke, die einen bestimmten Abstand haben, erlaubt und welche selbsttätig die Aufteilung dieses Lichtbogens in eine Reihe von in Serie geschalteten Lichtbogen zustande kommen läßt, wobei' diese Mehrzahl von einzelnen Lichtbogen zwischen mehr als zwei Elektroden entsteht, deren Abstand zusammengenommen größer ist als der ersterwähnte Elektrodenabstand.In addition, the invention aims to provide an improved spark gap create which is the initial formation of an arc immediately between only two electrodes of the spark gap, which have a certain distance, are allowed and which automatically divides this arc into a number of in series switched arc can come about, with 'this plurality of individual Arc arises between more than two electrodes, the distance between them taken together is greater than the first-mentioned electrode spacing.

Schließlich soll durch die Erfindung noch eine verbesserte Funkenstreckenanordnung geschaffen werden, bei welcher der anfänglich unmittelbar zwischen zwei Elektroden eines bestimmten Abstandes auftretende Lichtbogen anschließend durch eine im Laufe der Zeit zunehmende Zähl von Lichtbogen zwischen den an zweiter Stelle erwähnten Elektroden ersetzt wird, wobei diese Lichtbogen sich in anderen Funkenstrecken bilden, deren Länge zusammengenommen größer ist als die Länge zwischen den beiden ersterwähnten, anfänglich zündenden Elektroden.Finally, the invention is intended to provide an improved spark gap arrangement be created in which the initially directly between two electrodes Arcs occurring at a certain distance are then caused by an in the course the number of arcs between those mentioned in the second place increases with time Electrodes are replaced, whereby these arcs form in other spark gaps, the length of which together is greater than the length between the two first mentioned, initially igniting electrodes.

Gemäß der Erfindung soll die verbesserte Funkenstrecke aus zwei Elektroden bestehen, zwischen denen ein Hauptlichtbogen übergeht und die einen solchen Abstand besitzen, daß sie erst zünden, wenn die an ihnen liegende Spannung einen bestimmten anomal hohen Wert überschreitet. Ferner ist eine Anzahl von Hilfselektroden in solchen Abständen und in einer solchen gegenseitigen Anordnung sowie einer solchen Anordnung in bezug auf die Hauptfunkenstrecke vorhanden, daß diese zusätzlichen Elektroden eine im Laufe der Zeit zunehmende Anzahl von Lidibbog@en in Reihenschaltung zueinander zwischen den Elektroden der Hauptfunixensbre&,e bildet, und zwar derart, @daß die Bewegung des sich zuerst bildenden Lichtbogens in einer bestimmten Richtung gegenüber seiner anfänglichen Lage eine zeitlich zunehmende Zahl von Lichtbogen entstehen läßt, die sich also zwischen den Hilfselektroden in Reihenschaltung zueinander bilden. Die Gesamtlänge dieser Mehrzahl von Lichtbogen ist größer als der El@ektrodenabstand der Hauptfunkenstrecke. In Reihe mit den Elektroden der Hauptfunkenstrecke werden magnetische Mittel, beispielsweise eine oder mehrere Spulenwicklungen, angebracht, wobei diese Wicklungen so zur Hauptfunkenstrecke liegen, daß die Hauptelektroden sich beiderseits der Windungsebene jeder Spulenwicklung befinden, so daß das magnetische Feld, welches mit jedem Spulenstrom, und das magnetische Feld, welches mit dem Lichtbogenstrom selbst verkettet ist, aufeinander nach dem bekannten elektromotori:dhenPrinzip einwirken und eine Bewegung des Lichtbogens in der genannten bestimmten Richtung hervorrufen. Eine Bewegung des Bogens in dieser Richtung kann dadurch verhindert oder beschränkt werden, daß das magnetische Feld des Lichtbogenstromes entweder mit dem magnetischen Feld des Stromes in jeder Wicklung oder mit einem anderen magnetischen Feld so in Wechselwirkung tritt, daß an einer von der Hauptfunkenstrecke entfernten Stelle, die aber innerhalb des Bereiches der Lichtbogenbewegung liegt, eine Kraft auftritt, welche den Lichtbogen in der umgekehrten Richtung verlagert.According to the invention, the improved spark gap should consist of two electrodes exist between which a main arc passes and which have such a distance own that they ignite only when the tension lying on them a certain Exceeds abnormally high value. Furthermore, there are a number of auxiliary electrodes in such Intervals and in such a mutual arrangement as well as such an arrangement with respect to the main spark gap, that these additional electrodes an increasing number of Lidibbog @ s connected in series with one another over the course of time forms between the electrodes the main functional width, in such a way that @ that the movement of the first arc to form in a particular direction a time-increasing number of arcs compared to its initial position can arise, which is thus between the auxiliary electrodes in series with one another form. The total length of this plurality of arcs is greater than the electrode spacing the main spark gap. Be in series with the electrodes of the main spark gap magnetic means, for example one or more coil windings, attached, these windings are so to the main spark gap that the main electrodes are on both sides of the winding plane of each coil winding, so that the magnetic Field, which with each coil current, and the magnetic field, which is with the arc current itself is linked, act on each other according to the well-known electric motori: dhen principle and causing the arc to move in said particular direction. A movement of the sheet in this direction can be prevented or restricted be that the magnetic field of the arc current either with the magnetic Field of current in each winding or with another magnetic field so in Interaction occurs that at a point remote from the main spark gap, but which lies within the range of the arc movement, a force occurs, which moves the arc in the opposite direction.

In der Zeichnung stellt Fig. i. einen Grundriß der Lichtbogenlöschvorrichtung dar, bei welchem die obere Platte und die oberen Spulen abgenommen sind, um die Elektrodenanordnung besser erkennen zu lassen; Fig. 2 ist ein teilweise im Schnitt gezeichneter Aufriß der in Fig. i dargestellten Anordnung; Fig. 3 ist eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, welche eine andere Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; Fig. 4 ist ein Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der Schal-tung für Fig. i und 2; Fig. 6 ist ein schematisches Schaltbild der Anordnung nach Fig. 3 und 4; Fig. 7 ist ein Grundriß einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung; Fig. 8 stellt ebenfalls einen Grundriß derselben Ausführungsform wie Fig. 7 dar, wobei jedoch die Deckplatte und die obere Spule zur besseren Erkennbarkeit des inneren Aufbaues abgenommen sind; Fig. 9 ist eine Endansicht, und zwar teilweise im Schnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 7 dargestellt; Fig. 1o ist ein Schnitt längs der Linie io-io in Fig. 8, und zwar einschließlich der Deckplatte; Fig. i i ist ein anderer Schnitt längs der Linie ii-ii 1n Flg. 8; Fig. 12 ist eine Teilansicht an der Stelle der Schnittlinie 1=-12 in Fig. 8 gesehen; F ig. 13 ist eile Aufriß der Ausführungsform nach Fig. 7; Fig. 14 ist eine schematische Darstellung der Elektroden der Anordnung in Fig. 7 und zeigt die Bewegung oder das Fortschreiten eines zu unterbrechenden Lichtbogens: Fig. 15 ist eine der Fig. i i ähnliche Schnittansicht Lind zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Fig. 7, wie sie bei einem Schnitt längs der Linie i i-i i in Fig. 8 erscheinen würde.In the drawing, Fig. I. Figure 3 is a plan view of the arc extinguishing apparatus with the top plate and top coils removed to better reveal the electrode assembly; Figure 2 is an elevation, partly in section, of the assembly shown in Figure i; Figure 3 is a view similar to Figure 2 illustrating another embodiment of the invention; Fig. 4 is a section along the line 4-4 in Figure 3. Figure 5 is a schematic representation of circuitry for the FIGURE and 2 i...; Figure 6 is a schematic diagram of the arrangement of Figures 3 and 4; Fig. 7 is a plan view of another embodiment of the invention; Fig. 8 also shows a plan view of the same embodiment as Fig. 7, but with the cover plate and the upper coil removed for better visibility of the internal structure; Figure 9 is an end view, partly in section, taken along line 9-9 in Figure 7; Fig. 10 is a section along the line io-io in Fig. 8 including the cover plate; Fig. Ii is another section along the line ii-ii 1n Flg. 8th; Fig. 12 is a partial view taken at the point of section line 1 = -12 in Fig. 8; Fig. Fig. 13 is an early elevational view of the embodiment of Fig. 7; FIG. 14 is a schematic representation of the electrodes of the arrangement in FIG. 7 and shows the movement or the progress of an arc to be interrupted: FIG. 15 is a sectional view similar to FIG it would appear in a section along the line i ii i in FIG.

111 Fig. 1, 2 und 5 ist eine Funkenstreckenanordnung mit zwei Elektroden io und i i dargestellt, wobei diese Elektroden am Luftspalt 12 schräg zueinander verlaufen, -während sie in größerer Entfernung vom Luftspalt in einen zueinander parallelen Verlauf übergehen. Es sind ferner eine Mehrzahl von langgestreckten Elektroden 13 bis 17 vorhanden, deren Längsachsen in einer gemeinsamen Ebene zwiscfien den Elektroden io und i i liegen, und zwar parallel zu den parallelen Enden dieser beiden Elektroden io und i i. Die Elektroden 13 bis 17 bilden eine Reihe von Hilfs- oder Löschfunkenstrecken, die hintereinander zwischen den Elektroden io und i i liegen. jedoch parallel zur Hauptfunkenstrecke 12, und zwar im wesentlichen in derselben Ebene wie diese Hauptelektroden. Um die in Reilie zueinander geschalteten Funkenstrecken mit zunehmendem Abstand von der Hauptfunkenstrecke 12 der Zahl nach zunehmen zu lassen, sind, wie in Fig. i ersichtlich, die Elektroden 15 und 16 länger bemessen als die Elektroden 13 und 17, so daß die Elektroden 14 und 16 bis näher an die Hauptfunkenstrecke 12 heranreichen, währerfti die mittlere Hilfselektrode 15 noch etwas länger ausgebildet ist als sämtliche anderen Hilfselektroden. Wenn man also von der Hauptfunkenstreeke 12 aus nach links wandert, werden zunächst zwei in Reihe zueinander liegende Funkenstrecken zwischen den Elektroden io und 15 und 15 und ii gebildet, sodann vier Funkenstrecken, die ebenfalls alle in Reihe zueinander liegen, und zwar zwischen den Elektroden 10, 14, 15, 16 und ii, und zuletzt sechs Funkenstrecken zwischen den Elektroden io, 13, 14, 15, 16, 17 und i i. Die Elektroden io und i i und die Hilfselektroden sind zwischen zwei parallel zueinander angeordneten Platten aus Isolierstoff 18 und i9 angebracht, welche parallel zur Längsachse der Elektroden und parallel zu den zwischen ihnen bestehenden Funkenstreckenabständen verlaufen. Die Elektroden können in geeigneter Weise, beispielsweise durch Stifte oder Schrauben 20, mit einer oder beiden Platten 18 und i9 verbunden sein. Zwei nahe aneinander angebrachte Spulen 21 und 22 und ein weiteres Spulenpaar 23, 24 oder andere magnetische Einrichtungen sind an der Außenseite der Platten 18 und i9 angebracht, wobei die Achse jeder Spule praktisch senkrecht zur Längsachse der Elektroden verläuft. jede Wicklung ist auf einem Spulenkörper 25 aus Isoliermaterial angebracht, auf dem sich auch Endscheiben 26 und 27 aus eurem leitenden Material befinden. In jede der Platten 26 ist ein Bolzen 28 aus leitendem Material eingeschraubt, wobei die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Bolzen von der jeweiligen Platte 27 einen solchen Abstand besitzen, daß dort, d. h. zwischen der Stirnfläche und der Platte eine Lichtbogenstrecke 28' gebildet wird. jede Platte 26 ist mit dem einen Ende der betreffenden Spule verbunden, während die gegenüberliegende Platte 27 jeweils mit dem anderen Spulenende in Verbindung steht, wie in Fig. 2 rechts und links durch die kurzen Pfeile angedeutet ist. Eine durch die isolierende Platte 18 hindurchlaufende Schraube 29 greift in ein mit Gewinde versehenes Loch 2c)' in der Hauptelektrode io ein und dient zur elektrischen Verbindung dieser Elektrode mit der leitenden Platte 27 der Spule 23, so daß die Wicklungen 22 und 23 mit den Elektroden io und i i und der zwischen ihnen bestehenden Luftstrecke in Reihe geschaltet sind. Die Platte 26 der Spule 22 wird elektrisch in Reihe mit einem Ende der Wicklung 22 geschaltet, und es wird die leitende Platte, mit welcher dieses Wicklungsende elektrisch verbunden ist, mit dem unteren Ende der Spule 21 verbunden, während das andere Ende der Spule 21 oder die leitende Platte, mit der dieses Spulenende zusammengeschaltet wird, unmittelbar oder über einen Strombegrenzungswiderstand 31 an die zu schützende Leitung angeschlossen ist, beispielsweise an die Kraftübertragungsleitung 32, die in Fig. 5 schematisch dargestellt ist. Die Spule 24 ist in gleicher Weise mit der Spule 23 elektrisch in Reihe geschaltet, wobei das freie Ende der Wicklung 2.4 entweder unmittelbar oder durch zusätzliche Funkenstreckenluftspalte und Spulen an Erde liegt. Statt das eine Ende der Wicklung 21 an eine elektrische Kraftquelle und das andere Ende der Wicklung 24 an Erde anzuschließen, kann man die beschriebene Schaltung auch umkehren, d. h. die Wicklung 21 an Erde und die Wicklung 24 an die Kraftleitung anschließen. 111 FIGS. 1, 2 and 5 show a spark gap arrangement with two electrodes io and ii, these electrodes running obliquely to one another at the air gap 12, while they merge into a course parallel to one another at a greater distance from the air gap. There are also a plurality of elongated electrodes 13 to 17, the longitudinal axes of which lie in a common plane between the electrodes io and ii, specifically parallel to the parallel ends of these two electrodes io and i i. The electrodes 13 to 17 form a series of auxiliary or extinguishing spark gaps, which lie one behind the other between the electrodes io and ii. however, parallel to the main spark gap 12, and in fact essentially in the same plane as these main electrodes. In order to increase the number of the spark gaps connected in series with one another as the distance from the main spark gap 12 increases, electrodes 15 and 16 are longer than electrodes 13 and 17, as can be seen in FIG 16 come closer to the main spark gap 12, while the middle auxiliary electrode 15 is made somewhat longer than all the other auxiliary electrodes. So if one walks to the left from the main spark path 12, two spark gaps in series are formed between electrodes io and 15 and 15 and ii, then four spark gaps, which are also all in series with one another, between electrodes 10 , 14, 15, 16 and ii, and finally six spark gaps between electrodes io, 13, 14, 15, 16, 17 and i i. The electrodes io and ii and the auxiliary electrodes are attached between two mutually parallel plates made of insulating material 18 and i9, which run parallel to the longitudinal axis of the electrodes and parallel to the spark gap between them. The electrodes may be connected to one or both of the plates 18 and 19 in a suitable manner, for example by pins or screws 20. Two coils 21 and 22 attached close to one another and a further pair of coils 23, 24 or other magnetic means are attached to the outside of the plates 18 and 19, the axis of each coil being practically perpendicular to the longitudinal axis of the electrodes. each winding is mounted on a bobbin 25 made of insulating material, on which there are also end plates 26 and 27 made of your conductive material. A bolt 28 made of conductive material is screwed into each of the plates 26, the opposing end faces of the bolts being spaced from the respective plate 27 such that an arc gap 28 'is formed there, ie between the end face and the plate. each plate 26 is connected to one end of the coil in question, while the opposite plate 27 is connected to the other end of the coil, as indicated by the short arrows on the right and left in FIG. A screw 29 passing through the insulating plate 18 engages a threaded hole 2c) 'in the main electrode io and serves to electrically connect this electrode to the conductive plate 27 of the coil 23 so that the windings 22 and 23 with the electrodes io and ii and the air gap between them are connected in series. The plate 26 of the coil 22 is electrically connected in series with one end of the winding 22, and the conductive plate to which this winding end is electrically connected is connected to the lower end of the coil 21, while the other end of the coil 21 or the conductive plate with which this coil end is interconnected is connected directly or via a current limiting resistor 31 to the line to be protected, for example to the power transmission line 32, which is shown schematically in FIG. The coil 24 is electrically connected in series with the coil 23 in the same way, the free end of the winding 2.4 being connected to earth either directly or through additional spark gap air gaps and coils. Instead of connecting one end of winding 21 to an electrical power source and the other end of winding 24 to earth, the circuit described can also be reversed, ie winding 21 to earth and winding 24 to the power line.

Es sei bemerkt, daß die einander gegenüberliegenden Wicklungen 22 und 23 so angeordnet sind, daß die von ihnen umschlossenen Flächen den Hauptelektroden io und 11 gegenüberliegen und ebenfalls gegenüber einem Teil jeder der Hilfselektroden, während die Wicklungen 21 und 24 so angeordnet sind, tlaß zwischen den von ihnen umschlossenen Flächen in Fig. i die anderen Enden, d. h. in Fig. i die linken Enden, der Hilfselektroden liegen. Fis sei ferner bemerkt, daß die Wicklungen so in Reihe geschaltet sind, daß beim Stromfluß durch die Wicklungen der Strom durch die beiden gegenüberliegend angeordneten Wicklungen 22 und 23 in einer bestimmten Richtung 'hindurchfließt, beispielsweise entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn, wie es durch die Pfeile in Fig. i dargestellt ist, während der Strom durch die Wicklungen 21 und 24 im entgegengesetzten Sinne, d. h. im Sinne des Uhrzeigers, wie ebenfalls durch Pfeile angedeutet, hindurchfließt. Das magnetische Feld der Spulen 22 und 23 und ein Teil des sich schließenden äußeren Flusses der Spulen 2 i und 24 durchsetzt also die Luftstrecke zwischen den Elektroden io und i i und die Luftstrecken zwischen den in Fig. i rechten Enden der Hilfselektroden nach aufwärts, und zwar praktisch senkrecht zur Ebene aller Elektroden, wie es in Fig. 2 durch die gestrichelten gebogenen Linien angedeutet ist. Das magnetische Feld, welches durch die Spulen 21 und 24 gebildet wird, sowie ein Teil des sich außen um die Spulen 22 und 23 herum schließenden Flusses durchsetzt die Luftstrecken zwischen den linken Enden der Hilfselektroden, jedoch in der Richtung nach abwärts, und zwar ebenfalls wieder etwa senkrecht zur Ebene aller Hilfselektroden. Man sieht, daß jede der Luftstrecken 28' bei einem Durchschlag einen Kurzschluß zu der jeweiligen Spulenwicklung bildet.It should be noted that the opposing windings 22 and 23 are arranged so that the areas enclosed by them are the main electrodes io and 11 are opposite and also opposite a part of each of the auxiliary electrodes, while the windings 21 and 24 are arranged so that there is leave between them enclosed Faces in Fig. I the other ends, i.e. H. in Fig. i the left ends of the auxiliary electrodes lie. Fis should also be noted that the Windings are connected in series so that when current flows through the windings the current through the two oppositely arranged windings 22 and 23 in a certain direction 'flows through it, for example counterclockwise, as shown by the arrows in Fig. i, while the current is flowing through the windings 21 and 24 in the opposite sense, i.e. H. clockwise, as well indicated by arrows, flows through. The magnetic field of the coils 22 and 23 and a part of the closing outer flux of the coils 2 i and 24 passes through so the air gap between the electrodes io and i i and the air gap between the right-hand ends of the auxiliary electrodes in FIG perpendicular to the plane of all electrodes, as shown in Fig. 2 by the dashed lines Lines is indicated. The magnetic field generated by coils 21 and 24 is formed, as well as a part of which closes around the coils 22 and 23 on the outside Flux penetrates the air gaps between the left ends of the auxiliary electrodes, but in the downward direction, again approximately perpendicular to the Level of all auxiliary electrodes. It can be seen that each of the air gaps 28 'in one Breakdown forms a short circuit to the respective coil winding.

Unter normalen Verhältnissen findet zwischen den Elektroden io und i i kein Stromübergang statt, und die zwischen diesen Elektroden liegende Spannung ist dieselbe wie zwischen der Leitung und Erde. Auch die Spulen und die Luftstrecken 28' sind stromlos, und es liegt an ihnen keine Spannung. Wenn eine gefährlich hohe Überspannung auf der Leitung 32 auftritt, bricht zuerst die Luftstrecke 12 zwischen den Elektroden io und i i durch, so daß sich ein Strom von der Leitung 32 durch die Spulen 21 und 22, über die Luftstrecke 12 zwischen den Elektroden io und i i sowie über die Spulen 23 und 24 nach Erde bildet. Wenn, wie es gewöhnlich der Fall ist, diese Überspannung gewisse sich sehr schnell ändernde Anteile besitzt, schlagen die Luftstrecken 28' über, so daß der Strom über diese Luftstrecken und nicht durch die Spulen verläuft. Wenn die Überspannung abgeklungen ist, kann der Nachfolgestrom der Leitung 32 über denselben Weg verlaufen. Dieser Strom würde jedoch, da er keine sich sehr schnell ändernden Anteile enthält, eher den über die Spulen führenden Weg von niedrigerem Scheinwiderstand verfolgen als die Luftstrecken 28' zu durchsetzen, und der Lichtbogen an diesen Luftstrecken 28' würde daher schnell gelöscht werden.Under normal conditions between the electrodes io and i i no current transfer takes place, and the voltage between these electrodes is the same as between the line and earth. Also the coils and the air gaps 28 'are de-energized and there is no voltage on them. When a dangerously high Overvoltage occurs on the line 32, the air gap 12 breaks first the electrodes io and i i through, so that a current from the line 32 through the coils 21 and 22, via the air gap 12 between the electrodes io and i i as well as via the coils 23 and 24 to earth. If, as is usually the case is that this overvoltage has certain proportions that change very quickly the air gaps 28 'over, so that the flow over these air gaps and not through the coils runs. When the overvoltage has subsided, the follow-up current can the line 32 run over the same route. This current would, however, since it is not a Contains rapidly changing proportions, rather the one leading over the coils Follow the path of lower impedance than enforce the clearances 28 ', and the arc at these clearances 28 'would therefore be quickly extinguished.

Das magnetische Feld, welches von dem Strom in den Spulen 22 und 23 herrührt und die Luftstrecke 12 durchsetzt, tritt inWechselwirkung mit dem von diesem Strom hervorgerufenen magnetischen Feld, derart, daß der Lichtbogen aus der Luftstrecke 12 nach links wandert, d. h. in derselben Richtung, wie die stromdurchflossenen Leiter eines Motorankers bewegt werden. Diese Bewegung des Hauptlichtbogens, d. h. des anfänglich gebildeten Lichtbogens, führt zu einer Zerlegung dieses Hauptlichtbogens in eine zeitlich zunehmende Anzahl von Lichbbogen,bis schließlich sechs zueinander inReilhe Liegende Lichtbogen zwisehen den ,schräg zueinander verlaufenden Teilen der Elektroden io und i i entstehen. Die Wirkung des aufwärts gerichteten Feldes der Wicklungen 22 und 23 und der magnetischen Felder dieser Lichtbogen (Fig. 2) aufeinander führt zu einer fortdauernden Bewegung dieser Lichthagen nach links, d. h. in ein Gebiet, in welchem die Hilfslichtbogen sich wieder zu einem einzigen langen Lichtbogen vereinigen können, wie er in Wirklichkeit nicht auftreten darf. Da jedoch die Lage der Spulen und Elektroden so gewählt ist, daß praktisch die parallel zueinander verlaufenden Teile der Elektroden io und i i und die zwischen diesen parallelen Teilen liegenden Hilfselektroden außerhalb des Einflußgebietes der Spulen 22 und 23 liegen, jedoch innerhalb des Einflußbereiches der Spulen 21 und 24, bewirkt das abwärts verlaufende Feld dieser letzteren Spulen eine Bremsung der Lichtbogenbewegung, und zwar kurz vor den linken Enden der Hilfselektroden. In Wirklichkeit bewegen sieh die sechsLichtbogen nur etwa bis zur Mitte der Hilfselektroden nach links, und ihre Spannung pro Lichtbogen ist dort so niedrig, daß sie erlöschen, so daß ein etwaiger hoher Nachfolgestrom unterbrochen wird. Es wird also die gewünschte Wirkung erzielt, d. h. der erste Durchbruch findet an einer einzigen Luftstrecke geringer Länge statt, und es bilden sich sodann zahlreiche Lichtbogen, deren Abstände zusammengenommen einen hohen Strom zu unterbrechen vermögen.The magnetic field created by the current in coils 22 and 23 originates and the air gap 12 penetrates, interacts with that of this Current induced magnetic field, such that the arc from the air gap 12 moves to the left, d. H. in the same direction as the current flowing through it Head of a motor armature are moved. This movement of the main arc, i. H. of the initially formed arc leads to a decomposition of this main arc in a time-increasing number of light arches, until finally six to each other Correctly lying arcs between the parts that run at an angle to one another of electrodes io and i i arise. The effect of the upward field of windings 22 and 23 and the magnetic fields of these arcs (Fig. 2) on top of each other leads to a continuous movement of these light stacks to the left, d. H. in an area in which the auxiliary arcs come together again to form a single one can unite long arc, as it should not occur in reality. However, since the position of the coils and electrodes is chosen so that practically the parallel mutually extending parts of the electrodes io and i i and those between them parallel parts lying auxiliary electrodes outside the area of influence of the coils 22 and 23 lie, but within the range of influence of the coils 21 and 24 the downward field of these latter coils slows down the arc movement, shortly before the left ends of the auxiliary electrodes. Moving in reality see the six arcs only to about the middle of the auxiliary electrodes to the left, and their voltage per arc is so low there that they go out, so that any high follow-up current is interrupted. So it becomes the one you want Effect achieved, d. H. the first breakthrough takes place in a single air gap short length instead, and it then forms numerous arcs, their spacing together are able to interrupt a high current.

Die Ausführungsform in Fig. 3, 4 und 6 stimmt hinsichtlich der Elektrodenanordnung im wesentlichen mit der zuerst beschriebenen Ausführungsform überein. Ebenso wie in Fig. i, 2 und 5 dient das magnetische Feld der Spulen 33 und 34, welche den Spulen 22 und 23 in Fig. 2 entsprechen, dazu, den anfänglich zwischen den Elektroden 35 und 36 gebildeten Lichtbogen in Bewegung zu setzen. Die Elektroden 35 und 36 entsprechen 'den Elektroden io und i i, und die Lichtbogen bewegen sich in Richtung auf die Hilfselektroden. Jedoch ist im Gegensatz zu der Anordnung in Fig. i, 2 und 5 außerhalb der Spulen 33 und 34 nur der sich außerhalb dieser Spulen schließende Fluß vorhanden, der die Hilfselektroden und die zwischen ihnen bestehenden Luftstrecken wieder in umgekehrter Richtung durchsetzt, so daß die nach links gerichtete Bewegung*der Hil.fslic@httxagen ihr Ende findet. Um diese Bewegung wirkungsvoller zu begrenzen, können die parallel verlaufenden Teile der Hauptelektroden io und i i und die zwischen ihnen liegenden Hilfselektroden an einer noch rechts von den linken Hilf selektrodenenden gelegenen Stelle durch ein Joch 37 aus magnetisierbarem Material umschlossen werden, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.The embodiment in FIGS. 3, 4 and 6 is correct with regard to the electrode arrangement essentially the same as the embodiment described first. As well as in Fig. i, 2 and 5, the magnetic field of the coils 33 and 34, which the coils 22 and 23 in FIG. 2 correspond, in addition to the initially between the electrodes 35 and 36 to set the arc formed in motion. The electrodes 35 and 36 correspond 'the electrodes io and i i, and the arcs move towards the Auxiliary electrodes. However, in contrast to the arrangement in FIGS. 1, 2 and 5, it is outside of the coils 33 and 34 only the flux that closes outside of these coils is present, of the auxiliary electrodes and the clearances between them reverse direction interspersed, so that the movement directed to the left * der Hil.fslic@httxagen its end comes to an end. In order to limit this movement more effectively, the parallel extending parts of the main electrodes io and i i and those between them Auxiliary electrodes on one still to the right of the left auxiliary electrode ends Place to be enclosed by a yoke 37 made of magnetizable material, as it is is shown in FIG.

Es sind somit Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben, in welcher magnetische Einrichtungen so angeordnet sind, daß das magnetische, Feld, welches in der einen Richtung verläuft, einen Lichtbogen, der in einer Überspannungsfunkenstrecke auftritt, in ein Gebiet von Hilf sluftstrecken verlagert, nachdem er in eine Mehrzahl von Hilfslichtbogen zerlegt worden ist und bei welcher die Lichtbogenbewegung in diesem Hilfslichtbogengebiet mittels eines zweiten, in umgekehrter Richtung verlaufenden magnetischen Feldes zur Ruhe kommt, welches seinerseits entweder durch die ersterwähnte magnetische Einric,htung oder durch zusätzliche magnetische Mittel erzeugt wird.Embodiments of the invention are thus shown and described, in which magnetic devices are arranged so that the magnetic, field, which one in one direction runs, an arc that occurs in an overvoltage spark gap occurs in an area of auxiliary air gaps relocated after it has been split into a plurality of auxiliary arcs and in which the arc movement in this auxiliary arc area by means of a second magnetic field running in the opposite direction comes to rest, which in turn either by the first-mentioned magnetic device or is generated by additional magnetic means.

In Fig. 7 bis 14 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei welcher innerhalb eines vorgegebenen Raumes eine größere Anzahl von Hilfsluftstrecken als in Fig. i bis 6 untergebracht werden kann. Die plötzlichen Energieänderungen, welche bei der Überführung des anfänglich sich bildenden Lichtbogens in einer Mehrzahl von Hilfslichtbogen auftreten, werden weiterhin verkleinert, und der anfängliche Lichtbogen erfährt zwischen den Hilfselektroden praktisch keine Verlängerung. Außerdem wird, und zwar im Gegensatz zu Fig. i bis 6, ein die Lichtbogenbewegung bremsendes oder begrenzendes magnetisches Feld, welches umgekehrt zu dem die Hauptelektroden durchsetzenden magnetischen Feld zu verlaufen hätte, nicht mehr benötigt. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 7 bis 14 werden Streifen oder Wände aus Isoliermaterial 42, 43 und 44 zwischen zwei Platten 40 und 41 aus Isoliermaterial angebracht und umschließen eine U-förmige Lichtbogenkammer, deren offenes Ende mit der Außenluft in Verbindung steht. Zwei Hauptelektroden 45 und 46 bilden einen Hauptluftspalt 47 und sind am offenen Ende der Kammer angebracht, während eine Reihe von Hilfselektroden 48 bis 54 nebeneinander und neben der Hauptelektrode 45 sowie eine Reihe von Hilfselektroden 55 bis 61 nebeneinander und neben der Hauptelektrode 46 liegen. Die zuletzt erwiihnten Hilfselektroden stehen den zuerst erwähnten Hilfselektroden 48-54 gegenüber, und -zwar innerhalb der U-förmigen Kammer. Die Elektroden sind an den Elektrodenhaltern 62 befestigt, die ebenfalls aus Isoliermaterial bestehen und ihrerseits an den Schenkeln oder gegenüberliegenden Wänden der U-förmigen Lichtbogenkammer befestigt sind, so daß die Metallelektroden von diesen \\'änden einen gewissen Abstand besitzen. Ein metallischer Bolzen 63 ist in eine öffnung jeder Elektrode eingeschraubt und dient zur Befestigung des Elektrodenträgers innerhalb der U-förmigen Kammer.In Fig. 7 to 14 an embodiment of the invention is shown, in which a larger number of auxiliary air paths within a given space than can be accommodated in FIGS. The sudden changes in energy which in the transfer of the initially formed arc in a plurality of pilot arcs occur will continue to be scaled down, and the initial There is practically no extension of the arc between the auxiliary electrodes. aside from that becomes, in contrast to Fig. i to 6, a braking the arc movement or limiting magnetic field, which is inverse to that of the main electrodes penetrating magnetic field to run, no longer needed. In the Embodiment according to FIGS. 7 to 14 are strips or walls made of insulating material 42, 43 and 44 attached between two plates 40 and 41 made of insulating material and enclose a U-shaped arc chamber, the open end of which is exposed to the outside air communicates. Two main electrodes 45 and 46 form a main air gap 47 and are attached to the open end of the chamber while a number of auxiliary electrodes 48 to 54 side by side and next to the main electrode 45 and a number of auxiliary electrodes 55 to 61 lie next to one another and next to the main electrode 46. The last mentioned Auxiliary electrodes are opposite to the first-mentioned auxiliary electrodes 48-54, and - within the U-shaped chamber. The electrodes are on the electrode holders 62 attached, which are also made of insulating material and in turn on the legs or opposite walls of the U-shaped arc chamber are attached, so that the metal electrodes are at a certain distance from these ends. A metallic bolt 63 is screwed into an opening of each electrode and is used for fastening the electrode carrier within the U-shaped chamber.

Wie in Fig. 7 und 9 dargestellt, sind zwei Spulen 64 und 65 auf den Wicklungskörpern 64 und 65' aufgebracht, die ihrerseits aus Isoliermaterial bestehen und an den Außenflächen der Platten 40 und 41 ebenso wie bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen angebracht sind, nämlich derart, daß die Spulenachsen praktisch transversal zu allen Luftstrecken verlaufen. Die von jeder Spule umschlossene Fläche bedeckt die Hauptelektroden 45 und46 und im Gegensatz zu den früheren Anordnungen auch vollständig sämtliche Hilfselektroden. Das eine Ende jeder Spulenwicklung ist elektrisch durch eine Schraube 66 mit dem einen Ende einer Metallschiene 67 verbunden, die auf einem isolierenden Träger befestigt ist, der seinerseits aus zwei einen Bestandteil der Spulen oder Wicklungskörper 64 oder 65' bildenden Teilen besteht. Ein Stift 68 aus leitendem Material ist mit dem anderen Ende der Schiene 67 verbunden. Das andere Ende jeder Spulenwicklung ist über eine Befestigungsschraube 69 mit dem anderen Ende einer ebenso angebrachten Metallschiene 70 verbunden, und zwar auf Teilen einesWicklungskörpers,der gegenüber der Schiene67 liegt und von ihr einen gewissen Abstand besitzt, so daß zwischen beiden Schienen ein Spalt 71 gebildet wird. An den beiden gegenüberliegenden Enden der Schienen 70 sind ferner Stifte 72 aus leitendem Material befestigt. Die Elektroden 45 und 46 sind, wie in Fig. 9 und io dargestellt, mit den Klemmen 73 und 74 auf der Außenseite der Platten 40 und 41 verbunden. Die Elektroden 45 und 46 können somit an die Wicklungen angeschlossen werden, wobei die Klemme 73 mit einer Einsenkung versehen ist, in welche der Stift 68 der oberen Spule 64 eingreift, während die Klemme 74 ebenfalls eine Vertiefung besitzt, um den Stift 68 der unteren Spule 65 aufzunehmen. Um ein Eingreifen des äußeren Endes der Klemme 73 in die Schiene 67 der oberen Spule 64 zu ermöglichen, wie es in Fig.9 dargestellt ist, und ein Eingreifen des äußeren Endes der Klemme 74 in die Schiene 67 der unteren Spule 65 zu ermöglichen und hierdurch einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Klemmen und den Schienen herzustellen, ist die Gesamtdicke der Spulenträger am rechten Ende, wo sich die Stifte 68 befinden, geringer als die Dicke am linken Ende. Eine derartige Ausbildung ermöglicht das Eingreifen der Klemmen 73 und 74 in die Schienen 67.As shown in FIGS. 7 and 9, two coils 64 and 65 are applied to the winding bodies 64 and 65 ', which in turn consist of insulating material and are attached to the outer surfaces of the plates 40 and 41 in the same way as in the exemplary embodiments described above, namely in such a way that the coil axes are practically transverse to all air gaps. The area enclosed by each coil covers the main electrodes 45 and 46 and, in contrast to the previous arrangements, completely covers all auxiliary electrodes. One end of each coil winding is electrically connected by a screw 66 to one end of a metal rail 67 which is fastened to an insulating support which in turn consists of two parts forming part of the coils or winding bodies 64 or 65 '. A pin 68 made of conductive material is connected to the other end of the rail 67. The other end of each coil winding is connected via a fastening screw 69 to the other end of an equally attached metal rail 70 , namely on parts of a winding body which lies opposite the rail 67 and is at a certain distance from it, so that a gap 71 is formed between the two rails . Pins 72 made of conductive material are also attached to the two opposite ends of the rails 70. The electrodes 45 and 46 are, as shown in FIGS. 9 and 10, connected to the terminals 73 and 74 on the outside of the plates 40 and 41. The electrodes 45 and 46 can thus be connected to the windings, the terminal 73 being provided with a recess in which the pin 68 of the upper coil 64 engages, while the terminal 74 also has a recess around the pin 68 of the lower coil 65 included. To enable the outer end of the clamp 73 to engage the rail 67 of the upper spool 64, as shown in Figure 9, and to enable the outer end of the clamp 74 to engage the rail 67 of the lower spool 65, and thereby To make good electrical contact between the terminals and the rails, the total thickness of the coil supports at the right end, where the pins 68 are located, is less than the thickness at the left end. Such a design enables the clamps 73 and 74 to engage the rails 67.

Abgesehen von wichtigen Einzelheiten der Ausführung, auf die weiter unten noch aufmerksam gemacht werden wird, bildet die zuletzt beschriebene Einrichtung eine Einheit mit einer einzigen Funkenstrecke und zwei Spulen, die mit einer Reihe von weiteren ebenso ausgebildeten Einheiten zusammengesetzt werden kann. Man würde dann eine einzige Spule zwischen jede Funkenstrecke oder jede Gruppe von Elektroden mittels Stifte 72 der oberen und unteren Wicklung in die Löcher der Klemmen 73 und 74 von Bauteilen oberhalb der Wicklung 64 und unterhalb der Wicklung 65 einzusetzen haben. In jedem Fall würde der Stift 72 einer der Spulen, beispielsweise der oberen Spule, elektrisch unmittelbar oder über einen Strombegrenzungswiderstand mit einer elektrischen zu schützenden Kraftquelle zu verbinden sein, während der Stift 72 der unteren Spule entweder unmittelbar oder über weitere Funkenstrecken und Spuleneinheiten an Erde anzuschließen wäre.Apart from important details of the execution on which further Attention is drawn to below, forms the device described last a unit with a single spark gap and two coils with a series can be put together by other equally trained units. One would then a single coil between each spark gap or group of electrodes by means of pins 72 of the upper and lower winding in the holes of the terminals 73 and 74 of components above the winding 64 and below the winding 65 to have. In either case, pin 72 would be one of the coils, such as the upper one Coil, electrically directly or via a current limiting resistor with a electrical power source to be protected, while the pin 72 the lower coil either directly or via further spark gaps and coil units to be connected to earth.

Wie bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. i bis 6 sieht man, daß die Wicklungen 64 und 65 mit den Elektroden 45 und 46 und der zwischen ihnen bestehenden Luftstrecke in Reihe geschaltet sind, während die Luftstrecken 71 parallel zu den beiden Wicklungen liegen, zum Zweck, diese Wicklung bei schnellen Stromänderungen zu schützen. Im Anschluß an einen Durchbruch der Luftstrecke 47 zwischen den Hauptelektroden 45 und 46 und nach Abklingen des Einschaltvorgangs verläuft der Nachfolgestrom über die Wicklungen 64 und 65, so daß das innere magnetische Feld die Luftstrecken zwischen den Elektroden von beiden Spulen her in derselben Richtung durchsetzt. Dieses Feld bewegt den anfänglichen Lichtbogen von den Elektroden 45 und 46 aus nach links, wie in Fig.8 dargestellt. Jedoch wird wegen der Anordnung der Hilfselektroden der Lichtbogen anfänglich in einen transversal zu den anfänglichen Lichtbogen zwischen den Elektroden 55 und 46 verlaufenden Lichtbogen zerlegt sowie in einen zweiten praktisch parallel zum anfänglichen Lichtbogen verlaufenden Lichtbogenteil zwischen den Elektroden 55 und 48 und schließlich noch in einen dritten praktisch wieder transversal zum anfänglichen Lichtbogen verlaufenden Bogen zwischen den Elektroden 48 und 45. Diese Lichtbogenentwicklung ist in Fig. 14 durch die punktierte Linie 8o noch deutlicher veranschaulicht. Die Lichtbogen werden durch das magnetische Feld etwa in der in Fig. 14 dargestellten Weise verlagert, wobei sie parallel zum ursprünglichen Lichtbogen bzw. transversal zu ihm verlaufen, bis schließlich der ursprüngliche Lichtbogen in fünfzehn kurze Lichtbogen zerlegt ist, wie es durch die punktierten Linien. 8i angedeutet .isst. Eitee weitere Verlagerung der Lichtbogen wird durch die isolierende Wand 43 sowie durch die isolierenden Elektrodenträger 62 verhindert, welche einen verhältnismäßig langen, auf Isoliermaterial verlaufenden Kriechreg von einer Elektrode zur benachbarten darstellen.As in the exemplary embodiments according to FIGS. I to 6, it can be seen that the windings 64 and 65 are connected in series with the electrodes 45 and 46 and the air gap between them, while the air gaps 71 are parallel to the two windings, for the purpose of to protect this winding in the event of rapid current changes. Following a breakthrough in the air gap 47 between the main electrodes 45 and 46 and after the switch-on process has subsided, the follow-up current runs through the windings 64 and 65 so that the internal magnetic field penetrates the air gaps between the electrodes from both coils in the same direction. This field moves the initial arc to the left from electrodes 45 and 46 as shown in Figure 8. However, because of the arrangement of the auxiliary electrodes, the arc is initially split into an arc running transversely to the initial arc between electrodes 55 and 46 and a second arc part between electrodes 55 and 48 that runs practically parallel to the initial arc and finally into a third practically The arc between the electrodes 48 and 45 again running transversely to the initial arc. This arc development is illustrated even more clearly in FIG. 14 by the dotted line 8o. The arcs are displaced by the magnetic field approximately in the manner shown in FIG. 14, whereby they run parallel to the original arc or transversely to it, until finally the original arc is broken up into fifteen short arcs, as indicated by the dotted lines. 8i indicated .iss. Eitee further displacement of the arcs is prevented by the insulating wall 43 and by the insulating electrode carrier 62, which represent a relatively long creep from one electrode to the next, running on insulating material.

Um die Lichtbogen daran zu hindern, längs der Oberflächen der Platten 40 und 41 zu verlaufen, sollen die metallischen Elektroden und der isolierende Tragkörper 62 in einem gewissen Abstand von den Innenflächen dieser Platten verlaufen, wie in Fig. i i und 12 deutlich zu erkennen ist. Um zu verhindern, daß die Lichtbogen einige Elektroden überspringen, sollen die Innenflächen der Platten 40 und 41 mit Rillen versehen oder ihre Form derjenigen der Elektroden angepaßt werden, so daß Trennwände von isolierendem Material von den Innenflächen der Platten ein bestimmtes Stück in den Zwischenraum zwischen den Elektroden hineinreichen. Bei einer derartigen Anordnung besteht eine sehr geringe Gefahr, daß der Lichtbogen die nächste Elektrode auf einem geraden Wege längs der Oberfläche des Isoliermaterials erreicht, d. b. die Gefahr des Überspringens einer Elektrode ist beseitigt.To prevent the arc from passing along the surfaces of the plates 40 and 41, the metallic electrodes and the insulating support body 62 to extend at a certain distance from the inner surfaces of these plates, as shown in Fig. II and 12 is clearly seen. In order to prevent the arcs from jumping over some electrodes, the inner surfaces of the plates 40 and 41 should be grooved or their shape adapted to that of the electrodes, so that partitions of insulating material from the inner surfaces of the plates a certain distance into the space between the Reach in electrodes. With such an arrangement there is very little risk that the arc will reach the next electrode in a straight path along the surface of the insulating material, that is, the risk of skipping an electrode is eliminated.

Dies läßt sich auch, wie in Fig. 15 dargestellt, auf eine andere Weise erreichen. Die Fig. 15 zeigt zwei stabförmige Zwischenelektroden 82 und 83, die in den Zwischenräumen zwischen den Hilfselektroden liegen, und zwar beiderseits einer durch die Achsen aller Hilfselektroden hindurchgehenden Ebene. Es wurde festgestellt, daß bei dieser Anordnung die Licihtbogen die größeren Hilfselektroden nicht überspringen können, ohne die kleinen stabförmigen Elektroden zu treffen. Man sieht, daß bei dieser Anordnung,die Anzahl der in Reihe zueinander liegenden Lichtbogen sogar noch erhöht wird, wodurch sich die insgesamt zur Auf rechterhaltung des Bogens erforderliche Spannung vergrößert.This can also be done in another way, as shown in FIG reach. Fig. 15 shows two rod-shaped intermediate electrodes 82 and 83, the lie in the spaces between the auxiliary electrodes, on both sides a plane passing through the axes of all auxiliary electrodes. It was determined, that with this arrangement the light arcs do not skip the larger auxiliary electrodes can without hitting the small rod-shaped electrodes. You can see that at this arrangement, the number of arcs lying in series with each other even more is increased, which increases the total required to maintain the arch Tension increased.

Wenn eine Mehrzahl von Luftstrecken und Spulen in Reihenschaltung verwendet wird, ist die Spannungsverteilung zwischen aufeinanderfolgenden Einheiten durch die Widerstände 84 und 85 in Fig. 7, 9 und 13 bestimmt, welche durch die Bolzen 86 in Fig.8 und 13 und ferner durch die Kupferleitungen 87 und 88 in Fig. 7 und 13 in Reihe geschaltet sind und parallel zur Hauptluftstrecke 47 liegen. Dieser Parallelweg wird durch die leitenden Bolzen 89 und 9o in Fig. 7, 8 und 9, durch die Kupferleitungen 9i und 92 in Fig. 8 und 9 gebildet, die mit der Schraube 63 in Fig. 8 und 9, welche die Hauptelektroden 45 und 46 trägt, in Verbindung stehen. Die auf den Schraubenbolzen 86, 89 und 9o befindlichen Muttern in Fig. 8 und 9 dienen dazu, die isolierenden Platten 40 und 41 gegeneinanderzupressen, derart, daß die zwischen ihnen befindlichen Elektroden fixiert werden.When a plurality of air gaps and coils are connected in series used is the stress distribution between successive units determined by resistors 84 and 85 in Figs. 7, 9 and 13, which are determined by the bolts 86 in FIGS. 8 and 13 and further by the copper lines 87 and 88 in FIGS. 7 and 13 are connected in series and are parallel to the main air path 47. This The parallel path is provided by the conductive bolts 89 and 9o in FIGS. 7, 8 and 9 the copper lines 9i and 92 in FIGS. 8 and 9, which are connected to the screw 63 in Figs. 8 and 9, which carries the main electrodes 45 and 46, are in communication. The nuts on the bolts 86, 89 and 9o in FIGS. 8 and 9 are used to press the insulating plates 40 and 41 against each other so that the electrodes located between them are fixed.

Mit Hilfe eines eine Beleuchtung in Betrieb setzenden Druckknopfs 93, der mittels einer Feder gegen die Innenflächen einer der isolierenden Platten in der Nähe der Hauptluftstrecke abgestützt ist, kann der Funkenübergang an der Hauptluftstrecke erleichtert werden. Wie dargestellt, sind der Druckknopf 93 und der Arm 94 über den Bolzen 9o und einen Kupferdraht 92 mit einer der Hauptelektroden verbunden.With the help of a push button that activates the lighting 93, which by means of a spring against the inner surfaces of one of the insulating plates is supported in the vicinity of the main air gap, the spark transition at the Main air path can be facilitated. As shown, the push button 93 and the arm 94 via the bolt 9o and a copper wire 92 to one of the main electrodes tied together.

Somit ist eine Ausführungsform beschrieben und dargestellt, in welcher die Hilfselektroden einen solchen Abstand besitzen und so angeordnet sind, daß eine im- Verhältnis zum Raumbedarf verhältnismäßig große Zahl von Hilfselektroden gebildet wird, und bei welcher die magnetischen Einrichtungen so getroffen sind, daß die Hilfslichtbogen sickt längs der ganzen Erstreckung der Hilfsluftstrecken bis zu deren Enden bewegen, um die Hilfslichtbogen zu löschen, ohne daß dazu ein bremsendes oder entgegenwirkendes magnetisches Feld notwendig wäre.Thus, an embodiment is described and illustrated in which the auxiliary electrodes have such a distance and are arranged so that a A relatively large number of auxiliary electrodes is formed in relation to the space required is, and in which the magnetic devices are made so that the Auxiliary arc sinks along the entire extent of the auxiliary air paths up to move their ends to extinguish the auxiliary arc without causing a braking or counteracting magnetic field would be necessary.

Die hervorragenden Eigenschaften bzw, wertvollen :Merkmale der in Fig. 7 bis 15 dargestellten Lichtbogenlöschvorrichtung bestehen darin, daß der anfängliche Lichtbogen nicht verlängert, sondern allmählich in mehrere Lichtbogen zerlegt wird, und zwar nicht gleichzeitig. Dies erleichtert offenbar den Übergang des anfänglichen Lichtbogens in die schließlich bestehende Mehrzahl von Lichtbogen wegen der größeren Spannung, die zu ihrer Aufrechterhaltung nötig ist, wobei diese Lioht@bogm dann leicht gelöscht werden können, ohne daß eine plötzliche Energiezunahme stattfindet, wie sie dann erforderlich ist, wenn der anfängliche Lichtbogen alle Hilfselektroden gleichzeitig trifft.The excellent properties or valuable: features of the in 7 to 15 shown arc extinguishing device are that the initial Arc is not lengthened, but is gradually broken down into several arcs, and not at the same time. This apparently eases the transition from the initial one Arc in the eventual majority of arcs because of the larger ones Tension that is necessary to maintain it, this Lioht @ bogm then can be easily extinguished without a sudden increase in energy taking place, as it is required when the initial arc is all auxiliary electrodes hits at the same time.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spark gap arrangement for a lightning arrester with two main electrodes, between which there is a main spark gap, and with several auxiliary electrodes in the vicinity of the main electrodes, the auxiliary electrodes forming several auxiliary spark gaps which are essentially all in one plane, characterized in that a Magnetic field is generated, which partly with respect to the mentioned common plane runs in the opposite direction as another part of this field and is practically perpendicular to the mentioned plane, as well as the spark gaps between the two main electrodes and between the auxiliary electrodes located in the vicinity of the main electrodes penetrates in one direction, while it runs at the other end of the auxiliary electrodes in the opposite direction.

2. Spark gap arrangement according to claim i, characterized in that the magnetic field is generated by a coil which sigh is located in the immediate vicinity of the main electrodes mentioned, with the coil axis runs transversely to the common plane that Ilaul> telektroadün inii, erhalb of the coil cross section between the two opposite coil halves lie that the auxiliary electrodes are partially outside of the enclosed by the coil winding Area and that the main electrodes are connected to the coil in friction.

3, spark gap arrangement nach.'@nspruch 2, characterized in that a second Winding close to the first winding, arranged axially parallel to it is that the area enclosed by the second UV winding is symmetrical to the central one of the auxiliary electrodes lies and the second electrical voltage is in Reilie finite the first winding is connected in such a way that the current passing through it in a runs in the opposite direction to the current flowing through the first winding.

4. spark gap arrangement according to claim 2, characterized in that a yoke is arranged from magnetizable material outside the circumference of the winding and encloses the auxiliary electrode.

5. Spark gap arrangement according to. Claim i and 2, characterized in that one half of the auxiliary electrodes are side by side and love the one main electrode is arranged and between these auxiliary electrodes there is a l @ teaching number of auxiliary air lines which are perpendicular to the air line extend between the main electrodes, and further characterized in that the other half of the spaced apart auxiliary electrodes the former Auxiliary electrodes are opposite, with auxiliary electrodes between the latter and the former consist of auxiliary air paths which are parallel to the main air path run, as well as auxiliary air gaps between the auxiliary electrodes mentioned in the second position, which is also perpendicular to the main air path between the two main electrodes get lost.

6. radio operator route arrangement according to claim t or 2, characterized in that that rod-shaped intermediate electrodes on both sides of the common plane of all Auxiliary electrodes and are arranged at a certain distance from them.

7. Spark gap arrangement according to one of claims r to 4 and 6, characterized in that two parallel Disks of insulating material are present between which the main electrodes are located and the auxiliary electrodes are located and to which the main air path and the auxiliary air path run parallel. B. spark gap arrangement according to claim 5, characterized in that that a body made of insulating material and a substantially U-shaped arc chamber inside this body is that the open end of this arc chamber communicates with the outside air that the main electrodes on the two each other opposite walls of this chamber are attached at their open end that the first mentioned auxiliary electrodes on one of the two opposite electrodes Walls and the last mentioned auxiliary electrodes on the other of the two each other opposite walls are attached. cg. Spark gap arrangement according to a of the preceding claims, characterized by opposite partition-wall-like Shields made of insulating material, which a certain piece in the interstices Reach in between the auxiliary electrodes and in turn a certain distance own of them.