DK159032B - Overspaendingsafleder med udladningsstraekning - Google Patents

Description

DK 159032B

Opfindelsen angår en overspændingsafleder, navnlig til begrænsning af overspændinger i lavspændingsanlæg og til lynbeskyttet kobling mellem galvanisk adskilte kredse, med mindst én udladningsstrækning, hvor der mel-5 lem over for hinanden liggende flader på elektroder, der holdes i en vis afstand, er anbragt et stykke isolationsmateriale, der ved varmepåvirkning afgiver en slukkegas.

Fra DE-offentliggørelsesskrifter nr. 23 37 743 og 10 26 27 648 kendes der overspændingsafledere, hvor udlad ningsstedet dannes i det ydre område enten mellem kappefladerne af plane, skiveformede elektroder, hvis endeflader holdes i afstand fra hinanden ved hjælp af et lag isolationsmateriale, eller mellem kappefladen af den ene 15 og endefladen af den anden elektrode. Ved disse overspændingsafledere er det en fordel, at den ved en udladning opståede energi hurtigt føres bort, således at eksplosionsfaren fjernes. En ulempe er imidlertid de ikke helt optimale slukkeforhold for efterfølgende 20 netstrømme.

Det er også tidligere foreslået(DE offentliggørelsesskrift nr. 29 34 236) i området for bueudladningen at tilslutte et kammer, hvis vægge indeholder isolationsmateriale, der under varmepåvirkning afviger sluk-25 kegas, og som har en udgangsåbning, gennem hvilken de ved bueudladningen opståede gasser kan undvige. Denne overspændingsafleder er ganske vist væsentligt forbedret i forhold til den førstnævnte, men dens levetid er dog begrænset ved forbrænding af de elektrodedele, 30 der danner udladningsstedet ved tændingen, eller ved forbrænding af det slukkegasafgivende legeme.

Det er yderligere foreslået (DE offentliggørelsesskrift nr. 29 34 238) ved en udladningsstrækning, hvis udladningssted dannes af elektrodesidefladerne udenfor 35 et lag isolationsmateriale, der holder elektrodeendefladerne i afstand fra hinanden, som materiale til iso- 2

DK 159032 B

lationsmaterialelaget at vælge et gasafgivende materiale. Også denne konstruktion har bestået sin prøve, men det ovenfor anførte gælder også her.

Med den foreliggende opfindelse tilsigtes tilveje- 5 bragt en billig overspændingsafleder med forbedrede slukkeforhold for efterfølgende netstrømme og med større levetid .

Dette opnås ifølge opfindelsen ved, at stykket af isolationsmateriale rager således udenfor de kanter, der 10 danner grænsen mellem de overfor hinanden liggende flader og sidefladerne på i det mindste én af elektroderne, at tændingen af udladningsstrækningen sker som en krybeudladning (krybe-bueudladning) ad en krum vej langs den udragende flade på stykket af isolationsmateri-15 ale.

Med overspændingsaflederen ifølge opfindelsen opnås den fordel, at tændingen af udladningen, der omtrent følger de korteste feltlinjer i luftstrækningen, sker ad en krum bane, nemlig uden om isolationsmaterialestykket.

20 Denne krumme bue er ikke stabil, da den navnlig i området uden cm isolationsmaterialestykket ikke svarer til feltlinje-forløbet. Den vil derfor søge et forløb, hvor ladningsbærerne på deres vej mellem elektroderne kan følge de helt i luft forløbende feltlinjer. Buen vil altså vandre 25 bort fra tændestedet og opbygges mellem elektrodeflader, der har en større indbyrdes afstand. Herved beskyttes det følsomme tændområde mod forbrænding af elektroderne og isolationsmaterialerne. Herved får udladningsstrækningen en større levetid. Da buen fortrænges til en zone, der 30 ikke forstyrres af isolationsmaterialestykket, men til gengæld har en større længde, opnås der en lettere slukning og en bedre afkøling af buen.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor 35 fig. 1 viser en overspændingsafleder med en enkelt udladningsstrækning, og 3

DK 159032B

fig. 2 en overspændingsafleder med to udladningsstrækninger og anbragt i et hus.

Fig. 1 viser en overspændingsafleder ifølge opfindelsen med en udladningsstrækning mellem plane skiveelek-5 troder 2 og 3, der er holdt i afstand af et ligeledes plant stykke 6 af isolationsmateriale. De to elektroder har i større afstand fra hinanden et diameterspring. Isolationsmaterialestykket 6 når på alle sider ud over kanten af elektrodernes endeflader 21 og 31, således at en tænding sker som en krum bue 1, der som ovenfor forklaret straks vandrer udad til området 1'. Denne vandren udad understøttes af buestrømmens magnetiske kræfter.

Da isolationsmaterialet desuden er af et gasdannende materiale, der som bekendt afgiver en slukkegas ved var-15 mepåvirkning, bliver det indre gastryk i buen desuden forøget ved frigivelse af slukkegas, hvorved udvandringen af buen udad understøttes. Når buen er trængt ud til elektrodekanten, kan den bedre afkøles og udblæses (slukning) . En forbrænding af de ydre zoner af elektroderne 20 skader ikke udladningsstrækningens funktion, da der på disse steder findes tilstrækkeligt materiale. Derimod er de indre zoner af de to elektroder, mellem hvilke buen tændes, og som er meget følsomme over for forbrænding, beskyttet på grund af den hurtige udvandring af buen ef-25 ter tændingen. Herved opnås en væsentlig længere levetid.

Fig. 2 viser en anden udformning af overspændingsaflederen ifølge opfindelsen med en dobbelt udladningsstrækning, der udgøres af plane skiveelektroder 2, 3 og 4 og derimellem liggende isolationsmatérialestykker 6.

20 Elektroderne har samme diameter, men de to yderste elektroder har i stor afstand fra hinanden et diameterspring.

Ifølge opfindelsen rager isolationsmaterialestykkerne ud over de mod hinanden vendende endeflader af elektroderne, idet de har en så meget større diameter, som svarer til 22 to gange tykkelsen af isolationsmaterialelagene. Uden om

DK 159032B

4 elektrodearrangementet findes et kammer 10, hvis vægge udgøres af en hul cylinder 20, der er forbundet med den øverste elektrode 2, en flad skive af isolationsmateriale 6f og en fortsættelse 40 af den nederste elektro-5 de 4. Skiven 6f af isolationsmateriale, der er fastgjort til den hule cylinder 20, har åbninger 8a, hvorigennem de ved bueudladningen opståede gasser kan undvige fra kammeret 10. Den indre side af den hule cylinder 20 er delvis beklædt med isolationsmateriale 6b, der 1 0 fortrinsvis består af gasafgivende materiale ligesom isolationsmaterialestykkerne 6. Denne overspændingsafleder ifølge opfindelsen er særlig fordelagtig, da de to mellem elektroderne 3 og 4 og mellem elektroderne 2 og 3 antændte buer 1, der strækker sig stærkt krummet om yder-15 kanterne af isolationsmaterialestykkerne, straks efter tændingen ved hjælp af elektriske kræfter forenes til en fælles bue, der dog - som forklaret ovenfor - trænges udad og overvejende brænder mellem de yderste kanter af diameterspringene på de to yderste elektroder. Da en for-20 brænding på disse randzoner ikke påvirker gniststrækningen skadeligt, og det følsomme tændområde er beskyttet mod forbrænding, fordi buen kun forbliver her i selve tændfasen, har den beskrevne overspændingsafleder stor levetid, til trods for at der på lidet bekostelig måde 25 er muliggjort gode slukkeforhold.

Claims (10)

1. Overspændingsafleder med udladningsstrækning, hvor der mellem de overfor hinanden liggende flader på elektroder, der holdes i en vis afstand, befinder sig et stykke isolationsmateriale, der ved varmepåvirkning 5 afgiver en slukkegas, kendetegnet ved, at isolationsmaterialestykket (6) rager således uden for de kanter, der danner grænsen mellem de overfor hinanden liggende flader (21, 31) og sidefladerne (22, 32) på i det mindste én af elektroderne (2, 3), at tændingen af 10 udladningsstrækningen sker som en krybeudladning (krybe-bueudladning) ad en krum vej langs den udragende flade på isolationsmaterialestykket (6).

2. Overspændingsafleder ifølge krav 1, kendetegnet ved, at udragningen har en størrelse af om- 15 trent samme størrelsesorden som afstanden (al) mellem elektroderne eller tykkelsen (d) af isolationsmaterialestykket .

3. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved en dobbelt 20 eller flerdobbelt udladningsstrækning (fig. 2).

4. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at elektroderne (2, 3 i fig. 1 og 2, 4 i fig. 2) har et d iameter spring.

5. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at der til det område (1, 1')/ hvor bueudladningen foregår, slutter sig et kammer (10), hvis vægge indeholder isolationsmateriale (6b), der under varmepåvirkning afgiver slukke- 30 gas, og som har en udgangsåbning (8a), gennem hvilken de ved bueudladningen opståede gasser kan undvige.

6. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved skiveformede elektroder (2, 3, 4) med derimellem liggende skiveforme- DK 159032 B de afstandsholdere (6).

7. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved en rotationssymmetrisk anbringelse af elektroder og af- 5 standsholdere.

8. Overspændingsafleder ifølge krav 5-7, kendetegnet ved, at kammeret (10) omgiver elektrodearrangementet ringformet, idet væggene er udformede hulcylindriske eller ringformede.

9. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af kravene 5 eller 8, kendetegnet ved, at udgangsåbningerne udgøres af den åbne side af hulcylinderen eller er tilvejebragt ved boringer eller slidser (8a) i kappen eller grundfladen af hulcylinderen.

10. Overspændingsafleder ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved elektroder (2, 3, 4) af metallegeringer med stor modstandsdygtighed mod forbrænding.