EP0251010A1 - Gas-filled surge arrester - Google Patents

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EP0251010A1
EP0251010A1 EP87108588A EP87108588A EP0251010A1 EP 0251010 A1 EP0251010 A1 EP 0251010A1 EP 87108588 A EP87108588 A EP 87108588A EP 87108588 A EP87108588 A EP 87108588A EP 0251010 A1 EP0251010 A1 EP 0251010A1
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EP
European Patent Office
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electrode
gap
bore
cylindrical
electrodes
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EP87108588A
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German (de)
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EP0251010B1 (en
Inventor
Jürgen Dipl.-Ing. Boy
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0251010A1 publication Critical patent/EP0251010A1/en
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Publication of EP0251010B1 publication Critical patent/EP0251010B1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/20—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap
    • H01T1/22—Means for starting arc or facilitating ignition of spark gap by the shape or the composition of the electrodes

Definitions

  • the invention relates to a gas discharge surge arrester according to the preamble of claim 1.
  • a surge arrester is known from DE-AS 19 44 564.
  • a three-electrode surge arrester of a similar type is known from US Pat. No. 3,710,191. Both references show surge arresters in which an activation layer is present in discharge gaps and there reduces the electron work function.
  • the object on which the present invention is based is to reduce the spread of the electrical values, in particular the response voltage, of such surge arresters during the service life and to improve the operational reliability of such surge arresters.
  • the base point of the discharge in a surge arrester according to the invention moves at higher currents to the transition between the activation layer and the uncovered electrode material, even if this is arranged outside the gap and the discharge path is considerably lengthened. Because of the greater distance from the counter electrode In the proposed embodiment, deformation of the activator layer has no influence on the ignition voltage.
  • the electrode serving as the cathode For surge arresters that are only loaded with unipolar pulses, it is sufficient to provide the electrode serving as the cathode with an activation layer.
  • the first electrode has a bore into which the second electrode projects, in which an annular ignition gap extends between the two electrodes and between the end face of the second electrode and the bottom of the bore of the first electrode Isolation gap remains free, in which the ignition gap is narrower than the isolation gap, in which an activation layer in, for example, on the annular end face of the first electrode waffle-like depressions are arranged and in which the activation layer does not reach the inner edge of the end face.
  • An embodiment suitable for alternating current is provided if an activation layer is also present on the end face of the second contact, which does not reach the edge of the end face.
  • An embodiment is advantageous in which the bore in the first electrode is cylindrical and in which the second electrode has a cylindrical part which leaves an annular gap of constant width exposed to the inner wall of the bore.
  • a further embodiment which can be produced advantageously is provided in that the bore is delimited by an approximately conical wall and in that the second electrode has a conical tip which forms a gap of constant width with the conical wall.
  • a design suitable for alternating current is provided in that the bore in the first electrode is delimited by a frustoconical wall which merges into a cylinder wall with a smaller diameter, and in that the second electrode has a frustoconical part has, the tapered surface of which forms a gap of constant width with the frustoconical part of the bore and in that the end face of the frustoconical part is provided with an activation layer which does not reach the edge of the end face.
  • This embodiment is easy to manufacture, enables a relatively small tolerance of the gap dimension in the axial direction because of the frustoconical gap boundaries and ensures the distance requirements for the activation layer on the end face of the second electrode.
  • the invention has a particularly advantageous effect if the activation mass is heated to such an extent by higher current loads that the risk of balls or drops forming is particularly great.
  • Such cases of operation often occur in so-called three-electrode arresters, i.e. in surge arresters in which a first and a second electrode are arranged coaxially with one another and each have a cylindrical part, in which the end faces of the cylindrical parts lie opposite one another and form a secondary discharge gap in which a third Electrode contains a cylinder bore, the boundary of which is arranged concentrically around the cylindrical parts of the first and second electrodes and the secondary discharge gap, and in which at least one annular surface is provided with an activation layer on each end face of the third electrode.
  • the end faces of the first and second electrodes also have activation layers.
  • the activation layers advantageously consist essentially of sodium silicate and are housed and melted in grooves of waffle pyramids, bores, etc.
  • Sodium silicate activation layers provide favorable characteristics of the surge arrester and adhere well to the substrate when melted, but also tend to form balls or drops relatively strongly. They can be used particularly advantageously in a surge arrester according to the invention.
  • An embodiment of a three-electrode arrester is particularly suitable for securing lines, in which a first and a second electrode are arranged coaxially with one another and each have a cylindrical part, in that the end faces of the cylindrical parts lie opposite one another and form a secondary discharge gap, in that a third electrode forms a Contains cylinder bore, which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the first and second electrodes and encloses the ignition gap, in which the bore in the third electrode is provided with a trapezoidal thread and the threads are partially filled with electrode activation compound so that the activation compound does not extends to the wall of the cylinder bore and in that the end faces of the first and second electrodes each have at least one area with an activation layer.
  • a main discharge gap is defined here by the edge of the activation mass lying in the trapezoidal thread. It is wider than the ignition gap, which is determined by the parts of the cylinder wall remaining between the threads of the trapezoidal thread. This results in a small spread of the ignition voltage values of this special embodiment.
  • the spiral configuration it is also ensured that a metallic surface on the third electrode is reached in the shortest way over a part of the circumference starting from the activation layers on the first and second electrodes when electrodes 1 and 2 act as cathodes.
  • the cathode base of the third electrode lies in the trapezoidal thread, a deformation of the electrode or the activation mass does not change the ignition gap and therefore does not influence the ignition behavior of the arrester.
  • the three-electrode surge arresters described are mainly used to protect two wires which, in a first approximation, are at the same potential and are connected to the first and second electrodes against earth, which are connected to the third electrode is placed. Accordingly, only relatively small voltage differences occur between the first and second electrodes, the secondary discharge path lying between these electrodes does not have to meet high requirements.
  • the present invention is therefore used only in relation to the main discharge path between the first or second electrode on the one hand and the third electrode on the other. As soon as a discharge takes place between the first or second and the third electrode, the main discharge gap between the not yet ignited first or second electrode and the third electrode is also ionized, so that their voltage is also reduced. In this way a significant discharge between the first and second electrodes is avoided, the secondary discharge path between the end faces of these two electrodes cannot assume high current values.
  • a surge arrester is composed of a first electrode 1, a second electrode 2 and an insulating ring 3, which is preferably made of ceramic, and soldered in a vacuum-tight manner.
  • the first electrode 1 has a bore 4 into which a cylindrical part 5 of the second electrode 2 extends.
  • An ignition gap 7 is formed between the inner wall 11 of the hollow cylindrical part 12 of the electrode 1 formed by the bore 4 and the outer surface of the cylindrical part 5 of the electrode 2, in the area of which no activation layer is applied to the electrodes.
  • the end face 14 of the hollow cylindrical part 12 of the first electrode 1 and the end face 13 of the cylindrical part 5 of the electrode 2 are each provided with annular grooves 10 and 9, which are filled with an activation compound.
  • two rings 10 and 9 are attached in the end faces 14 and 13, respectively.
  • the base point being at the boundary between the activation layer and the metal of the electrode and a relatively large one on the anode side Area for current entry into the counter electrode is available.
  • the grooves instead of the grooves, other depressions, e.g. small waffle pyramids are embossed in the end faces 14 and 13, which are filled with activation mass.
  • the discharge can also take place across the insulation gap 6; a deformation of the activation compound in the grooves 9 does not change the ignition voltage.
  • This embodiment is therefore particularly suitable for high current values.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which tolerances in the axial direction have little influence on the gap width and thus ignition voltages.
  • the ignition gap 7 is arranged between a frustoconical part 15 of a second electrode 20 and a frustoconical bore 18 of a first electrode 19.
  • the cylindrical part 16 of the first electrode 19 also has a bore 17 which is coaxial with the bore 18 and which merges into the frustoconical bore 18 at its smaller boundary plane.
  • In the bore 17 there is sufficient space for a deformation of the activating mass in the annular groove 9, even with very small gap widths of the ignition gap 7 of 0.5 mm or less.
  • the electrodes of Figure 1 and the cylindrical parts of the electrodes of Figure 2 are advantageously made of copper.
  • the embodiment of FIG. 2 enables the use of an alloy for the cup-shaped fastening parts 21 of the electrodes or 20, the temperature coefficient of which is adapted in a manner known per se to the temperature coefficient of the insulating ring, which is preferably made of ceramic.
  • FIG. 3 shows a three-electrode surge arrester, which is particularly suitable for protecting two lines loaded with pulses against the ground potential applied to the third electrode.
  • Cylindrical parts 25 and 26 of the electrodes 22 and 23 extend into a bore in the third electrode 24.
  • the end faces of the first electrode 22 and the second electrode 23 form a secondary discharge path 27.
  • the main discharge path 28 runs in the annular gap between the cylindrical parts 25 and 26 and the cylindrical inner wall 29 of the third electrode 24.
  • the end faces of the cylindrical parts 25 and 26 each contain one groove 9 filled with activation compound.
  • the inner wall 29 of the third electrode 24 is provided with a trapezoidal thread 30 which is filled with activation compound.
  • the ignition gap is defined by the parts of the inner wall 29 remaining between the trapezoidal thread and extends to the corresponding cylindrical part 25 or 26.
  • This construction ensures that a discharge with a cathode base in one of the grooves 9 of the first or second electrode 22 or 23 hits a metallic surface of the inner wall of the third electrode 24 in the shortest way in the radial direction regardless of tolerances of the dimensions in the axial direction.
  • the advantages of the invention for high-energy discharges are advantageously combined with the advantages of conventional technology, namely very low arcing voltage.
  • other depressions for example waffle pyramids, can also be used.
  • FIG. 4 shows a three-electrode arrester, in which the third electrode 24 also has an annular groove 31 on its end faces.
  • the activation mass for all electrodes (22, 23, 24) is arranged consistently outside the actual discharge gap (28).
  • the inner wall 29 forms with the cylindrical parts 25, 26 of the electrodes 22, 23 ignition gaps 7, which adjoin the secondary discharge gap 27.
  • the bore In the area of the end faces 36 of the third electrode 24, the bore has a cylindrical widening 35.
  • the outer surface of the cylindrical widening 35 is coated with an activating compound 34, the activating compound not reaching the inner wall 29.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Um die Zuverlässigkeit von Überspannungsableitern und die Konstanz ihrer Werte zu erhöhen, wird vorgeschlagen, in einem Überspannungsableiter die Aktivierungsmasse außerhalb des Zündspaltes in Vertiefungen (9, 10) aufzutragen. Dabei ist der Abstand der Vertiefungen zweier Elektroden (1, 2) deutlich größer als die Breite des durch die Elektroden gebildeten Zündspaltes (7). Der Zündspalt (7) wird von einer sich verformenden Aktivierungsmasse nicht erfaßt, eine damit zusammenhängende Veränderung der Zündspannung tritt nicht ein. Die Erfindung eignet sich insbesondere für Überspannungsableiter mit sehr kleinen Elektrodenabständen.In order to increase the reliability of surge arresters and the consistency of their values, it is proposed to apply the activation compound in a surge arrester outside of the ignition gap in depressions (9, 10). The distance between the depressions of two electrodes (1, 2) is significantly larger than the width of the ignition gap (7) formed by the electrodes. The ignition gap (7) is not covered by a deforming activation mass, a change in the ignition voltage associated therewith does not occur. The invention is particularly suitable for surge arresters with very small electrode spacings.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gasentladungsüberspannungsableiter nach dem 0berbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Überspannungsableiter ist aus der DE-AS 19 44 564 bekannt. Aus der US-PS 3 710 191 ist ein Dreielektrodenüberspannungsableiter ähnlicher Bauart bekannt. Beide Literaturstellen zeigen Über­spannungsableiter, in denen eine Aktivierungsschicht in Entla­dungsspalten vorhanden ist und dort die Elektronenaustritts­arbeit verringert.The invention relates to a gas discharge surge arrester according to the preamble of claim 1. Such a surge arrester is known from DE-AS 19 44 564. A three-electrode surge arrester of a similar type is known from US Pat. No. 3,710,191. Both references show surge arresters in which an activation layer is present in discharge gaps and there reduces the electron work function.

Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, be­steht in der Verringerung der Streuung der elektrischen Werte, insbesondere der Ansprechspannung derartiger Überspannungsab­leiter während der Lebensdauer und in einer Verbesserung der Betriebssicherheit derartiger Überspannungsableiter.The object on which the present invention is based is to reduce the spread of the electrical values, in particular the response voltage, of such surge arresters during the service life and to improve the operational reliability of such surge arresters.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Pa­tentanspruchs 1 gelöst. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei Erhitzung beispielsweise im Falle eines Ansprechens des Über­spannungsableiters die Aktivierungsschichten sich verformen und beispielsweise Erhebungen oder Kugeln bilden können, die beim Stand der Technik die Zündspannung beeinflussen oder gar die Isolation des Überspannungsableiters gefährden können.This object is achieved by the characterizing features of patent claim 1. It has been shown that when heated, for example in the event of a response of the surge arrester, the activation layers deform and, for example, elevations or balls can be formed which, in the prior art, influence the ignition voltage or even endanger the insulation of the surge arrester.

Gemäß unserer Erfindung reicht es aus, im Spalt die Entladung zu zünden. Sobald die mit einer Aktivierungsschicht versehene Elektrode als Kathode arbeitet, wandert der Fußpunkt der Ent­ladung in einem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter bei höheren Strömen zum Übergang zwischen Aktivierungsschicht und unbedecktem Elektrodenmaterial, auch wenn dieser außerhalb des Spaltes angeordnet ist und der Entladungsweg sich deutlich ver­längert. Wegen der größeren Entfernung von der Gegenelektrode besitzt bei der vorgeschlagenen Ausführungsform eine Verformung der Aktivatorschicht keinen Einfluß auf die Zündspannung.According to our invention, it is sufficient to ignite the discharge in the gap. As soon as the electrode provided with an activation layer works as a cathode, the base point of the discharge in a surge arrester according to the invention moves at higher currents to the transition between the activation layer and the uncovered electrode material, even if this is arranged outside the gap and the discharge path is considerably lengthened. Because of the greater distance from the counter electrode In the proposed embodiment, deformation of the activator layer has no influence on the ignition voltage.

Für Überspannungsableiter, die nur mit unipolaren Impulsen be­lastet werden, genügt es, die als Kathode dienende Elektrode mit einer Aktivierungsschicht zu versehen. Dies läßt sich in einer Ausführungsform vorteilhaft realisieren, in der die erste Elektrode eine Bohrung aufweist, in die die zweite Elektrode hineinragt, in der zwischen den beiden Elektroden ein ringför­miger Zündspalt und zwischen der Stirnfläche der zweiten Elek­trode und dem Boden der Bohrung der ersten Elektrode ein Isola­tionsspalt freibleibt, in der der Zündspalt schmaler ist als der Isolationsspalt, in der auf der ringförmigen Stirnfläche der ersten Elektrode eine Aktivierungsschicht in z.B. waffelar­tigen Vertiefungen angeordnet ist und in der die Aktivierungs­schicht nicht bis an den inneren Rand der Stirnfläche heranreicht.For surge arresters that are only loaded with unipolar pulses, it is sufficient to provide the electrode serving as the cathode with an activation layer. This can advantageously be achieved in an embodiment in which the first electrode has a bore into which the second electrode projects, in which an annular ignition gap extends between the two electrodes and between the end face of the second electrode and the bottom of the bore of the first electrode Isolation gap remains free, in which the ignition gap is narrower than the isolation gap, in which an activation layer in, for example, on the annular end face of the first electrode waffle-like depressions are arranged and in which the activation layer does not reach the inner edge of the end face.

Eine für Wechselstrom geeignete Ausführungsform ist gegeben, wenn auf der Stirnfläche des zweiten Kontaktes ebenfalls eine Aktivierungsschicht vorhanden ist, welche nicht bis an den Rand der Stirnfläche heranreicht.An embodiment suitable for alternating current is provided if an activation layer is also present on the end face of the second contact, which does not reach the edge of the end face.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, in der die Bohrung in der ersten Elektrode zylinderförmig ist und in der die zweite Elek­trode einen zylinderförmigen Teil besitzt, welcher zur Innen­wand der Bohrung einen Ringspalt konstanter Breite freiläßt. Eine weitere, vorteilhaft herzustellende Ausführungsform ist gegeben, indem die Bohrung durch eine annähernd kegelförmige Wand begrenzt ist und indem die zweite Elektrode eine kegelför­mige Spitze aufweist, die mit der kegelförmigen Wand einen Spalt konstanter Breite bildet. Eine für Wechselstrom geeignete Ausführung ist gegeben, indem die Bohrung in die erste Elek­trode durch eine kegelstumpfförmige Wand, die in eine Zylinder­wand mit geringerem Durchmesser übergeht, begrenzt ist und in­dem die zweite Elektrode einen kegelstumpfförmigen Teil auf­ weist, dessen Kegelmantelfläche mit dem kegelstumpfförmigen Teil der Bohrung einen Spalt konstanter Breite bildet und indem die Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Teiles mit einer Akti­vierungsschicht versehen ist, welche nicht bis an den Rand der Stirnfläche heranreicht. Diese Ausführungsform läßt sich ein­fach herstellen, ermöglicht wegen der kegelstumpfförmigen Spalt­begrenzungen eine relativ geringe Toleranz der Spaltabmessung in axialer Richtung und gewährleistet die Abstandsforderungen für die Aktivierungsschicht auf der Stirnfläche der zweiten Elektrode.An embodiment is advantageous in which the bore in the first electrode is cylindrical and in which the second electrode has a cylindrical part which leaves an annular gap of constant width exposed to the inner wall of the bore. A further embodiment which can be produced advantageously is provided in that the bore is delimited by an approximately conical wall and in that the second electrode has a conical tip which forms a gap of constant width with the conical wall. A design suitable for alternating current is provided in that the bore in the first electrode is delimited by a frustoconical wall which merges into a cylinder wall with a smaller diameter, and in that the second electrode has a frustoconical part has, the tapered surface of which forms a gap of constant width with the frustoconical part of the bore and in that the end face of the frustoconical part is provided with an activation layer which does not reach the edge of the end face. This embodiment is easy to manufacture, enables a relatively small tolerance of the gap dimension in the axial direction because of the frustoconical gap boundaries and ensures the distance requirements for the activation layer on the end face of the second electrode.

Die Erfindung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn durch höhere Strombelastungen die Aktivierungsmasse so stark erhitzt wird, daß die Gefahr der Bildung von Kugeln oder Tropfen beson­ders groß ist. Derartige Betriebsfälle treten häufig bei soge­nannten Dreielektrodenableitern auf, d.h. bei Überspannungsab­leitern, in denen eine erste und eine zweite Elektrode zueinan­der koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, bei dem die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile einander gegenüberliegen und einen Nebenentladungsspalt bilden, in dem eine dritte Elektrode eine Zylinderbohrung enthält, deren Begrenzung konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der ersten und zweiten Elektrode und den Nebenentladungsspalt umschließend angeordnet ist, und in welchem auf jeder Stirnflä­che der dritten Elektrode zumindest eine Ringfläche mit einer Aktivierungsschicht versehen ist. Gleichzeitig weisen dabei auch die Stirnflächen der ersten und zweiten Elektrode Aktivi­erungsschichten auf. Die Aktivierungsschichten bestehen dabei vorteilhaft im wesentlichen aus Natriumsilikat und sind in Nu­ten Waffelpyramiden, Bohrungen usw. untergebracht und aufge­schmolzen. Natriumsilikat-Aktivierungsschichten ergeben gün­stige Kennwerte des Überspannungsableiters und haften in aufge­schmolzenem Zustand gut am Untergrund, neigen aber auch relativ stark zur Bildung von Kugeln oder Tropfen. In einem erfindungs­gemäßen Überspannungsableiter können sie besonders vorteilhaft eingesetzt werden.The invention has a particularly advantageous effect if the activation mass is heated to such an extent by higher current loads that the risk of balls or drops forming is particularly great. Such cases of operation often occur in so-called three-electrode arresters, i.e. in surge arresters in which a first and a second electrode are arranged coaxially with one another and each have a cylindrical part, in which the end faces of the cylindrical parts lie opposite one another and form a secondary discharge gap in which a third Electrode contains a cylinder bore, the boundary of which is arranged concentrically around the cylindrical parts of the first and second electrodes and the secondary discharge gap, and in which at least one annular surface is provided with an activation layer on each end face of the third electrode. At the same time, the end faces of the first and second electrodes also have activation layers. The activation layers advantageously consist essentially of sodium silicate and are housed and melted in grooves of waffle pyramids, bores, etc. Sodium silicate activation layers provide favorable characteristics of the surge arrester and adhere well to the substrate when melted, but also tend to form balls or drops relatively strongly. They can be used particularly advantageously in a surge arrester according to the invention.

Zur Absicherung von Leitungen ist eine Ausführungsform eines Dreielektrodenableiters besonders geeignet, in der eine erste und eine zweite Elektrode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, indem die Stirn­flächen der zylinderförmigen Teile einander gegenüber liegen und einen Nebenentladungsspalt bilden, indem eine dritte Elek­trode eine Zylinderbohrung enthält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der ersten und zweiten Elektrode ange­ordnet ist und den Zündspalt umschließt, in der die Bohrung in der dritten Elektrode mit einem Trapez-Gewinde versehen und die Gewindegänge mit Elektrodenaktivierungsmasse derart teilweise gefüllt sind, daß die Aktivierungsmasse nicht bis an die Wand der Zylinderbohrung reicht und indem die Stirnflächen der ersten und der zweiten Elektrode zumindest je einen Bereich mit einer Aktivierungsschicht aufweisen. Ein Hauptentladungsspalt ist hier durch den im Trapezgewinde liegenden Rand der Aktivierungsmasse definiert. Er ist breiter als der Zündspalt, der durch die zwi­schen den Gewindegängen des Trapezgewindes verbliebenen Teile der Zylinderwand bestimmt ist. Dadurch ergibt sich eine geringe Streuung der Zündspannungswerte dieser speziellen Ausführungs­form. Bei der spiraligen Ausbildung ist außerdem sichergestellt, daß auf einem Teil des Umfanges von den Aktivierungsschichten auf der ersten bzw. zweiten Elektrode ausgehend auf dem kürze­sten Wege eine metallische Oberfläche auf der dritten Elektrode erreicht wird, wenn die Elektroden 1 bzw. 2 als Kathoden wir­ken. Da die Aktivierungsmasse im Trapezgewinde nicht bis an den Rand des Gewindeprofils reicht, liegt bei einer Kathodenfunk­tion der dritten Elektrode der Kathodenfußpunkt im Trapezgewinde, eine Verformung der Elektrode bzw. der Aktivierungsmasse ergibt keine Veränderung des Zündspaltes und damit keine Beeinflußung des Zündverhaltens des Ableiters.An embodiment of a three-electrode arrester is particularly suitable for securing lines, in which a first and a second electrode are arranged coaxially with one another and each have a cylindrical part, in that the end faces of the cylindrical parts lie opposite one another and form a secondary discharge gap, in that a third electrode forms a Contains cylinder bore, which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the first and second electrodes and encloses the ignition gap, in which the bore in the third electrode is provided with a trapezoidal thread and the threads are partially filled with electrode activation compound so that the activation compound does not extends to the wall of the cylinder bore and in that the end faces of the first and second electrodes each have at least one area with an activation layer. A main discharge gap is defined here by the edge of the activation mass lying in the trapezoidal thread. It is wider than the ignition gap, which is determined by the parts of the cylinder wall remaining between the threads of the trapezoidal thread. This results in a small spread of the ignition voltage values of this special embodiment. In the case of the spiral configuration, it is also ensured that a metallic surface on the third electrode is reached in the shortest way over a part of the circumference starting from the activation layers on the first and second electrodes when electrodes 1 and 2 act as cathodes. Since the activation mass in the trapezoidal thread does not reach the edge of the thread profile, the cathode base of the third electrode lies in the trapezoidal thread, a deformation of the electrode or the activation mass does not change the ignition gap and therefore does not influence the ignition behavior of the arrester.

Die beschriebenen Dreielektrodenüberspannungsableiter dienen hauptsächlich zur Absicherung von zwei Adern, die in erster Näherung auf gleichem Potential liegen und an die erste und die zweite Elektrode geschaltet sind, gegenüber Erde, die an die dritte Elektrode gelegt ist. Demgemäß treten zwischen der ersten und zweiten Elektrode nur relativ kleine Spannungsun­terschiede auf, die zwischen diesen Elektroden liegende Neben­entladungsstrecke braucht keinen hohen Anforderungen zu genü­gen. Die vorliegende Erfindung wird daher nur im Bezug auf die Hauptentladungsstrecke zwischen der ersten bzw. zweiten Elek­trode einerseits und der dritten Elektrode andererseits einge­setzt. Sobald zwischen der ersten oder zweiten und der dritten Elektrode eine Entladung stattfindet, wird auch der Hauptent­ladungsspalt zwischen der noch nicht gezündeten ersten bzw. zweiten Elektrode und der dritten Elektrode ionisiert, so daß auch deren Spannung herabgesetzt wird. So wird eine nennens­werte Entladung zwischen der ersten und zweiten Elektrode ver­mieden, die Nebenentladungsstrecke zwischen den Stirnflächen dieser beiden Elektroden kann keine hohen Stromwerte annehmen.The three-electrode surge arresters described are mainly used to protect two wires which, in a first approximation, are at the same potential and are connected to the first and second electrodes against earth, which are connected to the third electrode is placed. Accordingly, only relatively small voltage differences occur between the first and second electrodes, the secondary discharge path lying between these electrodes does not have to meet high requirements. The present invention is therefore used only in relation to the main discharge path between the first or second electrode on the one hand and the third electrode on the other. As soon as a discharge takes place between the first or second and the third electrode, the main discharge gap between the not yet ignited first or second electrode and the third electrode is also ionized, so that their voltage is also reduced. In this way a significant discharge between the first and second electrodes is avoided, the secondary discharge path between the end faces of these two electrodes cannot assume high current values.

Die Erfindung wird nun anhand von vier Figuren näher erläu­tert. Die

  • Fig. 1 und 2 zeigen zwei Beispiele von Zweielektroden-Ablei­tern, die
  • Fig. 3 und 4 zeigen zwei Beispiele von Dreielektroden-Ablei­tern, jeweils in geschnittener Ansicht.
The invention will now be explained in more detail with reference to four figures. The
  • 1 and 2 show two examples of two-electrode arresters that
  • 3 and 4 show two examples of three-electrode arresters, each in a sectional view.

Ein Überspannungsableiter ist aus einer ersten Elektrode 1, einer zweiten Elektrode 2 und einem Isolierstoffring 3, der vorzugsweise aus Keramik besteht, zusammengesetzt und vakuum­dicht verlötet. Die erste Elektrode 1 weist eine Bohrung 4 auf, in die ein zylinderförmiger Teil 5 der zweiten Elektrode 2 hineinreicht. Zwischen der Innenwand 11 des durch die Bohrung 4 gebildeten hohlzylinderförmigen Teiles 12 der Elektrode 1 und der Mantelfläche des zylinderförmigen Teiles 5 der Elektrode 2 ist ein Zündspalt 7 gebildet, in dessen Bereich auf die Elektro­den keine Aktivierungsschicht aufgebracht ist. Zwischen der Bo­denfläche 8 der Bohrung 4 und der Stirnfläche 13 der Elektrode 2 und zwischen der Stirnfläche 14 der ersten Elektrode 1 und den benachbarten Teilen der zweiten Elektrode 2 liegt je ein Isola­ tionsspalt 6, der deutlich breiter ist als der Zündspalt 7.A surge arrester is composed of a first electrode 1, a second electrode 2 and an insulating ring 3, which is preferably made of ceramic, and soldered in a vacuum-tight manner. The first electrode 1 has a bore 4 into which a cylindrical part 5 of the second electrode 2 extends. An ignition gap 7 is formed between the inner wall 11 of the hollow cylindrical part 12 of the electrode 1 formed by the bore 4 and the outer surface of the cylindrical part 5 of the electrode 2, in the area of which no activation layer is applied to the electrodes. Between the bottom surface 8 of the bore 4 and the end surface 13 of the electrode 2 and between the end surface 14 of the first electrode 1 and the adjacent parts of the second electrode 2 there is an insulator tion gap 6, which is significantly wider than the ignition gap 7.

Die Stirnfläche 14 des hohlzylinderförmigen Teiles 12 der er­sten Elektrode 1 und die Stirnfläche 13 des zylinderförmigen Teiles 5 der Elektrode 2 sind jeweils mit ringförmigen Rillen 10 bzw. 9 versehen, welche mit einer Aktivierungsmasse ausge­füllt sind. Im gezeigten Beispiel sind je zwei Ringe 10 bzw. 9 in den Stirnflächen 14 bzw. 13 angebracht. Bei dieser Ausfüh­rungsform ergibt sich nach der Zündung im Spalt 7 eine Gasent­ladung von den achsnahen Rändern der Vertiefungen 10 bzw. 9 über den Zündspalt 7 hinweg, wobei jeweils der Fußpunkt an der Grenze zwischen Aktivierungsschicht und Metall der Elektrode ansetzt und auf der Anodenseite ein relativ großer Bereich für den Stromeintritt in die Gegenelektrode zur Verfügung steht. Anstelle der Rillen können auch andere Vertiefungen, z.B. klei­ne Waffelpyramiden in die Stirnflächen 14 und 13 eingeprägt werden, die mit Aktivierungsmasse gefüllt werden.The end face 14 of the hollow cylindrical part 12 of the first electrode 1 and the end face 13 of the cylindrical part 5 of the electrode 2 are each provided with annular grooves 10 and 9, which are filled with an activation compound. In the example shown, two rings 10 and 9 are attached in the end faces 14 and 13, respectively. In this embodiment, after ignition in the gap 7, there is a gas discharge from the edges of the recesses 10 and 9 near the axis, across the ignition gap 7, the base point being at the boundary between the activation layer and the metal of the electrode and a relatively large one on the anode side Area for current entry into the counter electrode is available. Instead of the grooves, other depressions, e.g. small waffle pyramids are embossed in the end faces 14 and 13, which are filled with activation mass.

Nach dem Zündvorgang kann die Entladung auch über den Isola­tionsspalt 6 hinweg erfolgen, eine Verformung der Aktivierungs­masse in den Rillen 9 gibt keine Änderung der Zündspannung. Da­durch ist diese Ausführungsform für hohe Stromwerte besonders geeignet.After the ignition process, the discharge can also take place across the insulation gap 6; a deformation of the activation compound in the grooves 9 does not change the ignition voltage. This embodiment is therefore particularly suitable for high current values.

Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Toleranzen in Achsrichtung auf die Spaltbreite und damit Zündspannungen wenig Einfluß haben. Dort ist der Zündspalt 7 zwischen einem kegel­stumpfförmigen Teil 15 einer zweiten Elektrode 20 und einer ke­gelstumpförmigen Bohrung 18 einer ersten Elektrode 19 angeord­net. Der zylinderförmige Teil 16 der ersten Elektrode 19 weist außerdem eine zur Bohrung 18 koaxiale Bohrung 17 auf, die in die kegelstumpfförmige Bohrung 18 an deren kleinerer Begren­zungsebene übergeht. In der Bohrung 17 ist auch bei sehr klei­nen Spaltbreiten des Zündspaltes 7 von 0,5mm oder weniger aus­reichend Platz für eine Verformung der Aktivierungsmasse in der ringförmigen Rille 9. Gleiches gilt für eine Verformung der Ak­ tivierungsmasse in der Rille 10 der Elektrode 19 in den Hin­terraum von Elektrode 20 hinein.FIG. 2 shows an exemplary embodiment in which tolerances in the axial direction have little influence on the gap width and thus ignition voltages. There the ignition gap 7 is arranged between a frustoconical part 15 of a second electrode 20 and a frustoconical bore 18 of a first electrode 19. The cylindrical part 16 of the first electrode 19 also has a bore 17 which is coaxial with the bore 18 and which merges into the frustoconical bore 18 at its smaller boundary plane. In the bore 17 there is sufficient space for a deformation of the activating mass in the annular groove 9, even with very small gap widths of the ignition gap 7 of 0.5 mm or less. The same applies to a deformation of the Ak Activation mass in the groove 10 of the electrode 19 into the rear space of the electrode 20.

Die Elektroden der Figur 1 und die zylinderförmigen Teile der Elektroden von Figur 2 bestehen vorteilhaft aus Kupfer. Die Ausführungsform der Figur 2 ermöglicht den Einsatz einer Legie­rung für die tassenförmigen Befestigungsteile 21 der Elektroden bzw. 20, deren Temperaturkoeffizient in an sich bekannter Weise an den Temperaturkoeffizienten des Isolierstoffringes, der vorzugsweise aus Keramik besteht, angepaßt ist.The electrodes of Figure 1 and the cylindrical parts of the electrodes of Figure 2 are advantageously made of copper. The embodiment of FIG. 2 enables the use of an alloy for the cup-shaped fastening parts 21 of the electrodes or 20, the temperature coefficient of which is adapted in a manner known per se to the temperature coefficient of the insulating ring, which is preferably made of ceramic.

Figur 3 zeigt einen Dreielektrodenüberspannungsableiter, der insbesondere zur Absicherung von zwei mit Impulsen belasteten Leitungen gegenüber dem an die dritte Elektrode gelegten Masse­potential geeignet ist. Zylinderförmige Teile 25 und 26 der Elektroden 22 und 23 reichen in eine Bohrung der dritten Elek­trode 24 hinein. Die Stirnflächen der ersten Elektrode 22 und der zweiten Elektrode 23 bilden eine Nebenentladungsstrecke 27. Die Hauptentladungsstrecke 28 verläuft im Ringspalt zwischen den zylinderförmigen Teilen 25 und 26 und der zylindrischen Innenwand 29 der dritten Elektrode 24. Die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile 25 und 26 enthalten je eine mit Akti­vierungsmasse gefüllte Rille 9. Die Innenwand 29 der dritten Elektrode 24 ist mit einem Trapezgewinde 30 versehen, welches mit Aktivierungsmasse gefüllt ist. Der Zündspalt ist durch die zwischen dem Trapezgewinde verbliebenen Teile der Innenwand 29 definiert und erstreckt sich zum entsprechenden zylinderförmi­gen Teil 25 bzw. 26. Durch diese Konstruktion ist gewährleistet, daß eine Entladung mit einem Kathodenfußpunkt in einer der Ril­len 9 der ersten oder zweiten Elektrode 22 oder 23 unabhängig von Toleranzen der Abmessungen in axialer Richtung auf dem kürzesten Wege in radialer Richtung auf eine metallische Ober­fläche der Innenwand der dritten Elektrode 24 trifft. Anderer­seits ist für die Entladungen mit einem Kathodenfußpunkt auf der dritten Elektrode 24 reichlich Aktivierungsmasse vorhanden, so daß diese Entladungsrichtung schnell und mit besonders gerin­ ger Bogenbrennspannung erfolgen kann. In dieser Ausführungsform sind die Vorteile der Erfindung für energiereiche Entladungen mit den Vorteilen konventioneller Technik, nämlich sehr geringe Lichtbogenbrennspannung vorteilhaft kombiniert. Anstelle der Rille 9 in den Stirnflächen der Elektroden 22, 23 können auch andere Vertiefungen, z.B. Waffelpyramiden verwendet werden.FIG. 3 shows a three-electrode surge arrester, which is particularly suitable for protecting two lines loaded with pulses against the ground potential applied to the third electrode. Cylindrical parts 25 and 26 of the electrodes 22 and 23 extend into a bore in the third electrode 24. The end faces of the first electrode 22 and the second electrode 23 form a secondary discharge path 27. The main discharge path 28 runs in the annular gap between the cylindrical parts 25 and 26 and the cylindrical inner wall 29 of the third electrode 24. The end faces of the cylindrical parts 25 and 26 each contain one groove 9 filled with activation compound. The inner wall 29 of the third electrode 24 is provided with a trapezoidal thread 30 which is filled with activation compound. The ignition gap is defined by the parts of the inner wall 29 remaining between the trapezoidal thread and extends to the corresponding cylindrical part 25 or 26. This construction ensures that a discharge with a cathode base in one of the grooves 9 of the first or second electrode 22 or 23 hits a metallic surface of the inner wall of the third electrode 24 in the shortest way in the radial direction regardless of tolerances of the dimensions in the axial direction. On the other hand, there is plenty of activating mass for the discharges with a cathode base on the third electrode 24, so that this discharge direction is rapid and particularly low arc voltage can occur. In this embodiment, the advantages of the invention for high-energy discharges are advantageously combined with the advantages of conventional technology, namely very low arcing voltage. Instead of the groove 9 in the end faces of the electrodes 22, 23, other depressions, for example waffle pyramids, can also be used.

Figur 4 zeigt einen Dreielektrodenableiter, bei dem auch die dritte Elektrode 24 je eine ringförmige Rille 31 auf ihren Stirnseiten besitzt. Bei dieser Ausführungsform ist die Akti­vierungsmasse für alle Elektroden (22, 23, 24) konsequent außerhalb des eigentlichen Entladungsspaltes (28) angeordnet.FIG. 4 shows a three-electrode arrester, in which the third electrode 24 also has an annular groove 31 on its end faces. In this embodiment, the activation mass for all electrodes (22, 23, 24) is arranged consistently outside the actual discharge gap (28).

In den Figuren 3 und 4 ist im Nebenentladungsspalt 27 keine energiereiche Entladung zu erwarten, da Überspannungen bestim­mungsgemäß bei derartigen Ableitern gegen Massepotential abge­führt werden sollen und daher schon bei relativ geringen Span­nungsunterschieden eine Entladung im Hauptentladungsspalt 28 bzw. entlang den Hauptentladungsstrecken 32 oder 33 auftritt.In FIGS. 3 and 4, no high-energy discharge is to be expected in the secondary discharge gap 27, since overvoltages are intended to be dissipated against ground potential in such arresters and therefore a discharge occurs in the main discharge gap 28 or along the main discharge paths 32 or 33 even with relatively small voltage differences.

In Figur 5 bildet die Innenwand 29 mit den zylinderförmigen Tei­len 25, 26 der Elektroden 22, 23 Zündspalte 7, die an den Neben­entladungsspalt 27 angrenzen. Im Bereich der Stirnflächen 36 der dritten Elektrode 24 besitzt die Bohrung eine zylindrische Aufweitung 35. Die Mantelfläche der zylindrischen Aufweitung 35 ist mit Aktivierungsmasse 34 beschichtet, wobei die Aktivie­rungsmasse nicht bis an die Innenwand 29 heranreicht. Diese Ausführung ist relativ einfach herstellbar und weist die Vor­teile der Ausführung nach Figur 3 auf.In FIG. 5, the inner wall 29 forms with the cylindrical parts 25, 26 of the electrodes 22, 23 ignition gaps 7, which adjoin the secondary discharge gap 27. In the area of the end faces 36 of the third electrode 24, the bore has a cylindrical widening 35. The outer surface of the cylindrical widening 35 is coated with an activating compound 34, the activating compound not reaching the inner wall 29. This embodiment is relatively simple to manufacture and has the advantages of the embodiment according to FIG. 3.

BezugszeichenlisteReference symbol list

  • 1, 2 = Elektrode1, 2 = electrode
  • 3 = Isolierstoffring3 = insulating ring
  • 4 = Bohrung4 = hole
  • 5 = zylinderförmiger Teil5 = cylindrical part
  • 6 = Isolationsspalt6 = insulation gap
  • 7 = Zündspalt7 = ignition gap
  • 8 = Bodenfläche8 = floor area
  • 9, 10 = ringförmige Rillen9, 10 = annular grooves
  • 11 = Innenwand11 = inner wall
  • 12 = hohlzylinderförmiger Teil12 = hollow cylindrical part
  • 13, 14 = Stirnfläche13, 14 = face
  • 15 = kegelstumpfförmiger Teil15 = frustoconical part
  • 16 = zylinderförmiger Teil16 = cylindrical part
  • 17, 18 = Bohrung17, 18 = hole
  • 19, 20 = Elektrode19, 20 = electrode
  • 21 = Befestigungsteil21 = fastening part
  • 22, 23, 24 = Elektrode22, 23, 24 = electrode
  • 25, 26 = zylinderförmiger Teil25, 26 = cylindrical part
  • 27 = Nebenentladungsspalt27 = secondary discharge gap
  • 28 = Hauptentladungsstrecke28 = main discharge path
  • 29 = Innenwand29 = inner wall
  • 30 = Trapezgewinde30 = trapezoidal thread
  • 31 = ringförmige Rille31 = annular groove
  • 32, 33 = Hauptentladungsstrecke32, 33 = main discharge path
  • 34 = Aktivierungsmasse34 = activation mass
  • 35 = Aufweitung35 = expansion
  • 36 = Stirnfläche36 = end face

Claims (10)

1. Gasentladungsüberspannungsableiter mit einem vakuumdichten Gehäuse, welches zumindest einen zylindrischen Isolierstoff­ring, zwei Elektroden und einen zwischen zwei Elektroden gele­genen Zündspalt enthält, wobei zumindest eine erste Elektrode mit einer Aktivierungsschicht teilweise bedeckt ist, wobei die Elektronenaustrittsarbeit der Aktivierungsschicht kleiner ist als die des Elektrodenmaterials, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Aktivierungsschicht außerhalb des Zündspaltes in Vertiefungen angebracht ist und daß der kleinste Abstand vom Rand der Aktivierungsschicht zur benachbarten Elek­trode größer als die Zündspaltbreite ist.1. Gas discharge surge arrester with a vacuum-tight housing, which contains at least one cylindrical insulating ring, two electrodes and an ignition gap between two electrodes, at least one first electrode being partially covered with an activation layer, the electron work function of the activation layer being smaller than that of the electrode material, thereby characterized in that the activation layer is provided outside the ignition gap in depressions and that the smallest distance from the edge of the activation layer to the adjacent electrode is greater than the width of the ignition gap. 2. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die erste Elektrode (1) eine Bohrung aufweist, in die die zweite Elektrode (2) hineinragt, daß zwischen den beiden Elektroden (1, 2) ein ringförmiger Spalt und zwischen der Stirnfläche (13) der zweiten Elektrode (2) und der Bodenfläche (8) der Bohrung (4) in der ersten Elek­trode (1) sowie der Stirnfläche (14) der ersten Elektrode und den benachbarten Teilen der zweiten Elektrode (2) Isolations­spalte (6) freigelassen sind, daß der Zündspalt (7) schmaler ist als die Isolationsspalt (6), daß auf der ringförmigen Stirn­fläche der ersten Elektrode und auf der Stirnfläche der zweiten Elektrode in Vertiefungen jeglicher Art (Rillen, Nuten, Waffel­pyramiden usw.) Aktivierungsmassen aufgebracht sind und daß Aktivierungsschichten nicht bis an den inneren Rand der Stirn­flächen heranreichen.2. Surge arrester according to claim 1, characterized in that the first electrode (1) has a bore into which the second electrode (2) protrudes that between the two electrodes (1, 2) an annular gap and between the end face (13th ) of the second electrode (2) and the bottom surface (8) of the bore (4) in the first electrode (1) and the end face (14) of the first electrode and the adjacent parts of the second electrode (2) isolation gaps (6) are left free that the ignition gap (7) is narrower than the insulation gap (6), that on the ring-shaped end face of the first electrode and on the end face of the second electrode in depressions of all kinds (grooves, grooves, waffle pyramids, etc.) activation masses are applied and that activation layers do not reach the inner edge of the end faces. 3. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der ersten Elektrode zylinderförmig ist und daß die zweite Elek­trode einen zylinderförmigen Teil besitzt, welcher zur Innenwand der Bohrung einen Ringspalt konstanter Breite freiläßt.3. Surge arrester according to one of claims 1 to 2, characterized in that the bore of the first electrode is cylindrical and that the second electrode has a cylindrical part which leaves an annular gap of constant width to the inner wall of the bore. 4. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Boh­rung durch eine annähernd kegelförmige Wand begrenzt ist und daß die zweite Elektrode eine kegelförmige Spitze aufweist, die mit der kegelförmigen Wand einen Zündspalt konstanter Breite bildet.4. Surge arrester according to one of claims 1 or 2, characterized in that the bore is limited by an approximately conical wall and that the second electrode has a conical tip which forms an ignition gap of constant width with the conical wall. 5. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Boh­rung in der ersten Elektrode durch eine kegelstumpfförmige Wand, die in eine zylindrische Wand mit geringem Durchmesser übergeht, begrenzt ist und daß die zweite Elektrode einen ke­gelstumpfförmigen Teil aufweist, dessen Kegelmantelfläche mit dem kegelstumpfförmigen Teil der Bohrung einen Spalt konstanter Breite bildet und daß die Stirnfläche Aktivierungsschichten auf­weisen, welche nicht bis an den Rand der Stirnflächen reichen.5. Surge arrester according to one of claims 1 to 2, characterized in that the bore in the first electrode is limited by a frustoconical wall, which merges into a cylindrical wall with a small diameter, and that the second electrode has a frustoconical part, the conical lateral surface forms a gap of constant width with the frustoconical part of the bore and that the end face has activation layers which do not extend to the edge of the end faces. 6. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß eine erste und eine zweite Elek­trode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinder­förmigen Teil aufweisen, daß die Stirnflächen der zylinderför­migen Teile einander gegenüber liegen und einen Nebenentladungs­spalt bilden, daß eine dritte Elektrode eine zylindrische Boh­rung enthält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Tei­len der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist und den Nebenentladungsspalt umschließt und daß auf jeder Stirnfläche der dritten Elektrode zumindest eine Ringfläche mit einer Ak­tivierungsschicht versehen ist.6. Surge arrester according to claim 1, characterized in that a first and a second electrode are arranged coaxially with each other and each have a cylindrical part, that the end faces of the cylindrical parts are opposite one another and form a secondary discharge gap, that a third electrode contains a cylindrical bore , which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the first and second electrodes and surrounds the secondary discharge gap and that at least one ring surface is provided with an activation layer on each end face of the third electrode. 7. Überspannungsableiter nach Anspruch 6, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Stirnflächen der ersten und der zweiten Elektrode zumindest je einen Bereich mit einer Akti­vierungsschicht aufweisen.7. Surge arrester according to claim 6, characterized in that the end faces of the first and second electrodes each have at least one area with an activation layer. 8. Überspannungsableiter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Akti­vierungsschichten im wesentlichen aus Natriumsilikat bestehen und in Nuten, Rillen, Waffelpyramiden untergebracht sind.8. Surge arrester according to one of claims 1 to 7, characterized in that the activation layers consist essentially of sodium silicate and housed in grooves, grooves, waffle pyramids. 9. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, in dem eine erste und eine zweite Elektrode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile in axialer Richtung einander gegenüber liegen und einen Nebenentladungsspalt bilden, daß eine dritte Elektrode eine Bohrung enthält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist und den Nebenentladungsspalt umschließt, daß zwischen den zylinderför­migen Teilen und der Wand der Bohrung ein Zündspalt liegt, der schmaler ist als der Nebenentladungsspalt, daß die Bohrung in der dritten Elektrode mit einem Trapezgewinde versehen ist und daß die Gewindegänge Elektrodenaktivierungsmasse enthalten und die Stirnflächen der ersten und zweiten Elektrode zumindest je einen Bereich mit einer Aktivierungsschicht in Vertiefungen aufweisen.9. Surge arrester according to claim 1, in which a first and a second electrode are arranged coaxially to one another and each have a cylindrical part, characterized in that the end faces of the cylindrical parts are opposite to each other in the axial direction and form a secondary discharge gap that a third electrode contains a bore, which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the first and second electrodes and surrounds the secondary discharge gap, that there is an ignition gap between the cylindrical parts and the wall of the bore, which is narrower than the secondary discharge gap, that the bore in the third electrode is provided with a trapezoidal thread and that the threads contain electrode activation compound and the end faces of the first and second electrodes each have at least one area with an activation layer in depressions. 10. Überspannungsableiter nach Anspruch 1, in dem eine erste und eine zweite Elektrode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der zylin­derförmigen Teile einander in achsialer Richtung gegenüberliegen und einen Nebenspalt bilden, daß eine dritte Elektrode eine Boh­rung enthält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der ersten und zweiten Elektrode angeordnet ist und den Neben­entladungsspalt umschließt, daß zwischen den zylinderförmigen Teilen und der Wand der Zylinderbohrung an den Nebenentladungs­spalt angrenzend je ein Zündspalt liegt, der schmaler ist als der Nebenentladungsspalt, daß die Bohrung im Bereich der Stirn­flächen der dritten Elektrode je eine zylindrische Aufweitung mit größerem Durchmesser besitzt und daß die Wand der Aufwei­tung mit Aktivierungsmasse beschichtet ist.10. Surge arrester according to claim 1, in which a first and a second electrode are arranged coaxially with each other and each have a cylindrical part, characterized in that the end faces of the cylindrical parts are opposite to each other in the axial direction and form a secondary gap that a third electrode Bore contains, which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the first and second electrodes and surrounds the secondary discharge gap, that between the cylindrical parts and the wall of the cylinder bore adjacent to the secondary discharge gap there is an ignition gap which is narrower than the secondary discharge gap that the bore in the area of the end faces of the third electrode each has a cylindrical widening with a larger diameter and that the wall of the widening is coated with activating compound.
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