EP0905840B1 - Blitzstromtragfähige Funkenstrecke - Google Patents

Blitzstromtragfähige Funkenstrecke

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EP0905840B1
EP0905840B1 EP98112342A EP98112342A EP0905840B1 EP 0905840 B1 EP0905840 B1 EP 0905840B1 EP 98112342 A EP98112342 A EP 98112342A EP 98112342 A EP98112342 A EP 98112342A EP 0905840 B1 EP0905840 B1 EP 0905840B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
discharger
lightning current
dischargers
current according
component
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98112342A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0905840A1 (de
Inventor
Jan Prof.Dr.-Ing. Meppelink
Christof Dipl.-Ing. Drilling
Jürgen Dipl.-Ing. Trinkwald
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obo Bettermann GmbH and Co KG
Original Assignee
Obo Bettermann GmbH and Co KG
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/16—Overvoltage arresters using spark gaps having a plurality of gaps arranged in series

Definitions

  • the invention relates to a lightning current carrying Spark gap with several series connected Radio links.
  • a line follow current flows with line frequency and one Height from a few kA to a few 10 kA, depending on the Distance of the building from the next Transformer station and the feed-in power.
  • the upstream fuse becomes the three-pole Disconnect short circuit from the mains, causing the power supply fails. It can only be replaced by the Main network backup by the Energy supply companies put back into operation become.
  • spark gaps To avoid damage due to lightning strikes in spark gaps are known in a building. Such Spark gaps become transient equipotential bonding used, with the subsequent line follow current is deleted. All previous solutions are based on that the spark gap at a lightning surge is ignited, the lightning current between earth and conductor to ensure a low voltage drop along of the arc is derived or conducted, the Mains sequence current is conducted and deleted and a The spark gap is reconsolidated.
  • FR 1 539 445 A1 describes a series connection of Spark gaps with a voltage-dependent resistance known, with ohmic resistances to the spark gaps are connected in parallel and to the first spark gap a capacitance is connected in parallel.
  • the control of the Voltage distribution is thereby through the parallel switched capacitor to the first spark gap like this switched that a dependency of Stress distribution from the Voltage rise rate of the applied voltage occurs.
  • the spark gaps switch again at the same time.
  • the spark gap capable of carrying lightning current according to the invention is based on the basic idea of arc quenching Multiple interruption of the arc with the help of a Multiple spark gap.
  • the voltage drop at the anodes and cathodes of the partial spark gaps Multiple spark gap for arc quenching and this prevents the follow-up current exploited.
  • the extinguishing effect can be done in the usual way can be increased in that the spark gap in one sealed housing is installed.
  • the Quenching can also be done by blowing the arc be increased with cold gas.
  • the arc is divided into multiple arcs.
  • the proposed multiple spark gap uses the effect of dividing the arc into several partial spark gaps, so that the anode and cathode drop (voltage drop, in particular at the arc base points on the anode and cathode) of the individual spark gaps is added.
  • N is the number of spark gaps of the multiple spark gap and U AK is the anode or cathode case of a partial spark gap of the multiple spark gap.
  • the formation of the first spark gap is decisive for the responsiveness.
  • On the chain of Spark gaps become the tension of each Partial arcs added up so high in total that they is higher than the mains voltage, so that actually none Mains sequence current arises.
  • the multi-spark gap can also be used with a Sliding discharge arrangement for reducing the Ignition delay time of the partial spark gaps in combination with the corresponding resistor circuit be equipped.
  • the sliding discharge arrangement exists from one arranged along the spark gaps Layer of an insulating material, in which a metallic Film or the like is let in on Earth potential is.
  • the electrodes of spark gaps from metals such as copper, tungsten copper or the like Metals after exposure to high Lightning currents on the surface Meltings show that there is metallic vapor on the surface of adjacent insulation arrangements reflected. These effects reduce the Life span of such a spark gap.
  • an electrode made of graphite proposed.
  • the partial spark gaps of the Multiple spark gaps are therefore preferably made Made of graphite. Because of the low metal burn-up when exposed to lightning currents up to 200 kA graphite is particularly suitable for this application. Even after repeated exposure to lightning impulse currents remains the surface of the electrodes of the Multiple spark gap clean and keeps its shape. This ensures that the response voltage of the Spark gap remains within the permissible spread.
  • the spark gap is preferably made of cylindrical or cube-shaped electrodes built up by an insulating film or washer heat-resistant material, especially PTFE or Ceramics, insulated from each other.
  • an insulating film or washer heat-resistant material especially PTFE or Ceramics, insulated from each other.
  • a spark gap is shown in FIG a head of the power supply network and at II an earth is connected.
  • the Partial spark gaps FS2 to FSN with the exception of those in Lightning current event case first appealing Spark gap FS1 through a graded network of ohmic resistors connected, so that Partial spark gaps FS2 to FSN successively by turn.
  • the network of resistors shows in Switching direction decreases resistance values. So
  • the resistance R2 can be 10 kilohms Resistor R3 1 kilohm, resistance R4 100 ohms Resistor R5 10 ohms and resistance Rn X ohms exhibit.
  • the resistors can preferably decrease logarithmically.
  • a resistor R2 to Rn connected in parallel and the resistances of all Partial spark gaps R2 to Rn are in series on earth (II) connected.
  • spark gap electrodes 2 made of graphite are provided, that by insulating washers made of PTFE from each other are spaced.
  • At 4 is a connection of one Control resistor shown.
  • With 5 is a housing shown, which surrounds the entire unit.
  • At 6 is the power connection shown.
  • the control resistors 10 are also in one protected space inside the insulating housing arranged. With 11 is another insulating plate shown. With 1 contact springs are shown, by means of which is the contacting link to the Spark gaps occur.
  • the electrodes 2 of the Spark gaps are preferably cylindrical or cuboid, sharp-edged elements. In the The embodiment according to FIG. 3 is the entire one Spark gap from two arranged parallel to each other Blocks of the same number of partial spark gaps.
  • the Sliding discharge ignition aid consists of a longitudinal arranged parallel to the spark gaps FS1 to FSN Layer 12 of insulating material, for example PTFE, in which is a metallic conductor 13, in particular one metallic foil, is embedded. This slide is at 14 connected to earth potential.
  • This slide is at 15 there is one Sliding discharge shown as the first pre-discharge ignites before the main discharge 16 as a result of first sliding discharge ignites.
  • the spark gaps FS2 to FSN are included Control resistors R2 to Rn connected.
  • the distance between the first spark gaps is FS1 decisive for the response behavior of the Total radio link.
  • FSN farnesoid voltage
  • the invention is not based on the embodiment limited, but often within the scope of the disclosure variable.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Insulators (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteter Funkenstrecken.
Bei einem Blitzeinschlag in ein Gebäude mit einer Niederspannungsstromversorgung fließt ein hoher kurzzeitiger Blitzstrom über die metallischen Strukturen nach Erde ab. Während dieses kurzzeitigen Blitzstromes wird das Potential der im Normalbetrieb als geerdet angesehenen metallischen Teile (genannt Erde) kurzzeitig um Werte von einigen 100 kV erhöht. Diese Potentialanhebung der Erde infolge eines Blitzeinschlages kommt dadurch zustande, daß der Blitzstrom als eingeprägter Strom in die Erde hineinfließen muß und dabei am endlichen Erdungswiderstand einen Spannungsabfall hervorruft. Die Leiter der Niederspannungsstromversorgung befinden sich auf dem vom Energieversorger bereitgestellten Potential gegenüber der Erde. Im Normalbetrieb führen diese Leiter daher die Nennspannung. Durch die vom Blitzstrom am Erdungswiderstand hervorgehobene Potentialanhebung entsteht nun eine kurzzeitige Stoßspannung zwischen der Erde und den Leitern, die sich aus der Differenz der Potentiale zwischen Erde und Leiter ergibt. Wird das Potential der Hauptpotentialausgleichschiene um einige 100 kV angehoben, wird die elektrische Festigkeit der Isolation zwischen den Leitern und der Erde überschritten und es kommt zum Überschlag durch die Luftisolationsstrecke und zum Durchschlag durch die Isolation der Leitungen. Die Folge dieses Überschlages oder Durchschlages ist ein dreipoliger Kurzschluß der Niederspannungsstromversorgung. Durch den dreipoligen Kurzschluß wird aber eine Verbindung zum einspeisenden Kabel hergestellt, so daß ein Teil des eingeprägten Blitzstromes in dieses Kabel hineinfließen kann.
Der verbleibende Teil fließt weiterhin in die Erde.
Die Wirkungen dieses dreipoligen Kurzschlusses sind
  • ein freibrennender Lichtbogen in der Niederspannungsverteilung oder in dem einspeisenden Kabel,
  • eine mögliche Vorschädigung eines Kabels oder Gerätes mit einem festen Isolierstoff mit der Gefahr eines späteren Schadens durch langsame Zerstörung der Isolation durch Teilentladungen oder Kriechströme,
  • Ausbreitung einer Druckwelle durch den Lichtbogen,
  • Gefahr eines Feuers durch Entzündungen von Isolierstoffen in dem heißen Lichtbogen.
    • Es fließt ein Netzfolgestrom mit Netzfrequenz und einer Höhe von einigen kA bis zu einigen 10 kA, abhängig vom Abstand des Gebäudes von der nächsten Transformatorenstation und der Einspeiseleistung.
    Die vorgeschaltete Sicherung wird den dreipoligen Kurzschluss vom Netz trennen, wodurch die Stromversorgung ausfällt. Sie kann erst durch Ersetzen der Netzhauptsicherung durch das Energieversorgungsunternehmen wieder in Betrieb genommen werden.
    Zur Vermeidung der Schäden infolge Blitzeinschlages in ein Gebäude sind Funkenstrecken bekannt. Solche Funkenstrecken werden zum transienten Potentialausgleich eingesetzt, wobei auch der nachfolgende Netzfolgestrom gelöscht wird. Alle bisherigen Lösungen beruhen darauf, dass die Funkenstrecke bei einer Blitzüberspannung gezündet wird, der Blitzstrom zwischen Erde und Leiter zum Sicherstellen eines geringen Spannungsabfalls entlang des Lichtbogens abgeleitet bzw. geführt wird, der Netzfolgestrom geführt und gelöscht wird und eine Wiederverfestigung der Funkenstrecke erfolgt.
    Aus der DE 42 40 138 A ist eine Funkenstrecke gattungsgemäßer Art bekannt. Aus dieser Druckschrift ist eine Mehrfachfunkenstrecke bekannt, die aus Teilfunkenstrecken mit hoch- und niederohmigen Isolationen besteht und deren Überschlagstrecke mit zunehmender Anzahl der Teilfunkenstrecken zunimmt. Diese Anordnung hat den Nachteil, dass beim Durchzünden derjenigen Funkenstrecke mit der hochohmigen Isolation die Spannung an allen anderen niederohmigen Funkenstrecken anliegt, so dass die gesamte Durchschlagspannung der gesamten Funkenstrecke gleich der n-fachen der Durchschlagspannung der hochohmigen Funkenstrecke ist. Die gesamte Spannung wird sozusagen auf viele Funkenstrecken aufgeteilt. Die Funkenstrecken schalten gleichzeitig durch.
    Aus der FR 1 539 445 A1 ist eine Reihenschaltung von Funkenstrecken mit einem spannungsabhängigen Widerstand bekannt, wobei zu den Funkenstrecken ohmsche Widerstände parallel geschaltet sind und zu der ersten Funkenstrecke eine Kapazität parallel geschaltet ist. Die Steuerung der Spannungsverteilung wird dabei durch den parallel geschalteten Kondensator zur ersten Funkenstrecke so geschaltet, dass eine Abhängigkeit der Spannungsverteilung von der Spannungsanstiegsgeschwindigkeit der anliegenden Spannung auftritt. Im Ereignisfall schalten die Funkenstrecken wiederum gleichzeitig durch.
    Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine blitzstromtragfähige Funkenstrecke gattungsgemäßer Art zu schaffen, bei der ein Netzfolgestrom vollständig oder mindestens teilweise unterdrückt wird.
    Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben.
    Die erfindungsgemäße blitzstromtragfähige Funkenstrecke basiert auf der Grundidee der Lichtbogenlöschung durch Mehrfachunterbrechung des Lichtbogens mit Hilfe einer Mehrfachfunkenstrecke. Dabei wird der Spannungsabfall an den Anoden und Kathoden der Teilfunkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke zur Lichtbogenlöschung und dadurch zur Unterbindung des Netzfolgestromes ausgenutzt. Die Löschwirkung kann in üblicher Weise dadurch erhöht werden, daß die Funkenstrecke in einem druckdicht abgeschlossenen Gehäuse eingebaut ist. Die Löschwirkung kann auch durch Beblasung des Lichtbogens mit Kaltgas erhöht werden.
    Bei der Funkenstrecke gemäß der Erfindung wird bei einem Blitzeinschlag zunächst durch die Überspannung zwischen PE (Erde) und den spannungsführenden Leitern gezündet, wenn die Ansprechspannung der Mehrfachfunkenstrecke erreicht ist.
    Erfindungsgemäß erfolgt eine Aufteilung des Lichtbogens in Mehrfachlichtbögen. Hierbei wird durch die vorgeschlagene Mehrfachfunkenstrecke der Effekt genutzt, den Lichtbogen auf mehrere Teilfunkenstrecken aufzuteilen, so daß sich der Anoden- und Kathodenfall (Spannungsabfall insbesondere an den Lichtbogenfußpunkten an der Anode und Kathode) der einzelnen Funkenstrecken addiert. Der gesamte Spannungsabfall an der Mehrfachfunkenstrecke kann demnach durch folgende Beziehungen beschrieben werden: U = n x UAK. Dabei bedeutet n die Anzahl der Funkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke und UAK den Anoden- bzw. Kathodenfall einer Teilfunkenstrecke der Mehrfachfunkenstrecke.
    Um eine relativ niedrige Ansprechspannung von beispielsweise maximal 4 kV nicht zu überschreiten, ist die erste Funkenstrecke so ausgebildet und deren Anode und Kathode derart beabstandet, daß eine entsprechende Ansprechspannung erreicht wird.
    Bei der erfindungsgemäß vorgesehenen Mehrfachfunkenstrecke teilt sich die Spannung auf alle Teilfunkenstrecken auf. Durch die erfindungsgemäße Widerstandsbeschaltung der Mehrfachfunkenstrecke wird erreicht, daß an der obersten (eingangs) Teilfunkenstrecke das Potential der Erde anliegt. Sobald diese erste Teilfunkenstrecke gezündet hat, fließt ein Strom über die Widerstände, die abgestuft abnehmen, beispielsweise dekadisch oder vorzugsweise logarithmisch. Dadurch wird erreicht, daß nach dem Zünden der ersten Teilfunkenstrecke nahezu die gesamte Spannung an der zweiten Teilfunkenstrecke liegt und diese unmittelbar zündet. Dabei wird vorteilhaft die ultraviolette Strahlung des Funkenkanals in der ersten Teilfunkenstrecke zur Bereitstellung der Anfangselektronen in der jeweils folgenden Teilfunkenstrecke genutzt. Dieser Effekt setzt sich bis zur letzten Teilfunkenstrecke fort.
    Nach dem Zünden fließt ein Kurzschlußstrom und an jeder Funkenstrecke (Anoden- Kathodenfall) baut sich ein hoher Spannungsabfall auf, der sich durch die Vielzahl der Funkenstrecke aufsummiert, so daß entsprechend der Anzahl der Funkenstrecken die Lichtbogenbrennspannung größer als die Netzspannung ist, so daß kein Netzfolgestrom entsteht.
    Die Ausbildung der ersten Funkenstrecke ist maßgebend für das Ansprechverhalten. An der Kette der Funkenstrecken wird die Spannung der einzelnen Teillichtbögen in der Summe so hoch aufaddiert, daß sie höher als die Netzspannung ist, so daß tatsächlich kein Netzfolgestrom entsteht.
    Die Mehrfunkenstrecke kann auch mit einer Gleitentladungsanordnung zur Herabsetzung der Zündverzugszeit der Teilfunkenstrecken in Kombination mit der entsprechenden Widerstandsbeschaltung ausgerüstet sein. Die Gleitentladungsanordnung besteht aus einer längs zu den Funkenstrecken angeordneten Schicht aus einem Isolierstoff, in den eine metallische Folie oder dergleichen eingelassen ist, die auf Erdpotential liegt. Durch das Einbringen der geerdeten Folie nahe der Elektroden der Teilfunkenstrecken wird das elektrische Feld in den Teilfunkenstrecken verzerrt, und es kommt zur Ausbildung von Gleitentladungen auf der Oberfläche des Isolierstoffes zwischen den Elektroden und der Teilfunkenstrecken.
    Es ist bekannt, daß die Elektroden von Funkenstrecken aus Metallen wie Kupfer, Wolfram-Kupfer oder ähnlichen Metallen, nach einer Beanspruchung mit hohen Blitzströmen an der Oberfläche Anzeigen von Ausschmelzungen zeigen und daß sich metallischer Dampf auf der Oberfläche benachbarter Isolieranordnungen niederschlägt. Durch diese Effekte verringert sich die Lebensdauer einer solchen Funkenstrecke. Zur Vermeidung der Nachteile der metallischen Elektroden wird erfindungsgemäß eine Elektrode aus Graphit vorgeschlagen. Die Teilfunkenstrecken der Mehrfachfunkenstrecke werden daher vorzugsweise aus Graphit hergestellt. Wegen des geringen Metallabbrandes bei der Beanspruchung mit Blitzströmen bis zu 200 kA eignet sich Graphit besonders gut für diese Anwendung. Auch nach mehrfacher Beanspruchung mit Blitzstoßströmen bleibt die Oberfläche der Elektroden der Mehrfachfunkenstrecke sauber und behält ihre Form. Dadurch ist gewährleistet, daß die Ansprechspannung der Funkenstrecke innerhalb der zulässigen Streuung bleibt. Vorzugsweise ist die Funkenstrecke aus zylindrischen oder würfelförmigen Elektroden aufgebaut, die durch eine Isolierfolie oder Isolierscheibe aus wärmebeständigem Material, insbesondere PTFE oder auch Keramik, voneinander isoliert sind. Durch die Ausbildung von scharfkantigen Elektroden wird zur Bereitstellung von Startelektronen durch Ablösung der an Moleküle angelagerten Elektronen verbessert. Hierdurch kann durch die Ansprechspannung sowie deren statistische Streuung nennenswert vermindert werden. Durch entsprechende Ausführungen der Parallelplattenfunkenstrecke, zum Beispiel mit großenflächigen Elektroden, wird ein großes felderfülltes Volumen geschaffen, aus dem bei Spannungsbeanspruchung die Anfangselektroden bereitgestellt werden. Durch das vergrößerte felderfüllte Volumen wird die Ansprechspannung und deren Streuung nennenswert vermindert.
    In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung prinzipiell gezeigt und nachfolgend näher beschrieben.
    Es zeigt:
    Figur 1
    die Prinzipdarstellung der Widerstandsbeschaltung einer Mehrfachfunkenstrecke;
    Figur 2
    den geometrischen Aufbau einer Mehrfachfunkenfunkenstrecke mit einer Gleitentladung;
    Figur 3
    eine Blitzstromfunkenstrecke mit achtstufiger Mehrfachfunkenstrecke mit ohmscher Steuerung.
    In Figur 1 ist eine Funkenstrecke gezeigt, die bei I an einem Leiter des Stromversorgungsnetzes und bei II an eine Erde angeschlossen ist. Es sind dabei eine Vielzahl von Funkenstrecken in Reihe zueinander angeordnet (FS1 bis FSN). Dabei sind die Teilfunkenstrecken FS2 bis FSN mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke FS1 durch ein abgestuftes Netz von ohmschen Widerständen beschaltet, so daß die Teilfunkenstrecken FS2 bis FSN sukzessive durchschalten. Das Netz von Widerständen weist in Durchschaltrichtung abnehmende Widerstandswerte auf. So kann beispielsweise der Widerstand R2 10 Kiloohm, der Widerstand R3 1 Kiloohm, der Widerstand R4 100 Ohm, der Widerstand R5 10 Ohm und der Widerstand Rn X Ohm aufweisen. Die Widerstände können vorzugsweise logarithmisch abnehmen. Zu der Kathode und Anode jeder Teilfunkenstrecke FS2 bis FSn ist ein Widerstand R2 bis Rn parallel geschaltet und die Widerstände aller Teilfunkenstrecken R2 bis Rn sind in Reihe an Erde (II) geschaltet. Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, sind Funkenstreckenelektroden 2 aus Graphit vorgesehen, die durch Isolierstoffscheiben aus PTFE voneinander beabstandet sind. Bei 4 ist ein Anschluß eines Steuerwiderstandes gezeigt. Mit 5 ist ein Gehäuse gezeigt, welches die Gesamteinheit umgibt. Bei 6 ist der Stromanschluß gezeigt. Bei 8 ist eine Stromschiene zur Verbindung der beiden Funkenstreckenblöcke, die parallel zueinander in dem Gehäuse 5 angeordnet sind, gezeigt. Auch die Steuerwiderstände 10 sind in einem geschützten Raum innerhalb des Isolierstoffgehäuses angeordnet. Mit 11 ist eine weitere Isolierstoffplatte gezeigt. Mit 1 sind Kontaktfedern gezeigt, mittels derer die kontaktierende Verbindung zu den Funkenstrecken erfolgt. Die Elektroden 2 der Funkenstrecken bestehen vorzugsweise zylindrischen oder quaderförmigen, scharfkantigen Elementen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 besteht die gesamte Funkenstrecke aus zwei parallel zueinander angeordneten Blöcken gleicher Anzahl von Teilfunkenstrecken.
    Bei der Ausführungsform nach Figur 2 ist die Mehrfachfunkenstrecke mit einer Gleitentladungszündhilfe gekoppelt. Die Gleitentladungszündhilfe besteht aus einer längs parallel zu den Funkenstrecken FS1 bis FSN angeordneten Schicht 12 aus Isolierstoff, beispielsweise PTFE, in die ein metallischer Leiter 13, insbesondere eine metallische Folie, eingebettet ist. Diese Folie ist bei 14 an Erdpotential gelegt. Bei 15 ist eine Gleitentladung gezeigt, die als erste Vorentladung zündet, bevor dann die Hauptentladung 16 als Folge der ersten Gleitentladung zündet. Infolge zündet dann die zweite Gleitentladung als zweite Vorentladung (17) woraufhin die nächste Hauptentladung 18 als Folge der zweiten Gleitentladung zündet. Der Vorgang setzt sich analog fort. Die Funkenstrecken FS2 bis FSN sind mit Steuerwiderständen R2 bis Rn beschaltet.
    Der Abstand der jeweils ersten Funkenstrecke FS1 ist maßgebend für das Ansprechverhalten der Gesamtfunkenstrecke. An der Kette von Funkenstrecke FS1 bis FSN wird eine so hohe Lichtbogenbrennspannung erzeugt, daß diese größer als die Netzspannung ist, so daß kein Netzfolgestrom entsteht.
    Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.
    Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

    Claims (15)

    1. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke mit mehreren in Reihe geschalteter Funkenstrecken, wobei die Funkenstrecke aus n-Teilfunkenstrecken (FS) besteht, deren Lichtbogenbrennspannung durch Reihenschaltung der Teilfunkenstrecken (FS) auf den n-fachen Wert der Lichtbogenbrennspannung einer Teilfunkenstrecke gebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfunkenstrecken (FS) mit Ausnahme der im Blitzstromereignisfall ersten ansprechenden Funkenstrecke (FS1) durch ein abgestuftes Netz von ohmschen Widerständen beschaltet sind, so dass die Teilfunkenstrecken (FS) sukzessive durchschalten, und dass das Netz von Widerständen in Durchschaltrichtung abnehmende Widerstände aufweist.
    2. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogenbrennspannung der Teilfunkenstrecken (FS) in der Summe höher ist als die Netzspannung des geschützten Netzes.
    3. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der ohmschen Widerstände lineare oder nichtlineare Impedanzen vorgesehen sind.
    4. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände nicht linear abnehmen.
    5. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (5) dekadisch abnehmen.
    6. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände (R) logarithmisch abnehmen.
    7. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zu der Kathode und Anode jeder Teilfunkenstrecke (FS) mit Ausnahme der Eingangs-Funkenstrecke (FS1)ein Widerstand parallel geschaltet ist und die Widerstände ( 5) aller Teilfunkenstrecken in Reihe und an Erde geschaltet sind.
    8. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden der Teilfunkenstrecken (FS) aus Graphit bestehen.
    9. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden der Teilfunkenstrecken (FS) aus zylindrischen oder quaderförmigen Elementen bestehen.
    10. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektroden (FS) Isolierfolien oder Isolierscheiben (3), insbesondere aus hitzebeständigem Material, vorzugsweise aus PTFE (Polytetrafluoräthylen) oder auch aus Keramik, angeordnet sind.
    11. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstrecke (FS) aus mehreren parallel zueinander angeordneten Blöcken, vorzugsweise gleicher Zahl, von Teilfunkenstrecken (FS) besteht.
    12. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilfunkenstrecken (FS) mit einer Gleitentladungszündhilfe kombiniert sind.
    13. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitentladungszündhilfe aus einer längs parallel zu den Funkenstrecken (FS) angeordneten Schicht aus Isolierstoff (12) besteht, in die ein metallischer Leiter (13), insbesondere eine metallische Folie, eingebettet ist, der bzw. die auf Erdpotential gelegt ist.
    14. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstrecken (FS) in einem mit Schwefelhexafluorid gefüllten Gehäuse oder in damit gefüllten Kammern angeordnet sind.
    15. Blitzstromtragfähige Funkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenstrecken (FS) in einem mit Isolierstoff, insbesondere Epoxidharz, vergossenen Gehäuse angeordnet sind.
    EP98112342A 1997-09-25 1998-07-03 Blitzstromtragfähige Funkenstrecke Expired - Lifetime EP0905840B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    DE19742302 1997-09-25
    DE19742302A DE19742302A1 (de) 1997-09-25 1997-09-25 Blitzstromtragfähige Funkenstrecke

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0905840A1 EP0905840A1 (de) 1999-03-31
    EP0905840B1 true EP0905840B1 (de) 2003-07-02

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    EP98112342A Expired - Lifetime EP0905840B1 (de) 1997-09-25 1998-07-03 Blitzstromtragfähige Funkenstrecke

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