EP1456921B1 - Überspannungsschutzeinrichtung - Google Patents

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Publication number
EP1456921B1
EP1456921B1 EP02798338A EP02798338A EP1456921B1 EP 1456921 B1 EP1456921 B1 EP 1456921B1 EP 02798338 A EP02798338 A EP 02798338A EP 02798338 A EP02798338 A EP 02798338A EP 1456921 B1 EP1456921 B1 EP 1456921B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
overvoltage protection
protection device
spark gap
impedance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02798338A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1456921A1 (de
Inventor
Christian Birkholz
Rainer Durth
Martin Wetter
Joachim Wosgien
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.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE10212697A external-priority patent/DE10212697A1/de
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP1456921A1 publication Critical patent/EP1456921A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1456921B1 publication Critical patent/EP1456921B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a Studentsnapssschutzeinriehtung, with a first electrode, with a second electrode, with a between the two electrodes existing or effective air-flashover spark gap and with a housing receiving the electrodes, wherein upon ignition of the air breakdown spark gap between the both electrodes create an arc.
  • Electrical, but especially electronic measuring, control, regulating and switching circuits are sensitive to transient overvoltages, as may occur in particular by atmospheric discharges, but also by switching operations or short circuits in power grids.
  • This sensitivity has increased as electronic components, in particular transistors and thyristors, are used; above all, increasingly used integrated circuits are to a great extent endangered by transient overvoltages.
  • Overvoltages are all voltages that are above the upper tolerance limit of the rated voltage. These include, above all, the transient overvoltages that can occur due to atmospheric discharges, but also through switching operations or short circuits in power supply networks and galvanically, inductively or capacitively coupled into electrical circuits, To order now electrical or electronic circuits, in particular electronic measuring, Control, regulating and switching circuits, especially telecommunications equipment and installations, wherever they are used to protect against transient overvoltages, overvoltage protection devices have been developed and known for more than twenty years.
  • An essential part of overvoltage protection device of the type in question here is at least one spark gap that responds at a certain overvoltage, the Anschschreib, and thus prevents that occur in the protected by an overvoltage protection circuit surges that are greater than the operating voltage of the spark gap.
  • the overvoltage protection device has two electrodes and an air-breakdown spark gap existing between the two electrodes.
  • air breakdown spark gap is generally meant a breakdown spark gap; So it should also be a breakdown spark gap, in which not air, but another gas between the electrodes is present.
  • overvoltage protection devices with an air breakdown spark gap there are overvoltage protection devices with an air flashover spark gap, in which a sliding discharge occurs when responding.
  • Overvoltage protection devices with an air breakdown spark gap have the advantage over surge protective devices with an air flashover spark gap the advantage of a higher surge current carrying capacity, but the disadvantage of a higher - and not very constant - Anschschreib. Therefore, various overvoltage protection devices have been proposed with an air breakdown spark gap, which have been improved in terms of the response voltage.
  • ignition aids have been realized in various ways in the region of the electrodes or the effective between the electrodes air breakdown spark gap, z. B. such that between the electrodes at least one sliding discharge triggering ignition aid has been provided, which at least partially protrudes into the air breakdown spark gap, is web-like and made of plastic (see, for example, the German patents 41 41 681 or 44 02 615 ).
  • ignition aids can be called as “passive ignition aids", so called “passive ignition aids” because they are not even “active” but respond only by an overvoltage that occurs at the main electrodes.
  • the spark gap and the two ignition electrodes are arranged with respect to the two main electrodes such that the fact that the spark gap has addressed, the air breakdown spark gap between the two main electrodes, called main spark gap responds.
  • the response of the spark gap leads to an ionization of existing in the air breakdown spark gap air, so that - abruptly - after triggering the spark gap then the air breakdown spark gap between the two main electrodes, so the main spark gap responds.
  • the starting aids lead to an improved, namely lower and more constant response voltage.
  • overvoltage protection devices of the type in question - with or without the use of an ignition aid - arises when igniting the air breakdown spark gap by the resulting arc a mitimpedante connection between the two electrodes.
  • the lightning current to be diverted flows intentionally via this low-impedance connection.
  • this low-impedance connection then follows the overvoltage protection device an undesirable net follower, so that one endeavors to extinguish the arc as quickly as possible after completion of the discharge process.
  • One way to achieve this goal is to increase the arc length and thus the arc voltage.
  • German Patent Application 44 02 615 One way to erase the arc after the dissipation process, namely to increase the arc length and thus the arc voltage is in the overvoltage protection device, as is known from German Patent Application 44 02 615, realized.
  • the well-known from German Patent Application 44 02 615 overvoltage protection device has two narrow electrodes, which are each formed angularly and each having a sparking horn and one of them angled terminal leg.
  • the spark horns of the electrodes are provided in their adjacent to the terminal legs areas with a bore.
  • the holes provided in the spark horns of the electrodes ensure that at the moment of the response of the overvoltage protection element, ie the ignition, the resulting arc is "set in motion" by a thermal pressure effect, ie moves away from its point of origin. Since the spark horns of the electrodes are arranged V-shaped relative to one another, the distance to be bridged by the arc is thus increased as the arc moves out, as a result of which the arc voltage also increases.
  • the disadvantage here however, that in order to achieve the desired increase in the arc length, the geometric dimensions of the electrodes must be correspondingly large, so that the overall overvoltage protection device is bound to certain geometry specifications.
  • the low-impedance connection between the two electrodes is first interrupted, the space between the two electrodes, ie. H. however, the area of the air breakdown spark gap is still almost completely filled with plasma. Due to the existing plasma, however, the response voltage between the two electrodes is so reduced that it can come to a renewed ignition of the air breakdown spark gap already at operating voltage. This problem occurs especially when the overvoltage protection device has an enclosed or semi-open housing, because then cooling or volatilization of the plasma is prevented by the substantially closed housing.
  • a circuit arrangement for the protection of electrical installations against overvoltages which consists of at least one varistor and a spark gap.
  • the known circuit arrangement has thereby a compact design, that the spark gap is formed by two means of a spacer made of insulating material from each other at a distance held electrode plates, wherein an electrode plate a disc-shaped varistor is placed directly contacting.
  • the spark gap and the varistor are connected in series with each other, while according to another embodiment, a parallel circuit of spark gap and varistor is provided.
  • the invention is an object of the invention to provide a Matterspannmigsschutz adopted of the type described above, which is characterized by a high Netzschstromlöschvon, but nevertheless can be easily realized constructively.
  • the overvoltage protection device in which the above-identified object is achieved, is now initially and essentially characterized in that the air breakdown spark gap, a resistor is connected in parallel and that the parallel circuit of air breakdown spark gap and resistor an isolation distance in series is switched.
  • the surge protective device As in the prior art, as well as the surge protective device according to the invention is usually parallel to the input of the circuit to be protected or the system to be protected or the device to be protected.
  • the - two-pole - overvoltage protection device is thus electrically, namely galvanically connected to the lines or connections, between which operationally the mains voltage is present.
  • the first line or the first terminal will also be described as live, while the second line or the second terminal will also be referred to as ground.
  • it is then assumed as a rule that the first electrode of the overvoltage device to the voltage-carrying line or the voltage-carrying terminal and the second electrode of the overvoltage device are connected to ground or are connected.
  • the connection of the overvoltage protection device according to the invention can be reversed and of course, the overvoltage protection device according to the invention can not only be used to protect circuits in which there is an AC voltage as the mains voltage, but rather the overvoltage protection device according to the invention readily applicable even when the mains voltage of the circuit to be protected is a DC voltage.
  • the resistance which is connected in parallel to the air breakdown spark gap, would mean that when concerns the rated voltage (mains voltage) of the electric circuit) to be protected by the overvoltage protection device, the overvoltage protection device would be conductive overall, as at mains voltage non-conductive air breakdown spark gap would be "shorted" by the parallel resistor.
  • the insulation gap is designed so that it is not conductive at nominal voltage, but becomes conductive when an overvoltage occurs.
  • the resistance parallel-connected air breakdown spark gap becomes conductive, d. H. It creates an arc between the two electrodes of the air breakdown spark gap. About the resulting low-impedance connection now flows to be deduced lightning current.
  • the undesired secondary sequence current would now flow via the low-impedance connection between the two electrodes. Due to the previous concern of the overvoltage, however, the insulation section has now become conductive as well. This now initially leads to the fact that the follow-on current splits to the parallel circuit of air breakdown spark gap and resistance. It then follows that only part of the reticule current flows over the air breakdown spark gap, thus reducing the arc current, which in turn leads to an increase in the impedance of the arc.
  • the resistor is arranged in the combustion chamber between the two electrodes.
  • the isolation path can be realized structurally particularly simply by providing a third electrode which is arranged between the first electrode and the resistor, so that a second air breakdown spark gap is formed between the first electrode and the third electrode Isolation distance works.
  • the isolation path is realized by a voltage switching element.
  • the voltage switching element is chosen or dimensioned so that it does not conduct at rated voltage, but at the operating voltage of the overvoltage protection device is conductive, so "turns".
  • a voltage switching element a varistor, a suppressor diode or a gas-filled arrester can be provided.
  • the resistor is made of a material which is electrically conductive and arc-resistant, so that it is not destroyed in an arc occurring in the overvoltage protection device.
  • the resistor is preferably made of a conductive plastic, a metallic material or a conductive ceramic.
  • the resistor may be for example be made of a POM-Teflon plastic, which receives the desired conductivity by a Rußzusatz.
  • Fig. 1 is a greatly simplified equivalent circuit diagram of a portion of the overvoltage protection device according to the invention.
  • each include a first electrode 1, a second electrode 2 and an existing between the two electrodes 1 and 2 or effective air breakdown spark gap 3.
  • the overvoltage protection device also has a - in Fig. 1 not shown - housing 4, in which the electrodes 1, 2 are arranged.
  • the overvoltage protection devices according to the invention applies, as for the overvoltage protection devices, from which the invention proceeds, that when igniting the air breakdown spark gap 3 between the two electrodes 1 and 2 a - only in Fig. 1 illustrated arc 5 is formed.
  • the two electrodes 1 and 2 and the air breakdown spark gap 3 a resistor 6 is connected in parallel, which is also disposed in the housing 4, and the parallel circuit 7 from air breakdown spark gap 3 and resistor 6, an insulation section 8 connected in series.
  • the resistor 9 is arranged in the combustion chamber 10 in the interior of the housing 4.
  • the insulation path 8 is realized by providing a third electrode 11 which is disposed between the first electrode 1 and the resistor 9, so that between the first electrode 1 and the third electrode 11, a second air breakdown spark gap 12 exists or is effective, which acts as an insulation section 8.
  • both the air breakdown spark gap 3 and the insulation gap 8 and the second air breakdown spark gap 12 is conductive, by between the first Electrode 1 and the second electrode 2 - in the simplified operating principle according to Fig. 1 - or between the first electrode 1 and the third electrode 11 and between the third electrode 11 and the second electrode 2 depending creates an arc.
  • the negative differential resistance of the arc causes a reduction in the current I L of the arc 5, the impedance of the arc 5 and the air breakdown spark gap 3 increases. If the impedance of the branch of the parallel circuit 7 formed by the air breakdown spark gap 3 now increases, this leads to the fact that the current I R across the resistor 6 increases with respect to the current I L of the electric arc 5. Thus, the proportion of the network follow current I F , which flows via the resistor 6 connected in parallel, increases. The resulting further reduction of the current I L of the arc 5 leads to a further increase in the impedance of the arc 5 or the air breakdown spark gap 3, until finally the arc 5 is completely extinguished. The resistor 6 limits the flowing current so strong that the insulation section 8 is deleted, which causes the overvoltage protection device is no longer conductive and thus the Netz Steinschreibstrom I F is extinguished.
  • the resistor 9 may consist of a conductive plastic, of a metallic material or of a conductive ceramic, wherein the resistor 9 is replaced by appropriate additives on the one hand the desired conductivity to the other the required arc resistance.
  • the distance between the first electrode 1 and the third electrode 11 is smaller than the distance between the third electrode 11 and the second electrode 2, but the distances between the electrodes can also be chosen differently.
  • the two embodiments according to the two Fig. 2 and 3 differ now first in that in the execution of the overvoltage protection device according to Fig. 3 the third electrode 11 is electrically connected to an ignition switch element 13. With the help of the Zündschaltelements 13 then the third electrode 11 may be formed as a starting aid, wherein the third electrode 11 then together with the ignition switch 13 is an "active ignition aid", as in the post-published DE 101 46 728 is described.
  • FIG. 3 It can be seen that the space 14 between the first electrode 1 and the third electrode 11 is connected to the combustion chamber 10 between the third electrode 11 and the second electrode 2 through an opening 15.
  • the Ignition of an air breakdown spark gap 12, 3 favors when the other air breakdown spark gap 3, 12 has already ignited.
  • FIG. 2 and 3 two different, preferred geometric configurations of the resistor 9, wherein the resistor 9 according to the embodiment in FIG Fig. 2 as a substantially cylindrical block and the resistor 9 according to Fig. 3 is designed as a ring. This then results in an annular combustion chamber 10 or a cylindrical combustion chamber 10 '. Like both out Fig. 2 as well as out Fig. 3 can be seen, the corners or edges 16 of the resistor 9, which are in mechanical contact with the electrodes 2 and 11, rounded or bevelled. This creates a gap 17 between the resistor 9 and the electrode 2 or 11, by which the surface field strength is increased when an overvoltage occurs at the corners or edges 16 of the resistor 9.
  • the housing 4 which is preferably formed as a metallic pressure housing, an inner insulating housing 18, wherein in the embodiment according to Fig. 3 the third electrode 11 is connected to the metallic pressure housing 4.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Überspannungsschutzeinriehtung, mit einer ersten Elektrode, mit einer zweiten Elektrode, mit einer zwischen den beiden Elektroden existenten bzw. wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und mit einem die Elektroden aufnehmenden Gehäuse, wobei beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen entsteht.
  • Elektrische, insbesondere aber elektronische Meß-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise, vor allem auch Telekommunikationseinrichtungen und -anlagen, sind empfindlich gegen transiente Überspannungen, wie sie insbesondere durch atmosphärische Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können. Diese Empfindlichkeit hat in dem Maße zugenommen, in dem elektronische Bauelemente, insbesondere Transistoren und Thyristoren, verwendet werden; vor allem sind zunehmend eingesetzte integrierte Schaltkreise in starkem Maße durch transiente Überspannungen gefährdet.
  • Elektrische Stromkreise arbeiten mit der für sie spezifizierten Spannung, der Nennspannung (in der Regel = Netzspannung), normalerweise störungsfrei. Das gilt dann nicht, wenn Überspannungen auftreten. Als Überspannungen gelten alle Spannungen, die oberhalb der oberen Toleranzgrenze der Nennspannung liegen. Hierzu zählen vor allem auch die transienten Überspannungen, die aufgrund von atmosphärischen Entladungen, aber auch durch Schalthandlungen oder Kurzschlüsse in Energieversorgungsnetzen auftreten können und galvanisch, induktiv oder kapazitiv in elektrische Stromkreise eingekoppelt werden können, Um nun elektrische oder elektronische Stromkreise, insbesondere elektronische Meß-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise, vor allem auch Telekommunikationseinrichtungen und -anlagen, wo auch immer sie eingesetzt sind, gegen transiente Überspannungen zu schützen, sind Überspannungsschutzeinrichtungen entwickelt worden und seit mehr als zwanzig Jahren bekannt.
  • Wesentlicher Bestandteil von Überspannungsschutzeinrichtung der hier in Rede stehenden Art ist mindestens eine Funkenstrecke, die bei einer bestimmten Überspannung, der Ansprechspannung, anspricht und damit verhindert, daß in dem durch eine Überspannungsschutzeinrichtung geschützten Stromkreis Überspannungen auftreten, die größer als die Ansprechspannung der Funkenstrecke sind.
  • Eingangs ist ausgeführt worden, daß die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung zwei Elektroden und eine zwischen den beiden Elektroden existente bzw. wirksame Luft-Durchschlag-Funkenstrecke aufweist. Mit Luft-Durchschlag-Funkenstrecke ist ganz allgemein eine Durchschlag-Funkenstrecke gemeint; umfaßt sein soll damit also auch eine Durchschlag-Funkenstrecke, bei der nicht Luft, sondern ein anderes Gas zwischen den Elektroden vorhanden ist. Neben Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke gibt es Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke, bei denen beim Ansprechen eine Gleitentladung auftritt.
  • Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrekke haben gegenüber Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke den Vorteil einer höheren Stoßstromtragfähigkeit, jedoch den Nachteil einer höheren - und auch nicht sonderlich konstanten - Ansprechspannung. Deshalb sind bereits verschiedene Überspannungsschutzeinrichtungen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke vorgeschlagen worden, die in bezug auf die Ansprechspannung verbessert worden sind. Dabei sind im Bereich der Elektroden bzw. der zwischen den Elektroden wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke in verschiedener Weise Zündhilfen realisiert worden, z. B. dergestalt, daß zwischen den Elektroden mindestens eine Gleitentladung auslösende Zündhilfe vorgesehen worden ist, die zumindest teilweise in die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke hineinragt, stegartig ausgeführt ist und aus Kunststoff besteht (vgl. z. B. die deutschen Offenlegungsschriften 41 41 681 oder 44 02 615 ).
  • Die bei den bekannten Überspannungsschutzeinrichtungen vorgesehenen, zuvor angesprochenen Zündhilfen können gleichsam als "passive Zündhilfen" bezeichnet werden, "passive Zündhilfen" deshalb, weil sie nicht selbst "aktiv" ansprechen, sondern nur durch eine Überspannung ansprechen, die an den Hauptelektroden auftritt.
  • Aus der deutschen Offenlegungsschrift 198 03 636 ist ebenfalls eine Überspannungsschutzeinrichtung mit zwei Elektroden, mit einer zwischen den beiden Elektroden wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und einer Zündhilfe bekannt. Bei dieser bekannten Überspannungsschutzeinrichtung ist die Zündhilfe, im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen, eine Gleitentladung auslösenden Zündhilfen, als "aktive Zündhilfe" ausgebildet, nämlich dadurch, daß neben den beiden Elektroden - dort als Hauptelektroden bezeichnet - noch zwei Zündelektroden vorgesehen sind. Diese beiden Zündelektroden bilden eine zweite, als Zündfunkenstrecke dienende Luft-Durchschlag-Funkenstrecke. Bei dieser bekannten Überspannungsschutzeinrichtung gehört zu der Zündhilfe außer der Zündfunkenstrecke noch ein Zündkreis mit einem Zündschaltelement. Bei Anliegen einer Überspannung an der bekannten Überspannungsschutzeinrichtung sorgt der Zündkreis mit dem Zündschaltelement für ein Ansprechen der Zündfunkenstrecke. Die Zündfunkenstrecke bzw. die beiden Zündelektroden sind in bezug auf die beiden Hauptelektroden derart angeordnet, daß dadurch, daß die Zündfunkenstrecke angesprochen hat, die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden, Hauptfunkenstrecke genannt, anspricht. Das Ansprechen der Zündfunkenstrecke führt zu einer Ionisierung der in der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke vorhandenen Luft, so daß - schlagartig - nach Ansprechen der Zündfunkenstrecke dann auch die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden, also die Hauptfunkenstrecke, anspricht.
  • Bei den bekannten, zuvor beschriebenen Ausführungsformen von Überspannungsschutzeinrichtungen mit Zündhilfen führen die Zündhilfen zu einer verbesserten, nämlich niedrigeren und konstanteren Ansprechspannung.
  • Bei Überspannungsschutzeinrichtungen der in Rede stehenden Art - mit oder ohne Verwendung einer Zündhilfe - entsteht beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke durch den entstehenden Lichtbogen eine niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden. Über diese niederimpedante Verbindung fließt zunächst - gewollt - der abzuleitende Blitzstrom. Bei anliegender Netzspannung folgt dann jedoch über diese niederimpedante Verbindung der Überspannungsschutzeinrichtung ein unerwünschter Netzfolgestrom, so daß man bestrebt ist, den Lichtbogen möglichst schnell nach abgeschlossenem Ableitvorgang zu löschen. Eine Möglichkeit zur Erreichung dieses Ziels besteht darin, die Lichtbogenlänge und damit die Lichtbogenspannung zu vergrößern.
  • Eine Möglichkeit, den Lichtbogen nach dem Ableitvorgang zu löschen, nämlich die Lichtbogenlänge und damit die Lichtbogenspannung zu vergrößern, ist bei der Überspannungsschutzeinrichtung, wie sie aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 02 615 bekannt ist, realisiert. Die aus der deutschen Offenlegungsschrift 44 02 615 bekannte Überspannungsschutzeinrichtung weist zwei schmale Elektroden auf, die jeweils winkelförmig ausgebildet sind und jeweils ein Funkenhorn und einen davon abgewinkelten Anschlußschenkel aufweisen. Darüber hinaus sind die Funkenhörner der Elektroden in ihren an die Anschlußschenkel angrenzenden Bereichen mit einer Bohrung versehen. Die in den Funkenhörnern der Elektroden vorgesehenen Bohrungen sorgen dafür, daß im Augenblick des Ansprechens des Überspannungsschutzelements, also des Zündens, der entstandene Lichtbogen durch eine thermische Druckwirkung "in Fahrt gesetzt wird", also von seiner Entstehungsstelle wegwandert. Da die Funkenhörner der Elektroden V-formig zueinander angeordnet sind, wird somit die von dem Lichtbogen zu überbrückende Strecke beim Herauswandern des Lichtbogens vergrößert, wodurch auch die Lichtbogenspannung ansteigt. Nachteilig ist hierbei jedoch, daß zur Erreichung der gewünschten Vergrößerung der Lichtbogenlänge die geometrischen Abmessungen der Elektroden entsprechend groß sein müssen, so daß auch die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt an bestimmte Geometrievorgaben gebunden ist.
  • Eine weitere Möglichkeit, den Lichtbogen nach dem Ableitvorgang zu löschen, besteht in der Kühlung des Lichtbogens durch die Kühlwirkung von Isolierstoffwänden sowie die Verwendung von Gas abgebenden Isolierstoffen. Dabei ist eine starke Strömung des Löschgases notwendig, was einen hohen konstruktiven Aufwand erfordert.
  • Darüber hinaus besteht noch die Möglichkeit, eine Vergrößerung der Lichtbogenspannung durch Druckerhöhung zu erzielen. Hierzu wird in der DE 196 04 947 C1 vorgeschlagen, das Volumen im Innenraum des Gehäuses so zu wählen, daß durch den Lichtbogen eine Druckerhöhung auf ein Vielfaches des atmosphärischen Druckes erreicht wird. Dabei wird die Steigerung des Folgestromlöschvermögens durch eine druckabhängige Beeinflussung der Bogenfeldstärke erreicht. Damit diese Überspannungsschutzeinrichtung zuverlässig funktioniert ist jedoch zum einen ein sehr druckbeständiges Gehäuse erforderlich, muß zum anderen die Höhe der Netzspannung sehr genau bekannt sein, um das Volumen im Innenraum des Gehäuses entsprechend auslegen zu können.
  • Ist bei Überspannungsschutzeinrichtungen der in Rede stehenden Art der Lichtbogen gelöscht, so ist zwar zunächst die niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden unterbrochen, der Raum zwischen den beiden Elektroden, d. h. der Bereich der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke, ist jedoch noch fast vollständig mit Plasma gefüllt. Durch das vorhandene Plasma ist jedoch die Ansprechspannung zwischen den beiden Elektroden derart herabgesetzt, daß es bereits bei anliegender Betriebsspannung zu einem erneuten Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke kommen kann. Dieses Problem tritt besonders dann auf, wenn die Überspannungsschutzeinrichtung ein gekapseltes oder halboffenes Gehäuse aufweist, da dann ein Abkühlen oder Verflüchtigen des Plasmas durch das im wesentlichen geschlossene Gehäuse verhindert wird.
  • Um ein erneutes Zünden der Überspannungsschutzeinrichtung, d. h. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke, zu verhindern, sind bisher verschiedene Maßnahmen getroffen worden, um die ionisierte Gaswolke von den Zündelektroden wegzutreiben oder abzukühlen. Hierzu sind konstruktiv aufwendige Labyrinthe und Kühlkörper verwendet worden, wodurch sich die Herstellung der Überspannungsschutzeinrichtung verteuert.
  • Aus der DE 198 56 939 A1 ist eine Schaltungsanordnung zum Schutz von elektrischen Installationen gegen Überspannungen bekannt, die aus mindestens einem Varistor und einer Funkenstrecke besteht. Die bekannte Schaltungsanordnung weist dadurch eine kompakte Bauform auf, daß die Funkenstrecke durch zwei mittels eines Distanzhalters aus Isolierstoff voneinander auf Abstand gehaltene Elektrodenplatten gebildet ist, wobei auf eine Elektrodenplatte ein scheibenförmiger Varistor direkt kontaktierend aufgelegt ist. Gemäß einer ersten Ausführungsvariante sind dabei die Funkenstrecke und der Varistor in Reihe zueinander geschaltet, während gemäß einer anderen Ausführungsvariante eine Parallelschaltung von Funkenstrecke und Varistor vorgesehen ist.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Überspannmigsschutzeinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die sich durch ein hohes Netzfolgestromlöschvermögen auszeichnet, trotzdem jedoch konstruktiv einfach realisiert werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung, bei der die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke ein Widerstand parallel geschaltet ist und daß der Parallelschaltung aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und Widerstand eine Isolationsstrecke in Reihe geschaltet ist.
  • Wie im Stand der Technik, so liegt auch die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung in der Regel parallel zum Eingang des zu schützenden Stromkreises bzw. der zu schützenden Anlage bzw. des zu schützenden Gerätes. Die - zweipolige - Überspannungsschutzeinrichtung ist also elektrisch, und zwar galvanisch, mit den Leitungen bzw. Anschlüssen verbunden, zwischen denen betriebsmäßig die Netzspannung ansteht. Nachfolgend werden, wie nicht unüblich, die erste Leitung bzw. der erste Anschluß auch mit spannungsführend beschrieben, während die zweite Leitung bzw. der zweite Anschluß auch mit Masse bezeichnet wird. Unter Verwendung dieser Terminologie wird dann als Regelfall davon ausgegangen, daß die erste Elektrode der Überspannungseinrichtung mit der spannungsführenden Leitung bzw. dem spannungsführenden Anschluß und die zweite Elektrode der Überspannungseinrichtung mit Masse zu verbinden sind bzw. verbunden sind. Selbstverständlich kann auch der Anschluß der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung umgekehrt erfolgen und selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung nicht nur zum Schutz von Stromkreisen verwendet werden, bei denen als Netzspannung eine Wechselspannung vorliegt, vielmehr ist die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung ohne weiteres auch dann einsetzbar, wenn die Netzspannung des zu schützenden Stromkreises eine Gleichspannung ist.
  • Der Widerstand, der der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke parallel geschaltet ist, würde für sich dazu führen, daß bei Anliegen der Nennspannung (Netzspannung) des elektrischen Stromkreises) der durch die Überspannungsschutzeinrichtung geschützt werden soll, die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt leitend würde, da die bei Netzspannung nicht leitende Luft-Durchschlag-Funkenstrecke durch den parallelen Widerstand "kurzgeschlossen" würde. Dadurch, daß der Parallelschaltung aus Lun-Durchschlag-Funkenstrecke und Widerstand jedoch eine Isolationsstrecke in Reihe geschaltet ist, ist sichergestellt, daß bei Anliegen der Nennspannung die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt nicht leitend ist. Die Isolationsstrecke ist dabei so ausgelegt, daß sie bei Nennspannung nicht leitend ist, bei Auftreten einer Überspannung jedoch leitend wird.
  • Tritt nun an der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung eine Überspannung auf, die größer als die Ansprechspannung ist, so wird die dem Widerstand parallel geschaltete Luft-Durchschlag-Funkenstrecke leitend, d. h. es entsteht ein Lichtbogen zwischen den beiden Elektroden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke. Über die dadurch entstandene niederimpedante Verbindung fließt nun zunächst der abzuleitende Blitzstrom.
  • Bei anliegender Netzspannung würde nun über die niederimpedante Verbindung zwischen den beiden Elektroden der unerwünschte Netzfolgestrom fließen. Durch das vorherige Anliegen der Überspannung ist nun jedoch auch die Isolationsstrecke leitend geworden. Dies führt nun zunächst dazu, daß sich der Netzfolgestrom auf die Parallelschaltung aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und Widerstand aufteilt. Daraus folgt dann, daß nur noch ein Teil des Netzfolgestroms über die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke fließt, sich der Strom des Lichtbogens somit verringert, was wiederum zu einer Vergrößerung der Impedanz des Lichtbogens führt. Vergrößert sich die Impedanz des Lichtbogens - und damit die Impedanz der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke - so führt dies dazu, daß sich der Anteil des Netzfolgestroms, der über den parallelen Widerstand fließt vergrößert bzw. der Anteil, der über die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke fließt weiter abnimmt, so daß sich auch der Strom des Lichtbogens weiter verringert, wodurch schließlich der Lichtbogen vollständig gelöscht wird.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ist der Widerstand in dem Brennraum zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist. Die Isolationstrecke kann konstruktiv dadurch besonders einfach realisiert werden, daß eine dritte Elektrode vorgesehen ist, die zwischen der ersten Elektrode und dem Widerstand angeordnet ist, so daß zwischen der ersten Elektrode und der dritten Elektrode eine zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke gebildet wird, die als Isolationsstrecke wirkt.
  • Gemäß einer zweiten alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung ist die Isolationsstrecke durch ein Spannungsschaltelement realisiert.
  • Das Spannungsschaltelement ist dabei so gewählt bzw. dimensioniert, daß es bei Nennspannung nicht leitet, bei der Ansprechspannung der Überspannungsschutzeinrichtung jedoch leitend wird, also "schaltet". Als Spannungsschaltelement kann ein Varistor, eine Suppressordiode oder ein gasgefüllter Spannungsableiter vorgesehen sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit, als Spannungsschaltelement eine Kombination eines Varistors und einer Suppressordiode, eine Kombination eines Varistors und eines gasgefüllten Überspannungsableiters, eine Kombination einer Suppressordiode und eines gasgefüllten Überspannungsableiters oder Kombination eines Varistors, einer Suppressordiode und eines gasgefüllten Überspannungsableiters vorzusehen.
  • Durch die Auswahl und Dimensionierung des Spannungsschaltelements ist es somit auf einfacher Art und Weise möglich, den parallel geschalteten Widerstand an die beiden Parameter Nennspannung und Ansprechspannung anzupassen.
  • Der Widerstand besteht aus einem Material, das elektrisch leitfähig und lichtbogenbeständig ist, so daß er bei einem auftretenden Lichtbogen in der Überspannungsschutzeinrichtung nicht zerstört wird. Der Widerstand besteht vorzugsweise aus einem leitfähigen Kunststoff, aus einem metallischen Material oder aus einer leitfähigen Keramik. Der Widerstand kann beispielsweise aus einem POM-Teflon Kunststoff hergestellt sein, der durch einen Rußzusatz die gewünschte Leitfähigkeit erhält.
  • Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    ein stark vereinfachtes Funktionsprinzips der Anordnung des Widerstandes bei einer erfindungsgemäßen Überspannungschutzeinrichtung,
    Fig. 2
    eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung und
    Fig. 3
    eine Prinzipskizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung.
  • In Fig. 1 ist ein stark vereinfachtes Ersatzschaltbild eines Teils der erfindungsgemäße Überspannungsschutzeinrichtung dargestellt. Zu der Überspannungsschutzeinrichtung -- die auch in den Fig. 2 und 3 nur hinsichtlich ihres prinzipiellen Aufbaus dargestellt ist - gehören jeweils eine erste Elektrode 1, eine zweite Elektrode 2 und eine zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 existente bzw. wirksame Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3. Die Überspannungsschutzeinrichtung weist daneben noch ein - in Fig. 1 nicht dargestelltes - Gehäuse 4 auf, in dem die Elektroden 1, 2 angeordnet sind. Für die erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtungen gilt, wie für die Überspannungsschutzeinrichtungen, von denen die Erfindung ausgeht, daß beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 zwischen den beiden Elektroden 1 und 2 ein - nur in Fig. 1 dargestellter- Lichtbogen 5 entsteht. Erfindungsgemäß ist den beiden Elektroden 1 und 2 bzw. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 ein Widerstand 6 parallel geschaltet, der ebenfalls in dem Gehäuse 4 angeordnet ist, und der Parallelschaltung 7 aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 und Widerstand 6 eine Isolationsstrecke 8 in Reihe geschaltet.
  • Gemäß dem in den Fig. 2 und 3 ist der Widerstand 9 im Brennraum 10 im Inneren des Gehäuses 4 angeordnet ist. Die Isolationsstrecke 8 ist dadurch realisiert, daß eine dritte Elektrode 11 vorgesehen ist, die zwischen der ersten Elektrode 1 und dem Widerstand 9 angeordnet ist, so daß zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 eine zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 12 existent bzw. wirksam ist, die als Isolationsstrecke 8 fungiert.
  • Bei der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung wird nun ein Netzfolgestrom IF dadurch verhindert bzw. ein aufgetretener Netzfolgestrom IF dadurch zum Erlöschen gebracht, daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 der Widerstand 6 parallel geschaltet ist. Tritt an der erfindungsgemäßen Überspannungsschutzeinrichtung eine Überspannung auf, die gleich oder größer als die vorgegebene Ansprechspannung ist, so wird sowohl die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 als auch die Isolationsstrecke 8 bzw. die zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 12 leitend, indem zwischen der ersten Elektrode 1 und der zweiten Elektrode 2 - beim vereinfachten Funktionsprinzip gemäß Fig. 1 - bzw. zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 sowie zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2 je ein Lichtbogen entsteht. Durch die Parallelschaltung des Widerstandes 6 zur Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 teilt sich ein fließender Netzfolgestrom IF auf die beiden Teilströme IL (Strom des Lichtbogens 5) und IR (Strom über den Widerstand 6) auf. Diese Aufteilung des Netzfolgestroms IF bewirkt bereits eine erste Reduzierung des Stroms IL des Lichtbogens 5.
  • Der negative differentielle Widerstand des Lichtbogens bewirkt, daß sich durch eine Reduzierung des Stroms IL des Lichtbogens 5 die Impedanz des Lichtbogens 5 bzw. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 erhöht. Erhöht sich nun die Impedanz des von der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 gebildeten Zweiges der Parallelschaltung 7, so führt dies dazu, daß sich der Strom IR über den Widerstand 6 gegenüber den Strom IL des Lichtbogens 5 erhöht. Es erhöht sich also der Anteil des Netzfolgestroms IF, der über den parallel geschalteten Widerstand 6 fließt. Die dadurch resultierende weitere Reduzierung des Stroms IL des Lichtbogens 5 führt zu einer weiteren Erhöhung der Impedanz des Lichtbogens 5 bzw. der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3, bis schließlich der Lichtbogen 5- gänzlich gelöscht ist. Der Widerstand 6 begrenzt den fließenden Strom so stark, daß auch die Isolationsstrecke 8 gelöscht wird, was dazu führt, daß die Überspannungsschutzeinrichtung insgesamt nicht mehr leitend ist und somit der Netzfolgestrom IF zum Erlöschen gebracht wird.
  • Aufgrund der Kenntnis der Kennlinie des Lichtbogens 5 kann der Fachmann den Widerstand 9 unter Berücksichtigung des Volumens der Überspannungsschutzeinrichtung, des Abstandes der Elektroden 1, 2 und 11 zueinander, der Netzspannung und des zu erwartenden Kurzschlußstromes so auswählen, daß ein Netzfolgestrom IF nach Möglichkeit vollständig verhindert oder ein auftretender Netzfolgestrom IF innerhalb kürzester Zeit zum Erlöschen gebracht wird. Der Widerstand 9 kann dabei aus einem leitfähigen Kunststoff, aus einem metallischen Material oder aus einer leitfähigen Keramik bestehen, wobei der Widerstand 9 durch entsprechende Zusätze zum einen die gewünschte Leitfähigkeit zum anderen die erforderliche Lichtbogenbeständigkeit erhält.
  • Aus den Darstellungen bevorzugter Ausführungsbeispiele in den Fig. 2 und 3 ist erkennbar, daß der Abstand zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 geringer ist als der Abstand zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2, wobei die Abstände zwischen den Elektroden jedoch auch anders gewählt werden können. Die beiden Ausführungsformen gemäß den beiden Fig. 2 und 3 unterscheiden sich nun zunächst dadurch, daß bei der Ausführung der Überspannungsschutzeinrichtung gemäß Fig. 3 die dritte Elektrode 11 elektrisch leitend mit einem Zündschaltelement 13 verbunden ist. Mit Hilfe des Zündschaltelements 13 kann dann die dritte Elektrode 11 als Zündhilfe ausgebildet sein, wobei die dritte Elektrode 11 zusammen mit dem Zündschaltelement 13 dann eine "aktive Zündhilfe" darstellt, wie sie in der nachveröffentlichten DE 101 46 728 beschrieben ist.
  • Weiter ist aus Fig. 3 erkennbar, daß der Raum 14 zwischen der ersten Elektrode 1 und der dritten Elektrode 11 mit dem Brennraum 10 zwischen der dritten Elektrode 11 und der zweiten Elektrode 2 durch eine Öffnung 15 verbunden ist. Durch eine solche Verbindung der beiden Räume 10, 14 wird die Zündung einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 12, 3 begünstigt, wenn die andere Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3, 12 bereits gezündet hat.
  • Die Fig. 2 und 3 zeigen darüber hinaus noch zwei unterschiedliche, bevorzugte geometrische Ausgestaltungen des Widerstands 9, wobei der Widerstand 9 gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 als im wesentlichen zylindrischer Block und der Widerstand 9 gemäß Fig. 3 als Ring ausgebildet ist. Dadurch ergibt sich dann ein ringförmiger Brennraum 10 oder ein zylindrischer Brennraum 10'. Wie sowohl aus Fig. 2 als auch aus Fig. 3 erkennbar ist, sind die Ecken bzw. Kanten 16 des Widerstands 9, die mit den Elektroden 2 und 11 in mechanischem Kontakt stehen, abgerundet bzw. abgeschrägt. Dadurch entsteht ein Spalt 17 zwischen dem Widerstand 9 und der Elektrode 2 bzw. 11, durch den die Oberflächenfeldstärke bei Auftreten einer Überspannung an den Ecken bzw. Kanten 16 des Widerstands 9 erhöht wird. Bei Auftreten einer Überspannung mit einem entsprechend großen Strom führt dieser Strom an der Kontaktstelit zwischen der Ecke 16 des Widerstands 9 und der zugeordneten Elektrode 2, 11 wegen des erhöhten Übergangswiderstandes zu einer Entladung, die zu einer Vorionisierung des Kontaktbereichs führt, so daß sich ein Lichtbogen ausbildet, der den Spalt 17 überbrückt. Ein solcher Lichtbogen kann nun am Rand des Widerstands 9 entlangwandern, was dazu führt, daß die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 3 zwischen den beiden Elektroden 2, 11 zündet. Somit kann der Widerstand 9 nicht nur zur Unterdrückung eines nicht gewünschten Netzfolgestroms IF sondern zusätzlich auch als Zündhilfe für die Überspannungsschutzeinrichtung genutzt werden.
  • Aus den Fig. 2 und 3 ist schließlich noch erkennbar, daß das Gehäuse 4, welches vorzugsweise als metallisches Druckgehäuse ausgebildet ist, ein inneres Isoliergehäuse 18 aufweist, wobei bei dem Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 die dritte Elektrode 11 mit dem metallischen Druckgehäuse 4 verbunden ist.

Claims (13)

  1. Überspannungsschutzeinrichtung, mit einer ersten Elektrode (1), mit einer zweiten Elektrode (2), mit einer zwischen beiden Elektroden (1, 2) existenten bzw. wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) und mit einem die Elektroden (1, 2) aufnehmenden Gehäuse (4), wobei beim Zünden der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) zwischen den beiden Elektroden (1, 2) ein Lichtbogen (5) entsteht,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) ein Widerstand (6, 9) parallel geschaltet ist und daß der Parallelschaltung (7) aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) und Widerstand (6, 9) eine Isolationsstrecke (8) in Reihe geschaltet ist.
  2. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) im Brennraum (10) zwischen den beiden Elektroden (1, 2, 11) angeordnet ist.
  3. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Elektrode (11) vorgesehen ist, die zwischen der ersten Elektrode (1) und dem Widerstand (9) angeordnet ist, wobei die Isolationsstrecke (8) durch die zwischen der ersten Elektroden (1) und der dritten Elektrode (11) existente bzw. wirksame zweite Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (12) realisiert ist.
  4. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der ersten Elektrode (1) und der dritten Elektrode (11) geringer ist als der Abstand zwischen der dritten Elektrode (11) und der zweiten Elektrode (2).
  5. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Widerstandes (9) hinsichtlich der Nennspannung und des erwarteten Netzfolgestroms so bemessen ist, daß durch die Stromaufteilung des Netzfolgestroms auf die Parallelschaltung (7) aus Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (3) und Widerstand (9) der Lichtbogen (5) vollständig gelöscht wird.
  6. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Elektrode (11) elektrisch leitend mit einem Zündschaltelement (13) verbunden ist.
  7. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum (10) zwischen der ersten Elektrode (1) und der dritten Elektrode (11) mit dem Raum (14) zwischen der dritten Elektrode (11) und der zweiten Elektrode (2) verbunden ist.
  8. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolationsstrecke (7) ein Spannungsschaltelement vorgesehen ist.
  9. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Spannungsschaltelement ein Varisor, eine Suppressordiode oder ein gasgefüllter Überspamungsableiter vorgesehen ist.
  10. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) aus einem leitfähigen Kunststoff, aus einem metallischen Material oder einer leitfähigen Keramik besteht und mit zumindest einer Elektrode (2, 11) in mechanischem Kontakt steht.
  11. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand (9) als im wesentlichen quadratisch- oder rechteckförmiger Block oder als Ring ausgebildet ist.
  12. Überspannungsschutzeinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Ecke (16) oder Kante des Widerstands (9), die mit einer Elektrode (2, 11) in mechanischem Kontakt steht, abgerundet oder abgeschrägt ist.
  13. Überspannungsschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) als metallisches Druckgehäuses ausgebildet ist und ein inneres Isoliergehäuse (18) aufweist.
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