EP3649709A1 - Ableiter - Google Patents

Ableiter

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Publication number
EP3649709A1
EP3649709A1 EP18734795.0A EP18734795A EP3649709A1 EP 3649709 A1 EP3649709 A1 EP 3649709A1 EP 18734795 A EP18734795 A EP 18734795A EP 3649709 A1 EP3649709 A1 EP 3649709A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrode
electrodes
abieiter
area
distance
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.)
Granted
Application number
EP18734795.0A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3649709B1 (de
Inventor
Torsten KLINGER
Zhipeng FANG
Frank Werner
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.)
TDK Electronics AG
Original Assignee
TDK Electronics AG
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
Application filed by TDK Electronics AG filed Critical TDK Electronics AG
Publication of EP3649709A1 publication Critical patent/EP3649709A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3649709B1 publication Critical patent/EP3649709B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • 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
    • H01T4/02—Details

Definitions

  • Abieiter The invention relates to a Abieiter for protection against
  • a surge arrester short Abieiter, serves for
  • Gas-filled Abieiter also referred to as gas discharge are Abieiter, where the overvoltage in the
  • Gas discharge is reduced by the automatic ignition of a gas discharge. They work according to the gas physical
  • Arc in the gas-tight discharge space forms. Due to the high current carrying capacity of the arc, the overvoltage is effectively short-circuited.
  • EP 2 648 292 A2 and EP 2 648 293 A2 describe a gas discharge tube which has a special shape of the ceramic used, whereby a flat
  • An object to be solved is to provide an improved Abieiter, for example, a Abieiter is particularly space-saving and / or a very high
  • a Abieiter is given.
  • the Abieiter is designed to protect against overvoltages.
  • the Abieiter serves to protect against overvoltages
  • the Abieiter has a range of application up to 20 kA current load and 8/20 ys pulse wave.
  • the Abieiter has a first electrode.
  • the drain also has a second electrode.
  • the Abieiter can also have other electrodes, for example a third electrode.
  • the electrodes have an electrically conductive Material, such as copper or an iron-nickel alloy, on.
  • the Abieiter also has a base body, in particular a ceramic body on.
  • the ceramic body is formed and arranged for electrical separation of the electrodes.
  • the ceramic body also serves for the mechanical connection of the electrodes.
  • the ceramic body has a simple basic shape, for example a cylindrical shape or a ring shape.
  • the electrodes and the ceramic body include a cavity filled with a noble gas.
  • the Abieiter is a gas discharge surge arrester.
  • the electrodes have a distance A from one another in the direction of a transverse axis of the arrester.
  • the distance A between the electrodes varies along a longitudinal axis of the arrester.
  • the longitudinal axis is perpendicular to the transverse axis.
  • a shape or external shape of the electrodes is easily adaptable to the specific requirements of the arrester. Due to the special shape of the electrodes, a surface evaporation of the ceramic body is prevented.
  • the ceramic can be kept very simple in their design. In particular, no special shaping of the ceramic to increase the insulation resistance is required. Expensive production costs for an elaborate ceramic
  • the electrodes can also be kept narrow or flat.
  • the electrodes are disc-shaped or platelet-shaped in their basic form. This achieves a low overall height of the arrester.
  • the respective electrode has at least one depression.
  • the depression represents a central depression.
  • the depression is formed in a central region or middle region of the respective electrode and thus in a central region of the trap.
  • the recess can act as a bulge
  • the Abieiter is rotationally symmetric
  • the recesses of the electrodes are formed opposite each other around the longitudinal axis of the arrester.
  • the recesses are formed by a stamping process.
  • Electrodes in a transverse direction of the arrester In particular, in the region of the recesses, the distance between the electrodes is maximum.
  • the absorber has at least one arc-ignition region.
  • the Abieiter can also have more than one arc ignition area, for example two
  • Arc ignition areas have.
  • the Abieiter also has at least one sheet burning area.
  • an activation material for example silicates and / or
  • Halides of alkali metals defines the area in which the arc burns, spatially.
  • Arc ignition area and arc burning area are spatially
  • the sheet burning area is arranged in a region between the depressions.
  • the distance of the electrodes in the arc burning area is therefore maximum and in particular greater than the distance of the
  • Electrodes in the arc ignition area Furthermore, the
  • the at least one arc-firing region adjoins the arc-firing region and is preferably arranged in a side region of the Abieiter.
  • the arc ignition area is located spatially closer to the ceramic body than the arc burning area.
  • anode material When activating the Abieiters anode material can dissolve out of the anode. This dissolved anode material can be deposited on the ceramic body, which electrically separates the two electrodes. Thus, as the activation number increases, an electrical bridge, i. H. a
  • the Abieiter is divided into two different areas and in particular the arc ignition area is spatially separated from the arc burning area, the
  • arc ignition area are essentially only surfaces in the central combustion area, ie in the
  • Ceramic body is not short-circuited thereby and the insulation resistance of the Abieiters can work reliably even after a high number of surge currents. This provides a particularly reliable and durable Abieiter.
  • the respective electrode has a sequence of at least one depression and at least one elevation or bulge.
  • the specific shape of the respective electrode prevents a surface evaporation of the ceramic body and thus ensures a high
  • the drain has a third electrode.
  • the third electrode is disposed between the first and second electrodes. The third
  • Electrode has a simple and in particular a straight shape.
  • the third electrode has a flat surface.
  • the third electrode is free of a depression.
  • the third electrode is much simpler designed than the first and the second electrode.
  • the third electrode may be a breakthrough or a
  • the breakthrough serves to connect the gas-filled cavity between the first and the third
  • the first and second electrodes have a minimum distance A from one another in the direction of the transverse axis of the arrester.
  • the first and second electrodes have a minimum distance A from one another in the direction of the transverse axis of the arrester.
  • Electrode and the second electrode each have at least one bulge.
  • the bulge has, for example, an annular groove.
  • the respective bulge is
  • the bulge extends along the transverse axis of the arrester in the respective
  • the minimum distance is formed in the region of the bulge.
  • the first electrode and the third electrode are at a minimum distance from each other
  • the first electrode preferably has a bulge or elevation in the region of the minimum distance.
  • the third electrode is preferably free of a protrusion or bulge.
  • the second electrode and the third electrode have a minimum distance from one another in the direction of the transverse axis of the arrester.
  • the second electrode preferably has a bulge or elevation in the region of the minimum distance.
  • the at least one arc-ignition region is arranged in the region of the minimum distance.
  • the minimum distance between the electrodes facilitates the ignition of the arc. This provides a particularly effective drain.
  • the respective central recess has a diameter D1.
  • the electrodes also have an inner diameter D2.
  • Electrode inside diameter D2 denotes a
  • the electrode internal diameter D2 is characterized by the extent of the respective
  • Electrode in the area of the gas-filled cavity Preferably, 0.7 ⁇ (D2 / D1) ⁇ A ⁇ 1.3. Particularly preferred
  • FIG. 1 shows a sectional view of a 2-
  • Electrode arrester for protection against overvoltages
  • FIG. 2 shows a sectional view of a 3-
  • Electrode arrester for protection against overvoltages
  • FIG. 3 shows a perspective view of the 2-
  • FIG. 4 shows a top view of the 2-electrode arrester according to FIG. 1.
  • Figures 1, 3 and 4 show a 2-electrode arrester 1 for protection against overvoltages.
  • the conductor 1 has a first electrode 2 and a second electrode 3.
  • Abieiter 1 also has a ceramic body 5 to
  • Ceramic body 5 also serves the mechanical connection of the electrodes 2, 3.
  • the ceramic body 5 has a very simple shape, for example a ring shape or a cylindrical shape, as can be seen for example from FIG.
  • the Abieiter 1 has a cavity 10 ( Figure 1).
  • the cavity 10 is filled with a gas, in particular a noble gas.
  • the Abieiter 1 is in particular a gas-filled surge arrester.
  • the cavity 10 is spatially limited in the direction of a transverse axis Q of the Abieiters 1 of the two electrodes 2, 3.
  • the two electrodes 2, 3 thus form an upper and a lower boundary of the cavity 10.
  • the cavity 10 is spatially limited by the ceramic body 5.
  • Ceramic body 5 thus represents a lateral boundary of the cavity 10.
  • an ignition aid 12 may be arranged in the cavity 10.
  • the ignition aid 12 has, for example, with a graphite pencil on the inner wall of the Keramikköpers 5 applied strokes (ignition strokes).
  • the cavity 10 has a diameter or a (maximum) extent along the longitudinal axis L.
  • the diameter of the cavity 1 corresponds to an electrode internal diameter D2 of the respective electrode 2, 3.
  • the electrode internal diameter D2 denotes an inner region of the respective one
  • Electrode 2, 3 is bounded laterally by the ceramic body 5.
  • the electrode internal diameter D2 is characterized by the extent of the respective electrode 2, 3 in the region of the cavity 10.
  • the electrodes 2, 3 have an electrically conductive
  • the respective electrode 2, 3 can be any material on.
  • the material is the respective one
  • Electrode 2, 3 plastically deformable.
  • the electrodes 2, 3 are preferably disc or
  • the respective electrode 2, 3 is formed flat.
  • the respective electrode 2, 3 has a small extension along the transverse axis Q.
  • the respective electrode 2, 3 has a curved shape.
  • a surface of the respective electrode 2, 3 is uneven.
  • the surface facing the cavity and facing away from the cavity surface of the respective electrode is uneven. That these surfaces are at least not continuous along a longitudinal axis. It can the
  • respective electrode 2, 3 have a rounded or angled surface.
  • the respective electrode 2, 3 has a bent and / or punched
  • the electrodes 2, 3 have a distance A from one another.
  • A denotes the distance of the electrodes 2, 3 along the transverse axis Q. Due to the special shape of the electrodes 2, 3, the distance A varies along the Longitudinal axis L. In other words, at different points along the longitudinal axis L, the electrodes 2, 3
  • the two electrodes 2, 3 can symmetrically around the
  • the first electrode 2 has a greater extent 14 along the longitudinal axis L than the second electrode 3.
  • the extent 14 is
  • the extension 14 has a curved shape. Due to the greater longitudinal extent 14, an electrical contacting of the arrester. 1
  • the extension 14 serves for contacting the first electrode 2, for example on an SMD pedestal.
  • Each electrode 2, 3 has a recess 7.
  • the depression 7 can be regarded as a bulge of the respective electrode 2, 3.
  • the recess 7 in the direction of the transverse axis Q can be seen, while facing away from the cavity 10 at the
  • the recess 7 is preferably
  • the depression 7 of the two electrodes 2, 3 is in each case central about the longitudinal axis L of the arrester 1
  • the respective recess 7 is arranged centrally or centrally in the gas-filled cavity 10 of the arrester 1, represents the respective recess 7 a central recess 7.
  • the recesses 7 of the two electrodes 2, 3 are arranged opposite to each other. The recess 7 increases the distance A of the two
  • Each electrode 2, 3 also has at least one bulge 11.
  • Each electrode 2, 3 also has at least one bulge 11.
  • the bulge 11 is annular ( Figure 3).
  • the bulge 11 has an annular groove.
  • the bulge 11 of the respective electrode 2, 3 frames the depression 7. In other words, in the direction of the longitudinal axis L, the depression 7 of the respective electrode 2, 3 is bounded by the bulge 11 in all directions.
  • the respective bulge 11 is formed in an edge region of the cavity 10. In particular, the respective bulge 11 is formed less centrally than the recess. 7
  • the bulges 11 of the two electrodes 2, 3 are arranged opposite one another.
  • the respective bulge 11 protrudes into the cavity 10. Consequently, the respective bulge 11 extends along the transverse axis Q in the direction of a central region of the Abieiters 1.
  • Electrodes 2, 3 in the direction of the transverse axis Q In other words, by the bulges 11, the expansion of the cavity 10 along the transverse axis Q is reduced in a spatially limited area. By the bulges 11, the distance A of the electrodes 2, 3 in the direction of
  • the electrodes 2, 3 have a minimum distance A in the region of the bulges 11.
  • a thickness or expansion of the respective bulge 11 along the transverse axis Q preferably corresponds to a depth of the respective recess 7.
  • the two electrodes 2, 3 each have a thickness or extension along the
  • the respective electrode 2, 3 has the same thickness. In other words, through a depression 7 or a bulge 11 as described above, the thickness of the respective electrode 2, 3 does not become influenced. Rather, the distance between the electrodes 2, 3 and the transverse extent of the cavity 10 is influenced by the recess 7 and the bulge 11. Thereby can
  • Sheet burning area and arc ignition of the arrester 1 are spatially separated from each other, as will be described below.
  • the Abieiter 1 has a Bogenzünd Scheme 8.
  • Arc for electrical discharge between the electrodes 2, 3 is ignited.
  • the arc ignition region 8 represents a first active region of the arrester 1
  • Arc ignition region 8 is arranged in the region of the minimum distance A between the electrodes 2, 3. Consequently, the arc ignition region 8 in the region of the bulges eleventh
  • the minimum distance A of the electrodes 2, 3 facilitates the ignition of the arc.
  • the arc ignition area 8 is in a side area of the
  • Cavity 10 is formed.
  • the arc ignition region 8 is arranged closer to the ceramic body 5 than that in the following
  • the Abieiter 1 also has the above-mentioned
  • Electrodes 2, 3 at an overvoltage.
  • Discharge in particular an arc discharge, take place between the electrodes 2, 3 for electrical discharge.
  • Arc ignition area 8 and sheet burning area 9 are spatially separated.
  • the arc burning area 9 is
  • Sheet burning area 9 arranged in the region of the recesses 7.
  • the arc-burning region 9 is formed in a central region of the cavity 10 or the Abieiters 1. In particular, a distance to the ceramic body 5 in the arc burning area 9 is maximum.
  • an activation material 6 for example silicates and / or halides of
  • the activation material 6 is for example in one
  • Sheet burning area 9 and arc ignition 8 easily separated from each other. Furthermore, a flat
  • Evaporation of the ceramic body 5 can be prevented with electrode material. This will be a high
  • the functionality of the Abieiters 1 can be described by the ratio (D2 / D1) ⁇ A, where Dl the diameter of the respective recess 7, D2 the inner diameter of the respective electrode 2, 3 and A denotes the distance between the electrodes 2, 3 to each other.
  • Dl the diameter of the respective recess 7, D2 the inner diameter of the respective electrode 2, 3
  • A denotes the distance between the electrodes 2, 3 to each other.
  • 0.7 ⁇ (D2 / D1) ⁇ A-S 1.3.
  • (D2 / D1) ⁇ A 1.1.
  • FIG. 2 shows a 3-electrode arrester 1 for protection against overvoltages. Unlike the 2-electrode Abieiter 1 of Figure 2, the Abieiter 1 shown in Figure 3, a third electrode or center electrode 4.
  • the third electrode 4 is arranged between the first and second electrodes 2, 3. Unlike the first and second electrodes 2, 3, the third electrode has no curved shape. Rather, the third electrode 4 is formed straight or along the longitudinal axis L. The third electrode 4 has a flat surface. The third electrode 4 is free of a recess 7 and free of a bulge eleventh
  • first and second electrodes 2, 3 corresponds to the shape described in connection with FIG. In particular, all find in connection with Figure 1
  • the third electrode 4 has a central recess 13 (opening).
  • the recess 13 completely penetrates the third electrode 4.
  • the recess 13 is the
  • the recess 13 serves the
  • the third electrode 4 is through the ceramic body. 5
  • Ceramic body 5 the electrodes 2, 3, 4 separated electrically and spatially from each other.
  • the electrodes 2, 3, 4 have a minimum distance A from one another.
  • the distance A is in that
  • the first electrode 2 and the third electrode 4 have a minimum distance A from each other.
  • Bulge 11 of the second electrode 3, the second electrode 3 and the third electrode 4 also have a minimum distance A to each other. In the region of the minimum distance A, the arc-ignition region 8 is arranged in each case.
  • the first electrode 2 and the third electrode 4 have a maximum distance A from each other.
  • the second electrode 3 and the third electrode 4 also have a maximum distance A from one another.
  • the arc burning area 9 is arranged in the area of the maximum distance A. This is spatially determined by arranging the activation material 6.
  • the central recess 13 of the third electrode 4 is further provided.
  • 0.7 ⁇ (D2 / D1) ⁇ A ⁇ 1.3 also applies here.

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ableiter (1) zum Schutz vor Überspannungen aufweisend wenigstens eine erste eine zweite Elektrode (2, 3) und einen Keramikkörper (5) zur elektrischen Trennung der Elektroden (2, 3), wobei die Elektroden (2, 3) einen Abstand (A) zueinander in Richtung einer Querachse (Q) des Ableiters (1) aufweisen und wobei der Abstand (A) zwischen den Elektroden (2, 3) entlang einer Längsachse (L) des Ableiters (1) variiert.

Description

Beschreibung Abieiter Die Erfindung betrifft einen Abieiter zum Schutz vor
Überspannungen, insbesondere einen Gasentladungs- überspannungsableiter .
Ein Überspannungsabieiter, kurz Abieiter, dient zur
Begrenzung gefährlicher oder unerwünschter Überspannungen in elektrischen Leitungen und Geräten. Dadurch kann eine
überspannungsbedingte Schädigung der Leitungen und Geräte vermieden werden. Gasgefüllte Abieiter, die auch als Gasableiter bezeichnet werden, sind Abieiter, bei denen die Überspannung im
Gasableiter durch das selbsttätige Zünden einer Gasentladung abgebaut wird. Sie arbeiten nach dem gasphysikalischen
Prinzip der Bogenentladung, wobei sich nach Erreichen einer Ableiteransprechspannung, kurz als Ansprechspannung oder als Zündspannung bezeichnet, innerhalb von Nanosekunden ein
Lichtbogen im gasdichten Entladungsraum bildet. Durch die hohe Stromtragfähigkeit des Bogens wird die Überspannung effektiv kurzgeschlossen.
Wird ein Abieiter während einer Stoßstrombelastung aktiviert, so schlagen Ladungsträger, i.A. Elektronen, der Kathode auf der Anode ein, was zum einen eine starke Belastung für das Anodenmaterial darstellt. Auch zeigt sich, dass sich die elektrischen Eigenschaften, insbesondere der Isolationswiderstand nach einer Stoßstrombelastung, von Abieitern mit zunehmender Aktivierungszahl verschlechtern. Bei
konventionellen Gasableitern mit zwei Elektroden kann es insbesondere zu einer Bedampfung der Keramikinnenwand mit leitendem Elektrodenmaterial kommen. Dies führt zu einer Reduzierung des Isolationswiderstands des Abieiters. Ferner können dadurch unzulässig hohe Leckströme bei Betrieb an der Nennwechselspannung hervorgerufen werden.
Die Dokumente EP 2 648 292 A2 und EP 2 648 293 A2 beschreiben eine Gasentladungsröhre welche eine spezielle Form der eingesetzten Keramik aufweist, wodurch eine flächige
Bedampfung der Keramik verhindert und der Isolations¬ widerstand nach Belastung erhöht wird.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen verbesserten Abieiter anzugeben, beispielsweise einen Abieiter der besonders platzsparend ist und/oder eine sehr hohe
Stoßstrombelastbarkeit und/oder einen hohen
Isolationswiderstand aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst.
Gemäß einem Aspekt wird ein Abieiter angegeben. Der Abieiter ist ausgebildet zum Schutz vor Überspannungen. Beispielsweise dient der Abieiter zum Schutz vor Überspannungen bei
Anwendungen im Telekommunikationsbereich. Vorzugsweise weist der Abieiter einen Anwendungsbereich bis 20 kA Strombelastung und 8/20 ys Impulswelle auf.
Der Abieiter weist eine erste Elektrode auf. Der Abieiter weist ferner eine zweite Elektrode auf. Der Abieiter kann auch weitere Elektroden, zum Beispiel eine dritte Elektrode, aufweisen. Die Elektroden weisen ein elektrisch leitendendes Material, beispielsweise Kupfer oder eine Eisen- Nickellegierung, auf.
Der Abieiter weist ferner einen Grundkörper, insbesondere einen Keramikkörper, auf. Der Keramikkörper ist ausgebildet und angeordnet zur elektrischen Trennung der Elektroden. Der Keramikkörper dient ferner der mechanischen Verbindung der Elektroden. Der Keramikkörper weist eine einfache Grundform auf, beispielsweise eine Zylinderform oder eine Ringform.
Die Elektroden und der Keramikkörper schließen einen mit einem Edelgas gefüllten Hohlraum ein. Vorzugsweise ist der Abieiter ein Gasentladungsüberspannungsableiter . Die Elektroden weisen einen Abstand A zueinander in Richtung einer Querachse des Ableiters auf. Der Abstand A zwischen den Elektroden variiert entlang einer Längsachse des Ableiters. Die Längsachse verläuft dabei senkrecht zur Querachse. Eine Form oder äußere Gestalt der Elektroden ist auf einfache Art und Weise an die speziellen Anforderungen des Ableiters anpassbar. Durch die spezielle Formgebung der Elektroden wird eine flächige Bedampfung des Keramikkörpers verhindert.
Dadurch wird ein hoher Isolationswiderstand des Ableiters nach Belastung gewährleistet.
Die Keramik kann in ihrer Formgebung sehr einfach gehalten werden. Insbesondere ist keine spezielle Formgebung der Keramik zur Erhöhung des Isolationswiderstands erforderlich. Teure Herstellungskosten für eine aufwändige Keramik
entfallen . Die Elektroden können ferner schmal bzw. flach gehalten werden. Beispielsweise sind die Elektroden in ihrer Grundform Scheiben- oder plättchenförmig ausgebildet. Damit wird eine geringe Bauhöhe des Ableiters erzielt. Somit wird ein
platzsparender, kostengünstiger und besonders effektiver Abieiter bereitgestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die jeweilige Elektrode wenigstens eine Vertiefung auf. Die Vertiefung stellt eine zentrale Vertiefung dar. Insbesondere ist die Vertiefung in einem zentralen Bereich oder Mittelbereich der jeweiligen Elektrode und damit in einem zentralen Bereich des Ableiters ausgebildet. Die Vertiefung kann als eine Auswölbung
verstanden werden.
Vorzugsweise ist der Abieiter rotationssymmetrisch
ausgebildet. Die Vertiefungen der Elektroden sind einander gegenüberliegend um die Längsachse des Ableiters ausgebildet. Vorzugsweise sind die Vertiefungen durch einen Stanzprozess ausgebildet .
Die jeweilige Vertiefung vergrößert eine Ausdehnung des
Hohlraums entlang der Querachse. Durch die Vertiefungen wird der Abstand A der Elektroden zueinander (Abstand der
Elektroden in einer Querrichtung des Ableiters) vergrößert. Insbesondere ist im Bereich der Vertiefungen der Abstand zwischen den Elektroden maximal.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Abieiter wenigstens einen Bogenzündbereich auf. Der Abieiter kann auch mehr als einen Bogenzündbereich, beispielsweise zwei
Bogenzündbereiche, aufweisen. Der Abieiter weist ferner wenigstens einen Bogenbrennbereich auf. Vorzugsweise ist im Bogenbrennbereich ein Aktivierungsmaterial angeordnet. Das Aktivierungsmaterial, beispielsweise Silikate und/oder
Halogenide von Alkalimetallen, legt den Bereich, in dem der Bogen brennt, räumlich fest.
Bogenzündbereich und Bogenbrennbereich sind räumlich
voneinander getrennt. Vorzugsweise ist der Bogenbrennbereich in einem Bereich zwischen den Vertiefungen angeordnet. Der Abstand der Elektroden im Bogenbrennbereich ist folglich maximal und insbesondere größer als der Abstand der
Elektroden im Bogenzündbereich. Ferner ist der
Bogenbrennbereich vorzugsweise in einem zentralen Bereich oder Mittelbereich des Abieiters angeordnet. Der wenigstens eine Bogenzündbereich schließt sich an den Bogenbrennbereich an und ist vorzugsweise in einem Seitenbereich des Abieiters angeordnet. Damit ist der Bogenzündbereich räumlich näher an dem Keramikkörper angesiedelt als der Bogenbrennbereich.
Beim Aktivieren des Abieiters kann sich Anodenmaterial aus der Anode herauslösen. Dieses herausgelöste Anodenmaterial kann sich auf dem Keramikkörper, der die beiden Elektroden elektrisch trennt, niederschlagen. Damit wird mit zunehmender Aktivierungszahl eine elektrische Brücke, d. h. eine
galvanische Verbindung mit immer geringer werdendem
elektrischen Widerstand, zwischen den beiden Elektroden gebildet, wodurch sich der Isolationswiderstand verringert.
Dadurch, dass der Abieiter in zwei unterschiedliche Bereiche aufgeteilt ist und insbesondere der Bogenzündbereich vom Bogenbrennbereich räumlich getrennt ist, wird der
Ladungstransfer im zentral gelegenen Bogenbrennbereich gebündelt. Der Keramikkörper wird so vor einem Bedampfen mit leitenden Partikeln der Anode geschützt. Zwar kann Anodenmaterial weiterhin im Inneren des Abieiters verteilt werden. Aufgrund der Trennung von Bogenbrennbereich und
Bogenzündbereich werden dabei im Wesentlichen jedoch lediglich Oberflächen im zentralen Brennbereich, also im
Wesentlichen die Elektroden selbst, bedampft. Der
Keramikkörper wird dadurch nicht kurzgeschlossen und der Isolationswiderstand des Abieiters kann auch nach einer hohen Anzahl an Stoßstrombelastungen zuverlässig arbeiten. Damit wird ein besonders zuverlässiger und langlebiger Abieiter bereitgestellt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die jeweilige Elektrode eine Abfolge von wenigstens einer Vertiefung und wenigstens einer Erhebung oder Ausbuchtung auf. Die spezifische Form der jeweiligen Elektrode verhindert eine flächige Bedampfung des Keramikkörpers und gewährleistet damit einen hohen
Isolationswiderstand nach Belastung.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Abieiter eine dritte Elektrode auf. Die dritte Elektrode ist zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet. Die dritte
Elektrode weist eine einfache und insbesondere eine gerade Form auf. Die dritte Elektrode weist eine ebene Oberfläche auf. Insbesondere ist die dritte Elektrode frei von einer Vertiefung. Damit ist die dritte Elektrode deutlich einfacher gestaltet als die erste und die zweite Elektrode.
Die dritte Elektrode kann einen Durchbruch bzw. eine
Aussparung aufweisen. Der Durchbruch dient der Verbindung des gasgefüllten Hohlraums zwischen der ersten und der dritten
Elektrode mit dem gasgefüllten Hohlraum zwischen der zweiten und der dritten Elektrode. Dadurch können im Falle einer Überspannung beide Strecken des Abieiters gezündet werden. Die erste und die zweite Elektrode weisen einen minimalen Abstand A zueinander in Richtung der Querachse des Ableiters auf. Neben dem Bereich des maximalen Abstands gibt es folglich einen Bereich, in dem der Abstand zwischen der Elektroden minimal ist. Vorzugsweise weisen die erste
Elektrode und die zweite Elektrode jeweils wenigstens eine Ausbuchtung auf. Die Ausbuchtung weist beispielsweise eine ringförmige Nut auf. Die jeweilige Ausbuchtung ist
beispielsweise gestanzt. Die Ausbuchtung erstreckt sich entlang der Querachse des Ableiters in den jeweiligen
gasgefüllten Hohlraum hinein. Der minimale Abstand ist im Bereich der Ausbuchtung ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich weisen die erste Elektrode und die dritte Elektrode einen minimalen Abstand zueinander in
Richtung der Querachse des Ableiters auf. Vorzugsweise weist die erste Elektrode im Bereich des minimalen Abstands eine Ausbuchtung oder Erhebung auf. Die dritte Elektrode ist vorzugsweise frei von einer Erhebung oder Ausbuchtung.
Alternativ oder zusätzlich weisen die zweite Elektrode und die dritte Elektrode einen minimalen Abstand zueinander in Richtung der Querachse des Ableiters auf. Vorzugsweise weist die zweite Elektrode im Bereich des minimalen Abstands eine Ausbuchtung oder Erhebung auf.
Der wenigstens eine Bogenzündbereich ist im Bereich des minimalen Abstands angeordnet. Durch den minimalen Abstand der Elektroden wird die Zündung des Lichtbogens erleichtert. Damit wird ein besonders effektiver Abieiter bereitgestellt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die jeweilige zentrale Vertiefung einen Durchmesser Dl auf. Die Elektroden weisen ferner einen Innendurchmesser D2 auf. Der
Elektrodeninnendurchmesser D2 bezeichnet dabei einen
Innenbereich der jeweiligen Elektrode der seitlich durch den Keramikkörper begrenzt ist. Der Elektrodeninnendurchmesser D2 ist charakterisiert durch die Ausdehnung der jeweiligen
Elektrode im Bereich des gasgefüllten Hohlraums. Vorzugsweise gilt 0,7 < (D2/D1) · A ^ 1,3. Besonders bevorzugt gilt
(D2/D1) · A = 1,1.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungs¬ beispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Die nachfolgend beschriebenen Zeichnungen sind nicht als maßstabsgetreu aufzufassen. Vielmehr können zur besseren Darstellung einzelne Dimensionen vergrößert, verkleinert oder auch verzerrt dargestellt sein. Elemente, die einander gleichen oder die die gleiche Funktion übernehmen, sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines 2-
Elektrodenableiters zum Schutz vor Überspannungen,
Figur 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines 3-
Elektrodenableiters zum Schutz vor Überspannungen,
Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des 2-
Elektrodenableiters gemäß Figur 1,
Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf den 2- Elektrodenableiter gemäß Figur 1. Die Figuren 1, 3 und 4 zeigen einen 2-Elektroden-Ableiter 1 zum Schutz vor Überspannungen. Der Abieiter 1 weist eine erste Elektrode 2 und eine zweite Elektrode 3 auf. Der
Abieiter 1 weist ferner einen Keramikkörper 5 zur
elektrischen Isolierung der Elektroden 2, 3 auf. Der
Keramikkörper 5 dient ferner der mechanischen Verbindung der Elektroden 2, 3. Der Keramikkörper 5 weist eine sehr einfache Form, beispielsweise eine Ringform oder eine Zylinderform, auf, wie beispielsweise aus Figur 3 ersichtlich ist.
Der Abieiter 1 weist einen Hohlraum 10 auf (Figur 1) . Der Hohlraum 10 ist mit einem Gas, insbesondere einem Edelgas, gefüllt. Der Abieiter 1 ist insbesondere ein gasgefüllter Überspannungsabieiter. Der Hohlraum 10 wird in Richtung einer Querachse Q des Abieiters 1 von den beiden Elektroden 2, 3 räumlich begrenzt. Die beiden Elektroden 2, 3 bilden damit eine obere sowie eine untere Begrenzung des Hohlraums 10. In Richtung einer Längsachse L des Abieiters 1 wird der Hohlraum 10 durch den Keramikkörper 5 räumlich begrenzt. Der
Keramikkörper 5 stellt damit eine seitliche Begrenzung des Hohlraums 10 dar. In dem Hohlraum 10 kann eine Zündhilfe 12 angeordnet sein. Die Zündhilfe 12 weist beispielsweise mit einem Graphitstift auf die Innenwand des Keramikköpers 5 aufgebrachte Striche (Zündstriche) auf.
Der Hohlraum 10 weist einen Durchmesser bzw. eine (maximale) Ausdehnung entlang der Längsachse L auf. Der Durchmesser des Hohlraums 1 entspricht einem Elektrodeninnendurchmesser D2 der jeweiligen Elektrode 2, 3. Der Elektrodeninnendurchmesser D2 bezeichnet dabei einen Innenbereich der jeweiligen
Elektrode 2, 3 der seitlich durch den Keramikkörper 5 begrenzt ist. Der Elektrodeninnendurchmesser D2 ist charakterisiert durch die Ausdehnung der jeweiligen Elektrode 2, 3 im Bereich des Hohlraums 10.
Die Elektroden 2, 3 weisen ein elektrisch leitfähiges
Material auf. Die jeweilige Elektrode 2, 3 kann
beispielsweise Kupfer oder eine Eisen-Nickellegierung
aufweisen. Vorzugsweise ist das Material der jeweiligen
Elektrode 2, 3 plastisch deformierbar. In einer Grundform sind die Elektroden 2, 3 vorzugsweise Scheiben- oder
plättchenförmig ausgebildet. Insbesondere ist die jeweilige Elektrode 2, 3 flach ausgebildet. Mit anderen Worten, die jeweilige Elektrode 2, 3 weist eine geringe Ausdehnung entlang der Querachse Q auf. Insbesondere beträgt eine
Längsausdehnung der jeweiligen Elektrode 2, 3 (also eine Ausdehnung der Elektrode 2, 3 entlang der Längsachse L) ein Vielfaches der Querausdehnung.
Die jeweilige Elektrode 2, 3 weist eine geschwungene Form auf. Eine Oberfläche der jeweiligen Elektrode 2, 3 ist uneben. Insbesondere ist die dem Hohlraum zugewandte und die dem Hohlraum abgewandte Oberfläche der jeweiligen Elektrode uneben. D.h. diese Oberflächen verlaufen zumindest nicht durchgehend entlang einer Längsachse. Dabei kann die
jeweilige Elektrode 2, 3 eine abgerundete oder eine eckige Oberfläche aufweisen. Beispielsweise weist die jeweilige Elektrode 2, 3 einen gebogenen und/oder gestanzten
Metallstreifen bzw. ein gebogenes und/oder gestanztes
Metallplättchen auf. Die Elektroden 2, 3 weisen einen Abstand A zueinander auf. Insbesondere bezeichnet A den Abstand der Elektroden 2, 3 entlang der Querachse Q. Auf Grund der speziellen Formgebung der Elektroden 2, 3 variiert der Abstand A entlang der Längsachse L. Mit anderen Worten, an verschiedenen Stellen entlang der Längsachse L weisen die Elektroden 2, 3
unterschiedliche Abstände zueinander auf, wie später im
Detail beschrieben wird.
Die beiden Elektroden 2, 3 können symmetrisch um die
Längsachse L und/oder um die Querachse Q herum ausgebildet sein. In diesem Ausführungsbeispiel weist die erste Elektrode 2 jedoch eine größere Ausdehnung 14 entlang der Längsachse L auf als die zweite Elektrode 3. Die Ausdehnung 14 ist
streifenförmig ausgebildet. Die Ausdehnung 14 weist eine geschwungene Form auf. Durch die größere Längsausdehnung 14 kann eine elektrische Kontaktierung des Ableiters 1
ermöglicht bzw. vereinfacht werden. Insbesondere dient die Ausdehnung 14 der Kontaktierung der ersten Elektrode 2 beispielsweise auf einem SMD päd.
Jede Elektrode 2, 3 weist eine Vertiefung 7 auf. In der in Figur 1 dargestellten Schnittdarstellung ist erkennbar, dass die Vertiefung 7 als eine Auswölbung der jeweiligen Elektrode 2, 3 angesehen werden kann. An einer Oberfläche, insbesondere der dem Hohlraum 10 zugewandten Oberfläche der Elektrode 2, 3 ist hierbei die Vertiefung 7 in Richtung der Querachse Q erkennbar, während an der dem Hohlraum 10 abgewandten
Oberfläche (Außenfläche) der Elektrode 2, 3 eine Ausbuchtung /Erhebung vorliegt. Die Vertiefung 7 ist vorzugsweise
kreisförmig ausgebildet (siehe Figur 3) .
Die Vertiefung 7 der beiden Elektroden 2, 3 ist jeweils zentral um die Längsachse L des Ableiters 1 herum
ausgebildet. Die Vertiefung 7 ist zum Hohlraum 10 hin
geöffnet. Da die jeweilige Vertiefung 7 zentral bzw. mittig im gasgefüllten Hohlraum 10 des Ableiters 1 angeordnet ist, stellt die jeweilige Vertiefung 7 eine zentrale Vertiefung 7 dar. Die Vertiefungen 7 der beiden Elektroden 2, 3 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die Vertiefung 7 vergrößert den Abstand A der beiden
Elektroden 2, 3 in Richtung quer zur Längsachse L, also in Richtung der Querachse Q. Mit anderen Worten, durch die
Vertiefung 7 wird die Ausdehnung des Hohlraums 10 entlang der Querachse in einem räumlich begrenzten Bereich vergrößert. Insbesondere weisen die Elektroden 2, 3 im Bereich der
Vertiefungen 7 einen maximalen Abstand A auf.
Jede Elektrode 2, 3 weist ferner wenigstens eine Ausbuchtung 11 auf. Selbstverständlich kann auch eine Vielzahl von
Ausbuchtungen 11, beispielsweise zwei, drei, vier oder fünf Ausbuchtungen 11, vorgesehen sein.
In der in Figur 1 dargestellten Schnittdarstellung ist erkennbar, dass die Ausbuchtung 11 ebenfalls als eine
Auswölbung der jeweiligen Elektrode 2, 3 angesehen werden kann. Hier ist jedoch die Wölbungsrichtung umgekehrt im
Vergleich zu der Wölbungsrichtung der oben beschriebenen Vertiefung 7. An der dem Hohlraum 10 zugewandten Oberfläche der Elektrode 2, 3 ist insbesondere die Ausbuchtung 11 / erhebung in Richtung der Querachse Q erkennbar, während an der dem Hohlraum 10 abgewandten Oberfläche (Außenfläche) der jeweiligen Elektrode 2, 3 eine Vertiefung vorliegt.
Die Ausbuchtung 11 ist ringförmig ausgebildet (Figur 3) . Die Ausbuchtung 11 weist eine ringförmige Nut auf. Die
Ausbuchtung 11 ist beispielsweise in die jeweilige Elektrode 2, 3 eingestanzt. Durch diesen Stanzprozess wird zeitgleich die oben beschriebene Vertiefung 7 ausgebildet. Die Ausbuchtung 11 der jeweiligen Elektrode 2, 3 umrahmt die Vertiefung 7. Mit anderen Worten, in Richtung der Längsachse L ist die Vertiefung 7 der jeweiligen Elektrode 2, 3 zu allen Richtungen durch die Ausbuchtung 11 begrenzt. Die jeweilige Ausbuchtung 11 ist in einem Randbereich des Hohlraums 10 ausgebildet. Insbesondere ist die jeweilige Ausbuchtung 11 weniger zentral ausgebildet als die Vertiefung 7.
Die Ausbuchtungen 11 der beiden Elektroden 2, 3 sind einander gegenüberliegend angeordnet. Die jeweilige Ausbuchtung 11 ragt in den Hohlraum 10 hinein. Folglich erstreckt sich die jeweilige Ausbuchtung 11 entlang der Querachse Q in Richtung eines Mittelbereichs des Abieiters 1. Die jeweilige
Ausbuchtung 11 verkleinert den Abstand A der beiden
Elektroden 2, 3 in Richtung der Querachse Q. Mit anderen Worten, durch die Ausbuchtungen 11 wird die Ausdehnung des Hohlraums 10 entlang der Querachse Q in einem räumlich begrenzten Bereich verringert. Durch die Ausbuchtungen 11 wird der Abstand A der Elektroden 2, 3 in Richtung der
Querachse Q verringert. Insbesondere weisen die Elektroden 2, 3 im Bereich der Ausbuchtungen 11 einen minimalen Abstand A auf . Eine Dicke bzw. Ausdehnung der jeweiligen Ausbuchtung 11 entlang der Querachse Q entspricht vorzugsweise einer Tiefe der jeweiligen Vertiefung 7. Die beiden Elektroden 2, 3 weisen jeweils eine Dicke oder Ausdehnung entlang der
Querachse Q auf. Entlang einer kompletten Längsausdehnung der jeweiligen Elektrode 2, 3 weist die jeweilige Elektrode 2, 3 dabei die gleiche Dicke auf. Mit anderen Worten, durch eine wie oben beschriebene Vertiefung 7 oder eine Ausbuchtung 11 wird die Dicke der jeweiligen Elektrode 2, 3 nicht beeinflusst . Vielmehr wird durch Vertiefung 7 und Ausbuchtung 11 der Abstand der Elektroden 2, 3 sowie die Querausdehnung des Hohlraums 10 beeinflusst. Dadurch können
Bogenbrennbereich und Bogenzündbereich des Ableiters 1 räumlich voneinander separiert werden, wie im Folgenden beschrieben wird.
Der Abieiter 1 weist einen Bogenzündbereich 8 auf. Der
Bogenzündbereich 8 ist derjenige Bereich in dem der
Lichtbogen zur elektrischen Entladung zwischen den Elektroden 2, 3 gezündet wird. Der Bogenzündbereich 8 stellt einen ersten aktiven Bereich des Ableiters 1 dar. Der
Bogenzündbereich 8 ist im Bereich des minimalen Abstands A zwischen der Elektroden 2, 3 angeordnet. Folglich ist der Bogenzündbereich 8 im Bereich der Ausbuchtungen 11
angeordnet. Der minimalen Abstand A der Elektroden 2, 3 erleichtert die Zündung des Lichtbogens.
Der Bogenzündbereich 8 ist in einem Seitenbereich des
Hohlraums 10 ausgebildet. Der Bogenzündbereich 8 ist näher an dem Keramikkörper 5 angeordnet als der im Folgenden
beschriebene Bogenbrennbereich 9.
Der Abieiter 1 weist ferner den oben erwähnten
Bogenbrennbereich 9 oder zweiten aktiven Bereich zur
Ermöglichung einer elektrischen Entladung zwischen den
Elektroden 2, 3 bei einer Überspannung auf. Bei einer
Überspannung soll somit im Bogenbrennbereich 9 eine
Entladung, insbesondere eine Lichtbogenentladung, zwischen den Elektroden 2, 3 zur elektrischen Entladung stattfinden. Bogenzündbereich 8 und Bogenbrennbereich 9 sind räumlich voneinander getrennt. Der Bogenbrennbereich 9 ist
insbesondere im Bereich des maximalen Abstands A zwischen den Elektroden 2, 3 angeordnet. Folglich ist der
Bogenbrennbereich 9 im Bereich der Vertiefungen 7 angeordnet.
Der Bogenbrennbereich 9 ist in einem zentralen Bereich des Hohlraums 10 bzw. des Abieiters 1 ausgebildet. Insbesondere ist eine Entfernung zum Keramikkörper 5 im Bogenbrennbereich 9 maximal .
Im Bogenbrennbereich 9 ist ein Aktivierungsmaterial 6, beispielsweise Silikate und/oder Halogenide von
Alkalimetallen, angeordnet. Der Bereich, in dem der Bogen brennt, wird durch das Aktivierungsmaterial 6 festgelegt. Das Aktivierungsmaterial 6 ist beispielsweise in einem
Teilbereich einer Oberfläche der jeweiligen Elektrode 2, 3 ausgebildet.
Durch die spezielle Formgebung der Elektroden 2, 3 kann
Bogenbrennbereich 9 und Bogenzündbereich 8 auf einfache Weise voneinander getrennt werden. Ferner kann eine flächige
Bedampfung des Keramikkörpers 5 mit Elektrodenmaterial verhindert werden. Dadurch wird ein hoher
Isolationswiderstand nach Belastung gewährleistet.
Die Funktionalität des Abieiters 1 lässt sich dabei durch das Verhältnis (D2/D1) · A beschreiben, wobei Dl den Durchmesser der jeweiligen Vertiefung 7, D2 den Innendurchmesser der jeweiligen Elektrode 2, 3 und A den Abstand der Elektroden 2, 3 zueinander bezeichnet. Vorzugsweise gilt 0,7 < (D2/D1) · A -S 1,3. Besonders bevorzugt gilt (D2/D1) · A = 1,1.
Die Figur 2 zeigt einen 3-Elektroden-Ableiter 1 zum Schutz vor Überspannungen. Im Unterschied zu dem 2-Elektroden- Abieiter 1 aus Figur 2 weist der in Figur 3 dargestellte Abieiter 1 eine dritte Elektrode oder Mittelelektrode 4 auf.
Die dritte Elektrode 4 ist zwischen der ersten und zweiten Elektrode 2, 3 angeordnet. Anders als die erste und zweite Elektrode 2, 3 weist die dritte Elektrode keine geschwungene Form auf. Vielmehr ist die dritte Elektrode 4 gerade bzw. entlang der Längsachse L ausgebildet. Die dritte Elektrode 4 weist eine ebene Oberfläche auf. Die dritte Elektrode 4 ist frei von einer Vertiefung 7 und frei von einer Ausbuchtung 11.
Die Form der ersten und zweiten Elektrode 2, 3 entspricht hingegen der in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben Form. Insbesondere finden alle in Zusammenhang mit Figur 1
beschriebenen strukturellen und funktionellen Merkmale auch für den Abieiter 1 aus Figur 2 Anwendung sofern im Folgenden nicht anders beschrieben. Damit werden im Folgenden lediglich die Unterschiede zu dem Abieiter aus Figur 1 beschrieben.
Die dritte Elektrode 4 weist eine zentrale Aussparung 13 (Durchbruch) auf. Die Aussparung 13 durchdringt die dritte Elektrode 4 vollständig. Die Aussparung 13 ist den
Vertiefungen 7 der ersten und zweiten Elektrode 2, 3
gegenüberliegend angeordnet. Die Aussparung 13 dient der
Verbindung des gasgefüllten Hohlraums 10 zwischen der ersten Elektrode 2 und der dritten Elektrode 4 mit dem gasgefüllten Hohlraum 10 zwischen der zweiten Elektrode 3 und der dritten Elektrode 4. Im Fall einer Überspannung sollen dadurch beide Strecken des 3-Elektroden-Ableiters 1 zünden.
Die dritte Elektrode 4 ist durch den Keramikkörper 5
hindurchgeführt. Anders ausgedrückt ist der Keramikkörper 5 um die dritte Elektrode 4 herum angeordnet. Durch den
Keramikkörper 5 werden die Elektroden 2, 3, 4 elektrisch und räumlich voneinander separiert. Die Elektroden 2, 3, 4 weisen einen minimalen Abstand A zueinander auf. Insbesondere ist der Abstand A in jenem
Bereich minimal, in dem die Ausbuchtungen 11 der ersten und zweiten Elektrode 2, 3 angeordnet sind. Mit anderen Worten, im Bereich der Ausbuchtung 11 der ersten Elektrode 2 weisen die erste Elektrode 2 und die dritte Elektrode 4 einen minimalen Abstand A zueinander auf. Im Bereich der
Ausbuchtung 11 der zweiten Elektrode 3 weisen die zweite Elektrode 3 und die dritte Elektrode 4 ebenfalls einen minimalen Abstand A zueinander auf. In dem Bereich des minimalen Abstands A ist jeweils der Bogenzündbereich 8 angeordnet .
Im Bereich der Vertiefung 7 der ersten Elektrode 2 weisen die erste Elektrode 2 und die dritte Elektrode 4 einen maximalen Abstand A zueinander auf. Im Bereich der Vertiefung 7 der zweiten Elektrode 3 weisen die zweite Elektrode 3 und die dritte Elektrode 4 ebenfalls einen maximalen Abstand A zueinander auf. In dem Bereich des maximalen Abstands A ist der Bogenbrennbereich 9 angeordnet. Dieser ist durch das Anordnen des Aktivierungsmaterials 6 räumlich festgelegt. In dem Bereich des maximalen Abstands A ist ferner die zentrale Aussparung 13 der dritten Elektrode 4 vorgesehen.
Alle weiteren Merkmale entsprechen den in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen Merkmalen. Insbesondere wird auch hier die Funktionalität des Abieiters 1 durch das Verhältnis (D2/D1) · A beschrieben, wobei Dl den Durchmesser der
jeweiligen Vertiefung 7, D2 den Innendurchmesser der jeweiligen Elektrode 2, 3 und A den Abstand der jeweiligen Elektrode 2, 3 zu der dritten Elektrode 4 bezeichnet.
Vorzugsweise gilt auch hier 0,7 < (D2/D1) · A ^ 1,3.
Besonders bevorzugt gilt (D2/D1) · A = 1,1.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
1 Abieiter
2 Erste Elektrode
3 Zweite Elektrode
4 Dritte Elektrode / Mittelelektrode
5 Keramikkörper
6 Aktivierungsmaterial
7 Vertiefung
8 Bogenzündbereich
9 Bogenbrennbereich
10 Gasentladungsbereich / Hohlraum
11 Erhebung / Ausbuchtung
12 Zündhilfe
13 Aussparung
14 Ausdehnung
Dl Durchmesser der Vertiefung
D2 Elektrodeninnendurchmesser
A Abstand der Elektroden
L Längsachse
Q Querachse

Claims

Patentansprüche
1. Abieiter (1) zum Schutz vor Überspannungen aufweisend: - wenigstens eine erste und eine zweite Elektrode (2, 3), - einen Keramikkörper (5) zur elektrischen Trennung der Elektroden (2, 3),
wobei die Elektroden (2, 3) einen Abstand (A) zueinander in Richtung einer Querachse (Q) des Abieiters (1) aufweisen und wobei der Abstand (A) zwischen den Elektroden (2, 3) entlang einer Längsachse (L) des Abieiters (1) variiert.
2. Abieiter (1) nach Anspruch 1,
wobei die Elektroden (2, 3) jeweils eine zentrale Vertiefung (7) aufweisen, wobei die Vertiefungen (7) der Elektroden (2, 3) einander gegenüberliegend um die Längsachse (L) des
Abieiters (1) ausgebildet sind.
3. Abieiter (1) nach Anspruch 2,
wobei der Abstand (A) zwischen den Elektroden (2, 3) im
Bereich der Vertiefungen (7) maximal ist.
4. Abieiter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, aufweisend wenigstens einen Bogenzündbereich (8) und
wenigstens einen Bogenbrennbereich (9), wobei
Bogenzündbereich (8) und Bogenbrennbereich (9) räumlich voneinander getrennt sind.
5. Abieiter (1) nach Anspruch 4 und 2,
wobei der Bogenbrennbereich (9) in einem Bereich zwischen den Vertiefungen (7) angeordnet ist.
6. Abieiter (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei im Bogenbrennbereich (9) ein Aktivierungsmaterial (6) angeordnet ist.
7. Abieiter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
aufweisend eine dritte Elektrode (4), wobei die dritte
Elektrode (4) zwischen der ersten und der zweiten Elektrode (2, 3) angeordnet ist, und wobei die dritte Elektrode (4) frei von einer Vertiefung ist.
8. Abieiter (1) nach Anspruch 7,
wobei die erste und die zweite Elektrode (2, 3) und/oder die erste Elektrode (2) und die dritte Elektrode (4) und/oder die zweite Elektrode (3) und die dritte Elektrode (4) einen minimalen Abstand (A) zueinander in Richtung der Querachse (Q) des Abieiters (1) aufweisen.
9. Abieiter (1) nach Anspruch 8,
wobei der wenigstens eine Bogenzündbereich (8) im Bereich des minimalen Abstands (A) angeordnet ist.
10. Abieiter (1) nach Anspruch 8 oder Anspruch 9,
wobei die erste Elektrode (2) und die zweite Elektrode (3) jeweils wenigstens eine Ausbuchtung (11) aufweisen, und wobei der minimale Abstand (A) zwischen den Elektroden (2, 3, 4) im Bereich der Ausbuchtung (11) ausgebildet ist.
11. Abieiter (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
wobei die jeweilige zentrale Vertiefung (7) einen Durchmesser (Dl) aufweist, wobei die Elektroden (2, 3, 4) einen
Innendurchmesser (D2) aufweisen, und wobei 0,7 < (D2/D1) · A < 1,3.
Abieiter (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Elektroden (2, 3, 4) und der Keramikkörper (5) einen mit einem Edelgas gefüllten Hohlraum (10) einschließen und wobei der Abieiter (1) ein
Gasentladungsüberspannungsableiter ist .
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