NL1019801C2 - Lightning-resistant spark arc. - Google Patents

Lightning-resistant spark arc. Download PDF

Info

Publication number
NL1019801C2
NL1019801C2 NL1019801A NL1019801A NL1019801C2 NL 1019801 C2 NL1019801 C2 NL 1019801C2 NL 1019801 A NL1019801 A NL 1019801A NL 1019801 A NL1019801 A NL 1019801A NL 1019801 C2 NL1019801 C2 NL 1019801C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
spark
partial
lightning
voltage
lane
Prior art date
Application number
NL1019801A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL1019801A1 (en
Inventor
Jan Prof Dr Ing Meppelink
Original Assignee
Bettermann Obo Gmbh & 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
Application filed by Bettermann Obo Gmbh & Co Kg filed Critical Bettermann Obo Gmbh & Co Kg
Publication of NL1019801A1 publication Critical patent/NL1019801A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1019801C2 publication Critical patent/NL1019801C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/16Overvoltage arresters using spark gaps having a plurality of gaps arranged in series

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Description

99

Korte aanduiding: Bliksemstroombestendige vonkbaan.Brief indication: Lightning current resistant spark arc.

De uitvinding heeft betrekking op een bliksemstroombestendige vonkbaan met meerdere in serie geschakelde vonkbanen, waarbij de vonkbaan bestaat uit n deelvonkbanen waarvan een lichtboogbrandspanning door serieschakeling van de deelvonkbanen op de 5 n-voudige waarde van de lichtboogbrandspanning van een deelvonkbaan is gebracht, en waarbij de deelvonkbanen met uitzondering van de vonkbaan die in geval van een bliksemstroom als eerste reageert, van impedanties, in het bijzonder capaciteiten voorzien zijn, zodat de deelvonkbanen opeenvolgend ontsteken, waarbij de tweede en elke 10 volgende vonkbaan via de impedanties direct met een gemeenschappelijke referentiepotentiaal, in het bijzonder aardpotentiaal, verbonden zijn en telkens impedanties van gelijke grootte toegepast zijn.The invention relates to a lightning-resistant spark track with a plurality of spark gaps connected in series, wherein the spark gap consists of n sub-sparks of which an arc arc voltage has been brought to the n-fold value of the arc arc voltage of a partial spark arc by series connection of the partial arcs with the exception of the spark lane that reacts first in the case of a lightning current, with impedances, in particular capacities, so that the partial spark lanes ignite sequentially, the second and each subsequent spark lane being directly via the impedances with a common reference potential, in the particularly ground potential, are connected and impedances of the same size are used.

Dergelijke vonkbanen zijn bijvoorbeeld uit DE 197 42 302 Al en DE 197 55 082 Al bekend.Such spark gaps are known, for example, from DE 197 42 302 A1 and DE 197 55 082 A1.

15 Het is bekend dat een vonkbaan respectievelijk een meervoudige vonkbaan voor het vereffenen van een transiënte potentiaal kan worden toegepast, waarbij ook de daaropvolgende netwerkvolgstroom wordt onderbroken. De functie van een dergelijke vonkbaan is in vier basisfuncties op te delen: 20 1. Het ontsteken van de vonkbaan bij een overspanning door een bliksem.It is known that a spark gap or a multiple spark gap can be used for equalizing a transient potential, whereby the subsequent network follow-up current is also interrupted. The function of such a spark lane can be divided into four basic functions: 1. Igniting the spark lane in the event of a lightning surge.

2. Het af leiden van de bliksemstroom respectievelijk leiden van de bliksemstroom tussen aarde en de geleiders en het waarborgen van een geringe spannings langs de lichtboog.2. Derivation of the lightning current or conduction of the lightning current between earth and the conductors and ensuring a low voltage along the arc.

25 3. Het leiden en onderbreken van de netwerkvolgstroom.25 3. Leading and interrupting the network follow-up flow.

4. Het weer versterken van de vonkbaan en het standhouden daarvan tegen de wederkerende spanning op de plaats van de vonkbaan.4. Strengthening the spark lane again and maintaining it against the recurring tension at the place of the spark lane.

De verbetering die in het navolgende beschreven is, heeft uitsluitend betrekking op het ontsteken van de vonkbaan bij 30 transiënte overspanningen en bij bliksemoverspanning van hoofdbliksems, en op het ontsteken van de vonkbaan, in het bijzonder bij dergelijke bliksemoverspanningen die bij volgbliksems optreden die en een verhoogde steilheid ten opzichte van dergelijke hoofdbliksems hebben.The improvement described below relates solely to the ignition of the spark lane in the case of transient overvoltages and in the case of lightning overvoltage of main lightning, and to the ignition of the spark orbit, in particular in the case of such lightning overvoltage which occurs and an increased lightning overvoltage. steepness to such main lightning.

1019801 I * - 2 -1019801 I * - 2 -

Met betrekking tot het eerste deelprobleem is op te merken dat bij alle bekende technische oplossingen de ontsteking van de vonkbaan van de bliksemstroomafleider ten gevolge van elke transiënte overspanning plaatsvindt, zoals bijvoorbeeld ten gevolge van 5 salvoimpulsen bij het afschakelen van inductieve belastingen, ten gevolge van het onderbreken van zekeringen en ten gevolge van overspanningen door schakelen in de breedste zin, wanneer de overspanning de ontsteekspanning van de vonkbaan van de afleider overschrijdt. Dit betekent dat een bliksemstroomafleider bij een 10 dergelijke overspanning elke keer aanspreekt. Daarbij kan het afhankelijk van het ontstekingsmoment tot een netwerkvolgstroom komen, die afhankelijk van de uitvoering van de bliksemstroomafleider door de bliksemstroomafleider of door een voorgeschakelde zekering onderbroken wordt. De bliksemstroomafleider dient echter in over-15 eenstemming met de functie daarvan eigenlijk alleen bij een bliksemo-verspanning te ontsteken. Het zou van voordeel zijn wanneer een ontsteken door andere overspanningen zou kunnen worden vermeden, daardoor zou de bliksemstroomafleider gespaard worden en zou het net worden bevrijd van een onnodig inzakken van spanning respectievelijk zou het 20 doorsmelten van smeltzekeringen worden vermeden.With regard to the first sub-problem, it is to be noted that with all known technical solutions the ignition of the lightning arrester spark arc caused by any transient overvoltage, such as, for example, due to burst pulses when switching off inductive loads, due to the interrupting fuses and as a result of overvoltages by switching in the broadest sense if the overvoltage exceeds the ignition voltage of the spark arrester of the arrester. This means that a lightning surge arrester responds with such a surge voltage every time. Depending on the moment of ignition, a network follow-up current can be produced which, depending on the design of the lightning current arrestor, is interrupted by the lightning current arrestor or a pre-switched fuse. However, the lightning current arrester should, in accordance with its function, actually only ignite at a lightning voltage. It would be advantageous if an ignition due to other overvoltages could be avoided, thereby saving the lightning current arrester and releasing the net from unnecessary collapse of voltage or melting-down fuses.

Een doel van de uitvinding is derhalve om een vonkbaan zodanig te construeren dat deze alleen bij een bliksemoverspanning ontsteekt.It is therefore an object of the invention to construct a spark gap such that it ignites only in the event of a lightning surge.

Met betrekking tot het tweede deelprobleem is op te merken dat bekend is dat de negatieve bliksemontlading tussen een wolk en de 25 aarde met 90% het grootste deel van alle bliksems vormt. Bij de negatieve bliksemontlading tussen een wolk en de aarde treden wederom bij rond 50% daarvan negatieve volgbliksems op, waarvan de steilheid aanzienlijk groter is dan die van de eerste hoofdbliksem. De vonkbanen worden voor wat betreft het aanspreken daarvan echter met de 30 bliksemoverspanning van de eerste hoofdbliksem getest. Het aanspreekgedrag bij negatieve volgbliksems wordt volgens de huidige normen niet getest. Aangezien de vonkbanen desondanks aan deze belasting blootgesteld zijn, moet het aanspreekgedrag van de vonkbaan ten behoeve van deze belasting geoptimaliseerd worden.With regard to the second sub-problem, it is to be noted that it is known that the negative lightning discharge between a cloud and the earth with 90% constitutes the largest part of all lightning. With the negative lightning discharge between a cloud and the earth, negative follow-on lightning occurs again at around 50%, the steepness of which is considerably greater than that of the first main lightning. However, the spark lanes are tested with regard to their response with the lightning span of the first main lightning. The response to negative follow-up lightning is not tested according to current standards. Since the spark lanes are nevertheless exposed to this load, the response behavior of the spark lane for this load must be optimized.

35 Een doel is derhalve om het beschermingsniveau van de vonkbaan dat tot dusverre alleen voor de bliksemstootspanning 1,2/50 ps opgegeven wordt, uit te breiden tot de belasting door negatieve volgbliksems en daarbij eveneens een gelijk beschermingsniveau te bereiken.It is therefore an object to extend the level of protection of the spark lane that has hitherto been specified only for the lightning surge voltage 1.2 / 50 ps to the load due to negative follow-on lightning and thereby also achieve an equal level of protection.

- 3 -- 3 -

Volgens de uitvinding wordt dit daardoor bereikt dat de dimen-sionering van de stuurcondensatoren volgens de volgende formule plaatsvindt.According to the invention, this is achieved by the dimensioning of the control capacitors according to the following formula.

(n-1) x CE = k x CL x —,(n-1) x CE = k x CL x -,

Vs 5 waarbij n het aantal condensatoren, CE elke stuurcondensator, k een veiligheidsfactor > 1, CL de leidingscapaciteit van de leiding van de vonkbaan naar de bron van de overspanning, 0 de grenswaarde van de overspanning en Ue het beschermingsniveau van de vonkbaan is.Vs 5 where n is the number of capacitors, CE is each control capacitor, k is a safety factor> 1, CL is the line capacity from the line of the spark track to the source of the overvoltage, 0 is the limit value of the overvoltage and Ue is the protection level of the spark track.

Hierdoor is het aanspreekgedrag van de meervoudige vonkbaan 10 zodanig ingesteld dat transiënte overspanningen door schakelhandelingen de meervoudige vonkbaan niet ontsteken, terwijl bliksemoverspanningen telkens de meervoudige vonkbaan ontsteken wanneer de signaalenergie van de overspanning groot genoeg is om alle deelvonkbanen te ontsteken. Wanneer de signaalenergie van een 15 bliksemoverspanning niet voldoende is voor het ontsteken van de gehele meervoudige vonkbaan, bijvoorbeeld wanneer deze door een ver verwijderde blikseminslag is veroorzaakt, dan blijft de spanning, desondanks tot een waarde onder het beschermingsniveau begrensd.As a result, the response behavior of the multiple spark lane 10 is set such that transient overvoltages through switching operations do not ignite the multiple spark lane, while lightning voltages ignite the multiple spark lane each time the signal energy of the span is large enough to ignite all the partial spark lanes. If the signal energy of a lightning overvoltage is not sufficient to ignite the entire multiple spark path, for example when it is caused by a distant lightning strike, then the voltage remains limited to a value below the protection level.

Het opnieuw ontsteken van de bliksemstroomafleider na het 20 onderbreken van de netwerkvolgstroom wordt moeilijker aangezien de transiënte, wederkerende spanning door de stuurcondensatoren geabsorbeerd wordt.Re-igniting the lightning current arrester after interrupting the network following current becomes more difficult since the transient, recurring voltage is absorbed by the control capacitors.

Een verder doel van de uitvinding is om het beschermingsniveau van de vonkbaan dat tot dusverre alleen voor de bliksemstootspanning 25 1,2/50 ps opgegeven werd, uit te breiden tot een belasting door negatieve volgbliksems en daarbij een gelijk beschermingsniveau te bereiken.A further object of the invention is to extend the level of protection of the spark lane which has hitherto been specified only for the lightning surge voltage 1.2 / 50 ps to a load due to negative follow-on lightning and thereby to achieve an equal level of protection.

Alle vonkbanen tonen op grond van gasontladingsprocessen een zekere mate van traagheid die door het verlopen van de ontlading op 30 basis van een toevalsgedrag van beginelektronen in het gas veroorzaakt is. Het verlopen van de ontlading is derhalve nadelig voor alle bliksemstroomafleiders met slechts één vonkbaan. Ook bij een meervoudige vonkbaan treedt dit effect op. De laatst ontstekende deelvonkbaan van een meervoudige vonkbaan bepaalt derhalve de 35 aanspreekspanning. Elke vonkbaan toont dit gedrag in de stootkarakteristiek, die het verband tussen doorslagspanning en doorslagtijd weergeeft. Met toenemende steilheid van de stootspanning neemt derhalve de aanspreekspanning van de vonkbaan toe. Bij extreem I « - 4 - steile overspanningen kan dit ertoe leiden dat het beschermingsniveau dat volgt uit het aanspreekgedrag bij een bliksemstootspanning 1,2/50 ps, wordt overschreden. Een dergelijke overschrijding is bij dergelijke overspanningen die door negatieve volgbliksems veroorzaakt 5 worden, mogelijk.All spark gaps show a certain degree of inertia based on gas discharge processes that is caused by the discharge progressing on the basis of a random behavior of starting electrons in the gas. The discharge is therefore disadvantageous for all lightning current arresters with only one spark arc. This effect also occurs with a multiple spark gap. The last-triggered partial spark lane of a multiple spark lane therefore determines the response voltage. Each spark gap shows this behavior in the impact characteristic, which shows the relationship between breakdown voltage and breakdown time. With increasing steepness of the surge voltage, therefore, the response voltage of the spark lane increases. With extreme I - 4 - steep overvoltages this can lead to the protection level that follows from the response behavior with a lightning surge voltage of 1.2 / 50 ps being exceeded. Such an overrun is possible with such overvoltages caused by negative follow-on lightning.

Om de vonkbaan ten behoeve van dergelijke omstandigheden aan te passen wordt voorgesteld om de deelvonkbanen met uitzondering van de eerste deelvonkbaan van varistoren te voorzien die telkens parallel aan de deelvonkbaan geplaatst zijn, waarbij de dimensionering van de 10 varistoren volgens de volgende vergelijking plaatsvindt: (n-1) Ur + üjut < U8, waarbij n het aantal vonkbanen, Ur de rest-spanning over de varistor, 0« de spanning over de eerste vonkbaan FS1 die gegeven is door anode- en kathodeval, en ü8 het beschermingsniveau van de meervoudige vonkbaan is.In order to adjust the spark gap for such circumstances, it is proposed to provide the partial spark lanes with the exception of the first partial spark lane with varistors which are each placed parallel to the partial spark lane, the dimensioning of the varistors taking place according to the following equation: (n -1) Ur + üjut <U8, where n is the number of spark gaps, Ur the residual voltage across the varistor, 0 «the voltage across the first spark gap FS1 given by anode and cathode trap, and ü8 the protection level of the multiple spark gap is.

15 Door dit aanbrengen van varistoren wordt op voordelige wijze be reikt dat het beschermingsniveau ook bij zeer grote steilheid van de stootspanning gewaarborgd blijft.By arranging varistors in an advantageous manner, it is achieved that the level of protection remains guaranteed even with a very high surge voltage.

Voorbeelduitvoeringsvormen van de uitvinding zijn schematisch in de tekening weergegeven en in het navolgende nader beschreven, waar-20 bij: fig. 1 een eerste schakeling volgens de uitvinding en een ver-vangschema toont; en fig. 2 een gemodificeerde uitvoering van de vonkbaan en een vervangingsschema toont.Exemplary embodiments of the invention are shown schematically in the drawing and described in more detail below, in which: Fig. 1 shows a first circuit according to the invention and a replacement diagram; and Fig. 2 shows a modified version of the spark gap and a replacement diagram.

25 Fig. 1 toont een opstelling van een meervoudige vonkbaan. De overspanning U(t) is over de gehele meervoudige vonkbaan aangelegd en ontsteekt eerst alleen de eerste deelvonkbaan FS1 met de eigencapaci-teit C12. Na het ontsteken van de eerste deelvonkbaan ligt over de deelvonkbaan FS2 de spanning 3 0 Uw (0 = U(0 C*s· « U(0 aangezien Ca « CiB .FIG. 1 shows an arrangement of a multiple spark track. The span U (t) is applied over the entire multiple spark lane and first ignites only the first partial spark lane FS1 with its own capacitance C12. After the first partial spark has been ignited, the voltage 3 0 Uw (0 = U (0 C * s · «U (0 since Ca« CiB.

^23^ 23

Hiermee zal ook de deelvonkbaan FS2 ontsteken. Alle verdere deelvonkbanen zullen overeenkomstig opeenvolgend ontsteken.This will also ignite the partial spark trajectory FS2. All further partial spark gaps will light accordingly.

Met het ontsteken van elke deelvonkbaan wordt echter van de sig-naalenergie van de impulsspanning U(t) een energiebijdrage voor het 35 opladen van de stuurcondensatoren C1E........CNE ontnomen. Wanneer de signaalenergie beperkt is, zoals bij alle transiënte overspanningen die door schakelhandelingen veroorzaakt worden, dan wordt de signaalenergie bij met overeenkomstige grootte gedimensioneerde stuurconden- 1019801 - 5 - satoren C1E....C(N-l)E volledig verbruikt, zodat de n-de deelvonkbaan niet meer kan ontsteken aangezien de resterende spanning over de n-de deelvonkbaan kleiner is dan de ontsteekspanning daarvan.However, with the ignition of each partial spark track, an energy contribution is taken from the signal energy of the pulse voltage U (t) for charging the control capacitors C1E ........ CNE. If the signal energy is limited, as is the case with all transient overvoltages caused by switching operations, the signal energy is used for control capacitors of the same size dimensioned 1019801 - 5 - sators C1E .... C (N1) E, so that the n- the partial spark lane can no longer ignite since the residual voltage across the nth partial spark lane is smaller than its ignition voltage.

De dimensionering van de stuurcondensatoren kan volgens de vol-5 gende criteria plaatsvinden.The dimensioning of the control capacitors can take place according to the following criteria.

• Lineaire aansturing. Alle CE zijn even groot. De grootte van de stuurcondensatoren kan volgens de navolgende redenering bepaald worden:• Linear control. All CE are the same size. The size of the control capacitors can be determined according to the following reasoning:

Aan de zijde van de vonkbaan bevindt zich een bedradingscapa-10 citeit CL die als gevolg van een transiënte overspanning zou worden opgeladen tot 0. De lading in dit leidingsgedeelte is dan Ql. Deze lading wordt nu bij de aanwezigheid van een meervoudige vonkbaan ten gevolge van het ontsteken daarvan door de stuurcondensatoren verbruikt. Opdat de laatste deelvonkbaan niet ontsteekt, mag de lading 15 alleen over n-1 deelvonkbanen verdeeld worden. Nadat de lading verdeeld is, moet over de meervoudige vonkbaan alleen nog een spanning ter hoogte van het beschermingsniveau staan. Dan bevindt zich in de stuurcondensatoren een lading Q = (n-1) *Cg *üa. Door het gelijkstellen van de ladingen Q = Ql en rekening houdend met een veiligheidsfactor 20 is de grootte van de stuurcapaciteit te bepalen.On the spark track side there is a wiring capacitance CL which, due to a transient overvoltage, would be charged to 0. The charge in this conduit section is then Q1. This charge is now consumed in the presence of a multiple spark gap as a result of the ignition thereof by the control capacitors. So that the last partial spark lane does not ignite, the load may only be distributed over n-1 partial spark lanes. After the load has been distributed, only a voltage at the level of protection must remain across the multiple spark lane. Then there is a charge Q = (n-1) * Cg * üa in the control capacitors. By equalizing the loads Q = Q1 and taking into account a safety factor 20, the size of the control capacity can be determined.

Λ on-l)*CE = k*CL*~ us ü » grenswaarde van de overspanning U8 e beschermingsniveau van de vonkbaan 25 k =» veiligheidsfactor >1, waarbij CL de leidingscapaciteit van de leiding vanaf de vonkbaan naar de bron van de overspanning is.CE on-l) * CE = k * CL * ~ us ü »limit value of the over voltage U8 th protection level of the spark gap 25 k =» safety factor> 1, where CL is the pipe capacity of the line from the spark gap to the source of the span is.

In het geval van een blikseminslag ontstaat een praktisch 30 oneindig grote signaalenergie die in elk geval alle deelvonkbanen tot aanspreken brengt.In the case of a lightning strike, a practically infinitely large signal energy is produced which in any case brings all the partial spark trajectories to appeal.

Daarmee is het aanspreekgedrag van de meervoudige vonkbaan op voordelige wijze aldus ingesteld dat • transiënte overspanningen door schakelhandelingen de meervoudige 35 vonkbaan niet ontsteken; » bliksemoverspanningen telkens tot ontsteking leiden wanneer de signaalenergie van de overspanning groot genoeg is om alle deelvonkbanen te ontsteken. Wanneer de signaalenergie van een blik- *013801 - 6 - semoverspanning (bijv. veroorzaakt door een ver verwijderde blikseminslag) niet voldoende is voor het ontsteken van de gehele meervoudige vonkbaan, dan blijft de spanning toch tot een waarde onder het beschermingsniveau begrensd; 5 · het opnieuw ontsteken van de bliksemstroomafleider na het onderbreken van de netwerkvolgstroom moeilijker wordt aanzien de transiënte wederkerende spanning door de stuurcondensatoren wordt opgenomen.The response behavior of the multiple spark track is thus advantageously adjusted in such a way that • transient spans due to switching operations do not ignite the multiple spark track; »Lightning voltages always lead to ignition when the signal energy from the span is large enough to ignite all partial spark gaps. If the signal energy of a can semiconductor voltage (e.g. caused by a far-away lightning strike) is not sufficient to ignite the entire multiple spark path, the voltage nevertheless remains limited to a value below the protection level; · The re-ignition of the lightning current arrester after the interruption of the network following current becomes more difficult as the transient recurring voltage is absorbed by the control capacitors.

Fig. 2 toont een aanvullende schakeling met varistoren.FIG. 2 shows an additional circuit with varistors.

10 Het toenemen van de spanning door vertraging van de ontlading van de deelvonkbaan wordt vermeden door een schakeling met varistoren. De varistoren bevinden zich parallel aan de deelvonkbanen FS2...FSN en houden tot het moment dat de deelvonkbanen vertraagd ontsteken de spanning daarover vrijwel constant op een waarde die door de karakte-15 ristiek van de varistoren bepaald is. Aangezien de varistoren ten opzichte van een luchtvonkbaan vrijwel vertragingsvrij werken ontstaat een stootkarakteristiek die vrijwel onafhankelijk is van de steilheid van de spanning. Alleen de eerste deelvonkbaan FS1 moet door natuurlijke gasontlading ontsteken. De ontstekingsspanning van de 20 eerste deelvonkbaan FS1 kan echter bij een meervoudige vonkbaan op een 'waarde ingesteld worden die ver onder het beschermingsniveau ligt.Increasing the voltage due to delay in the discharge of the partial spark trajectory is avoided by a circuit with varistors. The varistors are located parallel to the sub-spark gaps FS2 ... FSN and keep the voltage across them almost constant at a value determined by the characteristics of the varistors until the moment that the sub-spark gaps are delayed. Since the varistors operate practically without delay with respect to an air spark track, an impact characteristic is created which is virtually independent of the steepness of the voltage. Only the first partial spark trajectory FS1 must ignite due to natural gas discharge. However, in the case of a multiple spark path, the ignition voltage of the first partial spark path FS1 can be set to a value far below the protection level.

De dimensionering van de varistoren vindt volgens de volgende vergelijking plaats: 25 (n-1) Ur + 0« < ü8 n : aantal vonkbanenThe dimensioning of the varistors takes place according to the following equation: 25 (n-1) Ur + 0 «<ü8 n: number of spark gaps

Ur : restspanning van de varistorUr: residual voltage of the varistor

Uak : spanning over de bovenste deelvonkbaan FS1, gegeven door 30 anode- en kathodevalUak: voltage across the upper partial spark path FS1, given by anode and cathode fall

Ue : beschermingsniveau van de meervoudige vonkbaan.Ue: protection level of the multiple spark lane.

Door deze schakeling van varistoren wordt op voordelige wijze bereikt dat het beschermingsniveau ook bij een zeer grote steilheid 35 van de stootspanning gewaarborgd blijft.Through this switching of varistors, it is advantageously achieved that the protection level remains guaranteed even with a very great surge voltage.

De uitvinding is niet alleen beperkt tot het uitvoeringsvoor-beeld, echter is in het kader van de publicatie in vele opzichten aan te passen.The invention is not only limited to the exemplary embodiment, but can be adapted in many respects within the scope of the publication.

ίο·'"·; oi I < - 7 -ίο · '"·; oi I <- 7 -

Alle nieuwe, afzonderlijke en gecombineerde kenmerken die in de beschrijving en/of de tekeningen zijn geopenbaard, worden als wezenlijk voor de uitvinding aangemerkt.All new, individual and combined features disclosed in the description and / or the drawings are considered to be essential to the invention.

<2 f- u i<2 f- u i

Claims (2)

1. Bliksemstroombestendige vonkbaan met meerdere in serie geschakelde vonkbanen, waarbij de vonkbaan uit n deelvonkbanen (FS) bestaat, waarvan een lichtboogbrandspanning door serieschakeling van de deelvonkbanen (FS) op de n-voudige waarde van de lichtboogbrandspan-5 ning van een deelvonkbaan is gebracht, en waarbij de deelvonkbanen (FS) met uitzondering van de vonkbaan (FS1) die in geval van een bliksem als eerste reageert, van impedanties, in het bijzonder condensatoren voorzien zijn, zodat de deelvonkbanen (FS) opeenvolgend ontsteken, waarbij de tweede en elke verdere vonkbaan (FS2 - FSN) via 10 de impedanties direct met een gemeenschappelijke referentiepotentiaal, in het bijzonder aardpotentiaal, verbonden zijn en telkens impedanties van gelijke grootte toegepast zijn, met het kenmerk, dat de dimensio-nering van de stuurcondensatoren volgens de navolgende formule plaatsvindt : Λ u 15 (n-1) x CE * k x CL x —— , waarbij n het aantal condensatoren, CE elke stuurcondensator, k een veiligheidsfactor > 1, CL de leidingscapaci-teit van de leiding van de vonkbaan naar de bron van de overspanning, 0 de grenswaarde van de overspanning en U8 het beschermingsniveau van de vonkbaan is.Claims 1. A lightning current resistant spark trap with a plurality of spark gaps connected in series, the spark gap consisting of n partial spark gaps (FS), an electric arc voltage of which has been brought to the n-fold value of the electric arc voltage of a partial spark arc by series connection of the partial spark gaps (FS) and wherein the partial spark trajectories (FS), with the exception of the spark trajectory (FS1) which reacts first in the event of a lightning, are provided with impedances, in particular capacitors, so that the partial spark trajectories (FS) ignite successively, the second and each further spark path (FS2 - FSN) are directly connected via the impedances to a common reference potential, in particular ground potential, and impedances of the same magnitude are used in each case, characterized in that the dimensioning of the control capacitors takes place according to the following formula : Λ u 15 (n-1) x CE * kx CL x ——, where n is the number of capacitors, CE each control capacitor, k a safety factor> 1, CL is the line capacity from the line of the spark lane to the source of the span, 0 is the limit value of the span and U8 is the protection level of the spark lane. 1 t - 8 -1 t - 8 - 2. Vonkbaan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de deel vonkbaan met uitzondering van de eerste deelvonkbaan FS1 van varisto-ren voorzien is die telkens parallel aan de deelvonkbanen (FS2 tot FSN) geplaatst zijn, waarbij de dimensionering van de varistoren volgens de volgende vergelijking plaatsvindt: 25 (n-l)Ur + U*k < U8, waarbij n het aantal vonkbanen, Ur de restspanning over de varistor, Uj» de spanning over de eerste vonkbaan FS1 die door anode- en kathodeval gegeven is, en U8 het beschermingsniveau van de meervoudige vonkbaan is. 1019801A spark trap as claimed in claim 1, characterized in that, with the exception of the first partial spark gap FS1, the partial spark gap is provided with varistors which are each arranged parallel to the partial spark paths (FS2 to FSN), the dimensioning of the varistors according to the the following comparison takes place: 25 (nl) Ur + U * k <U8, where n is the number of spark gaps, Ur the residual voltage across the varistor, Uj »the voltage across the first spark path FS1 given by anode and cathode fall, and U8 the protection level of the multiple spark trap. 1019801
NL1019801A 2001-03-24 2002-01-21 Lightning-resistant spark arc. NL1019801C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10114592A DE10114592A1 (en) 2001-03-24 2001-03-24 Spark gap for lightning current has dimensions of control capacitors given by number of capacitors, control capacitance, safety factor, line capacitance, peak overvoltage, protection level
DE10114592 2001-03-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NL1019801A1 NL1019801A1 (en) 2002-09-26
NL1019801C2 true NL1019801C2 (en) 2005-04-22

Family

ID=7678931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1019801A NL1019801C2 (en) 2001-03-24 2002-01-21 Lightning-resistant spark arc.

Country Status (7)

Country Link
CN (1) CN1286232C (en)
DE (1) DE10114592A1 (en)
ES (1) ES2192149B1 (en)
FR (1) FR2822600B1 (en)
GB (1) GB2376139B (en)
HK (1) HK1049743B (en)
NL (1) NL1019801C2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004001999A1 (en) * 2004-01-14 2005-08-25 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Overload conductor with arcing path has electrodes within pressure tight capsule and used in low voltage switching
CN100530868C (en) * 2007-04-29 2009-08-19 四川中光防雷科技有限责任公司 High efficient laminated graphic discharge gap device
DE102011102864A1 (en) 2010-10-22 2012-04-26 Dehn + Söhne GmbH Spark gap with several series-connected, stacked single spark gaps
US8508326B2 (en) 2010-11-08 2013-08-13 Shenzhen Dowin Lighting Technologies Co., Ltd. Surge protection device using metal oxide varistors (MOVs) as the active energy control multiple gap discharging chain
CN102545196B (en) * 2012-02-10 2015-01-28 四川中光防雷科技股份有限公司 Multilayer discharge gap type surge protection device
CN104300521A (en) * 2013-07-16 2015-01-21 中国电信股份有限公司 Power supply lightning protection device with follow current interruption function
DE102015114504A1 (en) 2015-08-31 2017-03-02 Epcos Ag Mehrfachfunkenstreckenableiter
CN108199363A (en) * 2017-12-28 2018-06-22 广东立信防雷科技有限公司 Compound surge protector and its compound surge guard method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE316829B (en) * 1968-02-28 1969-11-03 Asea Ab
CH486788A (en) * 1968-08-28 1970-02-28 Bbc Brown Boveri & Cie Surge arresters
CH608658A5 (en) * 1976-12-14 1979-01-15 Sprecher & Schuh Ag Overvoltage suppressor
US4276578A (en) * 1979-05-10 1981-06-30 General Electric Company Arrester with graded capacitance varistors
JPS58166343A (en) * 1982-03-27 1983-10-01 Konishiroku Photo Ind Co Ltd Silver halide photosensitive material
CA2038720A1 (en) * 1990-04-02 1991-10-03 Takeshi Kawamura Arrester
DE19742302A1 (en) * 1997-09-25 1999-04-08 Bettermann Obo Gmbh & Co Kg Spark gap capable of carrying lightning current

Also Published As

Publication number Publication date
HK1049743A1 (en) 2003-05-23
FR2822600A1 (en) 2002-09-27
DE10114592A1 (en) 2002-09-26
GB2376139A (en) 2002-12-04
HK1049743B (en) 2007-06-29
NL1019801A1 (en) 2002-09-26
FR2822600B1 (en) 2005-01-14
GB2376139B (en) 2005-05-11
GB0204105D0 (en) 2002-04-10
ES2192149A1 (en) 2003-09-16
ES2192149B1 (en) 2004-10-16
CN1286232C (en) 2006-11-22
CN1377108A (en) 2002-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101213713B (en) Method and arrangement for triggering a series spark gap
US7755873B2 (en) Device for protection against voltage surges with parallel simultaneously triggered spark-gaps
AU714162B2 (en) Ignition apparatus and method
JP6556333B2 (en) Multiple spark gap arrester
US4860156A (en) Overvoltage protective circuit
NL1019801C2 (en) Lightning-resistant spark arc.
US20180366947A1 (en) Spark Gap Arrangement
US20190214816A1 (en) Arrangement for Diverting Voltage Surges
WO2014005747A1 (en) Encapsulated surge protection device capable of carrying lightning currents and limiting follow currents and comprising at least one spark gap
US9531166B2 (en) Method and arrangement for triggering a series spark gap
US20160094018A1 (en) Circuit arrangement for surge protection in dc supply circuits
US20050063118A1 (en) Multipole overvoltage protection system and method for the reliable operation of a multipole overvoltage protection system
CN101765952B (en) Method and device for uniform pulsed current distribution in the case of parallel connection of voltage-switching surge arresters
KR20110125666A (en) Truncating radio connection
CN109196740B (en) Overvoltage protection system for single-phase or polyphase power supply networks
CN112868151A (en) Ignition device for igniting a spark gap
GB2179214A (en) Surge voltage protection arrangement
US11894662B2 (en) Device for discharging over voltages and its use
RU214350U1 (en) PARTIAL DISCHARGE GENERATOR
US20220085579A1 (en) Spark gap arrangement with ignition apparatus for protecting a high-voltage device and ignition apparatus therefor
JPH01268427A (en) Abnormal voltage suppressor
US11824350B1 (en) Clamping circuit for protecting FACTs
SU1035784A1 (en) Current pulse generator
ES2358946T3 (en) SURVEY PROTECTION DEVICE FOR USE IN CONTINUOUS CURRENT NETWORKS, PARTICULARLY FOR PHOTOVOLTAIC FACILITIES.
CN201966605U (en) Multifunctional multi-gap combined lightning surge protection device

Legal Events

Date Code Title Description
AD1A A request for search or an international type search has been filed
RD2N Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report)

Effective date: 20050221

PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20140801