WO1999049545A1

WO1999049545A1 - Gasgefüllte entladungsstrecke

Info

Publication number: WO1999049545A1
Application number: PCT/DE1999/000814
Authority: WO
Inventors: Wolfgang DÄUMER; Xiangyang Zou; Jifeng Qin
Original assignee: Epcos Ag; Siemens Vacuum Electronic Components Co., Ltd.
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 1999-09-30
Also published as: JP2002508580A; CN1227790C; KR100540270B1; JP4112176B2; DE59904276D1; KR20010042187A; EP1066668B1; DE19814631A1; EP1066668A1; US6326724B1; CN1298563A

Abstract

Um bei gasgefüllten Entladungsstrecken mit einer aus mehreren Komponenten bestehenden glasartigen Elektroden-Aktivierungsmasse zu starke Veränderungen der Ansprechgleichspannung Uag nach Belastungen zu verhindern, sind als Basiskomponenten der Elektrodenaktivierungsmasse (4) ausser Natriumsilikat, Cäsiumsilikat und Titan auch Kaliumsilikat und Cäsiumwolframat vorgesehen.

Description

1 Beschreibung

Gasgefullte Entladungsstrecke

Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektronischen Bauelemente und ist bei der Gestaltung von gasgefullten Entladungsstrecken mit wenigstens zwei Elektroden anzuwenden, bei denen zur Sicherstellung der Zundeigenschaften auf wenigstens eine der Elektroden eine aus mehreren Komponenten bestehende glas- artige Elektrodenaktivierungsmasse aufgebracht ist.

Um bei mit Edelgas gefüllten Entladungsstrecken wie Uberspan- nungsableitern oder Funkenstrecken das jeweils gewünschte Betriebsverhalten wie Zündspannung - insbesondere Ansprech- gleichspannung -, Ansprechzeit, statische Ansprechspannung und dynamische Ansprechspannung, Loschspannung und Glimm- brennspannung zu gewährleisten, müssen unterschiedliche Maßnahmen wie konstruktive Gestaltung der Elektroden, Art und Druck der Gasfullung und Auswahl der auf den aktiven Oberfla- chen der Elektroden angeordneten Aktivierungsmasse aufeinander abgestimmt werden. Zur Einstellung der Ansprechgleich- spannung U_ag ist dabei eine glasartige Elektrodenaktivierungsmasse gebräuchlich, die als Basiskomponenten Natπumsi- likat (Na₂Sι0₃) , Casiumsilikat (Cs₂SιO und metallisches Ti- tan (Ti) und als Additive kleinere Anteile von Natriumtetra- borat (Na₂B₄0) und Magenesiumoxid (MgO) enthalt. Bei dieser bekannten Aktivierungsmasse ist die Basiskomponente Natrium- silikat etwa in der vier- bis sechsfachen Menge der anderen Basisko ponenten Casiumsilikat und Titan vorgesehen. Es hat sich gezeigt, daß eine derart zusammengesetzte Aktivierungsmasse nicht den gestiegenen Anforderungen an die Konstanz der Ansprechgleichspannung nach Stoßstrom- und Wechselstrombelastungen entspricht. 2 Ausgehend von einer gasgefullten Entladungsstrecke wie einem Uberspannungsaoleiter oder einer Funkenstrecke mit einer die genannten Basiskomponenten und Additive aufweisenden Elektro- denaktivierungsmasse liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- de, die Aktivierungsmasse so zu modifizieren, daß der Anstieg der Ansprechgleichspannung U_ag nach Stoßstrombelastung reduziert und der Abfall der Ansprechgleichspannung U_ag nach Wechselstrombelastung verringert wird.

Zur Losung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Elektrodenaktivierungsmasse bei reduziertem Anteil von Natπumsilikat als weitere Basiskomponenten Kaliumsilikat (K₂Sι0₃) und Casiumwolframat (Cs₂W0₄) zugefugt sind. Insbesondere hat sich eine Elektrodenaktivierungsmasse als geeignet erwiesen, bei der die Basiskomponenten m einer Menge von jeweils etwa 1 bis 3 Gew. Teilen und die Additive in einer Menge von jeweils etwa 0,1 bis 0,5 Gew. Teilen enthalten sind.

Bei Anwendung einer derart zusammengestellten Aktivierungs- masse hat sich gezeigt, daß für den Anstieg der Ansprechgleichspannung nach einer Stoßstrombelastung von 10 x 5 kA, 8/20 μs keine Meßwerte hoher als die um 20 % erhöhte Nennspannung liegen. Der Abfall der Ansprechgleichspannung nach einer Wechselstrom-Belastung 10 x 5A/ls liegt f r die elek- trischen Meßwerte immer oberhalb der um 20 % verminderten

Nennspannung. Darüber hinaus hat sich gezeigt, daß nach elektrischer Belastung die dynamische Ansprechspannung nur unwesentlich erhöht ist, und daß die Erstmessungsausbeute eines unter den gleichen Randbedingungen gefertigten, formierten und gemessenen Kollektivs hoher liegt als bisher, und zwar sowohl hinsichtlich der Einhaltung von Meßgrenzen der Zund- und Ansprechwerte als auch hinsichtlich des Auftretens von Isolationsfehlem. 3 Ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur erläutert.

Die Figur zeigt einen Überspannungsableiter, der aus einem Keramikisolator 1 und zwei stirnseitig eingesetzten Elektroden 2 und 3 besteht. Auf die mit Vertiefungen versehene Oberflache der Elektroden ist eine Aktivierungsmasse 4 aufgebracht, die als Basiskomponenten Natriu silikat, Casiumsilikat, Kaliumsllikat, Casiumwolfra at und metallisches Titan enthalt. Als Additive sind weiterhin Natriumtetraborat und

Magnesiumoxid vorgesehen. Die einzelnen Komponenten liegen in folgenden Anteilen vor:

Natriumsilikat etwa 2 bis 3 Gew. Teile, Kaliumsilikat etwa 2 bis 3 Gew. Teile, Casiumsilikat etwa 1 bis 2 Gew. Teile,

Casiumwolframat etwa 1 bis 2 Gew. Teile, metallisches Titan etwa 1,5 bis 2,5 Gew. Teile, Natriumtetraborat etwa 0,3 bis 0,5 Gew. Teile, Magnesiumoxid etwa 0,15 bis 0,25 Gew. Teile.

Claims

4 Patentansprüche

1. Gasgefüllte Entladungsstrecke wie Funkenstrecke oder Über- spannungsableiter mit wenigstens zwei Elektroden (2, 3) und mit einer aus mehreren Komponenten bestehenden Elektrodenaktivierungsmasse, die auf wenigstens eine der Elektroden aufgebracht ist, bei der die Elektrodenaktivierungsmasse (4) als Basiskomponenten Natriumsilsikat (Na₂Si0₃) , Cäsiumsilikat (Cs₂Si0₃) und metallisches Titan (Ti) und als Additive kleinere Anteile von Natriumtetraborat (Na₂B₄θ7) und Magnesiumoxid (MgO) enthält und bei der der Elektrodenaktivierungsmasse bei reduziertem Anteil von Natriumsilikat (Na₂Si0₃) als weitere Basiskomponenten Kaliumsilikat (K₂Si0₃) und Cäsiumwolframat (Cs₂W0₄) zu- gefügt sind.

2. Gasgefüllte Entladungsstrecke nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Basiskomponenten in einer Menge von jeweils etwa 1 bis 3 Gewichtsteilen und die Additive in einer Menge von jeweils etwa 0,1 bis 0,5 Gewichtsteilen in der Elektrodenaktivierungsmasse (4) enthalten sind.