Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EP0603428B1 - Gasgefüllte Trennfunkenstrecke - Google Patents

Gasgefüllte Trennfunkenstrecke Download PDF

Info

Publication number
EP0603428B1
EP0603428B1 EP19920121989 EP92121989A EP0603428B1 EP 0603428 B1 EP0603428 B1 EP 0603428B1 EP 19920121989 EP19920121989 EP 19920121989 EP 92121989 A EP92121989 A EP 92121989A EP 0603428 B1 EP0603428 B1 EP 0603428B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spark gap
housing
electrode
surge voltage
electrodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP19920121989
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0603428A1 (de
Inventor
Walter Bosshard
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.)
Cerberus AG
Original Assignee
Cerberus 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 Cerberus AG filed Critical Cerberus AG
Priority to DE59206580T priority Critical patent/DE59206580D1/de
Priority to EP19920121989 priority patent/EP0603428B1/de
Publication of EP0603428A1 publication Critical patent/EP0603428A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0603428B1 publication Critical patent/EP0603428B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • H01T1/00—Details of spark gaps
    • H01T1/14—Means structurally associated with spark gap for protecting it against overload or for disconnecting it in case of failure

Definitions

  • the invention is in the field of gas-filled isolating spark gaps, the main task of which is to protect devices against overvoltages caused by lightning, high-voltage line contact or the like, or to prevent in underground metal structures that are cathodically protected against corrosion, for example in natural gas lines or underground tank systems, induced currents occur that destroy the insulation of the lines or endanger people.
  • the isolating spark gaps can fulfill this task in that they have two electrodes which are located at a short distance from one another in an insulated housing and normally separate electrically conductive system parts. If overvoltages occur that could endanger the system, the spark gap ignites and the system parts are temporarily conductively connected to one another.
  • fusible elements are used that melt when such overloads occur and either cause a permanent short circuit on or in the surge arrester, or trigger another mechanism, for example a spring-loaded short-circuit bar, that establishes the short-circuit connection; these devices are referred to as "failsafe devices”.
  • FIG. 1 Another example of a surge arrester with an inner short-circuit connection is shown in DE-A-26 21 074, in which the one electrode at the lead-through point is surrounded by the covering by a material which softens when overloaded, so that the electrode is covered by the opposite Outside air lower internal pressure is drawn in and forms a short circuit with the other electrode.
  • at least one of the electrodes can additionally be provided with a metallic material that melts when overloaded.
  • a failsafe device with an outer short-circuit mechanism is described in DE-A-27 38 077.
  • an additional air gap device is placed parallel to the ionizable gap, which has a melting device made of fusible material, which melts in the event of a persistent overvoltage and creates a melted path of current-conducting material between the electrodes of the overvoltage protection device.
  • DE-A-19 22 823 describes a further failsafe device with an outer short-circuit mechanism.
  • a soft solder pill is arranged next to the one electrode, which in the operating state keeps a bracket which is in electrically conductive connection with the other electrode at a distance from the one electrode.
  • the soft solder pill melts and the bracket causes the external short circuit by contact with one electrode.
  • a solder plate can also be used.
  • DE-U-89 10 382 describes a button arrester for discharging overvoltages, which is inserted into a holder with opposing contact springs and in which a solder plate is arranged at least on one side between the metallic end piece of the button arrester and the contact spring.
  • the last two failsafe devices have in common that the short-circuit connection is not made by the material of the metallic solder, but that an additional device effects the electrical contact by melting the solder.
  • the invention now relates to an isolating spark gap with a surge arrester with two electrodes spaced apart from one another in a gas-filled housing, between which an electrically conductive connection is formed when overvoltage conditions occur, and with a device provided outside the surge arrester for establishing a connection between the two electrodes Overloading of the surge arrester, which device has a melting body that is electrically insulated from one electrode and is in electrically conductive contact with the other electrode, which melts when the surge arrester is overloaded and thereby creates an electrically conductive connection between the two electrodes.
  • the invention is intended to improve this known isolating spark gap in such a way that, while maintaining the safe short-circuit formation in the case of weak and strong currents, a hazard or contamination of the surroundings in the event of an explosion of the surge arrester is effectively prevented.
  • the device mentioned has a metal sleeve enveloping the surge arrester, which is in electrically conductive contact with one electrode and is electrically insulated from the melting body, and in that the isolating spark gap is arranged in a cylindrical housing made of metal, from which the electrical connections of the electrodes are led outside.
  • a first preferred embodiment of the isolating spark gap according to the invention is that the cylindrical housing is made of steel and has the shape of a cylinder that is open on one side, that the electrical connections are led outwards via steel bolts, and that the space between the surge arrester and the housing also a potting compound, preferably made of an epoxy resin, which closes the housing on its open side.
  • a second preferred embodiment of the isolating spark gap according to the invention is that the metal sleeve is made of brass, that a solder mass is applied to the other electrode as a melting body, and that the free space between the surge arrester, the other electrode and the melting body is on one and the metal sleeve on the other hand, is filled with a slightly melting, insulating material, preferably made of a polyethylene wax. This insulating material prevents the formation of a microclimate inside the spark gap and also serves as a flux for the melting body.
  • the gas-filled isolating spark gap shown in FIG. 1 essentially consists of a brass casing, which consists of a cup-shaped part 1 and an attached cover part 2.
  • a conventional gas-filled surge arrester 3 is inserted so that it fits on one side exactly in the pot-shaped part 1 of the brass sheath, but on the other side, however, between the surge arrester 3 and the upper part of the pot-shaped part 1 and the Cover of the brass shell 1, 2, a space remains.
  • the surge arrester consists of two metal electrodes 4, 5 which are provided with an emission-promoting coating and are installed in a ceramic tube which is filled with an inert gas. If overvoltage conditions occur, a current-conducting path is formed between the electrodes in a known manner. However, this is not the subject of the present patent and is therefore not shown in detail.
  • the metal electrodes 4, 5 of the gas-filled surge arrester 3 are each connected to electrical connections 6, 7, which are designed as compact metal connections for better heat dissipation.
  • the melting body 8 consists of an electrically conductive, easily melting material, for example of a tin / lead alloy (Sn / Pb 60/40), which melts at approximately 185 ° C. By choosing a suitable material composition, any melting temperature for the melting body 8 can be achieved.
  • a light-melting, highly insulating material 9 This material, e.g. a polyethylene wax (AL 61, AH3, EAS 1 or EVA 1 from BASF) has a lower melting point than the metal of the melting body. It is important that the insulating material 9 is in a close spatial connection with the melting body 8, since an important task of this material is to serve as a flux for the melting body 8.
  • the free space between the opening in the lid 2 of the brass sleeve and the Metal connection 7 is closed with a seal 10 made of highly insulating plastic (eg polytetrafluoroethane).
  • the highly insulating material 9 and the seal 10 made of insulating plastic ensure that in the normal state there is no electrically conductive connection between the electrode 5 and the brass sleeve 1, 2, which is in good electrical contact with the other electrode 4.
  • Another function of the insulating material 9 is to prevent the formation of a microclimate within the spark gap; it also prevents sealant from entering the isolating spark gap.
  • the metal sleeve 1, 2 is surrounded by a tight-fitting shrink tube (not shown) made of a thermoplastic film (e.g. based on polyethylene terephthalate [PETP] or polyvinyl chloride [PVC]). Since the shrink tube can only be shrunk in a certain ratio, two plastic flanges 11, 12 are arranged at both ends of the spark gap around the metal connections 6, 7 in order to ensure that the shrink tube is securely closed.
  • a tight-fitting shrink tube made of a thermoplastic film (e.g. based on polyethylene terephthalate [PETP] or polyvinyl chloride [PVC]). Since the shrink tube can only be shrunk in a certain ratio, two plastic flanges 11, 12 are arranged at both ends of the spark gap around the metal connections 6, 7 in order to ensure that the shrink tube is securely closed.
  • PETP polyethylene terephthalate
  • PVC polyvinyl chloride
  • FIG. 2 the isolating spark gap of Fig. 1 is shown in the explosion-proof version.
  • the metal electrodes 4, 5 of the surge arrester 3 are welded on both sides with steel bolts 14, 15, which serve as electrical connections.
  • the surge arrester 3 is located in a metal sleeve consisting of a pot-shaped part 1 and a cover 2, which is made of steel in this case.
  • the melting body 8 consists of an electrically conductive, easily melting material, for example of a tin / lead alloy (Sn / Pb 60/40), which melts at approximately 185 ° C. By choosing a suitable material composition, any melting temperature for the melting body 8 can be achieved.
  • a low-melting, highly insulating material 9 This material, e.g. a polyethylene wax (AL 61, AH3, EAS 1 or EVA 1 from BASF) has a lower melting point than the metal of the melting body 8. It is important that the insulating material 9 is in close spatial contact with the melting body 8, since a important task of this material is to serve as a flux for the melting body 8.
  • the whole, i.e. the steel sleeve 1, 2 with the surge arrester 3 located therein is located in a cylindrical housing 16 made of metal, preferably steel, which is open on one side.
  • One serving as an electrical connection steel bolt 14 ends in a steel sleeve 17 welded to the steel housing 16, the other steel bolt 15 is screwed to a further steel bolt 19.
  • the steel housing 16 is completely filled with a casting compound 18, for example made of an epoxy resin. This epoxy mass also forms the closure of the housing 16. It encloses the end of the steel bolt 15 and the extension of the further steel bolt 19 in the form of a solid cylinder, which seals the closure of the housing 16 and at the same time the electrical insulation between the metal housing 16 and the connecting bolts 15, 19 forms.
  • the surface of the cylindrical casting compound 18 can be provided with grooves running in a circle around the cylinder.

Landscapes

  • Fuses (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der gasgefüllten Trennfunkenstrecken, deren wesentliche Aufgabe darin besteht, Geräte gegen durch Blitzschlag, Hochspannungsleitungskontakt oder ähnliches entstehende Überspannungen zu schützen, oder zu verhindern, dass in erdverlegten Metallstrukturen, die kathodisch gegen Korrosion geschützt sind, zum Beispiel in Erdgasleitungen oder unterirdischen Tankanlagen, induzierte Ströme auftreten, die die Isolation der Leitungen zerstören oder Menschen gefährden.
  • Diese Aufgabe können die Trennfunkenstrecken dadurch erfüllen, dass sie zwei Elektroden aufweisen, die sich in kurzem Abstand in einem isolierten Gehäuse gegenüberstehen und im Normalfall elektrisch leitfähige Anlagenteile trennen. Bei Auftreten von Überspannungen, welche die Anlage gefährden könnten, zündet die Funkenstrecke durch und die Anlagenteile werden vorübergehend leitend miteinander verbunden.
  • Das Auftreten einer anhaltenden Überlast kann aber den Durchgang hoher Ströme durch die Trennfunkenstrecke bewirken, was die Zerstörung der Überspannungsschutzvorrichtung zur Folge haben kann und eine erhebliche Brandgefahr darstellt. Zur Vermeidung dieser Gefahr werden schmelzbare Elemente verwendet, die bei Auftreten solcher Überlasten schmelzen und entweder einen dauernden Kurzschluss am oder im Überspannungsableiter hervorrufen, oder einen anderen Mechanismus, zum Beispiel eine federbelastete Kurzschlussschiene, auslösen, welche die Kurzschlussverbindung herstellt; diese Vorrichtungen werden als "Failsafe-Einrichtungen" bezeichnet.
  • Ein Beispiel für eine Failsafe-Einrichtung, bei der innerhalb eines gasgefüllten Über-spannungsableiters eine Kurzschlussverbindung geschaffen wird, ist in der DE-A-28 28 591 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist mindestens eine der im Abstand voneinander angeordneten Elektroden mit einem Metallplättchen versehen, das bei Überlastung schmilzt und eine galvanische Verbindung zwischen den Elektroden herstellt.
  • Ein weiteres Beispiel für einen Überspannungsableiter mit einer inneren Kurzschlussverbindung zeigt die DE-A-26 21 074, bei der die eine Elektrode an der Durchführungsstelle durch die Umhüllung von einem Material umgeben ist, das bei Überlastung erweicht, so dass die Elektrode durch den gegenüber der Aussenluft geringeren Innendruck nach innen gezogen wird und mit der anderen Elektrode einen Kurzschluss bildet. Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Überspannungsableiters kann mindestens eine der Elektroden zusätzlich mit einem bei Überlastung schmelzenden metallischen Material versehen sein.
  • Eine Failsafe-Einrichtung mit einem äusseren Kurzschlussmechanismus ist in der DE-A-27 38 077 beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist parallel zu dem ionisierbaren Spalt eine Zusatzluftspaltvorrichtung gelegt, die eine Schmelzvorrichtung aus schmelzbarem Material aufweist, welches im Fall einer anhaltenden Überspannung schmilzt und einen geschmolzenen Pfad aus stromleitendem Material zwischen den Elektroden der Überspannungsschutzvorrichtung herstellt.
  • In der DE-A-19 22 823 ist eine weitere Failsafe-Einrichtung mit einem äusseren Kurzschlussmechanismus beschrieben. Bei dieser Einrichtung ist neben der einen Elektrode eine Weichlotpille angeordnet, die einen in elektrisch leitender Verbindung mit der anderen Elektrode stehenden Bügel im Betriebszustand im Abstand von der einen Elektrode hält. Bei Erwärmung des Überspannungsableiters durch Überlastung schmilzt die Weichlotpille und der Bügel führt durch Berührung mit der einen Elektrode den äusseren Kurzschluss herbei.
  • Anstelle einer Weichlotpille kann auch eine Lotplatte verwendet werden. Beispielsweise ist in der DE-U-89 10 382 ein Knopfableiter zum Ableiten von Überspannungen beschrieben, der in einen Halter mit einander gegenüberliegenden Kontaktfedern eingesetzt und bei dem mindestens auf der einen Seite zwischen dem metallischen Endstück des Knopfableiters und der Kontaktfeder eine Lotplatte angeordnet ist. Die beiden letzgenannten Failsafe-Einrichtungen haben gemeinsam, dass die Kurzschlussverbindung nicht durch das Material des metallischen Lots erfolgt, sondern dass durch das Schmelzen des Lots eine zusätzliche Vorrichtung den elektrischen Kontakt bewirkt.
  • Die Erfindung betrifft nun eine Trennfunkenstrecke mit einem Überspannungsableiter mit zwei in einem gasgefüllten Gehäuse im Abstand einander gegenüberstehenden Elektroden, zwischen denen bei Auftreten von Überspannungsbedingungen eine elektrisch leitende Verbindung entsteht, und mit einer ausserhalb des Überspannungsableiters vorgesehenen Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Elektroden bei Überlastung des Überspannungsableiters, welche Vorrichtung einen von der einen Elektrode elektrisch isolierten und mit der anderen Elektrode in elektrisch leitendem Kontakt stehenden Schmelzkörper aufweist, der bei anhaltender Überlastung des Überspannungsableiters schmilzt und dabei zwischen den beiden Elektroden eine elektrisch leitende Verbindung herstellt.
  • Bei einer in der FR-A-2 574 589 beschriebenen Trennfunkenstrecke dieser Art, die gegenüber den eingangs diskutierten Trennfunkenstrecken den Vorteil aufweist, dass sie auch bei kleinen Strömen unter 20 A und bei grossen Strömen oberhalb von 2 kA einen sicheren Kurzschluss gewährleistet, besteht die Gefahr, dass bei einer Explosion des Überspannungsableiters Teile nach aussen dringen und die Umgebung gefährden oder verschmutzen können. Eine derartige Explosion kann bei einer Überlastung des Überspannungsableiters mit Strömen von mehr als 5 kVA erfolgen.
  • Durch die Erfindung soll diese bekannte Trennfunkenstrecke so verbessert werden, dass, unter Beibehaltung der sicheren Kurzschlussbildung bei schwachen und starken Strömen, eine Gefährdung oder Verschmutzung der Umgebung bei Explosion des Überspannungsableiters wirksam verhindert wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die genannte Vorrichtung eine den Überspannungsableiter umhüllende Metallhülse aufweist, die mit der einen Elektrode in elektrisch leitendendem Kontakt steht und vom Schmelzkörper elektrisch isoliert ist, und dass die Trennfunkenstrecke in einem zylindrischen Gehäuse aus Metall angeordnet ist, aus welchem die elektrischen Anschlüsse der Elektroden nach aussen geführt sind.
  • Eine erste bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Trennfunkenstrecke besteht darin, dass das zylindrische Gehäuse aus Stahl besteht und die Form eines an einer Seite offenen Zylinders aufweist, dass die elektrischen Anschlüsse über Stahlbolzen nach aussen geführt sind, und dass der Zwischenraum zwischen dem Überspannungsableiter und dem Gehäuse mit einer Vergussmasse, vorzugsweise aus einem Epoxidharz, gefüllt ist, welche das Gehäuse an seiner offenen Seite abschliesst.
  • Eine zweite bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Trennfunkenstrecke besteht darin, dass die Metallhülse aus Messing besteht, dass auf die andere Elektrode eine Lotmasse als Schmelzkörper aufgebracht ist, und dass der freie Raum zwischen dem Überspannungsableiter, der anderen Elektrode und dem Schmelzkörper auf der einen und der Metallhülse auf der anderen Seite mit einem leichtschmelzenden, isolierenden Material, vorzugsweise aus einem Polyethylenwachs, gefüllt ist. Dieses isolierende Material verhindert die Ausbildung eines Mikroklimas im Inneren der Trennfunkenstrecke und dient ausserdem als Flussmittel für den Schmelzkörper.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1 eine teilweise hergestellte erfindungsgemässe Trennfunkenstrecke; und
    • Fig. 2 die Trennfunkenstrecke von Fig. 1 in der explosionsgeschützten Ausführung, gemäss der Erfindung.
  • Die in Figur 1 dargestellte gasgefüllte Trennfunkenstrecke besteht im wesentlichen aus einer Messinghülle, die aus einem topfförmigen Teil 1 und einem aufgesetzten Deckelteil 2 besteht. In die Messinghülle 1, 2 ist ein üblicher gasgefüllter Überspannungsableiter 3 so eingesetzt, daß er auf der einen Seite genau in den topfförmigen Teil 1 der Messinghülle paßt, daß auf der anderen Seite jedoch zwischen dem Überspannungsableiter 3 und oberen Teil des topfförmigen Teils 1 und dem Deckel der Messinghülle 1, 2 ein Zwischenraum verbleibt.
  • Der Überspannungsableiter besteht aus zwei Metallelektroden 4, 5, die mit einem emissionsfördernden Überzug versehen und in ein Keramikröhrchen, das mit einem Edelgas gefüllt ist, eingebaut sind. Beim Auftreten von Überspannungsbedingungen wird in bekannter Weise ein stromleitender Pfad zwischen den Elektroden ausgebildet. Dies ist jedoch nicht Gegenstand des vorliegenden Patentes und daher nicht im einzelnen dargestellt.
  • Die Metallelektroden 4, 5 des gasgefüllten Überspannungsableiters 3 sind jeweils mit elektrischen Anschlüssen 6, 7 verbunden, die zur besseren Wärmeableitung als kompakte Metallanschlüsse ausgebildet sind. Auf der dem Deckel 2 der Messinghülse zugewandten Elektrode 5 befindet sich ein Schmelzkörper 8, der die gesamte Oberfläche der Elektrode 5 bedeckt und etwa den gleicher Durchmesser wie die Elektrode 5 hat. Der Schmelzkörper 8 besteht aus einen elektrisch leitenden, leichtschmelzenden Material, beispielsweise aus einer Zinn/Blei-Legierung (Sn/Pb 60/40), die bei etwa 185°C schmilzt. Durch die Wahl einer geeigneten Materialzusammensetzung kann eine beliebige Schmelztemperatur für den Schmelzkörper 8 erreicht werden.
  • Der freie Raum zwischen dem Überspannungsableiter 3, der Elektrode 5 und dem Schmelzkörper 8 auf der einen Seite und der Messinghülse 1, 2 auf der anderen Seite ist mit einem leichtschmelzenden, hochisolierenden Material 9 gefüllt. Dieses Material, z.B. ein Polyethylenwachs (AL 61, AH3, EAS 1 oder EVA 1 der Firma BASF), weist einen niedrigeren Schmelzpunkt auf als das Metall des Schmelzkörpers. Wichtig ist, daß das isolierende Material 9 ir enger räumlicher Verbindung mit dem Schmelzkörper 8 steht, da eine wichtige Aufgabe dieses Materials darin besteht, als Flußmittel für den Schmelzkörper 8 zu dienen.
  • Der freie Raum zwischen der Öffnung im Deckel 2 der Messinghülse und dem Metallanschluss 7 ist mit einer Dichtung 10 aus hochisolierendem Kunststoff (z.B. Polytetrafluorethan) verschlossen. Durch das hochisolierende Material 9 und die Dichtung 10 aus isolierendem Kunststoff ist sichergestellt, dass im Normalzustand keine elektrisch leitende Verbindung zwischen der Elektrode 5 und der Messinghülse 1, 2, die in gutem elektrischen Kontakt mit der anderen Elektrode 4 steht, vorhanden ist. Eine weitere Funktion des isolierenden Materials 9 besteht darin, die Ausbildung eines Mikroklimas innerhalb der Trennfunkenstrecke zu verhindern; ausserdem verhindert es das Eindringen von Dichtungsmasse in das Innere der Trennfunkenstrecke.
  • Zum Schutz der Trennfunkenstrecke gegen Korrosion und als Berührungsschutz ist die Metallhülse 1, 2 mit einem eng anliegenden Schrumpfschlauch (nicht dargestellt) aus einer thermoplastischen Kunststoffolie (z.B. auf der Basis von Polyethylenterephtalat [PETP] oder Polyvinylchlorid [PVC]) umgeben. Da der Schrumpfschlauch nur in einem bestimmten Verhältnis geschrumpft werden kann, sind an beiden Enden der Trennfunkenstrecke um die Metallanschlüsse 6, 7 herum zwei Kunststoffflansche 11, 12 angeordnet, um einen sicheren Abschluss des Schrumpfschlauchs zu gewährleisten.
  • Im folgenden wird anhand der in Fig. 1 teilweise hergestellten Trennfunkenstrecke die Funktionsweise einer erfindungsgemässen Trennfunkenstrecke erläutert: Beim Auftreten einer anhaltenden Überlast erwärmt sich der Überspannungsableiter 3 und der Schmelzkörper 8 beginnt zu schmelzen. Gleichzeitig schmilzt auch das leichtschmelzende, isolierende Material 9. Dadurch wird lagenunabhängig eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der einen Elektrode 5 und der Messinghülse 1, 2 - und damit zwischen den beiden Elektroden 4, 5 - hergestellt.
  • Damit ist ein sicherer Kurzschluss bei schwachen Strömen (<20 A) gewährleistet (Failsafe), und und auch bei starken Strömen (>2 kA) erfolgt eine sichere Kurzschlussbildung; bei Zerstörung der Trennfunkenstrecke ist ein Schutz der Umgebung gewährleistet.
  • In Figur 2 ist die Trennfunkenstrecke von Fig. 1 in der explosionsgeschützen Ausführung dargestellt. Die Metallelektroden 4, 5 des Überspannungsableiters 3 sind auf beiden Seiten mit Stahlbolzen 14, 15 verschweisst, die als elektrische Anschlüsse dienen. Der Überspannungsableiter 3 befindet sich in einer aus einem topfförmigen Teil 1 und einem Deckel 2 bestehenden Metallhülse, die in diesem Fall aus Stahl gefertigt ist. Auf der dem Deckel 2 der Metallhülse zugewandten Elektrode 5 befindet sich ein Schmelzkörper 8, der die gesamte Oberfläche der Elektrode 5 bedeckt und etwa den gleichen Durchmesser wie die Elektrode 5 hat. Der Schmelzkörper 8 besteht aus einem elektrisch leitenden, leichtschmelzenden Material, beispielsweise aus einer Zinn/Blei-Legierung (Sn/Pb 60/40), die bei etwa 185°C schmilzt. Durch die Wahl einer geeigneten Materialzusammensetzung kann eine beliebige Schmelztemperatur für den Schmelzkörper 8 erreicht werden.
  • Der freie Raum zwischen dem Überspannungsableiter 3, der Elektrode 5 und dem Schmelzkörper 8 auf der einen Seite und der Stahlhülse 1, 2 auf der anderen Seite ist mit einem leichtschmelzenden, hochisolierenden Material 9 gefüllt. Dieses Material, z.B. ein Polyethylenwachs (AL 61, AH3, EAS 1 oder EVA 1 der Firma BASF), weist einen niedrigeren Schmelzpunkt auf als das Metall des Schmelzkörpers 8. Wichtig ist, daß das isolierende Material 9 in enger räumlicher Verbindung mit dem Schmelzkörper 8 steht, da eine wichtige Aufgabe dieses Materials darin besteht, als Flußmittel für den Schmelzkörper 8 zu dienen.
  • Das ganze, d.h. die Stahlhülse 1, 2 mit dem darinbefindlichen Überspannungsableiter 3, befindet sich in einem auf einer Seite offenen zylindrischen Gehäuse 16 aus Metall, vorzugsweise aus Stahl. Der eine als elektrischer Anschluß dienende Stahlbolzen 14 endet in einer mit dem Stahlgehäuse 16 verschweißten Stahlmuffe 17, der andere Stahlbolzen 15 ist mit einem weiteren Stahlbolzen 19 verschraubt. Das Stahlgehäuse 16 ist vollständig mit einer Vergußmasse 18, beispielsweise aus einem Epoxidharz, gefüllt. Diese Epoxidmasse bildet gleichzeitig den Verschluß des Gehäuses 16. Sie umschließt das Ende des Stahlbolzens 15 und den Ansatz des weiteren Stahlbolzens 19 in Form eines massiven Zylinders, der den Verschluß des Gehäuses 16 und gleichzeitig die elektrische Isolation zwischen dem Metallgehäuse 16 und den Anschlußbolzen 15, 19 bildet. Zur Verlängerung der Isolationsstrecke kann die Oberfläche der zylinderförmigen Vergußmasse 18 mit kreisförmig um den Zylinder herumlaufenden Rillen versehen sein.
  • Abwandlungen der vorbeschriebenen Konstruktion sind im Rahmen der Erfindung gemäß den Ansprüchen möglich und dem Fachmann geläufig.

Claims (7)

  1. Trennfunkenstrecke mit einem Überspannungsableiter (3) mit zwei in einem gasgefüllten Gehäuse im Abstand einander gegenüberstehenden Elektroden (4, 5), zwischen denen bei Auftreten von Überspannungsbedingungen eine elektrisch leitende Verbindung entsteht, und mit einer ausserhalb des Überspannungsableiters (3) vorgesehenen Vorrichtung zur Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Elektroden (4, 5) bei Überlastung des Überspannungsableiters (3), welche Vorrichtung einen von der einen Elektrode (4) elektrisch isolierten und mit der anderen Elektrode (5) in elektrisch leitendem Kontakt stehenden Schmelzkörper (8) aufweist, der bei anhaltender Überlastung des Überspannungsableiters (3) schmilzt und dabei zwischen den beiden Elektroden (4, 5) eine elektrisch leitende Verbindung herstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vorrichtung eine den Überspannungsableiter (3) umhüllende Metallhülse (1, 2) aufweist, die mit der einen Elektrode (4) in elektrisch leitendem Kontakt steht und vom Schmelzkörper (8) elektrisch isoliert ist, und dass die Trennfunkenstrecke in einem zylindrischen Gehäuse (16) aus Metall angeordnet ist, aus welchem die elektrischen Anschlüsse (6, 7) der Elektroden (4, 5) nach aussen geführt sind.
  2. Trennfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zylindrische Gehäuse (16) aus Stahl besteht und die Form eines an einer Seite offenen Zylinders aufweist, dass die elektrischen Anschlüsse (6, 7) über Stahlbolzen (14; 15, 19) nach aussen geführt sind, und dass der Zwischenraum zwischen dem Überspannungsableiter (3) und dem Gehäuse (16) mit einer Vergussmasse (18), vorzugsweise mit einem Epoxidharz, gefüllt ist, welche das Gehäuse (16) an seiner offenen Seite abschliesst.
  3. Trennfunkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergussmasse (18) das Ende des aus der offenen Seite des Gehäuses (16) nach aussen ragenden Stahlbolzens (15, 19) in Form eines massiven Zylinders umschliesst, der den genannten Abschluss des Gehäuses (16) und eine elektrische Isolation zwischen diesem und dem genannten Stahlbolzen (15, 19) bildet.
  4. Trennfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (1, 2) aus Messing besteht, dass auf die andere Elektrode (5) eine Lotmasse als Schmelzkörper (8) aufgebracht ist, und dass der freie Raum zwischen dem Überspannungsableiter (3), der anderen Elektrode (5) und dem Schmelzkörper (8) auf der einen und der Metallhülse (1, 2) auf der anderen Seite mit einem leichtschmelzenden, isolierenden Material (9), vorzugsweise aus Polyethylenwachs, gefüllt ist.
  5. Trennfunkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das isolierende Material (9) in enger räumlicher Verbindung mit dem Schmelzkörper (8) steht.
  6. Trennfunkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallhülse (1, 2) mit einem Schrumpfschlauch aus vorzugsweise Polyethylenterephtalat, Polyethylen oder Polyvinylchlorid umhüllt ist, und dass an beiden Enden der Trennfunkenstrecke ein die elektrischen Anschlüsse (6, 7) der Elektroden (4, 5) umgebender Kunststoffflansch (11, 12) angebracht ist.
  7. Trennfunkenstrecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffflansche (11, 12) als Abschluss des Schrumpfschlauches und/oder als Berührungsschutz vorgesehen sind.
EP19920121989 1992-12-24 1992-12-24 Gasgefüllte Trennfunkenstrecke Expired - Lifetime EP0603428B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59206580T DE59206580D1 (de) 1992-12-24 1992-12-24 Gasgefüllte Trennfunkenstrecke
EP19920121989 EP0603428B1 (de) 1992-12-24 1992-12-24 Gasgefüllte Trennfunkenstrecke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19920121989 EP0603428B1 (de) 1992-12-24 1992-12-24 Gasgefüllte Trennfunkenstrecke

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0603428A1 EP0603428A1 (de) 1994-06-29
EP0603428B1 true EP0603428B1 (de) 1996-06-12

Family

ID=8210327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19920121989 Expired - Lifetime EP0603428B1 (de) 1992-12-24 1992-12-24 Gasgefüllte Trennfunkenstrecke

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0603428B1 (de)
DE (1) DE59206580D1 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19818674B4 (de) * 1998-04-27 2004-04-29 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Überspannungsschutzelement
DE102008027589B4 (de) 2007-10-15 2014-08-28 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Funkenstreckenanordnung mit einer Kurzschließeinrichtung
US8743525B2 (en) 2012-06-19 2014-06-03 Raycap Intellectual Property, Ltd Overvoltage protection devices including wafer of varistor material
US9906017B2 (en) 2014-06-03 2018-02-27 Ripd Research And Ip Development Ltd. Modular overvoltage protection units
US10319545B2 (en) 2016-11-30 2019-06-11 Iskra Za{hacek over (s)}{hacek over (c)}ite d.o.o. Surge protective device modules and DIN rail device systems including same
US10707678B2 (en) 2016-12-23 2020-07-07 Ripd Research And Ip Development Ltd. Overvoltage protection device including multiple varistor wafers
US10447026B2 (en) 2016-12-23 2019-10-15 Ripd Ip Development Ltd Devices for active overvoltage protection
US10340110B2 (en) 2017-05-12 2019-07-02 Raycap IP Development Ltd Surge protective device modules including integral thermal disconnect mechanisms and methods including same
US10685767B2 (en) 2017-09-14 2020-06-16 Raycap IP Development Ltd Surge protective device modules and systems including same
US11223200B2 (en) 2018-07-26 2022-01-11 Ripd Ip Development Ltd Surge protective devices, circuits, modules and systems including same
US11862967B2 (en) 2021-09-13 2024-01-02 Raycap, S.A. Surge protective device assembly modules
US11723145B2 (en) 2021-09-20 2023-08-08 Raycap IP Development Ltd PCB-mountable surge protective device modules and SPD circuit systems and methods including same
US11990745B2 (en) 2022-01-12 2024-05-21 Raycap IP Development Ltd Methods and systems for remote monitoring of surge protective devices
WO2023222183A1 (en) * 2022-05-16 2023-11-23 Hitachi Energy Switzerland Ag High voltage bypass device, voltage source converter and operating method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3522570A (en) * 1968-04-08 1970-08-04 Ajr Electronics Corp Fail-safe over-voltage protector
US4319300A (en) * 1979-11-13 1982-03-09 Tii Industries, Inc. Surge arrester assembly
US4447848A (en) * 1982-05-10 1984-05-08 Tii Industries Inc. Telephone surge protector and housings therefor
GB8324174D0 (en) * 1983-09-09 1983-10-12 Beswick Kenneth E Ltd Electrical components
GB8332514D0 (en) * 1983-12-06 1984-01-11 Beswick Kenneth E Ltd Electrical components
FR2574589B1 (fr) * 1984-12-12 1989-06-02 Tubes Lampes Electriq Cie Indl Dispositif de mise en court-circuit exterieur de faible encombrement

Also Published As

Publication number Publication date
EP0603428A1 (de) 1994-06-29
DE59206580D1 (de) 1996-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0603428B1 (de) Gasgefüllte Trennfunkenstrecke
DE2526037C3 (de) Überspannungsableiter
EP0690466B1 (de) Pyrotechnisches Hochstromsicherungselement
DE69103135T2 (de) Vorrichtung zum motor- und kurzschlussschutz.
DE2339564A1 (de) Leiterschutz mit ableiter und ausfall-ueberwachungsschaltung
DE3876822T2 (de) Ueberspannungsbegrenzer.
EP1117107B1 (de) Überspannungsableiter
DE2740695A1 (de) Funkenstreckenabsicherung
DE2738078A1 (de) Fehlersichere ueberspannungsschutzvorrichtung
DE3038780C2 (de)
DE10137873C1 (de) Elektrokeramisches Bauelement
CH665306A5 (de) Strombegrenzende sicherung.
DE2413571A1 (de) Waermebetaetigte kurzschlussvorrichtung
DE3511084A1 (de) Ueberspannungsableiter
DE3101354C2 (de) Funkenstrecke für die Begrenzung von Überspannungen
DE19827374C2 (de) Sicherungselement für elektrische Anlagen
DE2152047A1 (de) Mit Sicherung versehenes Schaltungselement
CH684036A5 (de) Gasgefüllte Trennfunkenstrecke.
DE19950533A1 (de) Schalter
DE2830963C2 (de) Bei Überlastung infolge überhöhter Temperatur und/oder überhöhtem Strom den Stromfluß unterbrechende elektrische Sicherung
EP0576395A1 (de) Schutzanordnung zum Schutz elektrischer Einrichtungen gegen Ueberspannungen auf dem Stromversorgungsnetz
EP1079538A1 (de) Ankoppeleinheit mit integriertem Steckkontaktbereich zur Ankopplung einer Datenübertragungsvorrichtung an die Phase eines elektrischen Energieübertragungsnetzes
DE19910911C2 (de) Stromunterbrechungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE4014392C2 (de) Hochspannungshochleistungssicherung
DE8025215U1 (de) Niederspannungs-Ventilableiter

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19921224

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 19950519

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE FR GB LI

REF Corresponds to:

Ref document number: 59206580

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19960718

ET Fr: translation filed
GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19960708

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed
REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: IF02

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20041111

Year of fee payment: 13

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 20041116

Year of fee payment: 13

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20051224

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20051224

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20060831

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20060831

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20101224

Year of fee payment: 19

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20101222

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59206580

Country of ref document: DE

Effective date: 20120703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20120703

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111231

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111231