EP0954073A1 - Overvoltage arrester element - Google Patents

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EP0954073A1
EP0954073A1 EP99107875A EP99107875A EP0954073A1 EP 0954073 A1 EP0954073 A1 EP 0954073A1 EP 99107875 A EP99107875 A EP 99107875A EP 99107875 A EP99107875 A EP 99107875A EP 0954073 A1 EP0954073 A1 EP 0954073A1
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EP
European Patent Office
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electrodes
protection element
element according
surge protection
housing
Prior art date
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EP99107875A
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German (de)
French (fr)
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EP0954073B1 (en
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Gerd Dipl.-Ing. Kracht
Eberhard Dipl.-Ing. Lehmann
Klaus Prof. Dr.-Ing. Scheibe
Joachim Dipl.-Ing. Schimanski
Martin Dr.-Ing. Wetter
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Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
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Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01T—SPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T4/00—Overvoltage arresters using spark gaps
    • H01T4/10—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/12—Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed

Definitions

  • the invention relates to an overvoltage protection element for the derivation of transients Surges, with two electrodes each having a power connection, an air breakdown spark gap effective between the electrodes and a housing accommodating the electrodes.
  • Surge protection elements of the type from which the invention is based that is to say those with an air breakdown spark gap, have overvoltage protection elements with an air flashover spark gap the advantage of a higher surge current carrying capacity, however, the disadvantage of a higher - and not particularly constant - response voltage.
  • each electrode has a connection leg and one at an acute angle to the connection leg Spark horn and form the spark horns of the two - at a distance from each other arranged - electrodes together the air breakdown spark gap. It is between the opposite ends of the connecting leg Both electrodes are provided with an ignition aid which triggers a sliding discharge.
  • the spark horns of the electrodes in their adjacent to the connecting legs Areas are provided with a hole.
  • the invention is based on the object, a further surge protection element with an air breakdown spark gap that is available in Relation voltage, lightning impulse current and line follow current carrying capacity behavior and the line follow current quenching behavior today's requirements in a special way is sufficient.
  • the surge protection element according to the invention is now first and foremost characterized in that the electrodes are arranged parallel to each other are.
  • the electrodes can be cylindrical and a circular, have an oval and / or a rectangular cross section. Of special It is advantageous if the electrodes have different cross sections over their length exhibit. Different cross-sections do not just mean a difference in geometry, i.e. circular, oval or rectangular, but also in the Dimensions; the electrodes can thus be graduated in cross-section over their length be so that the area to be effective as an air breakdown spark gap in can be specified locally in a special way.
  • the interior of the one receiving the electrodes Housing is lined, the lining preferably made of POM-Teflon consists.
  • the surge protection element according to the invention serves to derive transient overvoltages and to limit surge currents, in particular of lightning impulse currents, as well as for the deletion of network follow currents; lightning impulse currents of up to 100 kA can be derived and line follow currents from typically 3 to 4 kA, a maximum of 25 kA or even 50 kA.
  • the surge protection element according to the invention consists in its essential Construction from two electrodes 3, 4, each having a current connection 1, 2 between the electrodes 3, 4 effective air breakdown spark gap 5 and one the electrodes 3, 4 housing 6.
  • the electrodes 3, 4 are arranged parallel to one another.
  • the Electrodes 3, 4 are arranged side by side; their longitudinal axes therefore fall apart.
  • the electrodes 3, 4 are cylindrical; they have a circular cross section.
  • Electrode sections 3c and 4c the largest diameter. Between the electrode sections 3c and 4c is therefore the smallest distance, so that between the air breakdown spark gap 5 is formed in the electrode sections 3c and 4c is.
  • the power connections could both electrodes are on the same side.
  • the power connections 1 and 2 of both electrodes 3 and 4 are located on opposite sides. They run as is easily taken from the figures can be parallel to each other. However, exemplary embodiments are also conceivable, where the power connections of both electrodes are at an acute angle to each other.
  • the liner preferably consists of POM-Teflon.
  • an overvoltage protection element according to the invention shown in the figures is a particularly advantageous one in that the electrodes 3, 4 receiving housing 6 is closed and pressure-resistant.
  • the housing 6, which accommodates the electrodes 3, 4, consists of a cylindrical Housing shell 7 and two each at one end of the housing shell 7 provided housing flanges 8, 9.
  • the Printing cylinder 10 has a printing sleeve 11, the printing sleeve 11 on one side with an external thread 12 and on the other side with an inwardly projecting Flange 13 is provided, a union nut 14 is provided and the union nut 14 is screwed onto the pressure sleeve 11.
  • the manufacture of the surge protection element according to the invention that is Manufacture of the individual parts and the assembly of these individual parts is pronounced simple and therefore inexpensive.
  • the electrodes 3, 4, the individual parts of the housing 6, namely the housing jacket 7 and the Housing flanges 8, 9, and the individual parts of the outer pressure cylinder 10, that is the pressure sleeve 11 and the union nut 14 are rotationally symmetrical Parts that are either readily available or as turned parts modern machine tools can be mass-produced.
  • each housing flange 8, 9 is both with a Through hole 15, 16, as well as provided with a blind hole 17, 18.
  • the so trained housing flanges 8, 9 thus allow both the passage of Power connections 1, 2, and - on the other side - one end Storage of the electrodes 3, 4, namely in the area of the electrode sections 3e, 4e.
  • an inventive Overvoltage protection element applies that the housing flanges 8, 9 sealing can be clamped against the cylindrical housing shell 7, with Help of the outer pressure cylinder 10, namely in that the union nut 14 on the pressure sleeve 11 is screwed on.
  • the housing 6 receiving the electrodes 3, 4 can have air as the extinguishing gas; however, it can also be provided with another known extinguishing gas, for example SF 6 .
  • the extinguishing gas in the electrodes 3, 4 receiving housing 6 are at atmospheric pressure, but is also conceivable, in the described embodiment in which the electrodes 3, 4 receiving housing 6 is pressure-tight and pressure-resistant, that the extinguishing gas is at a pressure deviating from the atmospheric pressure.

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Abstract

The excess voltage protection unit, to lead off transient excess voltages, has electrodes (3,4) with current connections (1,2). An air break spark stretch (5) is between the electrodes (3,4). The stretch (5) extinguishes mains current surges following the pickup voltage of lightning current, as the electrodes (3,4) are in parallel. The structure is contained within a housing (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Überspannungsschutzelement zur Ableitung von transienten Überspannungen, mit zwei jeweils einen Stromanschluß aufweisenden Elektroden, einer zwischen den Elektroden wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke und einem die Elektroden aufnehmenden Gehäuse.The invention relates to an overvoltage protection element for the derivation of transients Surges, with two electrodes each having a power connection, an air breakdown spark gap effective between the electrodes and a housing accommodating the electrodes.

Elektrische, insbesondere aber elektronische Meß-, Steuer-, Regel- und Schaltkreise, vor allem auch Fernmeldeeinrichtungen und -anlagen, sind empfindlich gegen transiente Überspannungen, wie sie insbesondere durch atmosphärische Entladungen, also durch Blitzströme, aber auch durch Kurzschlüsse und Schalthandlungen in Energieversorgungsnetzen auftreten können. Diese Empfindlichkeit hat in dem Maße zugenommen, in dem elektronische Bauelemente, insbesondere Transistoren und Thyristoren verwendet werden; vor allem sind seit vielen Jahren zunehmend eingesetzte integrierte Schaltkreise in starkem Maße durch transiente Überspannungen gefährdet.Electrical, but in particular electronic measuring, control, regulating and switching circuits, especially telecommunications equipment and systems are sensitive to transients Surges such as those caused by atmospheric discharges by lightning currents, but also by short circuits and switching operations in energy supply networks may occur. This sensitivity has increased as in which electronic components, in particular transistors and thyristors be used; above all, integrated devices have been increasingly used for many years Circuits are at great risk from transient overvoltages.

Neben dem Überspannungsschutzelement, von dem die Erfindung ausgeht (vgl. die DE 37 16 997 C2), also einem solchen mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke, gibt es Überspannungsschutzelemente mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke, bei denen also beim Ansprechen eine Gleitentladung auftritt (vgl. die DE 27 18 188 A1, die DE 29 34 236 A1 und die DE 31 01 354 A1).In addition to the surge protection element from which the invention is based (cf. the DE 37 16 997 C2), ie one with an air breakdown spark gap, there are overvoltage protection elements with an air flashover spark gap to which a sliding discharge occurs when activated (cf. DE 27 18 188 A1, DE 29 34 236 A1 and DE 31 01 354 A1).

Überspannungsschutzelemente der Art, von der die Erfindung ausgeht, also solche mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke, haben gegenüber Überspannungsschutzelementen mit einer Luft-Überschlag-Funkenstrecke den Vorteil einer höheren Stoßstromtragfähigkeit, jedoch den Nachteil einer höheren - und auch nicht sonderlich konstanten - Ansprechspannung.Surge protection elements of the type from which the invention is based, that is to say those with an air breakdown spark gap, have overvoltage protection elements with an air flashover spark gap the advantage of a higher surge current carrying capacity, however, the disadvantage of a higher - and not particularly constant - response voltage.

Es sind nun bereits verschiedene Überspannungsschutzelemente mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke entwickelt worden, die auch in Bezug auf die Ansprechspannung verbessert worden sind (vgl. die DE 41 41 681 A1, die DE 41 41 682 A1, die DE 42 44 051 A1 und die DE 44 02 615 A1).There are now various surge protection elements with an air breakdown spark gap has also been developed in relation to the Response voltage have been improved (see. DE 41 41 681 A1, DE 41 41 682 A1, DE 42 44 051 A1 and DE 44 02 615 A1).

Das aus der DE 44 02 615 A1 bekannte Überspannungsschutzelement hat bereits in der Praxis erhebliche Bedeutung erlangt, wird nämlich von der Anmelderin hergestellt und unter der Bezeichnung FLASHTRAB FLT vertrieben (vgl. den Katalog '98/99 der Firma Phoenix Contact GmbH & Co., Teilkatalog 7 "TRABTECH Überspannungsschutz" und die dort gegebenen Erläuterungen zur Problematik von Überspannungen, insbesondere auf den Seiten 3 bis 5 sowie den Seiten 12 bis 17). Bei diesem bekannten Überspannungsschutzelement weist jede Elektrode einen Anschlußschenkel und ein unter einem spitzen Winkel zu dem Anschlußschenkel verlaufendes Funkenhorn auf und bilden die Funkenhörner der beiden - mit Abstand zueinander angeordneten - Elektroden zusammen die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke. Dabei ist zwischen den sich gegenüberstehenden Enden der Anschlußschenkel der beiden Elektroden eine - eine Gleitentladung auslösende - Zündhilfe vorgesehen. Zusätzlich kann der DE 44 02 615 A1 entnommen werden, daß es vorteilhaft ist, wenn die Funkenhörner der Elektroden in ihren an die Anschlußschenkel angrenzenden Bereichen mit einer Bohrung versehen sind.The surge protection element known from DE 44 02 615 A1 has already in has gained considerable importance in practice, namely is made by the applicant and sold under the name FLASHTRAB FLT (see catalog '98 / 99 from Phoenix Contact GmbH & Co., part catalog 7 "TRABTECH surge protection" and the explanations given there about the problem of overvoltages, especially on pages 3 to 5 and pages 12 to 17). At In this known surge protection element, each electrode has a connection leg and one at an acute angle to the connection leg Spark horn and form the spark horns of the two - at a distance from each other arranged - electrodes together the air breakdown spark gap. It is between the opposite ends of the connecting leg Both electrodes are provided with an ignition aid which triggers a sliding discharge. In addition can be seen from DE 44 02 615 A1 that it is advantageous if the spark horns of the electrodes in their adjacent to the connecting legs Areas are provided with a hole.

Das zuvor angesprochene, aus der DE 44 02 615 A1 bekannte Überspannungsschutzelement ist in der praktischen Realisierung so ausgeführt, daß es einerseits eine Stoßstromtragfähigkeit von 100 kA hat, andererseits zur Löschung von Netzfolgeströmen bis in den Bereich von 100 A geeignet ist.The above-mentioned surge protection element known from DE 44 02 615 A1 is carried out in practical implementation so that there is a Has a surge current carrying capacity of 100 kA, on the other hand to extinguish line follow currents is suitable in the range of 100 A.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein weiteres Überspannungsschutzelement mit einer Luft-Durchschlag-Funkenstrecke zur Verfügung zu stellen, das in Bezug auf die Ansprechspannung, das Blitzstoßstrom- und Netzfolgestrom-Tragfähigkeitsverhalten und das Netzfolgestrom-Löschverhalten heutigen Anforderungen in besonderer Weise genügt.The invention is based on the object, a further surge protection element with an air breakdown spark gap that is available in Relation voltage, lightning impulse current and line follow current carrying capacity behavior and the line follow current quenching behavior today's requirements in a special way is sufficient.

Das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden parallel zueinander angeordnet sind. Dabei können die Elektroden zylindrisch ausgeführt sein und einen kreisförmigen, einen ovalen und/oder einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Elektroden über ihre Länge unterschiedliche Querschnitte aufweisen. Unterschiedliche Querschnitte meint nicht nur eine Unterschiedlichkeit in der Geometrie, also kreisförmig, oval oder rechteckig, sondern auch in den Dimensionen; die Elektroden können also über ihre Länge im Querschnitt abgestuft sein, so daß der Bereich, der als Luft-Durchschlag-Funkenstrecke wirksam sein soll, in besonderer Weise örtlich vorgegeben werden kann. The surge protection element according to the invention is now first and foremost characterized in that the electrodes are arranged parallel to each other are. The electrodes can be cylindrical and a circular, have an oval and / or a rectangular cross section. Of special It is advantageous if the electrodes have different cross sections over their length exhibit. Different cross-sections do not just mean a difference in geometry, i.e. circular, oval or rectangular, but also in the Dimensions; the electrodes can thus be graduated in cross-section over their length be so that the area to be effective as an air breakdown spark gap in can be specified locally in a special way.

Für die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelementes ist es von besonderem Vorteil, wenn der Innenraum des die Elektroden aufnehmenden Gehäuses ausgekleidet ist, wobei die Auskleidung vorzugsweise aus POM-Teflon besteht.For the functionality of the surge protection element according to the invention it is particularly advantageous if the interior of the one receiving the electrodes Housing is lined, the lining preferably made of POM-Teflon consists.

Im Stand der Technik, insbesondere auch bei dem Überspannungsschutzelement, das durch die DE 44 02 615 A1 bekannt ist, sind in der Regel die Luft-Durchschlag-Funkenstrecken als ausblasende Funkenstrecken konzipiert. Demgegenüber geht eine weitere Lehre der Erfindung, der besondere Bedeutung zukommt, dahin, daß bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement das die Elektroden aufnehmende Gehäuse geschlossen und druckfest ausgeführt ist.In the prior art, particularly in the case of the surge protection element, the is known from DE 44 02 615 A1, are usually the air breakdown spark gaps designed as a spark gap. In contrast, one goes further teaching of the invention, which is of particular importance, in that the overvoltage protection element according to the invention that receiving the electrodes Housing is closed and pressure-proof.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelemente auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel, das in Verbindung mit der Zeichnung nachfolgend erläutert wird. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
einen Längsschnitt durch ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements,
Fig. 2
das Überspannungsschutzelement nach Fig. 1, nach dem der das eigentliche Gehäuse aufnehmende Druckzylinder geöffnet worden ist, und
Fig. 3
das Überspannungsschutzelement nach den Fig. 1 und 2 bei geöffnetem Gehäuse.
In particular, there are various options for designing and developing the surge protection element according to the invention. For this purpose, reference is made on the one hand to the claims subordinate to claim 1, and on the other hand to a particularly preferred exemplary embodiment, which is explained below in connection with the drawing. Show in the drawing
Fig. 1
2 shows a longitudinal section through a particularly preferred exemplary embodiment of an overvoltage protection element according to the invention,
Fig. 2
1, after which the printing cylinder receiving the actual housing has been opened, and
Fig. 3
the overvoltage protection element according to FIGS. 1 and 2 with the housing open.

Das erfindungsgemäße, in den Figuren dargestellte Überspannungsschutzelement dient zur Ableitung von transienten Überspannungen und zur Begrenzung von Stoßströmen, insbesondere von Blitzstoßströmen, sowie zur Löschung von Netzfolgeströmen; es können Blitzstoßströme bis zu 100 kA abgeleitet und Netzfolgeströme von typisch 3 bis 4 kA, maximal von 25 kA oder sogar von 50 kA, gelöscht werden. The surge protection element according to the invention, shown in the figures serves to derive transient overvoltages and to limit surge currents, in particular of lightning impulse currents, as well as for the deletion of network follow currents; lightning impulse currents of up to 100 kA can be derived and line follow currents from typically 3 to 4 kA, a maximum of 25 kA or even 50 kA.

Das erfindungsgemäße Überspannungsschutzelement besteht in seinem wesentlichen Aufbau aus zwei jeweils einen Stromanschluß 1, 2 aufweisende Elektroden 3, 4, einer zwischen den Elektroden 3, 4 wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 5 und einem die Elektroden 3, 4 aufnehmenden Gehäuse 6.The surge protection element according to the invention consists in its essential Construction from two electrodes 3, 4, each having a current connection 1, 2 between the electrodes 3, 4 effective air breakdown spark gap 5 and one the electrodes 3, 4 housing 6.

Wie die Figuren zeigen, sind die Elektroden 3, 4 parallel zueinander angeordnet. Die Elektroden 3, 4 sind nebeneinander angeordnet; ihre Längsachsen fallen also auseinander. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 3, 4 zylindrisch ausgeführt; sie weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf.As the figures show, the electrodes 3, 4 are arranged parallel to one another. The Electrodes 3, 4 are arranged side by side; their longitudinal axes therefore fall apart. In the illustrated embodiment, the electrodes 3, 4 are cylindrical; they have a circular cross section.

Wie die Fig. 1 und 3 zeigen, gilt für das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, daß die Elektroden 3, 4 über ihre Länge unterschiedliche Querschnitte aufweisen; die Elektroden 3, 4 haben also Elektrodenabschnitte 3a, 3b, 3c, 3d und 3e bzw. 4a, 4b, 4c, 4d und 4e. Dabei haben die Elektrodenabschnitte 3c und 4c den größten Durchmesser. Zwischen den Elektrodenabschnitten 3c und 4c besteht somit der geringste Abstand, so daß zwischen den Elektrodenabschnitten 3c und 4c die Luft-Durchschlag-Funkenstrecke 5 ausgebildet ist.1 and 3 show, applies to the illustrated embodiment of an inventive Surge protection element that the electrodes 3, 4 on their Length have different cross sections; the electrodes 3, 4 thus have electrode sections 3a, 3b, 3c, 3d and 3e or 4a, 4b, 4c, 4d and 4e. They have Electrode sections 3c and 4c the largest diameter. Between the electrode sections 3c and 4c is therefore the smallest distance, so that between the air breakdown spark gap 5 is formed in the electrode sections 3c and 4c is.

Bei einem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement könnten die Stromanschlüsse beider Elektroden auf der gleichen Seite liegen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel liegen jedoch die Stromanschlüsse 1 bzw. 2 beider Elektroden 3 bzw. 4 auf gegenüberliegenden Seiten. Sie verlaufen, wie den Figuren ohne weiteres entnommen werden kann, parallel zueinander. Denkbar sind jedoch auch Ausführungsbeispiele, bei denen die Stromanschlüsse beider Elektroden unter einem spitzen Winkel zueinander verlaufen.In the case of an overvoltage protection element according to the invention, the power connections could both electrodes are on the same side. In the illustrated embodiment however, the power connections 1 and 2 of both electrodes 3 and 4 are located on opposite sides. They run as is easily taken from the figures can be parallel to each other. However, exemplary embodiments are also conceivable, where the power connections of both electrodes are at an acute angle to each other.

Für die Funktionstüchtigkeit des erfindungsgemäßen Überpannungsschutzelements ist es von besonderem Vorteil, wenn, was die Figuren nicht zeigen, der Innenraum des die Elektroden 3, 4 aufnehmenden Gehäuses 6 ausgekleidet ist, wobei die Auskleidung vorzugsweise aus POM-Teflon besteht.For the functionality of the overvoltage protection element according to the invention it is of particular advantage if what the figures do not show is the interior of the the electrodes 3, 4 housing 6 is lined, the liner preferably consists of POM-Teflon.

Das in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements ist insoweit ein besonders vorteilhaftes, als das die Elektroden 3, 4 aufnehmende Gehäuse 6 geschlossen und druckfest ausgeführt ist. Im einzelnen besteht das die Elektroden 3, 4 aufnehmende Gehäuse 6 aus einem zylindrischen Gehäusemantel 7 und zwei jeweils an einem Ende des Gehäusemantels 7 vorgesehenen Gehäuseflanschen 8, 9.The embodiment of an overvoltage protection element according to the invention shown in the figures is a particularly advantageous one in that the electrodes 3, 4 receiving housing 6 is closed and pressure-resistant. in the individually, the housing 6, which accommodates the electrodes 3, 4, consists of a cylindrical Housing shell 7 and two each at one end of the housing shell 7 provided housing flanges 8, 9.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist bei dem zuvor geschilderten Aufbau des die Elektroden 3, 4 aufnehmenden Gehäuses 6 die Druckfestigkeit des Gehäuses 6 in Verbindung mit einem äußeren Druckzylinder 10 realisiert. Im einzelnen gilt, daß der Druckzylinder 10 eine Druckhülse 11 aufweist, die Druckhülse 11 auf der einen Seite mit einem Außengewinde 12 und auf der anderen Seite mit einem nach innen ragenden Flansch 13 versehen ist, eine Überwurfmutter 14 vorgesehen ist und die Überwurfmutter 14 auf die Druckhülse 11 aufgeschraubt ist.In the illustrated embodiment, in the previously described construction of the Electrodes 3, 4 housing 6 the compressive strength of the housing 6 in Connection with an outer pressure cylinder 10 realized. In particular, the Printing cylinder 10 has a printing sleeve 11, the printing sleeve 11 on one side with an external thread 12 and on the other side with an inwardly projecting Flange 13 is provided, a union nut 14 is provided and the union nut 14 is screwed onto the pressure sleeve 11.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelements, das heißt die Herstellung der Einzelteile und der Zusammenbau dieser Einzelteile, ist ausgesprochen einfach und damit kostengünstig. Bei den Stromanschlüssen 1, 2, den Elektroden 3, 4, den Einzelteilen des Gehäuses 6, nämlich dem Gehäusemantel 7 und den Gehäuseflanschen 8, 9, sowie den Einzelteilen des äußeren Druckzylinders 10, also der Druckhülse 11 und der Überwurfmutter 14, handelt es sich um rotationssymmetrische Teile, die entweder ohne weiteres zur Verfügung stehen oder als Drehteile auf modernen Werkzeugmaschinen serienmäßig hergestellt werden können.The manufacture of the surge protection element according to the invention, that is Manufacture of the individual parts and the assembly of these individual parts is pronounced simple and therefore inexpensive. At the power connections 1, 2, the electrodes 3, 4, the individual parts of the housing 6, namely the housing jacket 7 and the Housing flanges 8, 9, and the individual parts of the outer pressure cylinder 10, that is the pressure sleeve 11 and the union nut 14 are rotationally symmetrical Parts that are either readily available or as turned parts modern machine tools can be mass-produced.

Wie insbesondere die Fig. 1 zeigt, ist jeder Gehäuseflansch 8, 9 sowohl mit einer Durchgangsbohrung 15, 16, als auch mit einer Sackbohrung 17, 18 versehen. Die so ausgebildeten Gehäuseflansche 8, 9 erlauben also sowohl das Hindurchführen der Stromanschlüsse 1, 2, als auch - auf der jeweils anderen Seite - eine endseitige Lagerung der Elektroden 3, 4, nämlich im Bereich der Elektrodenabschnitte 3e, 4e.As shown in FIG. 1 in particular, each housing flange 8, 9 is both with a Through hole 15, 16, as well as provided with a blind hole 17, 18. The so trained housing flanges 8, 9 thus allow both the passage of Power connections 1, 2, and - on the other side - one end Storage of the electrodes 3, 4, namely in the area of the electrode sections 3e, 4e.

Für das dargestellte, besonders vorteilhafte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelementes gilt, daß die Gehäuseflansche 8, 9 abdichtend gegen den zylindrischen Gehäusemantel 7 verspannt werden können, und zwar mit Hilfe des äußeren Druckzylinders 10, nämlich dadurch, daß die Überwurfmutter 14 auf die Druckhülse 11 aufgeschraubt wird. For the illustrated, particularly advantageous embodiment of an inventive Overvoltage protection element applies that the housing flanges 8, 9 sealing can be clamped against the cylindrical housing shell 7, with Help of the outer pressure cylinder 10, namely in that the union nut 14 on the pressure sleeve 11 is screwed on.

Bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsschutzelement kann das die Elektroden 3, 4 aufnehmende Gehäuse 6 als Löschgas Luft aufweisen; es kann jedoch auch mit einem anderen bekannten Löschgas versehen sein, zum Beispiel mit SF6. Im übrigen kann das Löschgas in dem die Elektroden 3, 4 aufnehmenden Gehäuse 6 unter atmosphärischen Druck stehen, denkbar ist jedoch auch, und zwar bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel, bei dem das die Elektroden 3, 4 aufnehmende Gehäuse 6 druckdicht und druckfest ausgeführt ist, daß das Löschgas unter einem vom atmosphärischen Druck abweichenden Druck steht.In the overvoltage protection element according to the invention, the housing 6 receiving the electrodes 3, 4 can have air as the extinguishing gas; however, it can also be provided with another known extinguishing gas, for example SF 6 . Otherwise, the extinguishing gas in the electrodes 3, 4 receiving housing 6 are at atmospheric pressure, but is also conceivable, in the described embodiment in which the electrodes 3, 4 receiving housing 6 is pressure-tight and pressure-resistant, that the extinguishing gas is at a pressure deviating from the atmospheric pressure.

Claims (21)

Überspannungsschutzelement zur Ableitung von transienten Überspannungen, mit zwei jeweils einen Stromanschluß (1, 2) aufweisenden Elektroden (3, 4), einer zwischen den Elektroden (3, 4) wirksamen Luft-Durchschlag-Funkenstrecke (5) und einem die Elektroden (3, 4) aufnehmenden Gehäuse (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4) parallel zueinander angeordnet sind.Surge protection element for discharging transient overvoltages, with two electrodes (3, 4) each having a current connection (1, 2), an air breakdown spark gap (5) effective between the electrodes (3, 4) and one the electrodes (3, 4) receiving housing (6), characterized in that the electrodes (3, 4) are arranged parallel to one another. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4) zylindrisch ausgeführt sind.Surge protection element according to claim 1, characterized in that the Electrodes (3, 4) are cylindrical. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4) einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.Surge protection element according to claim 2, characterized in that the Electrodes (3, 4) have a circular cross section. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden einen ovalen Querschnitt aufweisen.Surge protection element according to claim 2, characterized in that the Electrodes have an oval cross section. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.Surge protection element according to claim 2, characterized in that the Electrodes have a rectangular cross section. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden im Bereich der Kanten abgerundet sind.Surge protection element according to claim 5, characterized in that the Electrodes are rounded in the area of the edges. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (3, 4) über ihre Länge unterschiedliche Querschnitte aufweisen.Surge protection element according to one of Claims 2 to 6, characterized in that that the electrodes (3, 4) have different cross sections over their length exhibit. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömanschlüsse beider Elektroden auf der gleichen Seite liegen.Surge protection element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the current connections of both electrodes are on the same side. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlüsse (1, 2) beider Elektroden (3, 4) auf gegenüberliegenden Seiten liegen. Surge protection element according to one of claims 1 to 7, characterized in that the power connections (1, 2) of both electrodes (3, 4) on opposite Sides lie. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlüsse (1, 2) beider Elektroden (3, 4) parallel zueinander verlaufen.Surge protection element according to one of Claims 1 to 9, characterized in that that the power connections (1, 2) of both electrodes (3, 4) parallel to each other run. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlüsse beider Elektroden unter einem spitzen Winkel zueinander verlaufen.Surge protection element according to one of Claims 1 to 9, characterized in that that the power connections of both electrodes at an acute angle to each other. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des die Elektroden (3, 4) aufnehmenden Gehäuses (6) ausgekleidet ist.Surge protection element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the interior of the housing (3, 4) accommodating the electrodes (6) is lined. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung aus POM-Teflon besteht.Surge protection element according to claim 12, characterized in that the lining is made of POM-Teflon. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das die Elektroden (3, 4) aufnehmende Gehäuse (6) geschlossen sowie druckdicht und druckfest ausgeführt ist.Surge protection element according to one of Claims 1 to 13, characterized in that that the housing (6) receiving the electrodes (3, 4) is closed as well as being pressure-tight and pressure-resistant. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das die Elektroden (3, 4) aufnehmende Gehäuse (6) einen zylindrischen Gehäusemantel (7) und zwei jeweils an einem Ende des Gehäusemantels (7) vorgesehene Gehäuseflansche (8, 9) aufweist.Surge protection element according to one of Claims 1 to 14, characterized in that the electrodes (3, 4) receiving housing (6) has a cylindrical Housing jacket (7) and two each at one end of the housing jacket (7) provided housing flanges (8, 9). Überspannungsschutzelement nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem die Elektroden (3, 4) aufnehmenden Gehäuse (6) ein äußerer Druckzylinder (10) zugeordnet ist.Surge protection element according to claim 14 or 15, characterized in that the housing (6) receiving the electrodes (3, 4) has an outer pressure cylinder (10) is assigned. Überspannungsschutzelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckzylinder (10) eine Druckhülse (11) aufweist, die Druckhülse (11) auf der einen Seite mit einem Außengewinde (12) und auf der anderen Seite mit einem nach innen ragenden Flansch (13) versehen ist, eine Überwurfmutter (14) vorgesehen ist und die Überwurfmutter (14) auf die Druckhülse (11) aufgeschraubt ist. Surge protection element according to claim 16, characterized in that the printing cylinder (10) has a printing sleeve (11), the printing sleeve (11) on the one side with an external thread (12) and on the other side with one after inside projecting flange (13) is provided, a union nut (14) is provided and the union nut (14) is screwed onto the pressure sleeve (11). Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das die Elektroden (3, 4) aufnehmende Gehäuse (6) als Löschgas Luft aufweist.Surge protection element according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the electrodes (3, 4) receiving housing (6) as an extinguishing gas Has air. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das die Elektroden (3, 4) aufnehmende Gehäuse (6) als Löschgas SF6 aufweist.Surge protection element according to one of Claims 1 to 17, characterized in that the housing (6) receiving the electrodes (3, 4) has SF 6 as the extinguishing gas. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschgas unter atmosphärischem Druck steht.Surge protection element according to one of Claims 1 to 19, characterized in that the extinguishing gas is under atmospheric pressure. Überspannungsschutzelement nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Löschgas unter einem vom atmosphärischen Druck abweichenden Druck steht.Surge protection element according to one of Claims 14 to 19, characterized in that the extinguishing gas under a deviating from the atmospheric pressure There is pressure.
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