过压放电器制造技术

描述且示出了一种用于使用在低压电网的电流供给装置中的过压放电器，带有壳体、带有两个电极且带有构造在壳体的内部中的电弧燃烧室。在根据本发明专利技术的过压放电器的情形中，在过压放电器内的能量转换通过以下方式被降低，即，设置有至少一个第三电极，其同样与电弧燃烧室处在接触中，其中，第一电极相对第二电极的间距小于第一电极相对第三电极的间距，从而至少三个电极如此彼此布置，以至于在火花隙的点火的情形中首先仅在第一电极与第二电极之间出现第一电弧且在电弧燃烧室的逐渐增加的电离的情形中才额外地同样在第二电极与第三电极之间出现第二电弧，且第一电极和第三电极直接或经由电气结构元件彼此相连接。

Overvoltage Discharger

An overvoltage discharger with a shell, two electrodes and an arc combustor constructed in the interior of the shell is described and shown for use in a current supply device of a low voltage network. In the case of the over-voltage discharger according to the present invention, the energy conversion in the over-voltage discharger is reduced by having at least one third electrode in contact with the arc combustor, in which the distance between the first electrode and the second electrode is less than the distance between the first electrode and the third electrode, so that at least three electrodes are arranged so as to each other. In the case of spark gap ignition, the first arc occurs only between the first electrode and the second electrode, and the second arc also occurs between the second electrode and the third electrode in the case of increasing ionization in the arc combustor, and the first electrode and the third electrode are directly connected to each other or via electrical structural elements.

【技术实现步骤摘要】
过压放电器
本专利技术涉及一种用于使用在低压电网的电流供给装置(Stromversorgung)中的过压放电器(Überspannungsableiter)，带有壳体、带有两个电极且带有构造在壳体的内部中的电弧燃烧室，其中，两个电极分别与电弧燃烧室处在接触中且在两个电极之间构造有火花隙(Funkenstrecke)，从而在两个电极之间的火花隙的点火的情形中出现电弧且经由该低阻抗的连接可流动有待放电的冲击电流(Stoßstrom)。
技术介绍
当出现处在相应的额定电压的上容限之上的过电压时，相关的仪器、设施和导线必须在尽可能短的时间中以电位平衡(Potentialausgleich)短路。为此，按照待保护的仪器和设施的使用位置(保护区域)和形式使用不同的过压放电器。在此，各个过压放电器大致通过其响应特性(Ansprechverhalten)和其放电能力(Ableitvermögen)相区别。在低压电网中，为了保护免受过电压经常使用基于火花隙的过压放电器，也就是说过压放电器其主要组成部分是火花隙，其在确定的过电压的情形中响应。在火花隙的点火的情形中，在此在两个电极之间形成电弧。因为带有火花隙的过压放电器尤其被用于在高能量事件例如雷击(Blitzeinschlag)的情形中的保护，非常高的且陡峭上升的电流能够以直到三位的kA范围的值流动经过火花隙。带有作为放电器的火花隙的过压放电器一方面虽然具有较高的冲击电流承载能力(Stossstromtragfähigkeit)的优点，另一方面然而具有相对较高的且同样不特别地恒定的响应电压的缺点。因此，为了火花隙的点火自很长一段时间以来已使用不同形式的点火辅助装置(Zündenhilfe)，借助于其降低火花隙或者过压放电器的响应电压。在提到的形式(带有或不带有点火辅助装置的使用)的过压放电器的情形中，在火花隙经由电弧点火的情形中形成在两个电极之间的低阻抗连接，经由其然后首先流动有待放电的高能量的瞬间冲击电流。在电网电压存在的情形中，经由该低阻抗连接然而同样可流动有非期望的电网续流(Netzfolgestrom)，这无论如何可能导致前置的保险装置的损毁。于是仪器和设施虽然被保护免受由于过电压的损毁，然而仪器或者设施的可用性一直不存在，直至被损毁的保险装置被替换。因此，对现代的过压放电器的重要要求在于在放电过程结束之后尽可能快速地熄灭电弧，从而同样产生电网续流的消除或者抑制。为此通常尝试如此程度地提高电弧电压、也就是说在两个电极之间必须存在从而电弧继续燃烧的电压，以至于出现的电网续流被抑制或被降低。用于提高电弧电压的一种可行性方案在于增大在火花隙的响应之后的电弧长度。提高在放电过程之后的电弧电压的另一可行性方案在于电弧通过绝缘材料壁的冷却作用的冷却、发出气体的绝缘材料的使用以及电弧到在电极之间的狭窄缝隙中的限制(Einengung)。电弧电压通过电弧例如借助于发出气体的绝缘材料的冷却的提高的方法相对较强地取决于待放电的冲击电流的水平(Höhe，有时也称为高度)和持续时间。高能量事件(例如雷击)导致电弧通过发出气体的绝缘材料壁的较强吹气(Beblasung)，从而带有较高的能量转换(Energieumsatz)的这样的脉冲通常导致电网续流的快速抑制。在较短的且进而低能量的事件的情形中，与之相反电弧的通过冲击电流自身引起的吹气可能不可引起电弧电压的充分提高，从而其推迟地才产生电网续流的抑制。因此在此必须通过足够大的电弧长度确保电网续流被可靠地消除。电弧电压的为了抑制电网续流所期望的提高不取决于所实现的用于提高电弧电压的方法具有如下缺点，即，由于提高的电弧电压在冲击电流的放电期间产生在过压放电器内、尤其在电弧燃烧室内的提高的能量转换。这尤其在很大程度上闭合的过压放电器的情形中、也就是说在封装的、不吹出的过压放电器的情形中导致问题，因为被转换成热量的能量仅可相对缓慢地离开电弧燃烧室。由此，包围电弧燃烧室的材料在相对较长的时间上经受非常高的温度。在此，被用于电弧的冷却和吹气的绝缘材料是特别危险的。此外，过压放电器同样必须能够经受住在冲击电流放电的情形中出现的较高的压力，这要求耗费的设计。由文件DE10338835A1已知一种过压放电器，在其中电网续流的出现通过以下方式被阻止，即，在两个电极之间的间距被如此大地选择，以至于电弧电压大于期望的电网电压。为了使该过压放电器的响应电压通过火花隙的两个电极的相对较大的间距不太大，设置有点火辅助装置，通过其可调整过压放电器的期望的响应电压。在该过压放电器的情形中，圆柱形的电弧燃烧室具有相对较小的直径，其与彼此相对而置的电极的自由端侧的直径相符。此外，电弧燃烧室几乎完全由绝缘材料包围，这不仅引起电弧的冷却而且引起电弧的限制。两者如先前所描述的那样引起电弧电压的期望的提高，从而然而同样引起在电弧燃烧室内的非期望的较高的能量转换。为了引出在电弧点火之后在电弧燃烧室内形成的热量，在已知的过压放电器的情形中构造有在壳体中的冷却通道，其与电弧燃烧室相连接。因此，在电弧燃烧室中在放电过程的情形中通过电弧所产生的较热的电离气体可从电弧燃烧室中且最终同样从壳体中被引出。为了使从壳体中流出的气体不具有过高的温度，冷却通道必须如此构造，以至于其使得足够长的使等离子体在壳体中沿着流动的路段(Wegstrecke)可供使用。在由文件DE10338835A1已知的过压放电器的情形中这通过以下方式实现，即，金属壳体两件式地构造且两个壳体半体彼此同轴地布置。在两个壳体件之间，在此构造有呈螺旋形的冷却通道，其用于两个壳体件彼此的拧紧且通过该冷却通道等离子体同时同样可流动。为了在过压放电器的情形中可克制出现的较高压力和温度，对壳体和包围电弧燃烧室的材料的设计要求非常高。尤其，为了确保足够的机械稳定性，一起形成金属壳体的两个壳体件的壁厚必须相对较大，这总体而言引起壳体的相应增大的外径。此外，为了冷却从壳体中流出的气体，在两个壳体件之间布置有呈螺旋形的冷却通道，这相应地提高了壳体件的制造成本。
技术实现思路
因此本专利技术基于如下任务，即，如此地继续开发一种开头所描述的过压放电器，使得之前提到的缺点尽可能被避免。尤其在此应实现如下，即，在冲击电流放电的情形中在过压放电器内的能量转换尽可能小。电网续流然而应可被可靠地且尽可能快速地消除。该任务在带有专利权利要求1的特征的开头所描述的过压放电器的情形中通过以下方式来解决，即，设置有至少一个第三电极，其同样与电弧燃烧室处在接触中，其中，在第一电极与第二电极之间的间距a小于在第一电极与第三电极之间的间距b，且第一电极和第三电极直接或经由电气结构元件彼此相连接。根据本专利技术的过压放电器的在其中第三电极相比第二电极具有与第一电极的更大的间距的几何结构引起如下，即，在火花隙的点火的情形中首先仅在第一电极与第二电极之间出现第一电弧且在电弧燃烧室的逐渐增加的电离的情形中才额外地同样在第二电极与第三电极之间点燃第二电弧。通过使在根据本专利技术的过压放电器的情形中设置有至少一个第三电极，电弧燃烧室具有两个区域，或者在多于三个电极的情形中相应地同样具有多个区域。如果经由根据本专利技术的过压放电器低能量的较短的脉冲被放电，则该脉冲流动经过在第一电极与第二电极之间的电弧。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使用在低压电网的电流供给装置中的过压放电器，带有壳体(2)、带有两个电极(3,4)且带有构造在所述壳体(2)的内部中的电弧燃烧室(5)，其中，所述两个电极(3,4)分别与所述电弧燃烧室(5)处在接触中且在所述两个电极(3,4)之间构造有火花隙，从而在所述两个电极(3,4)之间的火花隙的点火的情形中出现电弧(6)，从而经由该低阻抗的连接可流动有待放电的冲击电流，其特征在于，设置有至少一个第三电极(7)，其同样与所述电弧燃烧室(5)处在接触中，其中，所述第一电极(3)相对所述第二电极(4)的间距a小于所述第一电极(3)相对所述第三电极(7)的间距b，从而所述至少三个电极(3,4,7)如此彼此布置，以至于在所述火花隙的点火的情形中首先仅在所述第一电极(3)与所述第二电极(4)之间出现第一电弧(6)且在所述电弧燃烧室(5)的逐渐增加的电离的情形中才额外地同样在所述第二电极(4)与所述第三电极(7)之间出现第二电弧(6')，且所述第一电极(3)和所述第三电极(7)直接或经由电气结构元件(9)彼此相连接。

【技术特征摘要】
2017.06.28 DE 102017114383.11.一种用于使用在低压电网的电流供给装置中的过压放电器，带有壳体(2)、带有两个电极(3,4)且带有构造在所述壳体(2)的内部中的电弧燃烧室(5)，其中，所述两个电极(3,4)分别与所述电弧燃烧室(5)处在接触中且在所述两个电极(3,4)之间构造有火花隙，从而在所述两个电极(3,4)之间的火花隙的点火的情形中出现电弧(6)，从而经由该低阻抗的连接可流动有待放电的冲击电流，其特征在于，设置有至少一个第三电极(7)，其同样与所述电弧燃烧室(5)处在接触中，其中，所述第一电极(3)相对所述第二电极(4)的间距a小于所述第一电极(3)相对所述第三电极(7)的间距b，从而所述至少三个电极(3,4,7)如此彼此布置，以至于在所述火花隙的点火的情形中首先仅在所述第一电极(3)与所述第二电极(4)之间出现第一电弧(6)且在所述电弧燃烧室(5)的逐渐增加的电离的情形中才额外地同样在所述第二电极(4)与所述第三电极(7)之间出现第二电弧(6')，且所述第一电极(3)和所述第三电极(7)直接或经由电气结构元件(9)彼此相连接。2.根据权利要求1所述的过压放电器，其特征在于，在所述第一电极(3)与所述第二电极(4)之间的间距a小于在所述第二电极(4)与所述第三电极(7)之间的间距c且/或所述电弧燃烧室(5)在所述第一电极(3)与所述第二电极(4)之间的区域中的横截面A大于所述电弧燃烧室(5)在所述第二电极(4)与所述第三电极(7)之间的区域中的横截面C。3.根据权利要求1或2所述的过压放电器，其特征在于，所述第一电极(3)经由作为电气结构元件(9)的阻抗与所述第三电极(7)电气连接。4.根据权利要求1所述的过压放电器，其特征在于，在所述第一电极(3)与所述第二电极(4)之间的间距a不小于在所述第二电极(4)与所述第三电极(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：T迈尔，JE施姆茨，R杜尔特，H扎格比尔，
申请(专利权)人：菲尼克斯电气公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE