具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙制造技术

本实用新型专利技术涉及一种火花隙，所述火花隙具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙，所述单火花隙具有盘状的电极，所述电极通过圆环形的绝缘材料盘相互隔开，其中，所述绝缘材料盘至少部分地在侧面突出于单火花隙，并且堆叠布置结构保持在机械预紧下。根据本实用新型专利技术，绝缘材料盘具有至少一个排气通道或至少一个排气槽。本实用新型专利技术的有益效果是，通过根据本实用新型专利技术的解决方案实现的分火花隙的受控的排气降低了整个堆叠不利的呼吸效应，从而实现了降低机械载荷。

【技术实现步骤摘要】
具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙
本技术涉及一种具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙。
技术介绍
具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙属于已知的现有技术，所述单火花隙分别通过绝缘材料盘相互隔开。这里，各单火花隙设有触点接通部，所述触点接通部可以与用于影响整个堆叠布置结构上的电压分布的控制元件连接。这种已知类型的火花隙的特征在于，所述火花隙在直流范围内可以无续流(Folgestrom)地使用。所述火花隙附加地具有这样的特性，即，所述火花隙具有高的老化稳定性能、在使用寿命中多次响应时恒定低的(电压)保护水平，并且相应分火花隙还具有低的响应电压。在根据DE395286的用于中电压和高电压范围的堆叠式火花隙中，设有相互接触的盘形电阻体。每个电阻体都具有一个或多个具有明显更高的比电阻的肋部作为盘的剩余质量(übrigeMasse)。由此形成盘布置结构实现了一种保护装置，所述保护装置适于将在放电开始之后发生的能量损失降至最低。在这种在先已知的堆叠布置结构中，在盘电极之间仅构成很少的接触点，所述接触点导入火花转移并允许发生火花放电，这种火花放电接下来快速地传播到整个盘面上并接着传播到整个堆叠布置结构上。响应电压和剩余电压由分火花隙的各单个值组成。这里在各个分火花隙上可能出现不均匀的电压分布。局部的电压过载导致可能发生故障。为了避免所述缺点，已知设有并联的附加元件，用于使各个分火花隙上的电压分布均匀化。这里参考WO82/00926A，该文献公开了，并联线性的、非线性的和/或电容式的控制元件。在低压范围内，在考虑带有控制元件的堆叠原理的情况下，必需考察各个元件相互之间的绝缘协调。这会导致明显较小的保护水平。由于必要的闪电电流承受能力而必须转换的能量由放电器(Ableiter)可靠地导出。此外，还要注意对于常见的相关应用的最大结构尺寸。相同类型的DE1256306B公开了一种由盘状的电极和绝缘间隔件组成的堆叠布置结构，至少部分地在侧面突出的、并联的电容式控制元件设置成，使得各个火花隙上得到不对称的电压分布。这种已知的堆叠布置结构的各单个火花隙例如包括两个圆环形的电极，所述电极通过绝缘材料盘相互隔开。电极的距离这里通过绝缘材料盘的厚度确定。绝缘材料盘在边缘区域的所述突出会降低发生不希望的外闪络的风险。原则上但火花隙连同其所属的部件的非常精确的径向定位是对于形成可重复的闪络段是重要的。堆叠布置结构可以通过导杆或类似结构夹紧。必要的导向件和用于沿轴向方向夹紧整个堆叠的元件不允许由于形成间隙而导致出现压力的中断。不希望地形成间隙可能由于附加的空气闪络段导致保护水平提高。在装配这种堆叠布置结构时要注意，不要超过确定的最大压紧力或夹紧力。绝缘材料盘的确定的材料易于发生所谓的流动，由此盘状电极之间的距离发生改变，特别是变小。由此还可能出现分火花隙的固有电容和响应电压的不确定变化。如果考察在先已知的堆叠布置形式的火花隙的主要功能，即导出10/350μs的脉冲电流，则这种放电器的所有部分都受到较高的机械和热载荷，这通常会导致堆叠开始可逆的并且以后不可逆的松动并且由此会导致各单个元件由于压力波发生移动。除了压力冲击以外，还由于绝缘元件由于而发生损坏而使得堆叠发生松动。由于高的机械和热载荷，绝缘环还不利地会出现裂缝。这种裂缝会导致电离的气体被排放到堆叠布置结构外部的绝缘区域，或者还会由于空间上挤压绝缘环而使得各绝缘路段消失，并由此还会导致相应的分火花隙短路。另一个问题是，在火花隙响应时出现对绝缘元件不可控的污染。由于电弧燃烧不可控地喷出残余物会导致绝缘环直接地并且通常覆盖表面地形成碳黑层，由此已经很低的外闪络安全性不利地进一步降低。由于整个布置结构允许占据的最大结构空间，妨碍了对绝缘环突出量的可能的加大。由于必须提供用于在堆叠火花隙布置结构中集成控制元件的空间，由此进一步加剧了结构空间问题。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙，利用所述火花隙能够克服现有技术的问题。本技术的目的通过一种具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙的火花隙来实现，所述火花隙具有盘状的电极，所述电极通过圆环形的绝缘材料盘相互隔开，绝缘材料盘至少部分地在侧面突出于单火花隙，并且所述堆叠布置结构保持处于机械预紧下，其中，绝缘材料盘具有至少一个排气通道或至少一个排气槽。根据本技术的火花隙设置成以无续流的构成方式用于直流电应用领域并且能通过电压固定的并且相互电绝缘的控制阻抗来控制。所实现的火花隙确保有控制地对各单火花隙进行排气并且确保消除由于电弧燃烧导致的热气体或等离子体。受控的排气通过专门的排气通道或排气槽进行，所述排气通道或排气槽位于电极中或优选位于绝缘材料盘中。由此沿径向向外运走残余物、热气体或等离子体。在一个优选的实施形式中，希望实现，通过排气通道或排气槽使得热气体不会到达有闪络风险的区域中或不会到达整个布置结构的设有控制元件的外周区域。通过根据本技术的解决方案实现的分火花隙的受控的排气降低了整个堆叠不利的呼吸效应(Atmen)，从而实现了降低机械载荷，因为在每个单火花隙中的压力都可以很好地通过排气通道降低并且相应地降低了在压力升高时的机械力。在一个优选的实施形式中，所述至少一个排气通道或所述至少一个排气槽具有出口区域，所述出口区域外受到保护防止出现碳黑层的区域之外位于堆叠布置结构的周边侧上。排气通道在圆环内侧开始并且在一个实施形式中在这里具有锥形的横截面，所述横截面过渡到具有恒定横截面积的对准出口的通道中。就是说，各排气通道或各排气槽关于圆环形的绝缘材料盘沿径向从内向外延伸。在本技术的一个实施形式中各通道的横截面对应于V形的沟槽。排气通道或排气槽可以具有弯曲的走势、特别是圆弧形的走势。在本技术的一个改进方案中，各通道的横截面积从圆环形的绝缘材料盘的内侧向外侧减小。在一个优选的实施形式中，各绝缘材料盘具有嵌入的或内置的支承体。所述支承体可以设计成支承环。这里这样来选择支承体的材料，使得所述材料具有比绝缘材料盘的其余部分的材料大的机械强度。在本技术的一个改进方案中，在各排气通道中或在各排气槽中设有扩展部段，用于形成用于燃烧残余物的滞留腔形式的滞留体积。本技术的有益效果是，通过根据本技术的解决方案实现的分火花隙的受控的排气降低了整个堆叠不利的呼吸效应，从而实现了降低机械载荷，因为在每个单火花隙中的压力都可以很好地通过排气通道降低并且相应地降低了在压力升高时的机械力。附图说明下面应根据实施例以及参考附图来详细说明本技术。其中：图1是堆叠布置结构的电极和绝缘材料盘的俯视图的两个原理图示，其中示意性地用虚线示出嵌入的支承环以及弧形的排气通道的分布，所述排气通道设计成连贯的或者仅延伸到支承环，其中还示出控制元件的位置(控制元件区域)；图2是示例性绝缘材料环的局部视图，所述绝缘材料环具有沟槽状的排气通道，所述排气通道具有沟槽深度或楔深h，并且沟槽横截面具有带有楔角α的V形形状或楔角构型；图3是绝缘材料环没有排气通道或沟槽(上部图示)和有绝缘通道(下部)的不同横截面的图示，其中排气通道在第一部段中具有带有锥角或楔角β本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.火花隙，所述火花隙具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙，所述单火花隙具有盘状的电极(5、6)，所述电极通过圆环形的绝缘材料盘(4)相互隔开，其中，所述绝缘材料盘(4)至少部分地在侧面突出于单火花隙，并且堆叠布置结构保持在机械预紧下，其特征在于，绝缘材料盘(4)具有至少一个排气通道(2)或至少一个排气槽。

【技术特征摘要】
2016.03.22 DE 202016001902.4;2016.08.30 DE 20201611.火花隙，所述火花隙具有多个串联的、处于堆叠布置结构中的单火花隙，所述单火花隙具有盘状的电极(5、6)，所述电极通过圆环形的绝缘材料盘(4)相互隔开，其中，所述绝缘材料盘(4)至少部分地在侧面突出于单火花隙，并且堆叠布置结构保持在机械预紧下，其特征在于，绝缘材料盘(4)具有至少一个排气通道(2)或至少一个排气槽。2.根据权利要求1所述的火花隙，其特征在于，所述至少一个排气通道(2)或所述至少一个排气槽具有出口区域，所述出口区域在受保护以防止出现碳黑层的区域之外位于堆叠布置结构的周边侧上。3.根据权利要求1或2所述的火花隙，其特征在于，排气通道(2)从圆环内侧开始具有锥形的横截面，所述锥形的横截面过渡到指向出口的具有恒定横截面积的通道中。4.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·埃尔哈特，T·施万德纳，
申请(专利权)人：德恩及索恩两合股份有限公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE