火花隙的触发装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及火花隙的触发装置，其包括处在主电极之一H2上或处在该主电极中的、相对于该主电极H2绝缘的触发电极T，触发电极T与另一个主电极H1经由至少一个电压切换元件或电压监控元件电连接并且在触发电极T与所述另一个主电极H1之间存在空气隙。按本发明专利技术，触发电极T与绝缘间隙I和由具有比主电极之一的材料较小的电导率的材料M构成的层形成夹层结构，该夹层结构构成按串联结构的层状电介质，该串联结构包括具有绝缘间隙I的电介质的第一分电容CI和具有材料M作为电介质的第二分电容CM的中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及按照权利要求1所述的火花隙的触发装置，其包括处在主电极之一上或处在该主电极中的相对于该主电极绝缘的触发电极，触发电极与另一个主电极经由至少一个电压切换元件或电压监控元件电连接并且在触发电极与所述另一个主电极之间存在空气隙。
技术介绍
火花隙关于其性能可以区分为击穿火花隙或表面放电火花隙。这样的火花隙可构成触发的、但也可构成非触发的。在触发的火花隙中除各主电极外存在至少一个触发电极。在触发的火花隙中例如经由触发变压器的使用而因相应好绝缘的触发电极的高响应电压实现触发。在一种方案中存在可能性，通过触发电极关于主电极的特别的设置无触发变压器地进行触发。对此在许多情况下保证在触发电极与主电极之间的导电连接。原则上适用的是，触发的火花隙具有可控的响应性能。按照DE20020771U1在耐压封装的火花隙装置中为了排走因过电压引起的有害的干扰量，直接经由在那里存在的导电的壳体为在放电空间内形成分火花隙可建立触发电压。然后经由分火花隙对在各主电极之间的主火花隙触发。此外使用触发变压器，即触发器的组成部分。但触发变压器的使用造成可观的结构空间。此外在触发变压器中在次级则产生的触发电压值取决于初级侧的电流变化di/dt。如果该电流脉冲不具有足够的陡度，则为了电弧穿过火花隙，在次级侧产生的电压是不够的。这意味着，过电压保护装置尽管产生的过电压仍然是无效的。控制火花隙的另一种可能性在于，触发电极与主电极之一处于连接。在这里可以取消触发变压器。在触发过程中在这些现有技术的解法中在一个主电极与触发电极之间起动表面放电,它在确定时间以后到达另一个主电极。DE10146728B4中公开这样的解法。在该过电压保护装置中在两个主电极上连接电压切换元件与触发元件的串联结构。电压切换元件的响应电压低于击穿火花隙的响应电压。触发元件与为触发元件配置的电极之间的接触点上提供接触电阻。在电压切换元件响应时首先放电电流流过触发元件，将在那里触发元件构成使在较大的放电电流时由于在接触点上的接触电阻形成放电，其导致围绕接触点的接触区域的预电离。这样的触发电极具有向两个主电极之一的永久的电触点。这意味着，主电位不存在电流分离。因此在触发电路中必须连接电压切换构件，例如形式为气体放电器。在DE102004006988A1或DE10245144B3中披露相对于包括在一个或多个主电极上的直接导电接触的触发电极的解法的进一步方案。按照DE102004006988A1的过电压保护装置在火花隙基础上包括至少两个处于压力密封的壳体中的主电极和至少一个触发辅助电极。在壳体容积中安装功能组件用以降低火花隙的响应电压，它与一个主电极和触发辅助电极处于连接。用于降低火花隙的响应电压的功能组件包括电压切换元件、阻抗和中断部的处在电弧燃烧室之外的串联结构，通过触发辅助电极到最近的主电极的间距形成中断部。在出现过电压时，它超出切换元件和中断部的响应电压的总和，电流从第一主电极向第二主电极流动因而跨越中断部的电弧为各主电极之间的中断部的立即电离提供载流子。按DE10245144B3的触发装置具有辅助电极，它与触发器连接。该触发器具有非线性的依赖于温度的带有正温度系数的电阻。依赖于温度的该电阻的电阻增加在火花隙加负荷时控制触发和熄灭性能。在上述包括触发电极的火花隙中在触发区域内存在火花放电隙的小型化，借此触发脉冲付出小的功率。因此电弧的长度实际上处在十分之几毫米内。触发电弧还必须在触发火花隙的区域内如此长时间地燃烧，直到在各主电极之间的空间完全电离并且电弧完全击穿到达第二主电极上。由此对触发电极很长时间和能量丰富地加负荷。此外存在危险，即在触发过程中完全的放电电流在较长的时间间隔内经由触发辅助电极流动。这产生的后果是，必须使用特别耐烧损的和因而昂贵的材料。最后经由触发分支以及在那里存在的电压切换元件和电压限定元件的电压降是如此之大，以致不可能实现实际上需要的最大的安全电平。
技术实现思路
因此由以上所述背景出发本专利技术的目的是，提供进一步开发的火花隙的触发装置，其包括处在主电极之一上或处在该主电极中的相对于该主电极绝缘的触发电极，其中，应在大的范围内可预定响应性能并且可以使用成本有利的材料，而不损害这样配备的火花隙的工作可靠性和长时间稳定性。通过按照权利要求1的特征组合的火花隙的触发装置达到本专利技术的目的，从属权利要求描述至少符合目的的实施形式和进一步构成。据此从火花隙的触发装置出发，其包括处在主电极之一 H2或处在该主电极中的相对于该主电极H2绝缘的触发电极T，触发电极T与另一个主电极Hl经由至少一个电压切换元件或电压监控元件电连接并且在触发电极T与所述另一个主电极Hl之间存在空气隙。按本专利技术，触发电极T与绝级间隔I和由具有比主电极Hl、H2之一的材料较小的电导率的材料M构成的层形成夹层结构，该夹层结构构成按串联结构的层状电介质，所述串联结构包括具有绝缘间隙I的电介质的分电容C1和具有材料M作为电介质的第二分电容Cm。应该选择特别小的分电容C1和CM，由此在火花隙中立即达到火花形成。在本专利技术的一种实施形式中，绝缘间隙构成为薄的薄膜层或漆层。在本专利技术的一种优选的实施形式中，绝缘间隙的厚度只为百分之几毫米。夹层结构的材料M具有比主电极之一的材料差多倍的电导率并且例如由塑料构成，该塑料具有导电的颗粒，例如碳或金属颗粒。按照本专利技术经由材料M的层厚度实现触发电弧的延长。补充地或按选择也可以关于多个邻接的层重叠地构成材料M，从而再次加大从触发电极到最近的主电极的距离并且增加触发电弧等离子体的载流子的数目。在该目的上夹层结构可以具有阶梯形的构造，紧接着触发电极T的是较宽的绝缘间隙I，并且紧接着绝缘间隙的是相对于绝缘间隙I又较宽的材料M的层。也可以阶梯形对称地构成该夹层结构。在一种优选的技术转化中，夹层结构可以由漆绝缘的印刷电路板构成或包括这样的印刷电路板的多个元件。对此可以涉及薄膜印刷电路板或由刚性载体材料构成的印刷电路板。附图说明以下要借助实施例参照附图更详细地说明本专利技术。其中:图1火花隙的触发装置的原理图，该火花隙包括两个主电极和一个触发电极；图2按图1的装置得出的电容式的分压器的视图；图3触发装置的层状电介质的视图；图4触发装置的一种特殊几何形状的俯视图和侧视图，包括触发电弧的期望的延长，用于在各主电极之间的电极装置中启动加强的电弧等离子体；图5按照本专利技术的装置的实现的实施形式的视图，示出各角形的主电极和去电离室，未示出顶盖件；图6按照本专利技术的角形火花隙的触发装置的详图。具体实施例方式按图1的视图示出两个基本上对置的主电极Hl和H2以及处在两个主电极之间的空气电介质。触发装置的大大放大的视图包括导电的触发电极T，它向主电极H2的方向被绝缘间隙I覆盖。绝缘间隙I接着由具有微小电导率的材料M构成的层。材料M的层支承在第二主电极H2的表面上。经由连接件A可以在触发电极T与主电极Hl之间连接各外部的元件。在那里设置的各器件可以包括例如气体放电器、可变电阻、二极管或类似元件。按照图1的视图的总装置这样构成，即其首先在触发电极T与主电极H2之间导致击穿火花或者说火花放电。向主电极Hl的击穿火花在该状态下仍不存在。为了确保上述性能，在触发电极T与主电极Hl的表面之间存在空气隙。对于作用、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.17 DE 102010034586.5;2011.05.31 DE 10201111.花隙的触发装置，其包括处在主电极之一(H2)上或该主电极中的、相对于该主电极(H2)绝缘的触发电极(T)，触发电极(T)与另一个主电极(Hl)经由至少一个电压切换元件或电压监控元件电连接并且在触发电极(T)与所述另一个主电极(Hl)之间存在空气隙，其特征在于，触发电极(T)与绝缘间隙(I)和由具有比主电极(H1、H2)之一的材料小的电导率的材料(M)构成的层形成夹层结构，该夹层结构构成按串联结构的层状电介质，该串联结构包括具有绝缘间隙(I)的电介质的第一分电容(C1)和具有该材料(M)作为电介质的第二分电容(CM)，并且分电容(C1)和/或(Cm)选择得很小。2.按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·希尔，M·瓦夫勒，U·施特朗费尔德，A·埃尔哈特，S·施赖特尔，
申请(专利权)人：德恩及索恩两合股份有限公司，
类型：
国别省市：