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CH356828A - Surge arrester with a spark chamber and electrodes arranged in this with magnetic blowing - Google Patents

Surge arrester with a spark chamber and electrodes arranged in this with magnetic blowing

Info

Publication number
CH356828A
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Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
surge arrester
spark
permanent magnets
spark chamber
arc
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
L Jr Dyer Tom
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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 Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of CH356828A publication Critical patent/CH356828A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T1/00Details of spark gaps
    • H01T1/02Means for extinguishing arc
    • H01T1/04Means for extinguishing arc using magnetic blow-out
    • H01T1/06Means for extinguishing arc using magnetic blow-out with permanent magnet

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)

Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
    Überspannungsableiter      mit      einer   Funkenkammer und    in   dieser angeordneten    Elektroden   mit magnetischer    Beblasung   Die    überspannungsableiter   bestehen im wesentlichen aus einer oder mehreren Funkenstrecken von bestimmter    Schlagweite,   die in Reihe mit    einem      Widerstandselement   geschaltet sind, das Ventileigenschaften oder eine nichtlineare Charakteristik hat, d. h.

   dessen Widerstandswert mit zunehmender Spannung abnimmt, so dass der Widerstand unter normalen Spannungsverhältnissen einen hohen und bei Überspannungen    einen      niedrigen   Widerstandswert hat, was    eine      Entladung   bei niedriger Entladungsspannung ermöglicht. Der Widerstand kann ausserdem nachher seinen Widerstandswert erhöhen und die Stärke des Folgestromes bei normaler Spannung auf einen geringeren Wert herabsetzen.

   Die in Reihe geschalteten    Funkenstrecken      isolieren   normalerweise die Widerstandselemente des    überspannungsableiters   von dem Netz, mit welchem er verbunden ist, sie zünden aber unter vorher bestimmten Überspannungen und stellen dann eine    Verbindung   zwischen dem Netz und der Erde hier, was eine Entladung zur Erde hin ermöglicht.

   Nach der Entladung reduziert das Ventilglied des    überspannungsableiters   die Stärke des Folgestromes, der entsprechend der normalen Netzspannung nachfliesst, auf einen so kleinen Wert, dass der Folgestrom durch die Funkenstrecke des    über-      spannungsableiters      unterbrochen   und    d'ami't      die   Widerstandselemente des    Überspannungsableiters   vom Netz getrennt werden. 



  Neuere Erkenntnisse auf dem Gebiet der    über-      spannungsableiter   führten zu neuartigen Schutzcharakteristiken der    Ventilglieder,   insbesondere mit verminderter    Entladungsspannung.   Eine Folge der niedrigeren    Entladungsspannungscharakteristik   ist aber eine Verstärkung des Folgestromes, der durch den    Überspannungsableiter   nach einer Entladung fliesst und durch die in Reihe    geschalteten   Funken- strecken unterbrochen werden muss. Bei einem mässig starken Folgestrom    verhält   sich das Ventilelement wie ein merkbarer Widerstand gegen das Fliessen des Folgestromes.

   Daher sind    die      hintereinand'ergeschal-      teten   Funkenstrecken von    bestimmter   Schlagweite in der Lage, den Folgestrom bei dem ersten Nulldurchgang    zu      unterbrechen,      wobei      keine      physikalischen      Änderungen   zurückbleiben. Jedoch bei stärkeren Nachfolgeströmen, die sich aus der oben erwähnten neuen Schutzcharakteristik ergeben, sind die herkömmlichen, in Reihe geschalteten    Funkenstrecken   ungeeignet, um den Folgestrom beim ersten Stromnulldurchgang zu unterbrechen.

   Der    Flüss      eines   Folgestromes während einer merklich längeren    Zeit   ist jedoch unerwünscht,    weil   er die Temperatur der    Funkenstreckenelektrode,   welche gewöhnlich aus Messing hergestellt ist, so weit erhöht, dass sie über deren    Schmelzpunkt   liegt und deshalb Deformationen oder schwere Verbrennungen der Elektroden bewirkt. Solche Deformationen verändern die Gestalt der Elektrode so nachhaltig, dass der    wirksame   Luftspalt zwischen den    Elektroden      verkleinert   und damit die Ansprechspannung der Funkenstrecke herabgesetzt wird, wodurch die    Lichtbogenunterbrechung   erschwert    wird.   



  Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen    Überspannungsableiter   mit einer Funkenkammer und in dieser angeordneten Elektroden mit magnetischer    Beblasung   der    Funkenstrecke   zwischen den Elektroden durch Dauermagnete so auszubilden, dass die Löschung des Lichtbogens erleichtert wird und Verbrennungen von    Teilen   im Innern des    Überspannungsab-      leiters   durch den Lichtbogen verhindert sind. 



  Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, dass Wände    in   der Funkenkammer angeordnet    sind,   welche die Funkenkammer    in      Teilfunkenkammern   unterteilen,    durch   welche der Lichtbogen in Form von Teil- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Lichtbögen wandert, und dass die Wände so    angeordnet   sind, dass die Länge der Teillichtbögen auf den Wegen durch die    Teilfunkenkammern   zunehmen. Die Funkenkammer kann kreisförmig gestaltet und durch Metallwände unterteilt sein, deren Achsen vom Kreismittelpunkt der Funkenkammer radial nach aussen verlaufen.

   Das hat den Vorteil, dass die gegenseitigen Abstände der Metallwände mit zunehmender Entfernung vom Mittelpunkt des    überspannungsableiters,   d. h. von der Stelle,    an   der der Funke    gebildet   wird, ständig grösser wird. Dadurch wird der in    die   Räume zwischen diesen Wänden gelangende Lichtbogen entsprechend verlängert und schnell erlöschen. 



  Die Dauermagnete bestehen    vorteilhaft   aus keramischem, elektrisch isolierendem Werkstoff. Dadurch sind sie gegen Verbrennungen durch den Lichtbogen unempfindlich. Sie können die Wände oder Teile der Wände der Funkenkammer bilden und aus    Ferriten,   insbesondere    Barium-Ferriten      (BaFe120is)   bestehen. Zusätzlich können zum Schutz der Dauermagnete Scheiben angeordnet sein, um sie vor der Einwirkung des Lichtbogens zu schützen. Diese Scheiben können    vorzugsweise   aus    Polytetrafluoräthylen   bestehen, welches die Eigenschaft hat, Gase unter der    Einwirkung   des Lichtbogens abzugeben, die zur Löschung des Lichtbogens beitragen.

   Ein solcher    überspannungs-      ableiter   kann für Gleich- und Wechselstrom oder auch für    Gleichstrom      mit   gelegentlichem    Polwechsel   verwendet werden. Der Dauermagnet wird immer dafür sorgen, dass der Lichtbogen je nach der Richtung des    Stromes,   der durch den    überspannungsableiter   fliesst, in den einen oder den anderen Teil der Funkenkammer getrieben, dort verlängert und zum Erlöschen gebracht wird. 



     Einzelheiten   der Erfindung    sind   der folgenden Beschreibung eines    Ausführungsbeispiels   der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung zu entnehmen, von denen die    Fig.   1    eine   Aufsicht    und   die    Fig.   2 eine Seitenansicht einer Funkenstrecke darstellt. Die    Fig.   3 ist ein    senkrechter   Schnitt nach der    Linie      111-11I   der    Fig.   2, und die    Fig.   4 ist    ein      senkrechter   Schnitt nach der Linie    IV-IV   der    Fig.   1. 



  Die    Erfindung   ist insbesondere für    überspan-      nungsableiter   verwendbar, womit aber nicht gesagt sein soll, dass sie    nicht   auch noch auf anderen Gebieten Nutzen bringen kann. Wie aus der    Fig.   4 zu entnehmen ist,    wird   die    Funkenstreckenanord'nung   von einem Paar keramischer kreisförmiger Gehäuseteile 1    eingeschlossen,   welche die übrigen    Teile   enthalten. Jeder Gehäuseteil 1 besteht aus einer flachen kreisförmigen Bodenplatte 2 und    einer   ringförmigen Seitenwand 3,    welche   an der Peripherie der Bodenplatte angeordnet ist.

   Jede Seitenwand 3 hat an entgegengesetzten Enden eines    Durchmessers   Aussparungen 4 (siehe    Fig.   2) zur Aufnahme von keilförmigen Elektroden 5. Die Elektroden bestehen vorzugsweise aus Messing, sie können aber auch aus anderen geeigneten, elektrisch leitenden    Werkstoffen   bestehen. Die Seitenwände 3    sind   ferner mit    schmaleren   Aussparungen 6 versehen, die zwischen den Aussparungen 4 am Umfang verteilt angeordnet sind. Diese dienen dazu, radial angeordnete, den Lichtbogen unterteilende Wände 9 aus Metall    in   bestimmten Abständen voneinander aufzunehmen (Fug. 3).

   Die Wände 3 des Gehäuses 1 sind einander zugekehrt und lassen zwischen sich einen kleinen Spalt frei, der durch die Elektroden und durch die den Lichtbogen unterteilenden Wände überbrückt wird. Die einander entsprechenden Aussparungen 4 und 6 einer jeden Gehäusewand 3 sind, wie es aus der    Fig.   2 zu entnehmen ist, so    dimensioniert   und so ausgerichtet, dass sie die in einem bestimmten Abstand voneinander angeordneten Elektroden 5 und die den Lichtbogen unterteilenden Wände 9 aufnehmen können. 



  Ein Paar von im    wesentlichen   scheibenförmigen    Permanentmagneten   7 ist in den Räumen angeordnet, die von den Böden 2 und den Seitenwänden 3    begrenzt   werden. Die Magnete sind aus    Permanentmagnetwerk-      stoff,   vorzugsweise jedoch aus elektrisch    isolierendem   Werkstoff. 



  Bei der Ausführung gemäss der Erfindung sind die Magnete 7 in axialer    Richtung   magnetisiert. Sie haben an einem Ende einen Nordpol und am entgegengesetzten Ende einen Südpol. Die    Magnete   sind in dem Gehäuse so gelagert, dass der Nordpol eines Magneten dem Südpol dies anderen Magneten gegenübersteht, d. h. dass sich die Magnete gegenseitig anziehen. 



  Jedoch kann man auch andere Anordnungen verwenden,    wenn   sie nur dafür geeignet sind, ein Magnetfeld zu erzeugen, welches senkrecht zu dem    Lichtbo-      genweg   steht. Auch ist es nicht nötig,    d'ass   sich die Magnete    gegenseitig   anziehen. Jedenfalls ist erfindungsgemäss die Anordnung so zu treffen, dass stets ein starkes magnetisches Feld senkrecht zu den Magnetsti:rnflächen    vorhanden   ist. 



  Die Permanentmagnete 7 können aus einem hierfür besonders geeigneten Material bestehen. Jedoch wird ein keramisches Material bevorzugt, das zu den    Ferriten   und in der Hauptsache zu den    Barium-      Ferriten      (BaFe,z0")   gehört. Magnete aus diesem Material haben besondere Vorteile. Sie haben z. B. einen grossen Widerstand gegen    Entmagnetisierung   durch von aussen einwirkende    Magnetfelder   oder andere äussere    Kräfte   und Ursachen, wie beispielsweise Hitze oder Stösse. Die meisten    Permanentmagnetmaterialien   lassen sich leicht durch diese    Einflüsse   entmagnetisieren und müssen daher sehr sorgfältig gehandhabt und vor der    Entmagnetisierung   geschützt werden.

   Die magnetische Stabilität des    bevorzugten   Materials macht es daher besonders geeignet zur Verwendung bei der Erfindung,    weil   es sogar    dann   keinen wesentlichen Verlust der magnetischen Kräfte aufweist, wenn es unsachgemässen Bedingungen unterworfen oder unsachgemäss behandelt    wird.   Ein anderer wesentlicher Vorteil des permanenten magnetischen Materials ist seine elektrisch isolierende Eigenschaft. Das bevorzugte Material ist ein besonders guter elektrischer Isolator.    Daher   ist    eine   besonders vorteilhafte Unterbringung des Magneten im    überspannungsableiter   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 möglich. Der Magnet kann z.

   B. den    Luftspalt   zwischen den Elektroden überbrücken, ohne dass man einen    Kurschfuss   zu befürchten hat, wie es sonst bei den gewöhnlichen Magneten der Fall wäre. Das Problem der Isolation des    Magnetren   von den Elektroden ist deshalb hier vollkommen ausgeschaltet. 



  Die Höhe des Magneten kann etwas geringer als die Höhe der Seitenwände 3 zwischen den Böden 2 sein. Man kann die dadurch entstehenden Aussparungen mit Scheiben 8 ausfüllen, die aus    lüchtbogenbe-      ständigem   Werkstoff bestehen können und eine solche Höhe haben, dass sie mit den Kanten    der   Aussparungen 4 und 6 fluchten    oder   bündig sind.

   Die Scheiben 8 dienen gleichzeitig dazu, die    Stirnflächen   der    Magnete   vor einer Erosion, d. h. einer Einwirkung des    elektrischen   Lichtbogens, zu    schützen.   Die Scheiben 8 können aus einem    lichtbogenbeständgen   Isoliermaterial bestehen.    Vorzugsweise   verwendet man    Polytetrafluoräthylen,      weil   dieses einen hohen Widerstand gegen den Angriff    dies   Lichtbogens aufweist. Die Scheiben 8 werden in der in den    Zeichnungen   dargestellten Weise verwendet.

   Obwohl die Verwendung von Permanentmagneten aus keramischem Material die Scheiben 8    überflüssig   machen würde, ist es jedoch besser und wünschenswert, die    Unterleg-      scheiben   8 zu verwenden, weil sie die Stirnflächen der Permanentmagnete 5 vor der Einwirkung des Lichtbogens schützen und daher die Lebensdauer des    Überspannungsableiters   erhöhen. Eine    Zerstörung   der    Unterlegscheiben   durch den Lichtbogen macht aber den    Überspannungsableiter      nicht   unbrauchbar, da Kurzschlüsse zwischen den Elektroden nicht auftreten können. Die Scheiben 8 schützen ausserdem die Magnete 7 vor zu starken Erwärmungen. 



  Die keilförmigen Elektroden 5 und die    lichtbogen-      unterteile.nden   Wände 9    sind   zusammen mit den dazugehörenden Magneten 7 und den Scheiben 8 zwischen den beiden    Gehäuseteilen   1 eingeklemmt. Die Elektroden 5 und die    fichtbogenunterteilend'en   Wände 9 sind in Aussparungen 4 und 6 angeordnet und erstrecken sich radial nach aussen über    dien   Rand des Gehäuses, wie es aus den    Fig.   1 und 3 zu entnehmen ist. Die Längsachse    der   keilförmigen Elektrode 5 fällt mit der Achse des    Überspannungsableiters   zusammen.

   Die Spitzen der Elektroden liegen einander    gegenüber,   sie haben einen bestimmten Abstand von der Achse der Funkenstrecke und    bilden      daher   einen Luftspalt 10. Die den Lichtbogen unterteilenden Wände 9 sind so in den    radialen   Schlitzen    angeordnet,   dass sie nach aussen hin divergieren und    nachdem   Luftspalt 10 hin konvergieren. Bei der    Verwendung   der Anordnung bei einem    überspannungsableiter   ist eine Elektrode in Reihe geschaltet mit dem Ventilblock 11, der einen nichtlinearen Widerstand hat und mit seinem anderen Ende geerdet ist. Die andere Elektrode ist mit den Netz-    bzw.   den Hochspannungsleitungen, die geschützt werden sollen, verbunden. 



  Mehrere derartige    Funkenstrecken      können   entsprechend der bei    überspannungsableitern   üblichen Praxis in Serie geschaltet sein.    Die   Wirkungsweise der    Erfindung   ist aus der Zeichnung und der folgenden Beschreibung zu entnehmen. Der Lichtbogen wird in dem Spalt 10 zwischen den Elektroden 5 gebildet. An    dieser   Stelle ist zu jeder Zeit ein verhältnismässig starkes magnetisches Feld senkrecht zu den    Stirnflächen   der Magnete 7 vorhanden.

   Da der Lichtbogen rechtwinklig    zum   Magnetfeld steht, bewegt er sich parallel zu dien Stirnflächen der Permanentmagnete entweder nach der einen oder anderen Gruppe der    lichtbogenaufteilenden      Wände.   Nachdem der Lichtbogen    zwischen      diese   Wände getreten ist, wird er in    eine      Reihe   von kleineren Lichtbogen unterteilt    und      fortfahren,   sich nach aussen immer    rechtwinklig   zu dem magnetischen Feld zu bewegen. Wenn der Lichtbogen    eine   gewisse    Strecke   nach aussen gewandert ist, wird er erlöschen,    weil   er länger wird und    in   den Bereich kühlender Gase gelangt.

   Ausserdem wird der Lichtbogen, nachdem    des   Strom durch Null gegangen ist, nicht mehr gezündet. 



  Die Erfindung ist nicht auf dieses    Ausführungs-      beispiel      eingeschränkt,   da    die   Beschreibung und Zeichnung nur eine besondere    Ausführungsform   der    Erfindung      behandeln.   So können z. B. die Elektroden jede beliebige Gestalt haben und    die      Permanent-      magnete   auch jede beliebige    Form   aufweisen, was auch für das Gehäuse    gilt,      ohne      d'ass   dadurch der    Sinn   der    Erfindung   geändert wird.

   Ferner kann die magnetische Kraft in jeder beliebigen Richtung auf den Luftspalt wirken,    vorausgesetzt,   dass sie    senkrecht      zur   Richtung des Lichtbogens steht. Ausserdem ist es selbstverständlich, dass auch alle anderen Teile verschieden ausgeführt werden    können;   ohne dass dadurch der Rahmen der    Erfindung   verlassen wird. Auch kann die    Erfindung   für    überspannungsableiter   für Gleich- oder Wechselstrom    benutzt   werden.



   <Desc / Clms Page number 1>
    Surge arrester with a spark chamber and electrodes arranged in it with magnetic blowing. The surge arresters essentially consist of one or more spark gaps with a certain pitch that are connected in series with a resistance element that has valve properties or a non-linear characteristic, i.e. H.

   whose resistance value decreases with increasing voltage, so that the resistance has a high resistance value under normal voltage conditions and a low resistance value under overvoltages, which enables a discharge at a low discharge voltage. The resistor can also increase its resistance value afterwards and reduce the strength of the follow-up current to a lower value at normal voltage.

   The spark gaps connected in series normally isolate the resistance elements of the surge arrester from the network to which it is connected, but they ignite under predetermined overvoltages and then establish a connection between the network and the earth here, which enables a discharge to the earth.

   After the discharge, the valve element of the surge arrester reduces the strength of the follow-up current, which flows in according to the normal mains voltage, to such a small value that the follow-up current is interrupted by the spark gap of the surge arrester and d'ami't separated the resistance elements of the surge arrester from the mains will.



  More recent findings in the field of surge arresters have led to new types of protection characteristics for the valve elements, in particular with a reduced discharge voltage. One consequence of the lower discharge voltage characteristics, however, is an increase in the follow-up current that flows through the surge arrester after a discharge and has to be interrupted by the spark gaps connected in series. With a moderately strong follow-up current, the valve element behaves like a noticeable resistance to the flow of the follow-up current.

   Therefore, the spark gaps connected in series with a certain range are able to interrupt the follow-up current at the first zero crossing, with no physical changes remaining. However, with stronger follow-up currents, which result from the above-mentioned new protection characteristics, the conventional, series-connected spark gaps are unsuitable for interrupting the follow-up current at the first current zero crossing.

   However, the flow of a follow-up current for a significantly longer time is undesirable because it increases the temperature of the spark gap electrode, which is usually made of brass, to such an extent that it is above its melting point and therefore causes deformation or severe burns of the electrodes. Deformations of this kind change the shape of the electrode so permanently that the effective air gap between the electrodes is reduced and the response voltage of the spark gap is thus reduced, which makes interrupting the arc more difficult.



  The object of the invention is to design a surge arrester with a spark chamber and electrodes arranged in this with magnetic blowing of the spark gap between the electrodes by permanent magnets in such a way that the arc is easier to extinguish and parts inside the surge arrester are burned by the arc are prevented.



  The invention solves the problem in that walls are arranged in the spark chamber, which divide the spark chamber into partial spark chambers, through which the arc in the form of partial

 <Desc / Clms Page number 2>

 Arc moves, and that the walls are arranged so that the length of the partial arcs increase on the paths through the partial spark chambers. The spark chamber can be circular and divided by metal walls, the axes of which extend radially outward from the center of the circle of the spark chamber.

   This has the advantage that the mutual distances between the metal walls with increasing distance from the center of the surge arrester, i.e. H. from the point at which the spark is formed is constantly increasing. As a result, the arc reaching the spaces between these walls is extended accordingly and quickly extinguished.



  The permanent magnets are advantageously made of ceramic, electrically insulating material. This makes them insensitive to burns from the electric arc. They can form the walls or parts of the walls of the spark chamber and consist of ferrites, especially barium ferrites (BaFe120is). In addition, disks can be arranged to protect the permanent magnets in order to protect them from the effects of the arc. These panes can preferably consist of polytetrafluoroethylene, which has the property of giving off gases under the action of the arc, which contribute to the extinguishing of the arc.

   Such a surge arrester can be used for direct and alternating current or for direct current with occasional pole changes. The permanent magnet will always ensure that, depending on the direction of the current flowing through the surge arrester, the arc is driven into one or the other part of the spark chamber, where it is lengthened and extinguished.



     Details of the invention can be found in the following description of an exemplary embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, of which FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a side view of a spark gap. FIG. 3 is a vertical section on line III-II of FIG. 2, and FIG. 4 is a vertical section on line IV-IV of FIG.



  The invention can be used in particular for surge arresters, but this is not to say that it cannot also be of use in other areas. As can be seen from FIG. 4, the spark gap arrangement is enclosed by a pair of ceramic circular housing parts 1 which contain the remaining parts. Each housing part 1 consists of a flat circular base plate 2 and an annular side wall 3 which is arranged on the periphery of the base plate.

   Each side wall 3 has recesses 4 (see FIG. 2) at opposite ends of a diameter for receiving wedge-shaped electrodes 5. The electrodes are preferably made of brass, but they can also be made of other suitable, electrically conductive materials. The side walls 3 are also provided with narrower recesses 6, which are arranged distributed between the recesses 4 on the circumference. These serve to accommodate radially arranged walls 9 made of metal that divide the arc at certain distances from one another (Fig. 3).

   The walls 3 of the housing 1 face one another and leave a small gap between them, which is bridged by the electrodes and by the walls dividing the arc. The corresponding recesses 4 and 6 of each housing wall 3 are, as can be seen from FIG. 2, dimensioned and aligned so that they can accommodate the electrodes 5 arranged at a certain distance from one another and the walls 9 dividing the arc .



  A pair of substantially disk-shaped permanent magnets 7 are arranged in the spaces which are delimited by the floors 2 and the side walls 3. The magnets are made from permanent magnet material, but preferably from electrically insulating material.



  In the embodiment according to the invention, the magnets 7 are magnetized in the axial direction. They have a north pole on one end and a south pole on the opposite end. The magnets are mounted in the housing so that the north pole of one magnet faces the south pole of the other magnet, i.e. H. that the magnets attract each other.



  However, other arrangements can also be used if they are only suitable for generating a magnetic field which is perpendicular to the arc path. It is also not necessary for the magnets to attract each other. In any case, according to the invention, the arrangement is to be made in such a way that a strong magnetic field is always present perpendicular to the magnetic contact surfaces.



  The permanent magnets 7 can consist of a material particularly suitable for this. However, a ceramic material is preferred that belongs to the ferrites and mainly to the barium ferrites (BaFe, z0 "). Magnets made from this material have particular advantages. They have, for example, a high resistance to demagnetization from the outside Acting magnetic fields or other external forces and causes, such as heat or shocks, most permanent magnet materials can easily be demagnetized by these influences and must therefore be handled very carefully and protected from demagnetization.

   The magnetic stability of the preferred material therefore makes it particularly suitable for use in the invention because it does not exhibit any substantial loss of magnetic forces even when subjected to improper conditions or improperly handled. Another major advantage of the permanent magnetic material is its electrically insulating property. The preferred material is a particularly good electrical insulator. This is why it is particularly advantageous to accommodate the magnet in the surge arrester

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 possible. The magnet can e.g.

   B. bridge the air gap between the electrodes without having to worry about a wrong foot, as would otherwise be the case with ordinary magnets. The problem of isolating the magnet from the electrodes is therefore completely eliminated here.



  The height of the magnet can be slightly less than the height of the side walls 3 between the floors 2. The resulting recesses can be filled with disks 8, which can be made of arc-resistant material and have a height such that they are flush with the edges of the recesses 4 and 6.

   The disks 8 also serve to protect the end faces of the magnets from erosion, i.e. H. exposure to the electric arc. The discs 8 can consist of an arc-resistant insulating material. Polytetrafluoroethylene is preferably used because it has a high resistance to attack by this arc. The disks 8 are used in the manner shown in the drawings.

   Although the use of permanent magnets made of ceramic material would make the washers 8 superfluous, it is better and more desirable to use the washers 8 because they protect the faces of the permanent magnets 5 from the effects of the arc and therefore increase the service life of the surge arrester . Destruction of the washers by the arc does not make the surge arrester unusable, since short circuits between the electrodes cannot occur. The discs 8 also protect the magnets 7 from excessive heating.



  The wedge-shaped electrodes 5 and the arc-dividing walls 9 are clamped together with the associated magnets 7 and the disks 8 between the two housing parts 1. The electrodes 5 and the walls 9 that divide the arc are arranged in recesses 4 and 6 and extend radially outward over the edge of the housing, as can be seen from FIGS. 1 and 3. The longitudinal axis of the wedge-shaped electrode 5 coincides with the axis of the surge arrester.

   The tips of the electrodes are opposite one another, they are a certain distance from the axis of the spark gap and therefore form an air gap 10. The walls 9 dividing the arc are arranged in the radial slots so that they diverge outwards and after the air gap 10 converge. When using the arrangement in a surge arrester, an electrode is connected in series with the valve block 11, which has a non-linear resistance and is grounded at its other end. The other electrode is connected to the mains or high-voltage lines that are to be protected.



  Several such spark gaps can be connected in series in accordance with the usual practice with surge arresters. The mode of operation of the invention can be seen from the drawing and the following description. The arc is formed in the gap 10 between the electrodes 5. At this point there is always a relatively strong magnetic field perpendicular to the end faces of the magnets 7.

   Since the arc is at right angles to the magnetic field, it moves parallel to the end faces of the permanent magnets either to one or the other group of the arc-dividing walls. After the arc has passed between these walls, it is divided into a series of smaller arcs and continues to move outward, always perpendicular to the magnetic field. When the arc has traveled a certain distance to the outside, it will extinguish because it becomes longer and reaches the area of cooling gases.

   In addition, after the current has passed through zero, the arc is no longer ignited.



  The invention is not restricted to this exemplary embodiment, since the description and drawing only deal with a particular embodiment of the invention. So z. B. the electrodes have any shape and the permanent magnets have any shape, which also applies to the housing, without changing the meaning of the invention.

   Furthermore, the magnetic force can act on the air gap in any direction, provided that it is perpendicular to the direction of the arc. In addition, it goes without saying that all other parts can also be designed differently; without thereby departing from the scope of the invention. The invention can also be used for surge arresters for direct or alternating current.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Überspannungsableiter mit einer Funkenkammer und in dieser angeordneten Elektroden mit magnetischer Beblasung der Funkenstrecke zwischen den Elektroden durch Dauermagnete, dadurch gekennzeichnet, dass Wände im der Funkenkammer angeordnet sind, welche die Funkenkammer in Teilfunken- kammern unterteilen, durch welche der Lichtbogen in Form von Teillichtbögen wandert, und dass die Wände so angeordnet sind, PATENT CLAIM Surge arrester with a spark chamber and electrodes arranged in this with magnetic blowing of the spark gap between the electrodes by permanent magnets, characterized in that walls are arranged in the spark chamber which subdivide the spark chamber into partial spark chambers through which the arc travels in the form of partial arcs , and that the walls are arranged so dass die Längen der Teillichtbögen auf den Wegen durch die Teilfunkenkam- mern zunehmen. UNTERANSPRÜCHE 1. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenkammer kreisförmig gestaltet und durch Metallwände unterteilt ist, deren Achsen vom Kreismittelpunkt der Funkenkammer radial nach aussen verlaufen. 2. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete aus keramischem, elektrisch isoliertem Werkstoff bestehen. <Desc/Clms Page number 4> 3. that the lengths of the partial arcs increase on the paths through the partial spark chambers. SUBClaims 1. Surge arrester according to claim, characterized in that the spark chamber is circular and divided by metal walls, the axes of which extend radially outward from the center of the circle of the spark chamber. 2. Surge arrester according to claim, characterized in that the permanent magnets consist of ceramic, electrically insulated material. <Desc / Clms Page number 4> 3. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete die Wände oder Teile der Wände der Funkenkammer bil- den. 4. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete aus Ferriten bestehen. 5. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnete aus Barium-Ferriten (BaFe1201s) bestehen. 6. Surge arrester according to patent claim, characterized in that the permanent magnets form the walls or parts of the walls of the spark chamber. 4. Surge arrester according to claim, characterized in that the permanent magnets are made of ferrites. 5. Surge arrester according to claim, characterized in that the permanent magnets are made of barium ferrites (BaFe1201s). 6th Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Scheiben (8) zum Schutz der Dauermagnete vor Einwirkung dies Lichtbogens zwischen den Elektroden (5) und den Dauermagneten (7) angeordnet sind. 7. Überspannungsableiter nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (8) aus Polytetrafluoräthylen bestehen. Surge arrester according to patent claim, characterized in that disks (8) are arranged between the electrodes (5) and the permanent magnets (7) to protect the permanent magnets from the effect of the arc. 7. Surge arrester according to dependent claim 6, characterized in that the discs (8) are made of polytetrafluoroethylene. B. Überspannungsableiter nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkenkammer in zwei Teile geteilt ist und die Dauermagnete mit Bezug auf ihre Lage gegenüber dieser Funkenkammer und den Elektroden so angeordnet sind, dass der Lichtbogen je nach der Richtung des durch den überspan- nungsableiter fliessenden Stromes in den einen oder den anderen Teil der Funkenkammer getrieben und dort zum Erlöschen gebracht wird. B. Surge arrester according to claim, characterized in that the spark chamber is divided into two parts and the permanent magnets are arranged with respect to their position in relation to this spark chamber and the electrodes so that the arc depends on the direction of the current flowing through the surge arrester is driven into one or the other part of the spark chamber and made to go out there.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0793318A1 (en) * 1996-03-01 1997-09-03 Felten & Guilleaume Austria Ag Overvoltage arrester device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0793318A1 (en) * 1996-03-01 1997-09-03 Felten & Guilleaume Austria Ag Overvoltage arrester device

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