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DE10157817B4 - Modular system for establishing a separating spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements - Google Patents

Modular system for establishing a separating spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements Download PDF

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DE10157817B4 DE2001157817 DE10157817A DE10157817B4 DE 10157817 B4 DE10157817 B4 DE 10157817B4 DE 2001157817 DE2001157817 DE 2001157817 DE 10157817 A DE10157817 A DE 10157817A DE 10157817 B4 DE10157817 B4 DE 10157817B4
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Raimund König
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Dehn and Soehne GmbH and Co KG
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T2/00Spark gaps comprising auxiliary triggering means
    • H01T2/02Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap

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  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke zur Anpassung der Trennfunkenstrecke an unterschiedliche elektrische und mechanische Anforderungen, welches aus – einer Basisgruppe, bestehend aus zwei im Wesentlichen gegenüberliegenden Hauptelektroden, sowie mindestens einer Hilfs- oder Zündelektrode und zwischen den einzelnen Elektroden befindlichen isolierenden Abschnitten, wobei die Hauptelektroden eine zylindrische Napfform aufweisen, deren Öffnungen zueinander gerichtet angeordnet sind und im Zwischenraum die kreisringförmige Hilfs- oder Zündelektrode aufnehmen, die Hauptelektroden somit ein kammerartiges Volumen umschließen, in dem Kontaktpunkte oder -flächen für den elektrischen Anschluss von Funktionsbaugruppen vorgesehen sind und – zumindest einer Funktionsbaugruppe, die zum Einbau in das Kammervolumen der Basisbaugruppe vorgesehen ist, besteht.The invention relates to a modular system for building an isolating spark gap to adapt the isolating spark gap to different electrical and mechanical requirements, which consists of - a basic group consisting of two essentially opposite main electrodes, as well as at least one auxiliary or ignition electrode and insulating sections located between the individual electrodes The main electrodes have a cylindrical cup shape, the openings of which are arranged facing each other and accommodate the annular auxiliary or ignition electrode in the space, the main electrodes thus enclose a chamber-like volume in which contact points or surfaces are provided for the electrical connection of functional assemblies and - at least one functional module, which is provided for installation in the chamber volume of the basic module, exists.

Description

Die Erfindung betrifft ein modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke zur Anpassung der Trennfunkenstrecke an unterschiedliche elektrische und mechanische Anforderungen gemäß Patentanspruch 1.The invention relates to a modular system for constructing a separating spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements according to claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche und vielfältige Überspannungsschutzvorrichtungen bekannt, wobei z. B. in der DE 42 36 584 C2 ein Überspannungsschutzsystem beschrieben wird, welches einzelne Überspannungsschutzelemente im Sinne einer energetischen Koordinierung zusammenfasst. Dies wird dadurch erreicht, dass jedes der mindestens zwei Überspannungsschutzelemente eines Überspannungsschutzsystems in einem separaten Aufnahmegehäuse angeordnet ist und die Aufnahmegehäuse mittels Anschlussklemmen, Ausnehmungen und Klemmschrauben und Verbindungsbrücken montierbar sind.Numerous and varied overvoltage protection devices are known from the prior art, wherein z. B. in the DE 42 36 584 C2 an overvoltage protection system is described, which summarizes individual overvoltage protection elements in the sense of energetic coordination. This is achieved in that each of the at least two overvoltage protection elements of an overvoltage protection system is arranged in a separate receiving housing and the receiving housing by means of terminals, recesses and clamping screws and connecting bridges are mounted.

Gemäß der Lehre nach DE 198 56 939 A1 ist es bekannt, kompakte Bauformen von Schaltungsanordnungen zum Schutz von elektrischen Installationen gegen Überspannungsereignisse dadurch zu realisieren, indem eine Funkenstrecke durch zwei auf Abstand gehaltene Elektrodenplatten gebildet ist und auf mindestens einer der Platten ein scheibenförmiger Varistor direkt kontaktierend aufgelegt ist.According to the teaching DE 198 56 939 A1 It is known to realize compact designs of circuit arrangements for the protection of electrical installations against overvoltage events in that a spark gap is formed by two spaced apart electrode plates and on at least one of the plates a disc-shaped varistor is placed directly contacting.

In der GB 781 378 wird im Inneren zweier durch isolierende Abschnitte getrennter halbkugelförmiger Hauptelektroden eine Triggeranordnung realisiert, die neben passiven Bauelementen auch Kontaktpunkte zur Kontaktierung dieser Funktionsbaugruppen vorsieht.In the GB 781,378 In the interior of two hemispherical main electrodes separated by insulating sections, a trigger arrangement is realized which, in addition to passive components, also provides contact points for contacting these functional modules.

Auch die Offenbarung der DE 27 18 188 A1 betrifft ein Überspannungsschutzgerät, welches durch eine kompakte, raumsparende und induktivitätsarme, sowie in der Herstellung preisgünstige Bauweise ausgezeichnet ist. Als Überspannungsableiter dient eine blitzstromtragfähige Luft-Scheiben-Funkenstrecke, wobei in diese Funkenstrecke ein Varistor räumlich integriert ist.Also the revelation of DE 27 18 188 A1 relates to an overvoltage protection device, which is characterized by a compact, space-saving and low-inductance, as well as inexpensive to manufacture. As a surge arrester serves a lightning current carrying air-disk spark gap, in which spark gap a varistor is spatially integrated.

Die DE 199 21 772 A1 zeigt einen Funkenstreckeneinsatz zum Schutz von einschienigen Gleisstromkreisen, wobei zwei scheibenförmige Elektroden jeweils eine Ausnehmung aufweisen, die im montierten Zustand einen Hohlraum bilden und in den Hohlraum ein Gasentladungsableiter eingesetzt ist, sodass sich eine elektrische Parallelschaltung von Luftfunken- und Gasentladungsstrecke mit abgestuften Ansprechverhalten ergibt.The DE 199 21 772 A1 shows a spark gap insert for the protection of einschienigen track circuits, wherein two disc-shaped electrodes each have a recess which form a cavity in the assembled state and in the cavity a gas discharge tube is inserted, so that an electrical parallel circuit of Luftfunken- and gas discharge gap results with stepped response.

Funkenstrecken, vorwiegend bestimmt zum Einsatz als Trennfunkenstrecke zur galvanischen Trennung von Systemteilen, die im Falle einer Überspannung z. B. aufgrund eines Blitzereignisses eine leitende Verbindung zwischen den betriebsmäßig üblicherweise getrennten Systemteilen herstellen können, gehören in unterschiedlichen Ausführungsformen zum Stand der Technik.Spark gaps, mainly intended for use as a spark gap for galvanic isolation of system parts, which in case of overvoltage z. B. due to a lightning event can make a conductive connection between the normally normally separate system parts belong in different embodiments to the prior art.

Aufgrund der außerordentlich vielfältigen Anwendungen werden ganz unterschiedliche elektrische und mechanische Anforderungen an die jeweiligen Funkenstrecken gestellt. Die elektrischen Anforderungen, die je nach Einsatzbereich variieren, sind z. B. unterschiedliche Ansprechspannungen der Funkenstrecke bei transienten Überspannungen, eine unterschiedliche Belastungsfähigkeit mit blitzbedingten Stoßströmen sowie ein zu variierendes Ansprechverhalten der Funkenstrecke bei netzfrequenten Überspannungen. Auch muß das elektrische Verhalten der Funkenstrecke bei betriebsmäßig oder im Störfall zu erwartenden Gleich- oder Wechselspannungen, z. B. in Bahn- oder Korrosionsschutzanlagen, angepaßt sein.Due to the extremely diverse applications very different electrical and mechanical requirements are placed on the respective spark gaps. The electrical requirements that vary depending on the application, z. B. different operating voltages of the spark gap at transient overvoltages, a different load capacity with lightning-related surge currents as well as a varying response of the spark gap at power frequency overvoltages. Also, the electrical behavior of the spark gap must be expected at operational or in case of failure expected DC or AC voltages, eg. B. in railway or corrosion protection systems adapted.

Bei den mechanischen Anforderungen sind beispielsweise unterschiedliche Anschlußtechniken wie Schraubbolzen oder Klemmen zu berücksichtigen oder es werden je nach IP-Schutzgrad oder gefordertem Explosionsschutz offene oder geschlossene Funkenstreckenausführungen, d. h. ausblasende oder nichtausblasende Anordnungen zum Einsatz kommen.In the mechanical requirements, for example, different connection techniques such as bolts or clamps are to be considered or depending on the IP degree of protection or required explosion protection, open or closed spark gap designs, d. H. blow-out or non-blowing arrangements are used.

Grundsätzlich weisen Funkenstrecken ein oder mehrere Elektrodenpaare auf, die sich in einem bestimmten Abstand zueinander gegenüberstehen. Wird eine gegebene Feldstärke durch eine zwischen den Elektroden auftretende Spannung überschritten, dann stellt sich eine Lichtbogenentladung ein und es erfolgt ein Durchschlag der Funkenstrecke. Auf diese Weise werden Überspannungen begrenzt und die daraus resultierenden Stoßströme über die Funkenstrecke abgeleitet.In principle, spark gaps have one or more pairs of electrodes which face each other at a certain distance. If a given field strength is exceeded by a voltage occurring between the electrodes, then an arc discharge occurs and a breakdown of the spark gap occurs. In this way, surges are limited and the resulting surge currents over the spark gap derived.

Über die Einstellung des Elektrodenabstands kann die Ansprechspannung der jeweiligen Funkenstrecke vorgegeben werden. Die Ableitung von größeren Stoßströmen bedingt eine Ausführung mit thermisch- sowie lichtbogenbeständigen Materialien allerdings in relativ großen Elektrodenabständen, was der Realisierung einer Funkenstrecke mit möglichst kleinen Ansprechspannungen zuwiderläuft. Weiterhin bestehen Wechselwirkungen zwischen den Größen Ansprechstoß- und Wechselspannung sowie dem eigentlichen Löschverhalten. Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise ein vorgegebener Parameter den Wert übriger Parameter unveränderbar festlegt. Eine Einflußnahme auf einzelne elektrische oder mechanische Anforderungen ist nach dem Stand der Technik nur mit erhöhtem technischem Aufwand möglich, was zu einer Vielzahl von Sonderlösungen mit einer entsprechenden Typenvielfalt führt.The response voltage of the respective spark gap can be specified via the setting of the electrode spacing. The derivation of larger surge currents requires a version with thermally and arc-resistant materials, however, in relatively large electrode intervals, which runs counter to the realization of a spark gap with the lowest possible threshold voltages. Furthermore, there are interactions between the sizes Ansprechstoß- and AC voltage and the actual quenching behavior. It has been shown that, for example, a predetermined parameter determines the value of other parameters unchangeable. An influence on individual electrical or mechanical requirements is possible according to the prior art only with increased technical effort, resulting in a variety of special solutions with a corresponding variety of types.

Aus dem Vorgenannten ist es Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Funkenstreckenanordnung, bestehend aus zwei im wesentlichen gegenüberliegenden Hauptelektroden sowie mindestens einer Hilfs- oder Zündelektrode und zwischen den Elektroden befindlichen isolierenden Abschnitten anzugeben, wobei die Elektroden ein kammerartiges Volumen einschließen und wobei die Möglichkeit besteht, die betreffende Funkenstrecke als Standardbauteil auszuführen, welches mit wenigen Veränderungen an unterschiedliche elektrische oder mechanische Anforderungen angepaßt werden kann, so daß die vorzuhaltende Teile- oder Typenvielfalt minimiert werden kann. From the foregoing, it is an object of the invention to provide a further developed spark gap arrangement consisting of two substantially opposite main electrodes and at least one auxiliary or ignition electrode and between the electrodes located insulating sections, wherein the electrodes include a chamber-like volume and the possibility exists, the to perform relevant spark gap as a standard component, which can be adapted to a few changes to different electrical or mechanical requirements, so that the vorzuhaltende part or type variety can be minimized.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einem modularen System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke zur Anpassung der Trennfunkenstrecke an unterschiedliche elektrische und mechanische Anforderungen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.The object of the invention is achieved with a modular system for establishing a spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements according to the features of claim 1, wherein the dependent claims comprise at least useful embodiments and refinements.

Demnach liegt der Grundgedanke der Erfindung darin, eine Trennfunkenstrecke zu schaffen, welche modular aufgebaut ist und die aus einzelnen, aufeinander abgestimmten Funktionsgruppen besteht, die quasi beliebig zusammengestellt, aber auch erweitert werden können.Accordingly, the basic idea of the invention is to provide a separating spark gap which is of modular design and consists of individual, coordinated functional groups which can be put together virtually as desired, but which can also be extended.

Demnach wird von einer Basisbaugruppe ausgegangen, die die primären Bestandteile einer Funkenstrecke, nämlich mindestens zwei Hauptelektroden sowie eine Hilfselektrode umfaßt. Diese standardisierbare Basisbaugruppe kann dann durch Funktionsbaugruppen auf die jeweiligen Anforderungen eingestellt bzw. angepaßt werden.Accordingly, it is assumed that a base assembly comprising the primary components of a spark gap, namely at least two main electrodes and an auxiliary electrode. This standardizable basic module can then be adjusted or adapted by function modules to the respective requirements.

Die Zusatzbestückung mittels Funktionsbaugruppen erfolgt derart, daß sich selbige im freien Innen- oder Kammervolumen der Basisbaugruppe befinden, so daß keine Veränderungen der Grundabmessungen der Basisbaugruppe gegeben sind. Durch diese Maßnahme besteht die besonders vorteilhafte Möglichkeit einer Standardisierung des oder der Außengehäuse, welche die Basisbaugruppe aufnehmen und die die spezifischen, überwiegend mechanischen Anforderungen der Gesamteinheit erfüllen.The additional equipment by means of functional assemblies is such that selbige are in the free inner or chamber volume of the base assembly, so that no changes in the basic dimensions of the base assembly are given. By this measure, there is the particularly advantageous possibility of standardization of the outer housing or housing, which accommodate the base assembly and meet the specific, predominantly mechanical requirements of the entire unit.

Die Basisbaugruppe umfaßt eine Funkenstrecke mit äußeren Anschlußpunkten und besteht aus einer Elektrodenanordnung mit mindestens zwei Hauptelektroden und einer Zünd- oder Hilfselektrode. Die zylindrischen Hauptelektroden weisen eine Napfform auf. Die Zündelektrode selbst ist als Kreisring ausgebildet und an den Außendurchmesser der napfförmigen Hauptelektroden angepaßt.The base assembly includes a spark gap with external terminals and consists of an electrode assembly having at least two main electrodes and an ignition or auxiliary electrode. The cylindrical main electrodes have a cup shape. The ignition electrode itself is designed as a circular ring and adapted to the outer diameter of the cup-shaped main electrodes.

Die napfförmigen Hauptelektroden werden mit ihren Öffnungen zueinandergerichtet angeordnet, wobei im Zwischenraum die kreisringförmige Zündelektrode befindlich ist. Alle Elektroden sind gegenseitig isoliert, wobei als Isolierstoff ein lichtbogenlöschendes Gas abgebender Isolierstoff verwendet werden kann.The cup-shaped main electrodes are arranged with their openings facing each other, wherein the annular ignition electrode is located in the intermediate space. All electrodes are mutually insulated, with an arc-quenching gas donating insulating material can be used as insulating material.

Durch die Formgebung Zylinder bzw. Napf der Hauptelektroden und ihrer Anordnung zueinander entsteht im Inneren ein frei verfügbares Volumen, welches die erwähnten ergänzenden Funktionsbaugruppen aufnehmen kann.The shape cylinder or cup of the main electrodes and their arrangement to each other creates a freely available volume inside, which can accommodate the mentioned additional functional modules.

Diese ergänzenden Funktionsbaugruppen, die im freien Volumen der Basisbaugruppe integriert und über entsprechende Anschlüsse intern elektrisch mit dieser verbunden werden können, dienen nun der Einstellung elektrischer Eigenschaften.These supplementary function modules, which can be integrated in the free volume of the basic module and electrically connected to the latter via corresponding connections, now serve to set electrical properties.

So kann es z. B. vorgesehen sein, eine Zündbaugruppe zur Reduzierung der Ansprechstoßspannung einzubringen oder eine thermische Überwachung quasi als Stromsicherung vorzusehen. Weiterhin kann die ergänzende Funktionsbaugruppe eine Filterfunktion im Sinne eines Hochpasses bzw. zur Gleichstromentkopplung umfassen oder es besteht die Möglichkeit der energetischen Bewertung und Steuerung durch einen angeordneten Parallelwiderstand oder ähnlich wirkender Elemente (VDR, PTC u. s. w.).So it may be z. B. be provided to introduce an ignition assembly to reduce the Ansprechstoßspannung or provide thermal monitoring quasi as a current fuse. Furthermore, the supplementary function module may comprise a filter function in the sense of a high-pass filter or for DC decoupling, or there is the possibility of energetic evaluation and control by means of an arranged parallel resistor or similarly acting elements (VDR, PTC, and the like).

Die elektrischen Anschlüsse für die Funktionsbaugruppen sind so ausgeführt, daß diese direkt zwischen den beiden Hauptelektroden mit ihren inneren Kontaktflächen liegen, so daß die sich dort einstellende Strecke auf kürzestem Weg überbrückt wird. Dadurch, daß die ergänzenden Funktionsbaugruppen komplett innerhalb der Basisbaugruppe anordenbar sind, ergibt sich eine sowohl elektrisch als auch mechanisch abgeschlossene Einheit ohne Auftreten parasitärer Effekte.The electrical connections for the functional modules are designed so that they lie directly between the two main electrodes with their inner contact surfaces, so that the line adjusting there is bridged by the shortest path. The fact that the supplementary functional modules can be arranged completely within the basic module, results in a both electrically and mechanically closed unit without the occurrence of parasitic effects.

Erfindungsgemäß wird demnach, im geschaffenen Kammervolumen direkt intern mit den Elektroden kontaktiert, mindestens eine parameterbestimmende Funktionsbaugruppe eingebracht. Wie erläutert, kann diese Funktionsbaugruppe eine Zündhilfe zum Reduzieren der Ansprechspannung der Funkenstrecke sein, jedoch aber auch einen Impedanzabschluß umfassen oder eine thermische Überwachungsschaltung aufnehmen. Die Elektroden der Basisbaugruppe mit den isolierenden Abschnitten sind quasi standardisierbar, wobei im Inneren des Kammervolumens Kontaktpunkte oder -flächen für die jeweilige parameterbestimmende Funktionsbaugruppe vorgesehen sind.According to the invention, therefore, contacted in the chamber volume created directly internally with the electrodes, at least one parameter-determining functional assembly introduced. As discussed, this functional assembly may be an ignition aid for reducing the spark gap response, but may also include impedance termination or thermal monitoring circuitry. The electrodes of the base assembly with the insulating sections are virtually standardizable, wherein in the interior of the chamber volume contact points or surfaces are provided for the respective parameter-determining function module.

Es liegt im Sinne der Erfindung, daß auch abweichend von einer Zylinderform die Hauptelektroden der Basisbaugruppe eine andere Querschnittsfläche besitzen können, solange sichergestellt ist, daß ein ausreichendes freies Volumen gebildet wird.It is within the meaning of the invention that also deviating from a cylindrical shape the Main electrodes of the base assembly may have a different cross-sectional area, as long as it is ensured that a sufficient free volume is formed.

Weiterhin wird vorgeschlagen, die mit der jeweiligen parameterbestimmenden Funktionsbaugruppe ergänzte Basisbaugruppe mit einem mindestens zweiteiligen Außengehäuse zu umgeben, wobei über das Außengehäuse mindestens die Hauptelektroden kontaktiert sind und ein fester mechanischer Verbund hergestellt wird.Furthermore, it is proposed to surround the base assembly supplemented with the respective parameter-determining functional subassembly with an at least two-part outer housing, wherein at least the main electrodes are contacted via the outer housing and a solid mechanical composite is produced.

Das Außengehäuse kann aus einem rohrförmigen Isolierstück sowie zwei leitfähigen deckelartigen Abschlüssen bestehen. Im letzteren Fall besitzen die Deckelinnenseiten Kontaktierungsvorsprünge, über welche ein Kraftschluß zur im Inneren vorgesehenen Anordnung hergestellt wird und die Kontaktierung realisierbar ist.The outer housing may consist of a tubular insulating piece and two conductive lid-like terminations. In the latter case, the cover inner sides Kontaktierungsvorsprünge over which a frictional connection is made to the arrangement provided inside and the contacting is feasible.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.The invention will be explained below with reference to an embodiment and with the aid of figures.

Hierbei zeigen:Hereby show:

1 eine prinzipielle Darstellung der Basisbaugruppe mit napfförmigen Elektroden, Hilfs- oder Zündelektrode sowie dem freien Volumen V; 1 a schematic representation of the base assembly with cup-shaped electrodes, auxiliary or ignition electrode and the free volume V;

2a die Darstellung einer nach dem Stand der Technik bekannten externen Beschaltung einer Funkenstrecke mit zusätzlichen Funktionsbaugruppen T; 2a the representation of a known in the prior art external wiring of a spark gap with additional functional assemblies T;

2b eine Darstellung der erfindungsgemäßen Integration einer ergänzenden Funktionsbaugruppe T im geschaffenen Kammervolumen V; 2 B a representation of the inventive integration of a supplementary function module T in the created chamber volume V;

3a bis d Prinzipschaltbilder der Ausführungsformen möglicher parameterbestimmender Funktionsbaugruppen; 3a to d schematic diagrams of the embodiments of possible parameter-determining functional modules;

4 eine praktische Ausführungsform einer Funktionsbaugruppe zur Reduzierung der Ansprechstoßspannung; und 4 a practical embodiment of a function module for reducing the Ansprechstoßspannung; and

5 eine Ausführungsform eines Außengehäuses für die Basisbaugruppe der Funkenstreckenanordnung. 5 an embodiment of an outer housing for the base assembly of the spark gap assembly.

Wie in 1 dargestellt, wird bei der Funkenstreckenanordnung gemäß Ausführungsbeispiel von einer Basisbaugruppe ausgegangen, welche zwei gegenüberliegende napfförmige Hauptelektroden 1 aufweist. Zwischen den Hauptelektroden 1 ist eine Hilfs- oder Zündelektrode 2 angeordnet, wobei entsprechend isolierende Abschnitte vorgesehen sind. Mit A, B und C sind äußere elektrische Anschlußpunkte der modularen Funkenstreckenanordnung bezeichnet.As in 1 represented in the spark gap arrangement according to the embodiment of a base assembly, which two opposing main bowl-shaped electrodes 1 having. Between the main electrodes 1 is an auxiliary or ignition electrode 2 arranged, wherein corresponding insulating portions are provided. With A, B and C external electrical connection points of the modular spark gap arrangement are designated.

Die zylindrischen, napfförmigen Hauptelektroden 1 und eine kreisringförmige Hilfselektrode 2 schließen ein freies Volumen V ein, das zur Aufnahme von parameterbestimmenden Funktionsbaugruppen T, mit den äquivalenten Anschlußpunkten A', B', C' wie prinzipiell in 2b gezeigt, dient.The cylindrical, cup-shaped main electrodes 1 and an annular auxiliary electrode 2 include a free volume V suitable for receiving parameter determining function assemblies T, with the equivalent connection points A ', B', C 'as in principle 2 B shown, serves.

Die ergänzenden, parameterbestimmenden Funktionsbaugruppen T werden vom freien Volumen der Basisbaugruppe aufgenommen und dort integriert und über die Anschlüsse A', B' und C' mit dieser elektrisch verbunden. Erfindungswesentlich ist hierbei, daß sowohl die elektrischen Anschlüsse als auch die Funktionsbaugruppe selbst im Inneren der Basisbaugruppe befindlich ist und nicht, wie in 2a dargestellt, eine externe Beschaltung notwendig ist.The supplementary, parameter-determining functional assemblies T are taken up by the free volume of the base assembly and integrated there and electrically connected via the terminals A ', B' and C '. Essential to the invention here is that both the electrical connections and the function module itself is located inside the base assembly and not, as in 2a shown, an external wiring is necessary.

Die ergänzende Funktionsbaugruppe T liegt mit ihren beiden Anschlüssen A', B' direkt zwischen den beiden Hauptelektroden 1 mit den dort vorgesehenen Anschlüssen A und B und überbrückt somit auf kürzestem Weg diese Strecke.The supplementary function module T lies with its two terminals A ', B' directly between the two main electrodes 1 with the provided there connections A and B and bridges thus over the shortest route this route.

Die 3a bis d zeigen beispielhaft denkbare parameterbestimmende Funktionsbaugruppen. So ist in der 3a eine Baugruppe als Zündhilfe zur Reduzierung der Ansprechstoßspannung und in 3b eine Baugruppe mit thermischer Überwachung als Stromsicherung dargestellt. Bei der Baugruppe nach 3c besteht die Möglichkeit einer zusätzlichen DC-Entkopplung bzw. einer Hochpaßfunktion mittels einer Kapazität K. 3d ist analog 3c ausgeführt, wobei jedoch hier eine energetische Bewertung über einen Parallelwiderstand R zusätzlich möglich ist.The 3a to d show exemplary conceivable parameter-determining functional modules. So is in the 3a an assembly as a starting aid for reducing the Ansprechstoßspannung and in 3b a module with thermal monitoring shown as current fuse. Following the assembly 3c there is the possibility of an additional DC decoupling or a high-pass function by means of a capacitance K. 3d is analog 3c executed, but here an additional energy rating over a parallel resistor R is possible.

Selbstverständlich können Funktionsbaugruppen auch als reine Impedanzabschlüsse in Form einer L-, R- und/oder C-Beschaltung vorgesehen sein, die als Leitungsabschluß, Bandpaß oder dergleichen mit der Basisbaugruppe kombiniert werden.Of course, functional assemblies may also be provided as pure impedance terminations in the form of an L, R and / or C circuit, which are combined as line termination, bandpass or the like with the base assembly.

Bei der Anordnung nach 4 ist eine konkrete Zündhilfe als ergänzende Funktionsbaugruppe im freien Kammervolumen angeordnet. Diese Zündhilfe umfaßt eine erste Induktivität L1 sowie eine zweite Induktivität L2. Weiterhin ist eine Überschlagsstrecke U vorgesehen, die in Reihe zur ersten Induktivität L1 liegt, bzw. deren Anschlußleitung, wie in 4 dargestellt, die Induktivität L1 bildet.In the arrangement according to 4 is a concrete Zündhilfe arranged as a supplementary function module in the free chamber volume. This starting aid comprises a first inductance L1 and a second inductance L2. Furthermore, a rollover path U is provided, which is in series with the first inductance L1, and their connection line, as in 4 shown, the inductance L1 forms.

Die vorbeschriebene Standard-Basisbaugruppe, umfassend im wesentlichen Hauptelektroden 1, Hilfselektrode 2 und entsprechende Isolierabschnitte, kann von einem Außengehäuse nach 5, welches ebenfalls standardisierbar ist, aufgenommen werden.The above-described standard base assembly comprising essentially main electrodes 1 , Auxiliary electrode 2 and corresponding insulating portions, can from an outer housing to 5 , which is also standardizable to be included.

Das Außengehäuse besteht beim gezeigten Beispiel aus einem rohrförmigen Isolierstück 3 und zwei deckelartigen Abschlüssen 4. Die Deckelinnenseiten besitzen Kontaktierungsvorsprünge 5, über welche ein Kraftschluß zur im Inneren vorgesehenen Basisbaugruppe sowie deren elektrische Kontaktierung über die Anschlüsse A, B herstellbar ist. Die Deckel 4 können mit dem rohrförmigen Isolierstück verschraubt, aber auch durch Bördeln oder andere kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindungen fixiert werden.The outer housing consists in the example shown of a tubular insulating piece 3 and two lid-like finishes 4 , The inside of the lid have contacting projections 5 , via which a frictional connection to the base assembly provided inside and their electrical contacting via the terminals A, B can be produced. The lids 4 can be bolted to the tubular insulator, but also fixed by crimping or other non-positive, positive or cohesive connections.

An den Stellen A'' bzw. B'' sind am oder im Deckel 4 Anschlußklemmen, Schraubbolzen, Gewindelöcher oder ähnliche Mittel vorgesehen, welche eine elektrische Verbindung der nun kompletten Funkenstreckenanordnung zur Umgebung herstellt. Die Anschlußstelle C ist durch die integrierte Anordnung der ergänzenden parameterbestimmenden Funktionsbaugruppen intern abgeschlossen und muß nicht nach außen geführt werden.At the points A '' and B '' are on or in the lid 4 Terminals, bolts, threaded holes or similar means provided, which establishes an electrical connection of the now complete spark gap arrangement to the environment. The connection point C is completed internally by the integrated arrangement of the supplementary parameter-determining functional modules and does not have to be led to the outside.

Im Bedarfsfall können Kanäle kleinen Querschnitts vorgesehen sein, um den durch den Lichtbogen explosionsartig entstehenden Innendruck gezielt über einen vorgegebenen Zeitraum nach außen entweichen zu lassen, so daß sich ein Druckausgleich einstellt.If necessary, channels of small cross-section can be provided in order to allow the explosion caused by the arc explosive internal pressure targeted escape over a predetermined period of time, so that adjusts a pressure compensation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Hauptelektrodenmain electrodes
22
Hilfselektrodeauxiliary electrode
33
rohrförmiges Isolierstücktubular insulating piece
44
Deckelcover
55
KontaktierungsvorsprüngeKontaktierungsvorsprünge

Claims (5)

Modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke zur Anpassung der Trennfunkenstrecke an unterschiedliche elektrische und mechanische Anforderungen, bestehend aus – einer Basisbaugruppe mit äußeren Anschlusspunkten, bestehend aus zwei im Wesentlichen gegenüberliegenden Hauptelektroden (1), sowie mindestens einer Hilfs- oder Zündelektrode (2) und zwischen den einzelnen Elektroden befindlichen isolierenden Abschnitten, wobei die Hauptelektroden (1) eine zylindrische Napfform aufweisen, deren Öffnungen zueinander gerichtet angeordnet sind und im Zwischenraum die kreisringförmige Hilfs- oder Zündelektrode aufnehmen, die Hauptelektroden somit ein kammerartiges Volumen umschließen, in dem Kontaktpunkte oder -flächen (A', B', C') für den elektrischen Anschluss von Funktionsbaugruppen vorgesehen sind und – zumindest einer Funktionsbaugruppe, die zum Einbau in das Kammervolumen der Basisbaugruppe vorgesehen ist.Modular system for setting up a separating spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements, consisting of - a base assembly with external connection points, consisting of two substantially opposite main electrodes ( 1 ), and at least one auxiliary or ignition electrode ( 2 ) and between the individual electrodes located insulating sections, wherein the main electrodes ( 1 ) have a cylindrical cup shape, whose openings are arranged facing each other and record in the space the annular auxiliary or ignition electrode, the main electrodes thus enclose a chamber-like volume in the contact points or surfaces (A ', B', C ') for the electrical Connection of functional assemblies are provided and - at least one functional assembly, which is provided for installation in the chamber volume of the base assembly. Modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsbaugruppe eine Zündhilfe zum Reduzieren der Ansprechspannung der Funkenstrecke, mindestens einen Impedanzabschluss, eine thermische Überwachungsschaltung, ein Filter, eine Entkoppelschaltung und/oder eine energetische Bewertungsschaltung über einen Parallelwiderstand oder dergleichen elektronische Mittel umfasst.Modular system for establishing a spark gap according to claim 1, characterized in that the functional assembly an ignition aid for reducing the operating voltage of the spark gap, at least one impedance termination, a thermal monitoring circuit, a filter, a decoupling circuit and / or an energy evaluation circuit via a parallel resistor or the like electronic Comprises means. Modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein mindestens zweiteiliges Außengehäuse das modulare System aufnimmt, wobei über das Außengehäuse mindestens die Hauptelektroden kontaktiert sind und ein fester mechanischer Verbund hergestellt ist.Modular system for constructing a spark gap according to claim 1 or 2, characterized in that an at least two-part outer housing accommodates the modular system, wherein at least the main electrodes are contacted via the outer housing and a solid mechanical composite is produced. Modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke g nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengehäuse aus einem rohrförmigen Isolierstück (3) sowie zwei leitfähigen deckelartigen Abschlüssen (4) besteht.Modular system for constructing a separating spark gap g according to Claim 3, characterized in that the outer casing consists of a tubular insulating piece ( 3 ) and two conductive cover-like statements ( 4 ) consists. Modulares System zum Aufbau einer Trennfunkenstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelinnenseiten Kontaktierungsvorsprünge (5) aufweisen, über welche ein Kraftschluß zur im Inneren vorgesehenen Anordnung sowie die Kontaktierung realisierbar ist.Modular system for constructing a separating spark gap according to Claim 4, characterized in that the cover inner sides have contacting projections ( 5 ), via which a frictional connection to the arrangement provided in the interior and the contacting can be realized.
DE2001157817 2000-11-29 2001-11-27 Modular system for establishing a separating spark gap for adapting the spark gap to different electrical and mechanical requirements Expired - Fee Related DE10157817B4 (en)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004006988B4 (en) 2003-11-28 2014-02-06 Dehn + Söhne Gmbh + Co. Kg Spark-gap overvoltage protection device comprising at least two main electrodes located in a pressure-tight housing
DE102007015364B4 (en) * 2006-12-12 2016-10-20 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Overvoltage protection device

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB781378A (en) * 1954-07-16 1957-08-21 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to electrical spark gap discharge apparatus
DE1463149A1 (en) * 1964-09-11 1969-01-09 English Electric Co Ltd Protective spark gap
DE2641514A1 (en) * 1976-09-15 1978-03-16 Siemens Ag Overvoltage arrester with rare gas filled housing - has electrodes supporting insulator coated with semiconductor material
DE2718188A1 (en) * 1977-04-23 1978-10-26 Dehn & Soehne OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE
DE8304631U1 (en) * 1983-02-19 1983-09-08 Dehn + Söhne GmbH + Co KG, 8500 Nürnberg SLIDE DISCHARGE SPARK RANGE
US4604554A (en) * 1984-06-05 1986-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Triggered spark gap discharger
DE3812058C2 (en) * 1988-04-12 1991-03-07 Dehn + Soehne Gmbh + Co Kg, 8500 Nuernberg, De
DE3815666C2 (en) * 1987-09-15 1991-06-27 Karl Pfisterer Elektrotechnische Spezialartikel Gmbh & Co Kg, 7000 Stuttgart, De
DE4236584C2 (en) * 1991-12-17 1995-03-09 Phoenix Contact Gmbh & Co Surge protection system
DE19604947C1 (en) * 1996-02-10 1997-07-10 Dehn & Soehne Method for influencing the subsequent current extinguishing capacity of spark gap arrangements and spark gap arrangements therefor
DE19803636A1 (en) * 1998-02-02 1999-08-05 Phoenix Contact Gmbh & Co Surge protection system
DE19856939A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-15 Bettermann Obo Gmbh & Co Kg Circuit arrangement for protecting electrical installations against overvoltage events
DE19921772A1 (en) * 1999-04-08 2000-10-19 Dehn & Soehne Spark gap insert for protecting electric single-track circuits from overvoltages, comprises electrode plates with spark gap between and recess with gas discharge diverter

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20020771U1 (en) * 2000-02-22 2001-02-15 Dehn & Soehne Pressure proof encapsulated spark gap arrangement for leading off damaging disturbance variables due to overvoltages, has two opposing electrodes

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB781378A (en) * 1954-07-16 1957-08-21 Vickers Electrical Co Ltd Improvements relating to electrical spark gap discharge apparatus
DE1463149A1 (en) * 1964-09-11 1969-01-09 English Electric Co Ltd Protective spark gap
DE2641514A1 (en) * 1976-09-15 1978-03-16 Siemens Ag Overvoltage arrester with rare gas filled housing - has electrodes supporting insulator coated with semiconductor material
DE2718188A1 (en) * 1977-04-23 1978-10-26 Dehn & Soehne OVERVOLTAGE PROTECTION DEVICE
DE8304631U1 (en) * 1983-02-19 1983-09-08 Dehn + Söhne GmbH + Co KG, 8500 Nürnberg SLIDE DISCHARGE SPARK RANGE
US4604554A (en) * 1984-06-05 1986-08-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Triggered spark gap discharger
DE3815666C2 (en) * 1987-09-15 1991-06-27 Karl Pfisterer Elektrotechnische Spezialartikel Gmbh & Co Kg, 7000 Stuttgart, De
DE3812058C2 (en) * 1988-04-12 1991-03-07 Dehn + Soehne Gmbh + Co Kg, 8500 Nuernberg, De
DE4236584C2 (en) * 1991-12-17 1995-03-09 Phoenix Contact Gmbh & Co Surge protection system
DE19604947C1 (en) * 1996-02-10 1997-07-10 Dehn & Soehne Method for influencing the subsequent current extinguishing capacity of spark gap arrangements and spark gap arrangements therefor
DE19803636A1 (en) * 1998-02-02 1999-08-05 Phoenix Contact Gmbh & Co Surge protection system
DE19856939A1 (en) * 1998-12-10 2000-06-15 Bettermann Obo Gmbh & Co Kg Circuit arrangement for protecting electrical installations against overvoltage events
DE19921772A1 (en) * 1999-04-08 2000-10-19 Dehn & Soehne Spark gap insert for protecting electric single-track circuits from overvoltages, comprises electrode plates with spark gap between and recess with gas discharge diverter

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Diverse: Vorionisierte Überspannungsableiterfunkenstrecke. In: Sprecher & Schug AG. Aarau (Schweiz): Patentanmeldung. 2.9.1954. - Firmenschrift *

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