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Löschfunkenstrecke Bei den bekannten Löschfunkenstrecken, wie sie
beispielsweise fürÜberspannungsableiter verwendet werden, stehen die Elektroden
sich mit kreisförmigen parallelen Flächen gegenüber. Gegen den äußeren Rand zu besitzen
diese Elektroden eine Nut, um an den Isolationszwischenlagen zwischen den Elektroden
den Kriechweg zu vergrößern. Bei diesen bekannten Löschfunkenstrecken tritt der
Überschlag an irgendeiner Stelle der parallelen Flächen auf, an Stellen also, an
denen keinerlei Krümmung an den Elektrodenflächen vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung werden die Elektroden der Löschfunkenstrecke so
ausgebildet; daß unmittelbar beiderseits der keine planparallele Flächen aufweisenden
Stelle der geringsten Entfernung, an der der überschlagslichtbogen entsteht, sich
der Abstand der Elektroden derart in verschiedenem Maß ändert, daß der Lichtbogen
durch die entstehende Gasströmung in Richtung der stärkeren Änderung getrieben wird.
Der zunächst an der engsten Stelle entstehende Lichtbogen erwärmt die umgebende
Luft (bzw. das Gas, mit welchem die Löschfunkenstrecke bzw. der Ableiter gefüllt
ist) und dehnt diese aus. Dadurch entsteht eine Strömung, die infolge der erfindungsgemäßen
Ausbildung der Elektroden verschiedenen Widerstand beiderseits der engsten Stelle
findet. Die Strömung wird sich deshalb vorzugsweise in der Richtung ausbilden, nach
der sich die Elektroden am stärksten voneinander entfernen. Die Strömung treibt
den Lichtbogen nach dieser Richtung hin und verursacht somit ein Wandern seiner
Fußpunkte und eine Verlängerung des Bogens.
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Diese Wanderung der Fußpunkte des Lichtbogens hat den Vorteil, daß
die Lichtbogenansatzpunkte nicht an der Stelle des kleinsten Abstandes stehenbleiben,
sondern von dieser Stelle wegwandern.
- Dadurch wird die -engste.
Stelle zwischenden Elektroden kaum angegriffen, so daß auch bei wiederholten Überschlägen
eine Änderung der An-' spruchsspannung vermieden. wird... .Man kann eine solche
Elektrode, die durch die vom Lichtbogen erzeugte Luft- bzw. Gasströmung eine Wanderung
des: Lichtbogens -bewirkt, als Düsenelektrode bezeichnen. -Bei der bekannten Anordnung
soll durch die planparallelen Flächen der Elektroden ermöglicht werden, daß der
Lichtbogen immer wieder über die Fläche verteilt an einer anderen Stelle zündet.
Dies wird aber nur im beschränkten Maß erreicht; denn der einmal gezündete Lichtbogen
bleibt an seiner Entstehungsstelle stehen und verursacht dadurch' Brandspuren, die
so stark werden können, daß er fortan immer an dieser Stelle. zündet. Beim Gegenstand
der Erfindung dagegen wird der Lichtbogen nach seiner Entstehung sofort zum 'Wandern
nach Stellen größerer Schlagweite gezwungen, so daß sich Abbrandspuren nur an diesen
Stellen größerer Schlagweite bilden, die für eine Zündung nicht in Betracht korumen.
-In der Zeichnung sind zweiAusführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig.
i sind jeweils zwei tellerförmige, rotationssymmetrische Elektroden 11, 12 bzw.
13, 14 vorgesehen. Je zwei zusammengehörige Elektroden i i und i2 - bzw. 13 und
1q., die durch eine Isolierscheibe 15 bzw. 25 getrennt sind, bilden eine Löschfunkenstrecke.
Mit 16 sind Isolierzylinder bezeichnet. Zur Stromzuführung an der oberen und unteren
Elektrode dienen Metallplatten 17 bzw. 18. Die Elektroden 12 und 13 berühren sich
metallisch. Die Elektroden sind so ausgebildet, daß sie ringförmige Wulste 2o, die
einander gegenüberliegen, besitzen und die Stelle des geringsten Abstandes ergeben.
Von diesen Stellen des geringsten Abstandes erweitert sich der Elektrodenabstand
nach außen hin sehr schnell, da die Elektroden dort hohlkehlenförmig ausgebildet
sind. Nach innen zu .dagegen nimmt der Abstand nur geringfügig und langsam bis zur
Mitte zu. ` Tritt ein Überschlag auf, so wird er an der engsten Stelle entstehen,
der dabei auftretende Lich£= bogen ist im Ausführungsbeispiel. mit i bezeichnet.
Die durch -die! Wärmeentwicklung-'verursächte Gasströmung ist überwiegend-"nach
außen - gerichtet, ireil'd6r Strömungswiderständ:nach innen zu 'sehr viel größer'
ist als der riäch außen. 'Der Lichtbogen wird deshalb durch die Luftströmung nach.
außen geblasen« und nimmt die durch z @ dargesteflte Lage ein:- Die Fußpunkte` liegen
jetzt ;äu£ zwei Ringflächen, die auf die Höhe der Überschlagsspannüng keinen Eirifluß
haben. Die Länge des@Lichtbogens wird durch die Gasströmung 'vergrößert, . und söbald
die Lichtbogenspannung'größer' als die treib-ende.-Spannung ist, erlischt der Lichtbögen.'
' Ein - -anderes Ausführungsbeispiel. zeigen die Figtt2-und 3. Hier"sind die beiden
Elektroden 21 und' 22, die wieder durch eine Isolierscheibe 15 voreinander getrennt..sind,
nicht rotationssymmetrisch, sondern nur symmetrisch zu einem Durchmesser aufgebaut.
Fig.2 zeigt den Schnitt in diesem Durchmesser der kreisförmigen Elektroden, Fig.
3 einen Schnitt senkrecht dazu durch die Stelle kleinsten Abstandes längs der Linie
A-B. Die engste Stelle liegt bei 2q.. Von dort erweitert sich der Abstand der Elektroden
nach rechts sehr stark, während er nach links weniger stark zunimmt, so daß ein
bei 2q. entstehender Lichtbogen durch die Gasströmung nach rechts getrieben wird
und die 'Förni annimmt, wie sie bei 25 dargestellt ist.
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In den bisherigen Ausführungsbeispielen sind die beiden Elektroden
eines eine Löschfunkenstrecke bildenden. Elektrodenpaares gleich ausgebildet. Es
können aber auch die beiden Elektroden verschieden ausgebildet sein. Beispielsweise
kann die eine eben sein. Wesentlich ist jedoch, daß beiderseits der engsten Stelle,
an welcher der erste Überschlag erfolgt, sich der Abstand der Elektroden in verschiedener
Weise ändert.
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Bei der Anordnung nach Fig. i wird durch die Anordnung der Elektroden
erreicht, daß der Lichtbogen nicht zur Achse hin, sondern nach außen hin durch die
Gasströmung getrieben wird; man könnte aber auch die Anordnung treffen, daß der
Lichtbogen zur Achse hin getrieben wird.
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Wie bereits erwähnt, wird der Lichtbogen von der engsten Stelle, wo
also der erste Überschlag erfolgt, durch die Gasströmung fortgetrieben. Dadurch
wird- vermieden, daß sich die, engste Stelle abnutzt, so daß die Ansprechspannung
der Löschfunkenstrecke bzw. des Ableiters konstant gehalten werden kann. .