DE102014015609B3

DE102014015609B3 - Surge arresters

Info

Publication number: DE102014015609B3
Application number: DE102014015609.5A
Authority: DE
Inventors: Maik Dittert; Thomas Meyer
Original assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Current assignee: Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: CN105552720B; CN105552720A

Abstract

Beschrieben und dargestellt ist ein Überspannungsableiter zum Einsatz in der Stromversorgung von Niederspannungsnetzen, mit einem metallischen Gehäuse (2), mit zwei einander axial gegenüberliegenden Elektroden (3, 4), mit einer im Inneren des Gehäuses (2) zwischen den beiden Elektroden (3, 4) ausgebildeten Lichtbogenbrennkammer (5) und mit einer zumindest ein resistives Zündelement (6) und ein Spannungsschaltelement (7) aufweisenden Zündhilfe, wobei das Zündelement (6) mit der Lichtbogenbrennkammer (5) in Verbindung steht und auf der einen Seite mit dem Gehäuse (2) und auf der anderen Seite mit der zweiten Elektrode (4) elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Spannungsschaltelement (7) auf der einen Seite mit der ersten Elektrode (3) und auf der anderen Seite mit dem Gehäuse (2) elektrisch leitend verbunden ist, und wobei zwischen den beiden Elektroden (3, 4) eine Funkenstrecke ausgebildet ist, so dass beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden (3, 4) ein Lichtbogen in der Lichtbogenbrennkammer (5) entsteht. Bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter ist das Risiko einer Gefährdung der Umgebung des Überspannungsableiters bei einer Beschädigung oder Überlastung des Überspannungsableiters dadurch weiter reduziert, dass das Spannungsschaltelement (7) innerhalb des metallischen Gehäuses (2) zwischen der ersten Elektrode (3) und dem Gehäuse (2) angeordnet ist, und dass das Spannungsschaltelement (7) einen Abstand zur Lichtbogenbrennkammer (5) aufweist.Described and illustrated is a surge arrester for use in the supply of low-voltage networks, with a metallic housing (2), with two axially opposite electrodes (3, 4), with one in the interior of the housing (2) between the two electrodes (3, 4) formed arc combustion chamber (5) and with at least one resistive ignition element (6) and a voltage switching element (7) having ignition aid, wherein the ignition element (6) with the arc chamber (5) is in communication and on one side with the housing ( 2) and on the other side to the second electrode (4) is electrically conductively connected, wherein the voltage switching element (7) on one side to the first electrode (3) and on the other side to the housing (2) electrically connected is, and wherein between the two electrodes (3, 4), a spark gap is formed, so that when igniting the spark gap between the two electrodes (3, 4) ei n arc in the arc combustion chamber (5) is formed. In the surge arrester according to the invention, the risk of a risk to the environment of the surge arrester in case of damage or overload of the surge arrester is further reduced in that the voltage switching element (7) within the metallic housing (2) between the first electrode (3) and the housing (2) is arranged, and that the voltage switching element (7) has a distance from the arc combustion chamber (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen Überspannungsableiter zum Einsatz in der Stromversorgung von Niederspannungsnetzen, mit einem metallischen Gehäuse, mit zwei einander axial gegenüberliegenden Elektroden, mit einer im Inneren des Gehäuses zwischen den beiden Elektroden ausgebildeten Lichtbogenbrennkammer und mit einer zumindest ein resistives Zündelement und ein Spannungsschaltelement aufweisenden Zündhilfe, wobei das Zündelement mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung steht und auf der einen Seite mit dem Gehäuse und auf der anderen Seite mit der zweiten Elektrode elektrisch leitend verbunden ist, wobei das Spannungsschaltelement auf der einen Seite mit der ersten Elektrode und auf der anderen Seite mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden ist und wobei zwischen den beiden Elektroden eine Funkenstrecke ausgebildet ist, so dass beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen in der Lichtbogenbrennkammer entsteht.The invention relates to a surge arrester for use in the supply of low-voltage networks, comprising a metallic housing, with two axially opposing electrodes, with an arc combustion chamber formed in the interior of the housing between the two electrodes and with a starting aid having at least one resistive ignition element and a voltage switching element, wherein the ignition element is in communication with the arc combustion chamber and is electrically connected on one side to the housing and on the other side to the second electrode, wherein the voltage switching element on one side with the first electrode and on the other side with the housing is electrically conductively connected and wherein between the two electrodes, a spark gap is formed, so that when igniting the spark gap between the two electrodes, an arc is formed in the arc combustion chamber.

In Niederspannungsnetzen werden zum Schutz vor Überspannungen häufig Überspannungsableiter auf Basis von Funkenstrecken eingesetzt, d. h. Überspannungsableiter deren wesentlicher Bestandteil eine zwischen zwei Elektroden ausgebildete Funkenstrecke ist, die bei einer bestimmten Überspannung anspricht, wobei beim Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden ein Lichtbogen entsteht. Da Überspannungsableiter mit Funkenstrecken auch zum Schutz vor Blitzeinschlag eingesetzt werden, können sehr hohe und steil ansteigende Ströme mit Werten bis in den dreistelligen kA-Bereich über die Funkenstrecke fließen. Insbesondere Überspannungsableiter, die als Blitzstromableiter für den Einsatz zwischen einem Neutralleiter N und dem Potentialausgleich PE bzw. einem PE-Leiter vorgesehen sind, müssen dabei über ein sehr hohes Stoßstromableitvermögen von bis zu 100 kA 10/350 μs verfügen.In low-voltage networks surge arresters based on spark gaps are often used to protect against overvoltages, d. H. Surge arresters whose essential component is a spark gap formed between two electrodes, which responds at a certain overvoltage, wherein an arc is produced when the spark gap between the two electrodes is ignited. Since surge arresters with spark gaps are also used to protect against lightning strikes, very high and steeply rising currents with values of up to the three-digit kA range can flow over the spark gap. In particular, surge arresters, which are provided as lightning current arresters for use between a neutral conductor N and the equipotential bonding PE or a PE conductor, must have a very high surge current capability of up to 100 kA 10/350 μs.

Da Überspannungsableiter mit einer Funkenstrecke als Ableiter eine relativ hohe und auch nicht sonderlich konstante Ansprechspannung haben, werden zur Zündung der Funkenstrecke häufig Zündhilfen verwendet, die mindestens eine Zündelektrode aufweisen. Die Zündelektrode wird dabei über einen externen Schaltkreis mit einem Potential verbunden, das sich von den an den beiden anderen Elektroden, den Hauptelektroden, anliegenden Potentialen unterscheidet. Die Zündelektrode ist in der Regel mit sehr geringem Abstand zu einer der beiden Hauptelektroden angeordnet, wobei es aufgrund der so realisierten Trennstrecke zunächst zu einem Zünden der zwischen der Zündelektrode und der zugeordneten Hauptelektrode gebildeten Zündfunkenstrecke kommen muss, bevor ein Strom fließt und es danach, aufgrund des beim Zünden der Zündfunkenstrecke entstehenden Plasmas, zum Zünden der Hauptfunkenstrecke zwischen den beiden Hauptelektroden kommt.Since surge arresters with a spark gap as arrester have a relatively high and not very constant response voltage, ignition aids are frequently used to ignite the spark gap, which have at least one ignition electrode. The ignition electrode is thereby connected via an external circuit to a potential which differs from the potentials applied to the other two electrodes, the main electrodes. The ignition electrode is usually arranged with a very small distance to one of the two main electrodes, wherein it must first come to ignite the spark gap formed between the ignition electrode and the associated main electrode due to the separation path thus realized before a current flows and thereafter, due of the resulting when igniting the spark gap plasma to ignite the main spark gap between the two main electrodes comes.

Die DE 10 2004 006 988 A1 offenbart eine derartige Überspannungsschutzeinrichtung auf Funkenstreckenbasis mit einer Zündhilfe, wobei die Zündhilfe eine impedanzbehaftete Zündelektrode und ein dazu in Reihe geschaltetes Spannungsschaltelement aufweist. Das Spannungsschaltelement ist auf der einen Seite mit der ersten Hauptelektrode und auf der anderen Seite mit der Zündelektrode verbunden, die mit geringem Abstand von der zweiten Hauptelektroden im Gehäuse angeordnet ist. Dadurch ergeben sich zwei Teilfunkenstrecken, die unterschiedlich ausgelegt sind. Nach dem Zünden der ersten Teilfunkenstrecke zwischen der Zündelektrode und der zweiten Hauptelektrode kommt es dann aufgrund des durch den anstehenden Lichtbogen innerhalb des Lichtbogenbrennraums vorhandenen Plasmas zu einer Zündung der Hauptfunkenstrecken zwischen den beiden Hauptelektroden.The DE 10 2004 006 988 A1 discloses such an overvoltage protection device on a spark gap basis with an ignition aid, wherein the ignition aid has an impedance-related ignition electrode and a voltage switching element connected in series therewith. The voltage switching element is connected on one side to the first main electrode and on the other side to the ignition electrode, which is arranged at a small distance from the second main electrodes in the housing. This results in two partial spark gaps, which are designed differently. After the ignition of the first partial spark gap between the ignition electrode and the second main electrode, ignition of the main spark gaps between the two main electrodes then occurs due to the plasma present within the arc chamber due to the pending arc.

Aus der DE 103 38 835 A1 ist ein eingangs beschriebener Überspannungsableiter bekannt, bei dem der Abstand zwischen den beiden Elektroden so groß gewählt ist, dass die Lichtbogenspannung größer als die erwartete Netzspannung ist. Dadurch soll das Auftreten eines Netzfolgestromes verhindert werden. Damit die Ansprechspannung dieses Überspannungsableiters durch den relativ großen Abstand der beiden Elektroden der Funkenstrecke nicht zu groß ist, ist eine Zündhilfe vorgesehen, durch die die gewünschte Ansprechspannung des Überspannungsableiters eingestellt werden kann.From the DE 103 38 835 A1 is a surge arrester described above, in which the distance between the two electrodes is chosen so large that the arc voltage is greater than the expected mains voltage. This should prevent the occurrence of a follow-up current. Thus, the response of this surge arrester is not too large by the relatively large distance between the two electrodes of the spark gap, a starting aid is provided by the desired response voltage of the surge arrester can be adjusted.

Bei dem aus der DE 103 38 835 A1 bekannten Überspannungsableiter weist die Zündhilfe ein resistives Zündelement, ein Spannungsschaltelement und eine Zündelektrode auf. Die Zündelektrode und das Zündelement sind dabei derart innerhalb des metallischen Gehäuses angeordnet, dass sie mit der Lichtbogenbrennkammer, die sie koaxial umgeben, in Verbindung stehen. Das Spannungsschaltelement ist dagegen außerhalb des Gehäuses angeordnet, so dass es nicht den beim Zünden der Funkenstrecke und beim Anstehen eines Lichtbogens in der Lichtbogenbrennkammer auftretenden hohen Drücken und Temperarturen ausgesetzt ist. Beim Auftreten einer Überspannung, die größer als die Ansprechspannung des Spannungsschaltelements ist, fließt zunächst ein Strom vom ersten Anschluss des Überspannungsableiters über das außerhalb des metallischen Gehäuses angeordnete Spannungsschaltelement und das metallischen Gehäuse zur Zündelektrode. Da die Zündelektrode über das resistive Zündelement mit der zugeordneten Elektrode in Berührung steht, zwischen der Zündelektrode und der zugeordneten Elektrode somit keine Trennstrecke ausgebildet ist, fließt der Strom von der Zündelektrode über das Zündelement zur zugeordneten Hauptelektrode.In the from the DE 103 38 835 A1 known surge, the ignition aid has a resistive ignition element, a voltage switching element and an ignition electrode. The ignition electrode and the ignition element are arranged inside the metallic housing in such a way that they are in communication with the arc combustion chamber which surrounds them coaxially. On the other hand, the voltage switching element is arranged outside the housing, so that it is not exposed to the high pressures and temperatures occurring when the spark gap is ignited and when an arc occurs in the arc combustion chamber. When an overvoltage occurs which is greater than the response voltage of the voltage switching element, first of all a current flows from the first terminal of the surge arrester via the voltage switching element arranged outside the metallic housing and the metallic housing to the ignition electrode. Since the ignition electrode is in contact with the associated electrode via the resistive ignition element, thus no separating gap is formed between the ignition electrode and the associated electrode, the current flows from the ignition electrode via the ignition element to the associated main electrode.

Der Stromfluss über das Zündelement führt dabei zu einer Entladung an der Oberfläche des Zündelements, so dass in dem an das Zündelement angrenzenden Zündbereich ionisiertes Gas erzeugt wird, das sich anschließend in der Lichtbogenbrennkammer ausbreitet. Ist die Lichtbogenbrennkammer ausreichend mit ionisiertem Gas gefüllt, wodurch die Durchbruchspannung zwischen den beiden Elektroden herabgesetzt ist, so kommt es zu einem Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden. Der abzuleitende Stoßstrom wird dann nicht mehr über die Bauteile der Zündhilfe sondern über den zwischen den beiden Elektroden ausgebildeten Lichtbogen abgeleitet.The current flow through the ignition element leads to a discharge on the surface of the ignition element, so that ionized gas is generated in the ignition region adjacent to the ignition element, which then propagates in the arc combustion chamber. If the arc combustion chamber is sufficiently filled with ionized gas, whereby the breakdown voltage between the two electrodes is reduced, there is an ignition of the spark gap between the two electrodes. The surge current to be derived is then no longer dissipated via the components of the ignition aid but via the arc formed between the two electrodes.

Je länger es dauert, bis die Funkenstrecke zündet, desto mehr Strom fließt über die Zündhilfe, so dass die Bauteile der Zündhilfe, insbesondere das Spannungsschaltelement, entsprechend stark ausgelegt werden müssen, um eine Beschädigung der Bauteile zu vermeiden. Um bei einer Überlastung der Bauteile der Zündhilfe oder an deren Lebensdauerende eine Gefährdung der Umgebung des Überspannungsableiters, insbesondere der in der Nähe zum Überspannungsableiters angeordneten Bauteile, zu vermeiden, werden häufig Abtrennvorrichtungen eingesetzt. Diese sollen den Überspannungsableiter rechtzeitig abschalten, bevor sich die Bauteile des Überspannungsableiters, insbesondere die Bauteile der Zündhilfe, zu stark erhitzen und es zu einem Aufbrennen des Überspannungsableiters kommt. Diese zusätzlichen Maßnahmen benötigen zusätzlichen Bauraum und sind mit zusätzlichem Aufwand und damit auch mit zusätzlichen Kosten verbunden.The longer it takes for the spark gap to ignite, the more current flows through the starting aid, so that the components of the starting aid, in particular the voltage switching element, must be designed correspondingly strong in order to avoid damage to the components. In order to avoid an overload of the components of the ignition or at the end of its life a threat to the environment of the surge arrester, in particular the arranged in the vicinity of the surge arrester components, separation devices are often used. These are intended to switch off the surge arrester in good time before the components of the surge arrester, in particular the components of the starting aid, overheat and the overvoltage arrester burns up. These additional measures require additional space and are associated with additional effort and thus with additional costs.

Ein ähnlicher Überspannungsableiter mit einer ein resistives Zündelement, eine Zündelektrode und ein Spannungsschaltelement aufweisenden Zündhilfe ist auch aus der DE 10 2007 015 364 A1 bekannt. Auch bei diesem Überspannungsableiter sind das Zündelement und die Zündelektrode innerhalb und das Spannungsschaltelement außerhalb des Gehäuses angeordnet. Der aus der DE 10 2007 015 364 A1 bekannte Überspannungsableiter weist zusätzlich einen dünnen Metallstreifen als Sicherung auf, der innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und das Gehäuse elektrisch leitend mit der Zündelektrode verbindet. Durch die Anordnung der Sicherung, die bei Anliegen eines bestimmten Kurzschlussstromes anspricht, wird eine Beschädigung des Zündkreises durch den Kurzschlussstrom verhindert.A similar surge arrester with a resistive ignition element, an ignition electrode and a voltage switching element having ignition aid is also known from DE 10 2007 015 364 A1 known. Also in this surge arrester the ignition element and the ignition electrode are arranged inside and the voltage switching element outside of the housing. The from the DE 10 2007 015 364 A1 known surge arrester additionally has a thin metal strip as a fuse, which is arranged within the housing and connects the housing in an electrically conductive manner with the ignition electrode. The arrangement of the fuse, which responds to the presence of a specific short-circuit current, damage to the ignition circuit is prevented by the short-circuit current.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2013 225 835 A1 ist eine Reihenfunkenstrecke bestehend aus einer ersten Funkenstrecke und einer zweiten Funkenstrecke bekannt, wobei beide Funkenstrecken über eine Zündelektrode verfügen. Die beiden Zündelektroden sind dabei über eine Schaltkreis miteinander verbunden, der aus einer Reihenschaltung eines Gasableiters und eines Varistors besteht.From the post-published DE 10 2013 225 835 A1 is a series spark gap consisting of a first spark gap and a second spark gap known, both spark gaps have an ignition electrode. The two ignition electrodes are connected to each other via a circuit consisting of a series connection of a gas arrester and a varistor.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs beschriebenen Überspannungsableiter derart weiterzuentwickeln, dass die zuvor genannten Nachteile nach Möglichkeit vermieden werden. Insbesondere sollen dabei das Risiko einer Gefährdung der Umgebung des Überspannungsableiters bei einer Beschädigung oder Überlastung des Überspannungsableiters bzw. dessen Bauteile weiter reduziert werden.The present invention is therefore based on the object to further develop a surge arrester described above such that the aforementioned disadvantages are avoided as far as possible. In particular, the risk of a risk to the environment of the surge arrester in the event of damage or overloading of the surge arrester or its components should be further reduced.

Diese Aufgabe ist bei dem eingangs beschriebenen Überspannungsableiter mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Spannungsschaltelement innerhalb des metallischen Gehäuses zwischen der ersten Elektrode und dem Gehäuse angeordnet ist, und dass das Spannungsschaltelement einen Abstand zur Lichtbogenbrennkammer aufweist.This object is achieved in the above-described surge arrester with the features of claim 1, characterized in that the voltage switching element is disposed within the metallic housing between the first electrode and the housing, and that the voltage switching element has a distance from the arc combustion chamber.

Durch die Anordnung des Spannungsschaltelements zwischen der ersten Elektrode und dem Gehäuse wird zunächst erreicht, dass das Spannungsschaltelement innerhalb des Gehäuses des Überspannungsableiters integriert ist. Falls es zu einer Beschädigung des Spannungsschaltelements, beispielsweise einem Aufbrennen aufgrund einer starken Überlastung kommt, so wird eine Gefährdung der Umgebung des Überspannungsableiters dadurch verhindert, dass auch das Spannungsschaltelement innerhalb des metallischen Gehäuses angeordnet ist. Durch die Anordnung des Spannungsschaltelements mit Abstand zur Lichtbogenbrennkammer steht das Spannungsschaltelement nicht in direktem Kontakt zur Lichtbogenbrennkammer, was zu einer Reduzierung der thermischen Belastung des Spannungsschaltelements beim Anstehen eines Lichtbogens zwischen den beiden Elektroden führt. Als Spannungsschaltelement wird dabei vorzugsweise ein Gasableiter (GDT) verwendet. Daneben kann jedoch beispielsweise auch eine Kombination eines Gasableiters und eines Varistors als Spannungsschaltelement verwendet werden.By arranging the voltage switching element between the first electrode and the housing is first achieved that the voltage switching element is integrated within the housing of the surge arrester. If there is damage to the voltage switching element, such as a burning due to a strong overload, a risk to the environment of the surge arrester is prevented by the fact that the voltage switching element is disposed within the metallic housing. By arranging the voltage switching element at a distance from the arc combustion chamber, the voltage switching element is not in direct contact with the arc combustion chamber, which leads to a reduction of the thermal load of the voltage switching element in the presence of an arc between the two electrodes. As a voltage switching element while a gas arrester (GDT) is preferably used. In addition, however, for example, a combination of a gas arrester and a varistor can be used as the voltage switching element.

Dadurch, dass das Spannungsschaltelement innerhalb des metallischen Gehäuses zwischen der ersten Elektrode und dem Gehäuse angeordnet ist, ist darüber hinaus der elektrische Anschluss des Spannungsschaltelements sowie die Realisierung der elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Spannungsschaltelement und dem Zündelement besonders einfach über das metallische Gehäuse möglich. Außerdem führt die Integration des Spannungsschaltelements in das Gehäuse und die dadurch erfolgt räumlich enge Anordnung der Bauelemente zueinander zu geringeren induktiv bedingten Spannungsanteilen.The fact that the voltage switching element is disposed within the metallic housing between the first electrode and the housing, moreover, the electrical connection of the voltage switching element and the realization of the electrically conductive connection between the voltage switching element and the ignition element is particularly simple on the metallic housing possible. In addition, the integration of the voltage switching element leads into the housing and thereby spatially close arrangement of the components to each other to lower inductively caused voltage components.

Auch wenn grundsätzlich zwischen dem Spannungsschaltelement und der ersten Elektrode sowie zwischen dem Spannungsschaltelement und dem Gehäuse noch weitere, elektrisch leitfähige Bauteile angeordnet sein können, so ist vorteilhafterweise das Spannungsschaltelement auf der einen Seite direkt mit der ersten Elektrode und auf der anderen Seite direkt mit dem metallischen Gehäuse verbunden. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, dass der erste Anschluss des Spannungsschaltelements die erste Elektrode und der zweite Anschluss des Spannungsschaltelements das Gehäuse kontaktiert. Durch den Verzicht auf weitere Bauteile wird die Anordnung des Spannungsschaltelements innerhalb des Gehäuses auch bei einer kompakten Bauweise des Überspannungsableiters vereinfacht.Although in principle between the voltage switching element and the first electrode and between the voltage switching element and the housing further, electrically conductive components may be arranged, so advantageously the voltage switching element on the one hand directly to the first electrode and on the other side directly to the metallic Housing connected. For this purpose, it is preferably provided that the first terminal of the voltage switching element contacts the first electrode and the second terminal of the voltage switching element contacts the housing. By dispensing with further components, the arrangement of the voltage switching element within the housing is simplified even with a compact design of the surge arrester.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters ist zumindest die erste Elektrode im Längsschnitt näherungsweise T-förmig ausgebildet, wobei die Elektrode einen im Inneren des Gehäuses angeordneten ersten Abschnitt, der der anderen Elektrode gegenüberliegt, und einen aus dem Gehäuse herausragenden zweiten Abschnitt aufweist. Der erste Abschnitt weist dabei eine größere Querschnittsfläche als der zweite Abschnitt auf, der als Anschlussbereich für die Elektrode dient. Bei einer derartigen Elektrode ist das Spannungsschaltelement auf der der Lichtbogenbrennkammer abgewandten Seite des ersten Abschnitts angeordnet, so dass das Spannungsschaltelement durch den größeren ersten Abschnitt der ersten Elektrode zumindest teilweise von der Lichtbogenbrennkammer abgeschirmt ist. Aus Sicht der Lichtbogenbrennkammer befindet sich das Spannungsschaltelement somit hinter dem ersten Abschnitt der ersten Elektrode.According to an advantageous embodiment of the surge arrester according to the invention, at least the first electrode is approximately T-shaped in longitudinal section, wherein the electrode has a disposed in the interior of the housing first portion which is opposite to the other electrode, and protruding from the housing second portion. The first section has a larger cross-sectional area than the second section, which serves as a connection region for the electrode. In such an electrode, the voltage switching element is arranged on the side facing away from the arc combustion chamber side of the first portion, so that the voltage switching element is at least partially shielded by the larger first portion of the first electrode of the arc combustion chamber. From the perspective of the arc combustion chamber, the voltage switching element is thus behind the first section of the first electrode.

Zuvor ist ausgeführt worden, dass zumindest die erste Elektrode im Längsschnitt näherungsweise T-förmig ausgebildet ist. Vorzugsweise sind beide Elektroden im Längsschnitt näherungsweise T-förmig und rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei die Form beider Elektroden vorzugsweise gleich ist. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau des Überspannungsableiters und insbesondere die Herstellung der beiden Elektroden.It has previously been stated that at least the first electrode is approximately T-shaped in longitudinal section. Preferably, both electrodes are approximately T-shaped in the longitudinal section and rotationally symmetrical, wherein the shape of both electrodes is preferably the same. This simplifies the structure of the surge arrester and in particular the production of the two electrodes.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Zündhilfe noch eine Zündelektrode auf, die ebenso wie das Zündelement mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung steht und auf der der zweiten Elektrode abgewandten Seite des Zündelements angeordnet ist. Die Zündelektrode ist dabei über das metallische Gehäuse mit dem Spannungsschaltelement elektrisch leitend verbunden. Beim Zünden des Spannungsschaltelements fließt zunächst ein Strom von der ersten Elektrode über das durchgeschaltete Spannungsschaltelement, das metallische Gehäuse, die Zündelektrode und das Zündelement zur zweiten Elektrode. Die Zündelektrode sorgt dabei dafür, dass der Strom im Wesentlichen nur über die an die Lichtbogenbrennkammer angrenzende Oberfläche des Zündelements und nicht durch das ganze Zündelement fließt. Dabei führt der Stromfluss über die Oberfläche des Zündelements aufgrund der geringen Stromtragfähigkeit zumindest der mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung stehenden Oberfläche des Zündelements zu Entladungen, was zu einer Ionisierung der Lichtbogenbrennkammer führt. Hierdurch wird die Durchbruchspannung zwischen den beiden Elektroden reduziert, so dass es dann zu einem Zünden der Funkenstrecke zwischen den beiden Elektroden kommt. Der abzuleitende Stoßstrom fließt dann nicht mehr über die Zündhilfe sondern über den zwischen den beiden Elektroden anstehenden Lichtbogen.According to a further advantageous embodiment of the invention, the ignition aid also has an ignition electrode which, like the ignition element, is connected to the arc combustion chamber and is arranged on the side of the ignition element facing away from the second electrode. The ignition electrode is electrically conductively connected to the voltage switching element via the metallic housing. When the voltage switching element is ignited, a current initially flows from the first electrode via the through-connected voltage switching element, the metallic housing, the ignition electrode and the ignition element to the second electrode. In this case, the ignition electrode ensures that the current essentially flows only via the surface of the ignition element adjacent to the arc combustion chamber and not through the entire ignition element. Due to the low current carrying capacity of at least the surface of the ignition element in communication with the arc combustion chamber, the flow of current across the surface of the ignition element leads to discharges, which leads to ionization of the arc combustion chamber. As a result, the breakdown voltage between the two electrodes is reduced, so that it then comes to an ignition of the spark gap between the two electrodes. The surge current to be dissipated then no longer flows via the ignition aid but via the arc present between the two electrodes.

Da bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter das Gehäuse aus Metall, insbesondere aus Stahl besteht, muss sichergestellt werden, dass es über das metallische Gehäuse nicht zu einer elektrischen Verbindung zwischen den beiden Elektroden kommt. Hierzu ist in dem Gehäuse vorzugsweise ein zylinderförmiger Isolierkörper angeordnet, der eine sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckende Bohrung aufweist, in die die beiden Elektroden mit ihrer der Lichtbogenbrennkammer zugewandten Stirnseite jeweils hineinragen. Die beiden Elektroden sind dabei durch einen inneren Abschnitt des Isolierkörpers voneinander beabstandet, der eine radiale Begrenzung der Lichtbogenbrennkammer bildet.Since in the surge arrester according to the invention the housing consists of metal, in particular of steel, it must be ensured that there is no electrical connection between the two electrodes via the metallic housing. For this purpose, a cylindrical insulating body is preferably arranged in the housing, which has a bore extending in the longitudinal direction of the housing into which the two electrodes each protrude with their side facing the arc combustion chamber end face. The two electrodes are spaced apart from each other by an inner portion of the insulator, which forms a radial boundary of the arc combustion chamber.

Darüber hinaus ist in dem Isolierkörper eine erste Ausnehmung für das Zündelement und ggf. für die Zündelektrode und eine zweite Ausnehmung für das Spannungsschaltelement ausgebildet. Durch die Ausbildung der ersten Ausnehmung wird gewährleistet, dass das Zündelement und ggf. die Zündelektrode einerseits das metallische Gehäuse kontaktieren und andererseits mit der Lichtbogenbrennkammer in Verbindung stehen. Bei dem Überspannungsableiter wird die Lichtbogenbrennkammer somit in axialer Richtung von den einander gegenüber liegenden Elektroden und in radialer Richtung von dem Isolierkörper bzw. im Bereich der ersten Ausnehmung von der Stirnseite des Zündelements und ggf. der Stirnseite der Zündelektrode begrenzt. Die zweite Ausnehmung ist derart ausgebildet, dass das Spannungsschaltelement zumindest teilweise von der Ausnehmung aufgenommen wird bzw. in die Ausnehmung hineinragt. Dadurch kann die Baugröße des Überspannungsableiters reduziert werden.In addition, a first recess for the ignition element and possibly for the ignition electrode and a second recess for the voltage switching element is formed in the insulating body. The formation of the first recess ensures that the ignition element and possibly the ignition electrode, on the one hand, contact the metallic housing and, on the other hand, are in communication with the arc combustion chamber. In the case of the surge arrester, the arc combustion chamber is thus delimited in the axial direction by the electrodes lying opposite one another and in the radial direction by the insulating body or in the region of the first recess by the end face of the ignition element and optionally the end face of the ignition electrode. The second recess is formed such that the voltage switching element is at least partially received by the recess or projects into the recess. As a result, the size of the surge arrester can be reduced.

Wie zuvor bereits ausgeführt worden ist, sind gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters beide Elektroden im Längsschnitt näherungsweise T-förmig ausgebildet, wobei beide Elektroden jeweils zwei Abschnitt mit unterschiedlichen Querschnittsflächen aufweisen. Zwischen den ersten Abschnitten der Elektroden ist dabei die Lichtbogenbrennkammer ausgebildet während die zweiten Abschnitte als Anschlüsse an den Stirnseiten aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Zur Gewährleistung einer dauerhaften und sicheren Isolierung zwischen den aus dem Gehäuse herausgeführten Abschnitten der beiden Elektroden und dem metallischen Gehäuse sind zumindest die zweiten Abschnitte der Elektroden jeweils von einer beidseitig offenen Isolierhülle umgeben. Die beiden Isolierhüllen sind dabei an die Form der Elektroden angepasst, so dass die Isolierhüllen vorzugsweise auch einen die ersten Abschnitte der Elektroden zumindest teilweise umgebenden erweiterten Bereich aufweisen. As has already been stated above, according to a preferred embodiment of the surge arrester according to the invention, both electrodes are approximately T-shaped in longitudinal section, with both electrodes each having two sections with different cross-sectional areas. In this case, between the first sections of the electrodes, the arc combustion chamber is formed while the second sections are led out of the housing as connections on the end faces. To ensure a permanent and secure insulation between the led out of the housing portions of the two electrodes and the metallic housing at least the second portions of the electrodes are each surrounded by an insulating sleeve open on both sides. The two insulating sheaths are adapted to the shape of the electrodes, so that the insulating sheath preferably also have an extended region at least partially surrounding the first portions of the electrodes.

Damit trotz der die erste Elektrode umgebenden Isolierhülle das Spannungsschaltelement die erste Elektrode kontaktieren kann, ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die die erste Elektrode umgebende Isolierhülle eine entsprechende Ausnehmung aufweist, so dass das Spannungsschaltelement die erste Elektrode, insbesondere dessen ersten Abschnitt, kontaktiert, wenn das Spannungsschaltelement in die Ausnehmung eingesetzt ist. Die Ausnehmung in der Isolierhülle ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass sie zusammen mit der zweiten Ausnehmung im Isolierkörper als Aufnahme für das Spannungsschaltelement dient. Die Isolierhülle ist vorzugsweise so ausgebildet, dass sie die Elektrode außer im Bereich der Ausnehmung radial umgibt.Thus, in spite of the insulating surrounding the first electrode surrounding the voltage switching element can contact the first electrode, it is advantageously provided that the insulating surrounding the first electrode has a corresponding recess, so that the voltage switching element, the first electrode, in particular the first portion contacted, when the voltage switching element is inserted into the recess. The recess in the insulating sleeve is preferably formed so that it serves as a receptacle for the voltage switching element together with the second recess in the insulating body. The insulating sheath is preferably designed such that it radially surrounds the electrode except in the region of the recess.

Um die Montage und die Herstellung des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters zu vereinfachen, ist das Gehäuse vorzugsweise mehrteilig ausgebildet, wobei es ein zylinder- oder topfförmiges erstes Gehäuseteil und zumindest einen Gehäusedeckel aufweist, der vorzugsweise mit dem ersten Gehäuseteil verschraubt ist. Ist das erste Gehäuseteil topfförmig ausgebildet, so weist das Gehäuse lediglich einen Gehäusedeckel auf, der vorzugsweise ein Außengelände aufweist, mit dem der Gehäusedeckel in ein entsprechendes Innengewinde des topfförmigen ersten Gehäuseteils eingeschraubt werden kann. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn das Gehäuse ein zylinderförmiges erstes Gehäuseteil und zwei Gehäusedeckel aufweist, die an den beiden gegenüberliegenden offenen Stirnseiten in das zylinderförmige Gehäuseteil eingeschraubt sind. Hierdurch wird die Montage des Überspannungsableiters weiter erleichtert und es können ggf. auftretende Fertigungstoleranzen der übrigen Bauteile des Überspannungsableiters ausgeglichen werden, wobei sichergestellt ist, dass eine gute und dauerhafte elektrische Verbindung des Spannungsschaltelements sowohl mit der ersten Elektrode als auch mit dem Gehäuse gegeben ist.In order to simplify the assembly and manufacture of the surge arrester according to the invention, the housing is preferably designed in several parts, wherein it has a cylindrical or cup-shaped first housing part and at least one housing cover, which is preferably screwed to the first housing part. If the first housing part is pot-shaped, then the housing has only one housing cover, which preferably has an outer area with which the housing cover can be screwed into a corresponding internal thread of the cup-shaped first housing part. However, it is particularly preferred if the housing has a cylindrical first housing part and two housing cover, which are screwed into the cylindrical housing part at the two opposite open end faces. As a result, the mounting of the surge arrester is further facilitated and possibly occurring manufacturing tolerances of the other components of the surge arrester can be compensated, it being ensured that a good and permanent electrical connection of the voltage switching element is provided both with the first electrode and with the housing.

Da bei dem erfindungsgemäßen Überspannungsableiter das Gehäuse aus Metall besteht und nach dem Durchschalten des Spannungsschaltelements gewollt zunächst ein Strom vom Spannungsschaltelement über das Gehäuse zum Zündelement fließt, ist der Überspannungsableiter bzw. das metallische Gehäuse noch von einem Außengehäuse aus nicht leitendem Material, insbesondere Kunststoff umgeben. Das Außengehäuse kann dabei je nach Anwendungsfall nur einen Überspanngsableiter oder auch mehrere Überspannungsableiter aufnehmen.Since in the surge arrester according to the invention, the housing consists of metal and after switching the voltage switching element intentionally flows first from the voltage switching element via the housing to the ignition element, the surge arrester or the metallic housing is still surrounded by an outer housing of non-conductive material, in particular plastic. Depending on the application, the outer housing can only accommodate one overvoltage arrester or several surge arresters.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen Überspannungsableiter auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenIn particular, there are now a variety of ways to design and develop the surge arrester according to the invention. Reference is made to both the claims subordinate to claim 1, as well as to the following description of a preferred embodiment in conjunction with the drawings. In the drawing show

1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Überspannungsableiter und 1 a longitudinal section through a surge arrester according to the invention and

2 eine Explosionsdarstellung des Überspannungsableiters gemäß 1. 2 an exploded view of the surge arrester according to 1 ,

Die beiden Figuren zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters 1, wobei in 1 ein Längsschnitt durch den zusammengebauten Überspannungsableiter 1 und in 2 eine Explosionsdarstellung des Überspannungsableiters 1 dargestellt ist. Der erfindungsgemäße Überspannungsableiter 1 ist insbesondere für den Einsatz zwischen einem Neutralleiter N und dem Potentialausgleich PE vorgesehen, so dass der Überspannungsableiter 1 ein Stoßstromableitvermögen von bis zu 100 kA 10/350 μs aufweist. Darüber können Netzfolgeströme bis ca. 100 A sicher gelöscht werden.The two figures show a preferred embodiment of the surge arrester according to the invention 1 , where in 1 a longitudinal section through the assembled surge arrester 1 and in 2 an exploded view of the surge arrester 1 is shown. The surge arrester according to the invention 1 is intended in particular for use between a neutral conductor N and the equipotential bonding PE, so that the surge arrester 1 has a surge current capability of up to 100 kA 10/350 μs. This can be used to safely delete line sequence currents up to approx. 100 A.

Der Überspannungsableiter 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 2 auf, das aus Metall, vorzugsweise aus Stahl besteht. Das Gehäuse 2 ist dabei mehrteilig ausgebildet, weist nämlich ein zylinderförmiges erstes Gehäuseteil 2a und zwei Gehäusedeckel 2b, 2c auf, die an den beiden gegenüberliegenden offenen Stirnseiten des zylinderförmigen ersten Gehäuseteils 2a in dieses eingeschraubt sind. Hierdurch wird ein druckfestes und gleichzeitig sehr kompaktes Gehäuse 2 zur Verfügung gestellt. Neben dem dargestellten dreiteiligen Gehäuse kann das Gehäuse auch nur aus zwei Teilen bestehen, nämlich einem topfförmigen ersten Gehäuseteil und nur einem Gehäusedeckel. Im Vergleich zu dem dargestellten dreiteiligen Gehäuse 2 mit zwei Gehäusedeckeln 2b, 2c ist dann der Gehäusedeckel 2c einstückig mit dem ersten Gehäuseteil ausgebildet sein.The surge arrester 1 has a cylindrical housing 2 on, which consists of metal, preferably steel. The housing 2 is designed in several parts, namely, has a cylindrical first housing part 2a and two housing covers 2 B . 2c on, at the two opposite open end faces of the cylindrical first housing part 2a screwed into this. This results in a pressure-resistant and at the same time very compact housing 2 made available. In addition to the illustrated three-part housing, the housing may consist of only two parts, namely a cup-shaped first housing part and only one housing cover. Compared to the illustrated three-part housing 2 with two housing covers 2 B . 2c is then the housing cover 2c be formed integrally with the first housing part.

Im Inneren des Gehäuses 2 sind zwei einander axial gegenüberliegende Elektroden 3, 4 angeordnet, die mit ihren einander gegenüberliegenden Stirnseiten die im Gehäuse 2 ausgebildete Lichtbogenbrennkammer 5 axial begrenzen, so dass zwischen den beiden Elektroden 3, 4 eine Funkenstrecke ausgebildet ist. Der Abstand der beiden Elektroden 3, 4 voneinander und damit die Erstreckung der Lichtbogenbrennkammer 5 in Längsrichtung des Gehäuses 2 beträgt bei dem dargestellten Überspannungsableiter 1 nicht mehr als 1 mm, vorzugsweise nur etwa 0,8 mm.Inside the case 2 are two axially opposed electrodes 3 . 4 arranged, with their opposite end faces in the housing 2 trained arc combustion chamber 5 axially limit, so that between the two electrodes 3 . 4 a spark gap is formed. The distance between the two electrodes 3 . 4 from each other and thus the extension of the arc combustion chamber 5 in the longitudinal direction of the housing 2 is in the illustrated surge arrester 1 not more than 1 mm, preferably only about 0.8 mm.

Bei dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel des Überspannungsableiters 1 sind die beiden Elektroden 3, 4 im Längsschnitt näherungsweise T-förmig ausgebildet, wie aus 1 erkennbar ist. Die beiden Elektroden 3, 4 weisen dabei einen im Inneren des Gehäuses 2 angeordneten ersten Abschnitt 3a, 4a und einen aus dem Gehäuse 2 herausragenden zweiten Abschnitt 3b, 4b auf, wobei zwischen den ersten Abschnitten 3a, 4a die Lichtbogenbrennkammer 5 ausgebildet ist und die zweiten Abschnitte 3b, 4b als Anschlüsse an den Stirnseiten des Gehäuses 2 bzw. durch entsprechende Öffnungen in den Gehäusedeckeln 2b, 2c aus dem Gehäuse 2 herausgeführt sind. Die inneren, ersten Abschnitte 3a, 4a der Elektroden 3, 4 weisen eine größere Querschnittsfläche, d. h. einen größeren Durchmesser als die zweiten Abschnitte 3b, 4b auf, wobei sich der Durchmesser der ersten Abschnitte 3a, 4a von den zweiten Abschnitten 3b, 4b in Richtung der Gehäusemitte sogar noch etwas erweitert, d. h. die ersten Abschnitte 3a, 4a sind leicht konisch ausgebildet. Auf die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel realisierte konische Ausbildung der ersten Abschnitte 3a, 4a kann jedoch auch verzichtet werden.In the illustrated preferred embodiment of the surge arrester 1 are the two electrodes 3 . 4 in longitudinal section approximately T-shaped, as shown 1 is recognizable. The two electrodes 3 . 4 have one inside the case 2 arranged first section 3a . 4a and one out of the case 2 outstanding second section 3b . 4b on, being between the first sections 3a . 4a the arc combustion chamber 5 is formed and the second sections 3b . 4b as connections on the front sides of the housing 2 or through corresponding openings in the housing covers 2 B . 2c out of the case 2 led out. The inner, first sections 3a . 4a the electrodes 3 . 4 have a larger cross-sectional area, ie a larger diameter than the second sections 3b . 4b on, with the diameter of the first sections 3a . 4a from the second sections 3b . 4b even slightly widened in the direction of the center of the housing, ie the first sections 3a . 4a are slightly conical. On the realized in the illustrated embodiment conical design of the first sections 3a . 4a but can also be dispensed with.

Zur Zündung der zwischen den beiden Elektroden 3, 4 ausgebildeten Funkenstrecke ist eine Zündhilfe vorgesehen, zu der gemäß dem Ausführungsbeispiel ein resistives Zündelement 6, ein Spannungsschaltelement 7 und eine Zündelektrode 8 gehören. Alle Bauteile der Zündhilfe sind dabei innerhalb des metallischen Gehäuses 2 angeordnet, wobei das Spannungsschaltelement 7, bei dem es sich vorzugsweise um einen Gasableiter handelt, mit seinem ersten Anschluss 7a die erste Elektrode 3 und mit seinem zweiten Anschluss 7b das Gehäuse 2, insbesondere den Gehäusedeckel 2b kontaktiert. Das Spannungsschaltelement 7 ist dabei auf der der Lichtbogenbrennkammer 5 abgewandten Seite des ersten Abschnitts 3a der ersten Elektrode 3 angeordnet, so dass das Spannungsschaltelement 7 einen Abstand – sowohl radial als auch axial – zur Lichtbogenbrennkammer 5 aufweist und durch den ersten Abschnitt 3a der ersten Elektrode 3 von der Lichtbogenbrennkammer 5 abgeschirmt ist. Aus Sicht der Lichtbogenbrennkammer 5 ist das Spannungsschaltelement 7 somit hinter der ersten Elektrode 3 bzw. hinter dem ersten Abschnitt 3a der ersten Elektrode 3 angeordnet.To ignite the between the two electrodes 3 . 4 formed spark gap is provided a starting aid, according to the embodiment, a resistive ignition element 6 , a voltage switching element 7 and an ignition electrode 8th belong. All components of the ignition aid are within the metallic housing 2 arranged, wherein the voltage switching element 7 , which is preferably a gas discharge, with its first port 7a the first electrode 3 and with its second connection 7b the housing 2 , in particular the housing cover 2 B contacted. The voltage switching element 7 is on the arc chamber 5 opposite side of the first section 3a the first electrode 3 arranged so that the voltage switching element 7 a distance - both radial and axial - to the arc combustion chamber 5 and through the first section 3a the first electrode 3 from the arc combustion chamber 5 is shielded. From the perspective of the arc combustion chamber 5 is the voltage switching element 7 thus behind the first electrode 3 or behind the first section 3a the first electrode 3 arranged.

Wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, bestehen die beiden Elektroden 3, 4 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur aus zwei Abschnitten, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, sondern auch aus zwei Teilen, die fest miteinander verbunden sind. Durch die zweiteilige Ausbildung der Elektroden 3, 4 besteht die Möglichkeit, für beide Teile der Elektroden 3, 4 unterschiedliche Materialien zu verwenden. Der unmittelbar an die Lichtbogenbrennkammer 5 angrenzenden und mit der Lichtbogenbrennkammer 5 in Kontakt stehende erste Teil 31, 41 kann dabei vorzugsweise aus Wolfram oder einem Verbundwerkstoff, beispielsweise einer Wolfram-Kupferlegierung und der andere, zweite Teil 32, 42 beispielsweise aus Messing bestehen. Die zweiten Teile 32, 42 dienen dabei zur Halterung der ersten Teile 31, 41, zwischen denen bei Zünden der Funkenstrecke ein Lichtbogen ansteht. Grundsätzlich können die Elektroden 3, 4 des erfindungsgemäßen Überspannungsableiters 1 jedoch auch jeweils nur aus einem Teil bestehen.As in particular from 1 it can be seen, the two electrodes exist 3 . 4 in the illustrated embodiment not only of two sections that have different diameters, but also of two parts that are firmly connected. Due to the two-part design of the electrodes 3 . 4 there is a possibility for both parts of the electrodes 3 . 4 to use different materials. The directly to the arc combustion chamber 5 adjacent and with the arc combustion chamber 5 in contact first part 31 . 41 may preferably be made of tungsten or a composite material, such as a tungsten-copper alloy and the other, second part 32 . 42 for example, consist of brass. The second parts 32 . 42 serve to hold the first parts 31 . 41 , between which an arc is present when the spark gap is ignited. In principle, the electrodes can 3 . 4 the surge arrester according to the invention 1 but also consist of only one part.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Isolation zwischen den beiden Elektroden 3, 4 ist im Gehäuse 2 des Überspannungsableiters 1 ein zylinderförmiger Isolierkörper 9 angeordnet. Der Isolierkörper 9 weist zunächst eine sich in Längsrichtung des Gehäuses 2 erstreckende Bohrung 10 auf, in die die beiden Elektroden 3, 4 teilweise hineinragen. Der Isolierkörper 9 weist außerdem einen inneren, stegartigen Abschnitt 11 und einen hülsenförmigen äußeren Abschnitt 12 auf, der in Längsrichtung des Gehäuses 2 eine deutlich größere Erstreckung als der innere Abschnitt 11 hat.To ensure sufficient insulation between the two electrodes 3 . 4 is in the case 2 the surge arrester 1 a cylindrical insulating body 9 arranged. The insulator 9 initially has a longitudinal direction of the housing 2 extending bore 10 on, in which the two electrodes 3 . 4 partially protrude. The insulator 9 also has an inner, web-like section 11 and a sleeve-shaped outer portion 12 on, in the longitudinal direction of the housing 2 a much larger extension than the inner section 11 Has.

In dem Isolierkörper 9 ist eine erste Ausnehmung 13 ausgebildet, durch die das Zündelement 6 und die Zündelektrode 8 einerseits das metallische Gehäuse 2 kontaktieren und andererseits mit der Lichtbogenbrennkammer 5 in Berührung stehen. Die Lichtbogenbrennkammer 5 wird somit außer im Bereich der Ausnehmung 13 radial von dem inneren Abschnitt 11 des Isolierkörpers 9 und im Bereich der Ausnehmung 13 von der Stirnseite des Zündelements 6 und der Stirnseite der Zündelektrode 8 begrenzt. Die Abmessungen der Ausnehmung 13 können dabei auf der dem Gehäuse 2 zugewandten Seite größer als auf der der Lichtbogenbrennkammer 5 zugewandten Seite sein, so dass die radiale Begrenzung der Lichtbogenbrennkammer 5 durch den inneren Abschnitt 11 des Isolierkörpers 9 nur auf einem kleinen Bereich unterbrochen ist.In the insulating body 9 is a first recess 13 formed by the ignition element 6 and the ignition electrode 8th on the one hand, the metallic housing 2 contact and on the other hand with the arc combustion chamber 5 in contact. The arc combustion chamber 5 is thus except in the region of the recess 13 radially from the inner portion 11 of the insulating body 9 and in the area of the recess 13 from the front side of the ignition element 6 and the face of the ignition electrode 8th limited. The dimensions of the recess 13 can do this on the case 2 facing side larger than that of the arc combustion chamber 5 be facing side, so that the radial boundary of the arc combustion chamber 5 through the inner section 11 of the insulating body 9 is interrupted only on a small area.

Neben der ersten Ausnehmung 13 weist der Isolierkörper 9 noch eine zweite Ausnehmung 14 auf, die in dem hülsenförmigen äußeren Abschnitt 12 angeordnet ist und in die das Spannungsschaltelement 7 teilweise hineinragt. Dadurch wird ermöglicht, dass das Spannungsschaltelement 7 den ersten Abschnitt 3a der ersten Elektrode 3 auf der der Lichtbogenbrennkammer 5 abgewandten Seite kontaktieren kann, auch wenn der äußere Abschnitt 12 des Isolierkörpers 9 – wie aus 1 ersichtlich – außerhalb der Ausnehmung 14 über den ersten Abschnitt 3a der ersten Elektrode 3 hinausragt.Next to the first recess 13 has the insulating body 9 still a second recess 14 in the sleeve-shaped outer section 12 is arranged and in which the voltage switching element 7 partially protruding. This allows the voltage switching element 7 the first section 3a the first electrode 3 on the arc combustion chamber 5 Can contact the opposite side, even if the outer section 12 of the insulating body 9 - like out 1 visible - outside the recess 14 over the first section 3a the first electrode 3 protrudes.

Zusätzlich zu dem Isolierkörper 9 sind noch zwei beidseitig offene Isolierhüllen 15, 16 vorgesehen, die jeweils eine Elektrode 3, 4 umgeben. Die Isolierhüllen 15, 16 sind dabei an die Form der Elektroden 3, 4 angepasst, wobei die die erste Elektrode 3 umgebende Isolierhülle 15, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, eine Ausnehmung 17 aufweist, durch die der erste Anschluss 7a des Spannungsschaltelements 7 die erste Elektrode 3 auf der der Lichtbogenbrennkammer 5 abgewandten Seite des ersten Abschnitts 3a kontaktieren kann. Die die zweite Elektrode 4 umgebende Isolierhülle 16 weist an ihrer der Lichtbogenbrennkammer 5 zugewandten Seite einen Kragen 18 auf, der axial und radial etwas übersteht und im montierten Zustand des Überspannungsableiters 1 im Bereich des äußeren Abschnitts 12 des Isolierkörpers 9 in die erste Ausnehmung 13 eingreift. Dadurch wird die Ausnehmung 13 im äußeren Abschnitt 12 des Isolierkörpers 9 bis auf den Bereich geschlossen, in dem das Zündelement 6 und die Zündelektrode 8 angeordnet sind.In addition to the insulating body 9 are still two on both sides open insulating sleeves 15 . 16 provided, each one electrode 3 . 4 surround. The insulating sleeves 15 . 16 are the shape of the electrodes 3 . 4 adapted, being the first electrode 3 surrounding insulation 15 , in particular from 2 it can be seen, a recess 17 through which the first port 7a of the voltage switching element 7 the first electrode 3 on the arc combustion chamber 5 opposite side of the first section 3a can contact. The second electrode 4 surrounding insulation 16 indicates at its the arc combustion chamber 5 facing side a collar 18 on, which protrudes axially and radially slightly and in the assembled state of the surge arrester 1 in the area of the outer section 12 of the insulating body 9 in the first recess 13 intervenes. This will make the recess 13 in the outer section 12 of the insulating body 9 closed to the area where the ignition element 6 and the ignition electrode 8th are arranged.

Der Isolierkörper 9 und die Isolierhüllen 15, 16 sorgen somit gemeinsam dafür, dass die beiden Elektroden 3, 4 gegenüber dem metallischen Gehäuse 2 ausreichend isoliert sind, wobei jedoch die gewollte elektrische Verbindung zwischen dem ersten Anschluss 7a des Spannungsschaltelements 7 und der ersten Elektrode 3 sowie zwischen dem zweiten Anschluss 7b des Spannungsschaltelements 7 und dem Gehäuse 2 ermöglicht ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind die Abmessungen des Isolierkörpers 9 und der Isolierhüllen 15, 16 so gewählt, dass sich der äußere Abschnitt 12 des Isolierkörpers 9 und die Isolierhüllen 15, 16 nach Möglichkeit in Längsrichtung des Überspannungsableiters 1 überlappen, so dass große Luft- und Kriechstrecken realisiert sind. Darüber hinaus ist durch die Ausgestaltung des Isolierkörpers 9 und der Isolierhüllen 15, 16 eine einfache Montage des Überspannungsableiters 1 möglich.The insulator 9 and the insulating sleeves 15 . 16 thus ensure together that the two electrodes 3 . 4 opposite the metallic housing 2 are sufficiently isolated, but with the desired electrical connection between the first port 7a of the voltage switching element 7 and the first electrode 3 and between the second port 7b of the voltage switching element 7 and the housing 2 is possible. How out 1 it can be seen that the dimensions of the insulating body 9 and the insulating sleeves 15 . 16 chosen so that the outer section 12 of the insulating body 9 and the insulating sleeves 15 . 16 if possible in the longitudinal direction of the surge arrester 1 overlap, so that large clearance and creepage distances are realized. In addition, by the design of the insulating body 9 and the insulating sleeves 15 . 16 a simple installation of the surge arrester 1 possible.

Claims

Surge arrester for use in the supply of low-voltage networks, with a metallic housing ( 2 ), with two axially opposite electrodes ( 3 . 4 ), with one inside the housing ( 2 ) between the two electrodes ( 3 . 4 ) formed arc combustion chamber ( 5 ) and with at least one resistive ignition element ( 6 ) and a voltage switching element ( 7 ) having ignition aid, wherein the ignition element ( 6 ) with the arc combustion chamber ( 5 ) and on one side with the housing ( 2 ) and on the other side with the second electrode ( 4 ) is electrically conductively connected, wherein the voltage switching element ( 7 ) on one side with the first electrode ( 3 ) and on the other side with the housing ( 2 ) is electrically conductively connected, and wherein between the two electrodes ( 3 . 4 ) a spark gap is formed, so that when igniting the spark gap between the two electrodes ( 3 . 4 ) an arc in the arc combustion chamber ( 5 ), characterized in that the voltage switching element ( 7 ) within the metallic housing ( 2 ) between the first electrode ( 3 ) and the housing ( 2 ), and that the voltage switching element ( 7 ) a distance to the arc combustion chamber ( 5 ) having.

Surge arrester according to claim 1, characterized in that a first terminal ( 7a ) of the voltage switching element ( 7 ) the first electrode ( 3 ) and a second connection ( 7b ) of the voltage switching element ( 7 ) the housing ( 2 ) contacted.

Surge arrester according to claim 1 or 2, characterized in that at least the first electrode ( 3 ) is formed in the longitudinal section approximately T-shaped and one inside the housing ( 2 arranged first section ( 3a ) and one out of the housing ( 2 ) outstanding second section ( 3b ), the first section ( 3a ) has a larger cross-sectional area than the second section ( 3b ), and that the voltage switching element ( 7 ) on the arc combustion chamber ( 5 ) facing away from the first section ( 3a ) is arranged.

Surge arrester according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the starting aid has an ignition electrode ( 8th ), wherein the ignition electrode ( 8th ) with the arc combustion chamber ( 5 ) and on the second electrode ( 4 ) facing away from the ignition element ( 6 ) and over the housing ( 2 ) with the voltage switching element ( 7 ) is electrically connected.

Surge arrester according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the housing ( 2 ) a cylindrical insulating body ( 9 ), which extends in the longitudinal direction of the Housing ( 2 ) extending bore ( 10 ) into which the two electrodes ( 3 . 4 ) with its the arc combustion chamber ( 5 ) facing each end protrude.

Surge arrester according to claim 5, characterized in that in the insulating body ( 9 ) a first recess ( 13 ) for the ignition element ( 6 ) and a second recess ( 14 ) for the voltage switching element ( 7 ) is trained.

Surge arrester according to claim 6 indirectly related to claim 4, characterized in that in the first recess ( 13 ) of the insulating body ( 9 ) next to the ignition element ( 6 ) also the ignition electrode ( 8th ) is arranged.

Surge arrester according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the two electrodes ( 3 . 4 ) each have a first section ( 3a . 4a ) and a second section ( 3b . 4b ), wherein between the first sections ( 3a . 4a ) the arc combustion chamber ( 5 ) and the second sections ( 3b . 4b ) as connections on the front sides of the housing ( 2 ) are led out.

Surge arrester according to Claim 8, characterized in that the electrodes ( 3 . 4 ) each of a double-sided open insulating ( 15 . 16 ) are surrounded by which the electrodes ( 3 . 4 ) opposite the housing ( 2 ) are isolated.

Surge arrester according to Claim 9, characterized in that the first electrode ( 3 ) surrounding insulating sleeve ( 15 ) a recess ( 17 ), through which the first connection ( 7a ) of the voltage switching element ( 7 ) the first electrode ( 3 ) contacted.

Surge arrester according to claim 9 or 10, each directly or indirectly related to claim 6, characterized in that the second electrode ( 4 ) surrounding insulating sleeve ( 16 ) at its the arc combustion chamber ( 5 ) facing side an axially and radially projecting collar ( 18 ), which in the first recess ( 13 ) in the insulating body ( 9 ) protrudes.

Surge arrester according to one of Claims 1 to 11, characterized in that the housing ( 2 ) is formed in several parts.