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DE102016115223A1 - Horn spark gap with deion chamber in non-blowing design - Google Patents

Horn spark gap with deion chamber in non-blowing design Download PDF

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Publication number
DE102016115223A1
DE102016115223A1 DE102016115223.4A DE102016115223A DE102016115223A1 DE 102016115223 A1 DE102016115223 A1 DE 102016115223A1 DE 102016115223 A DE102016115223 A DE 102016115223A DE 102016115223 A1 DE102016115223 A1 DE 102016115223A1
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DE
Germany
Prior art keywords
electrodes
deionkammer
horn
housing
spark gap
Prior art date
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Granted
Application number
DE102016115223.4A
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German (de)
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DE102016115223B4 (en
Inventor
Uwe Strangfeld
Stephan Hierl
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Dehn SE and Co KG
Original Assignee
Dehn and Soehne GmbH and Co KG
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Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform mit einem Isolierstoffgehäuse als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden und die Deionkammer sowie Mitteln zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung, wobei die Hörnerelektroden eine unsymmetrische Form, umfassend eine längere und eine kürzere Elektrode, aufweisen und im Zündbereich beide Elektroden nahezu parallel oder mit geringer Divergenz verlaufen. Der Lichtbogenlaufbereich ist zwischen den Elektroden in Richtung Deionkammer begrenzt. Das Gehäuse besitzt Abschnitte, welche mindestens ein Deionkammerteil aufnehmen, wobei im Gehäuse Durchbrüche oder Öffnungen vorgesehen sind und die Elektroden zum Deionkammerteil führen, so dass die Gasströmung in die Deionkammer gelangt. Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Hörnerfunkenstrecken im Gehäuse befindlich, welche getrennt herausgeführte elektrische Anschlüsse zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung der im Gehäuse integrierten Hörnerfunkenstrecken aufweisen.The invention relates to a Hörnerfunkenstrecke with Deionkammer in nichtausblasendem design with an insulating material as supporting and receiving body for the horn electrodes and the Deionkammer and means for conducting the arc gas flow, wherein the horn electrodes have an asymmetrical shape, comprising a longer and a shorter electrode, and in Ignition both electrodes almost parallel or with low divergence. The arc run range is limited between the electrodes in the direction of the deion chamber. The housing has portions which receive at least one Deionkammerteil, wherein apertures or openings are provided in the housing and the electrodes lead to the Deionkammerteil so that the gas flow passes into the Deionkammer. According to the invention at least two Hörnerfunkenstrecken are located in the housing, which have separately led out electrical connections for the optional series or parallel connection of the horn spark gaps integrated in the housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform mit einem Isolierstoffgehäuse als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden und die Deionkammer sowie Mitteln zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a Hörnerfunkenstrecke with Deionkammer in nichtausblasendem design with an insulating material as a support and receiving body for the horn electrodes and the Deionkammer and means for guiding the arc gas flow according to the preamble of claim 1.

Aus der EP 1 870 977 B1 ist eine Vorrichtung zum Schutz gegen Überspannungen vorbekannt, die aus mehreren, in Reihe geschalteten Hörnerfunkenstrecken besteht, wobei die Hörnerfunkenstrecken im Überspannungsfall simultan ausgelöst werden.From the EP 1 870 977 B1 a device for protection against overvoltages is already known, which consists of several, connected in series Hörnerfunkenstrecken, the Hörnerfunkenstrecken be triggered in the event of overvoltage simultaneously.

Die DE 10 2011 102 257 A1 zeigt eine Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform, die aus einem mehrteiligen Isolierstoffgehäuse besteht. Im Isolierstoffgehäuse sind die Hörnerelektroden und die Deionkammer befindlich. Weiterhin sind Mittel zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung vorhanden. Das dortige Isolierstoffgehäuse ist in der von den Hörnerelektroden aufgespannten Ebene geteilt und bildet eine erste sowie eine zweite Halbschale. Die Hörnerelektroden sind unsymmetrisch realisiert. Der Lichtbogenlaufbereich zwischen den Elektroden wird in Richtung Deionkammer durch ein plattenförmiges Isolierstoffmaterial begrenzt.The DE 10 2011 102 257 A1 shows a horn spark gap with Deionkammer in non-blowing design, which consists of a multi-part insulating material. In Isolierstoffgehäuse the horn electrodes and the Deionkammer are located. Furthermore, means for guiding the arc gas flow are present. The local insulating material housing is divided in the plane spanned by the horn electrodes and forms a first and a second half-shell. The horn electrodes are realized asymmetrically. The arc running area between the electrodes is limited in the direction of the Deionkammer by a plate-shaped insulating material.

Zum Stand der Technik bezüglich der Ausbildung von Hörnerfunkenstrecken mit nachgeschalteten Deionkammern sei noch auf die EP 2 631 927 A1 , die EP 1 914 850 B2 oder die DE 44 35 968 A1 verwiesen.The prior art with respect to the formation of horn spark gaps with downstream Deionkammern is still on the EP 2 631 927 A1 , the EP 1 914 850 B2 or the DE 44 35 968 A1 directed.

Die bekannten Hörnerfunkenstrecken sind in besonderem Maße zum Ableiten hoher Blitzstoßströme, aber auch zur Begrenzung und Löschung großer Netzfolgeströme geeignet. Es ist zwar bereits gelungen, vorbekannte Hörnerfunkenstreckenanordnungen mit Deionkammern in Reiheneinbaugeräte zu integrieren, jedoch ist es problematisch, durch an sich einfache Reihenoder Parallelschaltungen das Ableitvermögen bzw. das Folgestromlöschvermögen weiter zu verbessern. Eine denkbare Anordnung mehrerer Hörnerfunkenstrecken mit Lösch- bzw. Deionkammern in einem Reiheneinbaugehäuse erfordert auf jeden Fall einen höheren Platzbedarf und ist durch die Doppelung der einzelnen Komponenten kostenintensiv. Darüber hinaus beeinflussen sich die entstehenden Lichtbögen beim Zünden der Funkenstrecken, so dass ein gewünschtes, reproduzierbares Löschverhalten nicht unter allen denkbaren Bedingungen gewährleitstet ist.The known Hörnerfunkenstrecken are particularly suitable for dissipating high lightning impulse currents, but also for limiting and deleting large Netzfolgeströme. Although it has already been possible to integrate previously known Hörnerfunkenstreckenanordnungen with Deionkammern in DIN rail mounted devices, but it is problematic to further improve the Ableitvermögen or the Folgestromlöschvermögen by per se simple series or parallel circuits. A conceivable arrangement of several Hörnerfunkenstrecken with extinguishing or Deionkammern in a series housing requires in any case a larger footprint and is costly due to the duplication of the individual components. In addition, the resulting arcs affect the ignition of the spark gaps, so that a desired, reproducible erase behavior is not guaranteed under all conceivable conditions.

Aus dem Vorgenannten gilt es daher, eine weiterentwickelte, kompakte Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform anzugeben, welche zwei getrennte Funkenstreckeneinheiten aufweist, die jedoch in einem einzigen Gehäuse kompakt und quasi druckdicht als Modul zusammengefasst werden können.From the above, it is therefore necessary to provide an advanced, compact Hörnerfunkenstrecke with Deionkammer in non-blown design, which has two separate spark gap units, however, can be summarized in a single housing compact and virtually pressure-tight as a module.

Die Losung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch die Lehre gemäß der Merkmalskombination nach Patentanspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.The solution of the object of the invention is achieved by the teaching according to the combination of features according to claim 1, wherein the dependent claims represent at least expedient refinements and developments.

Es wird demnach von einer Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in bevorzugt nichtausblasender Bauform ausgegangen, wobei die Hörnerfunkenstrecke in einem Isolierstoffgehäuse befindlich ist, welches als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden und die Deionkammer dient. Weiterhin sind Mittel zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung vorhanden. Diese Mittel können spezielle Umlenkelemente wie z. B. Splitter, aber auch gezielte Durchbrüche und Ausnehmungen im Gehäuseinneren sein.It is therefore assumed that a horn spark gap with Deionkammer in preferred nichtausblasendem design, the Hörnerfunkenstrecke is located in a Isolierstoffgehäuse, which serves as a support and receiving body for the horn electrodes and the Deionkammer. Furthermore, means for guiding the arc gas flow are present. These agents can special deflecting elements such. B. splinters, but also targeted breakthroughs and recesses in the housing interior.

Die Hörnerelektroden eines Hörnerelektrodenpaares weisen eine unsymmetrische Form auf, und zwar umfassend eine längere und eine kürzere Elektrode. Im Zündbereich sind bei einer bevorzugten Ausführungsform beide Elektroden nahezu parallel und mit geringer Divergenz verlaufend ausgebildet.The horn electrodes of a pair of horn electrodes have an asymmetric shape, comprising a longer and a shorter electrode. In the ignition region, in a preferred embodiment, both electrodes are formed to be nearly parallel and with low divergence.

Der Lichtbogenlaufbereich zwischen den Elektroden ist in Richtung Deionkammer durch entsprechende gestalterische Maßnahmen begrenzt. Das Gehäuse besitzt Ausformungen, welche ein zentrales Deionkammerteil oder zwei getrennte Deionkammerteile aufnehmen, wobei im Gehäuse Durchbrüche oder Öffnungen vorgesehen sind und die Elektroden zu dem jeweiligen Deionkammerteil führen, so dass die Gasströmung mindestens teilweise in die jeweilige Deionkammer gelangt.The arc running range between the electrodes is limited in the direction of the Deionkammer by appropriate design measures. The housing has formations which receive a central Deionkammerteil or two separate Deionkammerteile, wherein apertures or openings are provided in the housing and lead the electrodes to the respective Deionkammerteil so that the gas flow at least partially enters the respective Deionkammer.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Gehäuse einen Sandwichaufbau besitzen und aus Halbschalen bestehen.In a preferred embodiment, the housing may have a sandwich construction and consist of half-shells.

Erfindungsgemäß sind mindestens zwei Hörnerfunkenstrecken im Gehäuse befindlich, welche getrennt herausgeführte elektrische Anschlüsse zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung der im Gehäuse integrierten Funkenstrecken aufweisen.According to the invention, at least two horn spark gaps are located in the housing, which have separately led out electrical connections for the optional series or parallel connection of the spark gaps integrated in the housing.

Innerhalb des Gehäuses ist gemäß einer ersten Ausführungsform eine Trennwand ausgebildet, um eine Trennung der Lichtbogenbrennräume zu erreichen und eine Gasströmung zur Lichtbogenfußpunktbewegung zu ermöglichen.Within the housing, according to a first embodiment, a partition wall is formed in order to achieve a separation of the arc combustion chambers and to allow a gas flow for Lichtbogenfußpunktbewegung.

Bevorzugt sind die Hörnerfunkenstrecken in einer Ebene benachbart nebeneinander ausgebildet, wobei einer spiegelsymmetrischen Anordnung der Hörnerfunkenstrecken mit entsprechenden Hörnerelektroden der Vorzug gegeben wird.Preferably, the horn spark gaps in a plane adjacent to each other formed, with a mirror-symmetrical arrangement of the horn spark gaps is given preference with corresponding horn electrodes.

Die Deionkammer umfasst in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von beabstandeten Einzelblechen, die bei einer Ausführungsform eine V-förmige Einkerbung aufweisen können, deren V-Öffnung zur Hörnerfunkenstrecke gerichtet ist, um über die Wahl des Abstands der Einzelbleche und/oder einer zusätzlichen Verdämmung den Strömungswiderstand im Einlaufbereich der Deionkammer einzustellen oder vorzugeben. Dabei ist auch die Deionkammer bevorzugt spiegelsymmetrisch mit zu beiden Seiten V-förmigen Öffnungen realisiert und es ist bei der ersten Ausführungsform die Trennwand über die Symmetrieachse verlaufend angeordnet.The Deionkammer comprises in a conventional manner a plurality of spaced individual sheets, which may have a V-shaped notch in one embodiment, the V-opening is directed to the Hörnerfunkenstrecke to the choice of the distance of the individual sheets and / or an additional damming the Set or specify flow resistance in the inlet region of the Deionkammer. In this case, the deion chamber is preferably realized mirror-symmetrically with openings on both sides V-shaped and it is arranged in the first embodiment, the partition extending over the axis of symmetry.

Die Deionkammer kann in an sich bekannter Weise Entlüftungsöffnungen aufweisen, über deren Anzahl, Größe und Formgebung der Strömungswiderstand im Einlaufbereich einstell- oder vorgebbar ist.The deion chamber may have vent openings in a manner known per se, via the number, size and shape of the flow resistance in the inlet region can be set or predetermined.

Alternativ oder ergänzend kann im Zündbereich eine Triggerelektrode angeordnet werden, wobei die Triggerelektrode ein leitfähiges Element umfassen kann, welches von einer Gleitstrecke umgeben ist oder benachbarte Gleitstrecken aufweist.Alternatively or additionally, a trigger electrode can be arranged in the ignition region, wherein the trigger electrode can comprise a conductive element, which is surrounded by a sliding section or has adjacent sliding sections.

Die Trennwand ist also gemäß obiger Darlegung der ersten Ausführungsform zwischen zwei Rücken-an-Rücken liegenden Deionkammern anordenbar.The partition is thus arranged according to the above description of the first embodiment between two back-to-back Deionkammern.

Erganzend besteht die Möglichkeit, im Gehäuse ferromagnetische Mittel zur Steuerung des Lichtbogenlaufbereichs vorzusehen.In addition, it is possible to provide in the housing ferromagnetic means for controlling the arc running range.

In Weiterbildung der Erfindung ist die Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer zur Lichtbogenlöschung innerhalb des Isolierstoffgehäuses so ausgebildet, dass Maßnahmen zur Einstellung eines unterschiedlichen Verhaltens des bei einer Impulsstrombelastung entstehenden Lichtbogens einerseits sowie des netzfolgestrombedingten Lichtbogens andererseits geschaffen werden, wobei hierfür der Abstand der gegenüberliegenden Elektrodenflächen der Hörnerfunkenstrecken im Zündbereich eng gehalten ist und die Anordnung der sich gegenüberliegenden Elektrodenflächen im Zündbereich eine geringe Abstandsaufweitung in Richtung des Endes der Hörnerfunkenstrecke besitzt.In a further development of the invention, the Hörnerfunkenstrecke with Deionkammer for arc quenching within the insulating material is designed so that measures to adjust a different behavior of the resulting arcing current load on the one hand and the netzfolgestrombiredten arc are created on the other hand, for this purpose, the distance between the opposite electrode surfaces of Hörnerfunkenstrecken in the ignition is held tight and the arrangement of the opposing electrode surfaces in the ignition region has a small distance widening in the direction of the end of the horn spark gap.

Der Abstand der sich gegenüberliegenden Elektrodenflächen im Zündbereich kann < 1,5 mm betragen und liegt vorzugweise im Bereich zwischen 0,3 mm und 0,8 mm.The distance between the opposing electrode surfaces in the ignition region can be <1.5 mm and is preferably in the range between 0.3 mm and 0.8 mm.

Bei einer derart weitergebildeten Hörnerfunkenstrecke ist eine Gaszirkulation vorgesehen, derart, dass die durch den blitzimpulsstrombedingten Lichtbogen erzeugte Druckwelle von der Deionkammer und/oder Strömungshindernissen reflektiert wird und der Lichtbogenbewegung entgegenwirkt sowie der Gasstrom, welcher durch die Deionkammer hindurchtritt, über Umlenkmittel zumindest teilweise zum Zündbereich zurückgeleitet und zu in den Elektroden vorhandenen Strömungsöffnungen geführt wird. Hierdurch wird die Lichtbogenbewegung bei Netzfolgeströmen in Richtung Deionkammer unterstützt, wobei in diesem Sinne die Strömungsöffnungen oberhalb des Zündbereichs in Richtung Deionkammer angeordnet werden.In such a further developed Hörnerfunkenstrecke a gas circulation is provided, such that the pressure wave generated by the flash pulse current arc is reflected by the Deionkammer and / or flow obstacles and counteracts the arc movement and the gas stream which passes through the Deionkammer, at least partially returned to the ignition area via deflection and guided to existing in the electrodes flow openings. As a result, the arc movement is supported in Netzfolgeströmen towards Deionkammer, being arranged in this sense, the flow openings above the ignition in the direction Deionkammer.

Die erfindungsgemäße Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer ist so ausgebildet, dass diese ein universelles Modul mit äußeren Anschlussklemmen für die Elektroden bildet, wobei das Modul in ein an sich bekanntes Steckteil oder Außengehäuse je nach Kundenwunsch integrierbar ist.The horn spark gap according to the invention with Deionkammer is designed so that it forms a universal module with external terminals for the electrodes, the module can be integrated into a per se known male part or outer housing depending on the customer.

Bei einer Weiterbildung kann das Hörnerfunkenstrecken-Modul unmittelbar auf einem Verdrahtungsträger, insbesondere einer Leiterplatte angeordnet werden.In a further development, the horn spark gap module can be arranged directly on a wiring carrier, in particular a printed circuit board.

Bei der erfindungsgemäßen Hörnerfunkenstrecke können also Mittel zur gasströmungsbedingten Beeinflussung des Lichtbogens und dessen Laufverhaltens vorgesehen sein. Ergänzend oder alternativ besteht die Möglichkeit, Mittel zur magnetischen Beblasung des Lichtbogens auszubilden. Dabei kann die Beweglichkeit des Lichtbogens unmittelbar nach dessen Zündung durch eine Kombination von Maßnahmen zur Verstärkung des lichtbogenbedingten Eigenmagnetfelds und einer gestaffelten Gaszirkulation des Ableiters erhöht werden, wobei in diesem Sinne die Elektroden im Laufbereich des Lichtbogens die vorerwähnten Ausnehmungen aufweisen, durch welche der Gasstrom zur Unterstützung der Lichtbogenbewegung in das Innere der Lichtbogenkammer gelangt.In the case of the horn spark gap according to the invention, it is therefore possible to provide means for influencing the arc caused by gas flow and its running behavior. Additionally or alternatively, it is possible to form means for magnetic blowing of the arc. In this case, the mobility of the arc can be increased immediately after its ignition by a combination of measures to enhance the arc-related internal magnetic field and a staggered gas circulation of the arrester, in which sense the electrodes in the running region of the arc have the aforementioned recesses through which the gas flow to support the arc movement reaches the inside of the arc chamber.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung sind im Gehäuse zwei, räumlich getrennte Deionkammern vorgesehen, wobei die Öffnungsbereiche der Hörnerelektroden bzw. des jeweiligen Hörnerelektrodenpaares voneinander wegweisen und zur jeweils zugeordneten Deionkammer führen. Auch bei dieser Ausführungsform liegt ein grundsätzlich symmetrischer Aufbau vor und es sind getrennt herausgeführte elektrische Anschlüsse zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung der im Gehäuse integrierten Hörnerfunkenstrecken vorhanden.In the second embodiment of the invention, two spatially separated Deionkammern are provided in the housing, wherein the opening portions of the horn electrodes or the respective Hörnerelektrodenpaares point away from each other and lead to the respectively associated Deionkammer. Also in this embodiment, a fundamentally symmetrical structure is present and there are separately led out electrical connections for the optional series or parallel connection of the horn spark gaps integrated in the housing.

Bei einer beispielhaften rechteckigen Gehäuseform sind die Deionkammern an zwei Seitenwänden gegenüberliegend im Gehäuseinneren befindlich. Die Zündbereiche der Hörnerelektroden sind beidseitig einer Symmetrieachse angeordnet. Auf eine Trennwand, wie in der ersten Ausführungsform erwähnt, kann verzichtet werden.In an exemplary rectangular housing form, the deion chambers on two sidewalls are opposite each other inside the housing located. The ignition regions of the horn electrodes are arranged on both sides of an axis of symmetry. On a partition, as mentioned in the first embodiment, can be dispensed with.

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 Ausbildung der Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform, ausgebildet als Modul mit zwei symmetrisch gegenüberliegenden Hörnerfunkenstrecken und einer zentralen Deionkammer, welche eine Trennwand aufweist, um die Lichtbögen der jeweiligen Hörnerfunkenstrecken voneinander zu trennen und um eine für die notwendige Lichtbogenfußpunktbewegung erforderliche Gasrückführung bzw. Gaszirkulation zu ermöglichen, wobei mit A1 die elektrischen Anschlüsse der längeren der jeweiligen Hörnerelektrode und mit A3 der verbundene Anschluss zur kürzeren der Hörnerelektroden bezeichnet ist, und 1 a basic design of the horn spark gap with Deionkammer in nichtausblasendem design, designed as a module with two symmetrically opposite Hörnerfunkenstrecken and a central Deionkammer having a partition to separate the arcs of the respective Hörnerfunkenstrecken from each other and required for the necessary Lichtbogenfußpunktbewegung gas recirculation or gas circulation with A1 designating the electrical connections of the longer of the respective horn electrode and A3 the connected connection to the shorter of the horn electrodes, and

2 eine prinzipielle Ausbildung der Hörnerfunkenstrecken mit Deionkammer in nichtausblasender Bauform gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei wiederum von einem quasi rechteckförmigen Gehäuse ausgegangen wird, jedoch zwei getrennte Deionkammern an zwei Seitenwänden gegenüberliegend im Gehäuseinneren befindlich sind und die Zündbereiche der anderen Elektroden beidseitig einer Symmetrieachse S ausgeführt werden. 2 a basic design of the horn spark gaps with Deionkammer in nichtausblasendem design according to a second embodiment of the invention, again assuming a quasi-rectangular housing, but two separate Deionkammern are located on two side walls opposite in the housing interior and the ignition areas of the other electrodes on both sides of a symmetry axis S executed become.

Wie anhand der Darstellung nach 1 nachvollziehbar, besteht die Möglichkeit, die kürzere der Hörnerelektroden 1 als einfaches, durchgehendes, gemeinsames Metallstück in klassischer Stanz-Biege-Technik zu realisieren. Ebenso können die längeren, Einzelelektroden 2 in einfacher Weise gefertigt und in das Isolierstoffgehäuse 4 eingesetzt werden.As shown by the illustration 1 comprehensible, there is the possibility of the shorter of the horn electrodes 1 to realize as a simple, continuous, common piece of metal in classical stamping-bending technique. Similarly, the longer, single electrodes 2 manufactured in a simple manner and in the insulating material 4 be used.

Entsprechende, die Deionkammer 3 bildende Einzelbleche werden in bekannter Weise im Isolierstoffgehäuse 4 eingesetzt, wobei nicht gezeigte Öffnungen oder Durchbrüche im Gehäuseinneren zum Erhalt einer gezielten Gasströmung vorgesehen sind und diesbezüglich weitere Einsatzteile wie z. B. Splitter, Umlenkmittel oder dergleichen je nach Auslegung der Hörnerfunkenstrecke angeordnet werden können.Corresponding, the Deionkammer 3 forming individual sheets are in a known manner in Isolierstoffgehäuse 4 used, not shown openings or openings in the housing interior are provided to obtain a targeted gas flow and in this regard further insert parts such. B. splitter, deflection or the like can be arranged depending on the design of the horn spark gap.

Es besteht also die Möglichkeit, ein einziges Grundmodul, umfassend die entsprechenden Hörnerelektrodenpaare nebst Deionkammer durch das Vorsehen und Einsetzen weiterer Teile zur Führung und Lenkung des Lichtbogens anwendungsseitig zu optimieren bzw. kundenwunschspezifisch herzustellen.Thus, it is possible to optimize a single basic module, comprising the corresponding Hörnerelektrodenpaare together with Deionkammer by providing and inserting other parts for guiding and steering the arc application side or manufacture customer-specific.

Es besteht die Möglichkeit der Integration des Hörnerfunkenstrecken-Moduls sowohl wie in der 1 als auch in der 2 dargestellt ist in ein klassisches Reiheneinbaugehäuse.There is the possibility of integrating the Hörnerfunkenstrecken module both as in the 1 as well as in the 2 is shown in a classic Reiheneinbaugehäuse.

Bei der Ausführungsform gemäß 2 wird wiederum von einer symmetrischen Konstruktion unter Ausbildung von zwei Hörnerfunkenstrecken in einem gemeinsamen Isolierstoffgehäuse 4 ausgegangen.In the embodiment according to 2 is in turn of a symmetrical construction to form two Hörnerfunkenstrecken in a common insulating material 4 went out.

Im Unterschied zur ersten Ausführungsform nach 1 ist jedoch keine zentrale, durch eine Trennwand K unterteilte, Deionkammer 3 vorhanden. Vielmehr liegen zwei getrennte Deionkammern 3 vor, die sich im gezeigten Beispiel im Inneren des Isolierstoffgehäuses 4 an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden des Isolierstoffgehäuses 4 befinden.Unlike the first embodiment according to 1 However, is not a central, subdivided by a partition K, Deionkammer 3 available. Rather, there are two separate Deionkammern 3 ago, in the example shown in the interior of the insulating material 4 on two opposite side walls of the insulating material 4 are located.

Die Öffnungsbereiche der Hörnerelektroden 1; 2 führen zur jeweiligen zugeordneten Deionkammer 3.The opening areas of the horn electrodes 1 ; 2 lead to the respective assigned Deionkammer 3 ,

Die Zündbereiche Z sind eng benachbart zu einer Symmetrieachse S in einem zentralen Bereich angeordnet und liegen nicht, wie bei der 1 dargestellt, entfernt von der Symmetrieachse S in den Gehäuserandbereichen.The ignition regions Z are arranged close to an axis of symmetry S in a central region and are not located, as in the case of 1 shown, away from the axis of symmetry S in the housing edge regions.

Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform gemäß den 1 und 2 besteht die Möglichkeit, Bauteile 5 zur Triggerung in unmittelbarer Nähe einer entsprechenden Trägerelektrode, die in den Zündbereich Z führt, innerhalb des Isolierstoffgehäuses 4 anzuordnen.Both in the first and in the second embodiment according to the 1 and 2 there is a possibility of components 5 for triggering in the immediate vicinity of a corresponding carrier electrode, which leads into the ignition region Z, within the insulating material housing 4 to arrange.

In der 2 sind die Anschlüsse der längeren Elektroden der jeweiligen Hörnerfunkenstrecke mit A1 und die je in der kürzeren Elektroden mit A3 bezeichnet.In the 2 are the terminals of the longer electrodes of the respective horn spark gap with A1 and each designated in the shorter electrodes with A3.

Beiden Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass die Elektroden 1; 2 der jeweiligen Hörnerelektrodenanordnung in einfacher Weise aus Stanz-Biegeteilen bestehen können und gleichzeitig über angeformte Anschlüsse A1; A3 verfügen, was die Herstellungskosten eines diesbezüglichen Überspannungsableiters senkt.Both embodiments have in common that the electrodes 1 ; 2 the respective Hörnerelektrodenanordnung can consist of stamped and bent parts in a simple manner and at the same time via molded connections A1; A3, which reduces the manufacturing cost of a surge arrester in this regard.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1870977 B1 [0002] EP 1870977 B1 [0002]
  • DE 102011102257 A1 [0003] DE 102011102257 A1 [0003]
  • EP 2631927 A1 [0004] EP 2631927 A1 [0004]
  • EP 1914850 B2 [0004] EP 1914850 B2 [0004]
  • DE 4435968 A1 [0004] DE 4435968 A1 [0004]

Claims (8)

Hörnerfunkenstrecke mit Deionkammer (3) in nichtausblasender Bauform mit einem Isolierstoffgehäuse (4) als Stütz- und Aufnahmekörper für die Hörnerelektroden (1; 2) und die Deionkammer (3) sowie Mitteln zum Leiten der lichtbogenbedingten Gasströmung, wobei die Hörnerelektroden (1; 2) eine unsymmetrische Form, umfassend eine längere (2) und eine kürzere (1) Elektrode, aufweisen, wobei im Zündbereich (Z) beide Elektroden (1; 2) nahezu parallel oder mit geringer Divergenz verlaufen, der Lichtbogenlaufbereich zwischen den Elektroden in Richtung Deionkammer (3) begrenzt ist, das Gehäuse Abschnitte besitzt, welche mindestens ein Deionkammerteil aufnehmen, wobei Durchbrüche oder Öffnungen vorgesehen sind, so dass die Gasströmung in die Deionkammer gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Hörnerfunkenstrecken im Gehäuse (4) befindlich sind, welche getrennt herausgeführte elektrische Anschlüsse (A1; A3) zur wahlweisen Reihen- oder Parallelschaltung der im Gehäuse (4) integrierten Hörnerfunkenstrecken aufweisen.Horn spark gap with Deionkammer ( 3 ) in nichtausblasender design with an insulating material ( 4 ) as support and receiving body for the horn electrodes ( 1 ; 2 ) and the deion chamber ( 3 ) and means for conducting the arc gas flow, wherein the horn electrodes ( 1 ; 2 ) an asymmetric shape comprising a longer ( 2 ) and a shorter one ( 1 ) Electrode, wherein in the ignition region (Z) both electrodes ( 1 ; 2 ) run almost parallel or with low divergence, the arc running area between the electrodes in the direction of the Deionkammer ( 3 ) is limited, the housing has portions which receive at least one Deionkammerteil, wherein openings or openings are provided so that the gas flow arrives in the Deionkammer, characterized in that at least two Hörnerfunkenstrecken in the housing ( 4 ), which separately led out electrical connections (A1, A3) for the optional series or parallel connection of the housing ( 4 ) have integrated Hörnerfunkenstrecken. Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses eine Trennwand (K) ausgebildet ist, um eine Trennung der Lichtbogenbrennräume zu erreichen und eine Gasströmung zur Lichtbogenfußpunktbewegung zu ermöglichen, wobei die Trennwand (K) zwischen zwei Rücken-an-Rücken liegenden Deionkammern angeordnet ist.Horn spark gap according to claim 1, characterized in that within the housing, a partition wall (K) is formed to achieve a separation of the arc combustion chambers and to allow a gas flow for Lichtbogenfußpunktbewegung, wherein the partition wall (K) between two back-to-back Deionkammern is arranged. Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (4) ferromagnetische Mittel zur Steuerung des Lichtbogenlaufbereichs vorgesehen sind.Horn spark gap according to claim 1 or 2, characterized in that in the housing ( 4 ) ferromagnetic means are provided for controlling the arc running range. Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese als universelles Modul mit äußeren Anschlüssen für die Elektroden (1; 2) gebildet ist, welches in ein Steckteil oder ein Außengehäuse je nach Kundenwunsch integrierbar ist.Horn spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that it as a universal module with external terminals for the electrodes ( 1 ; 2 ) is formed, which can be integrated into a male part or an outer housing depending on the customer. Hörnerfunkenstrecke nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese unmittelbar auf einem Verdrahtungsträger, insbesondere einer Leiterplatte anordenbar ist.Horn spark gap according to one of claims 1 to 3, characterized in that it can be arranged directly on a wiring substrate, in particular a printed circuit board. Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel zur Einstellung eines unterschiedlichen Verhaltens des bei einer Impulsstrombelastung entstehenden Lichtbogens einerseits sowie des netzfolgestrombedingten Lichtbogens andererseits aufweist, wobei hierfür der Abstand der gegenüberliegenden Elektrodenflächen der Hörnerfunkenstrecke im Zündbereich (Z) eng gehalten ist und die Anordnung der sich gegenüberliegenden Elektrodenflächen im Zündbereich eine geringe Abstandsaufweitung in Richtung des Endes der Hörnerfunkenstrecke hin zur Deionkammer besitzt.Horn spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that this means for adjusting a different behavior of the resulting during a pulse current load arc on the one hand and the netzfolgestrombiredten arc on the other hand, for this purpose, the distance of the opposite electrode surfaces of the horn spark gap in the ignition region (Z) is kept close and the arrangement of the opposing electrode surfaces in the ignition region has a small spacing widening in the direction of the end of the horn spark gap towards the deion chamber. Hörnerfunkenstrecke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gaszirkulation derart vorgesehen ist, dass die durch den blitzimpulsstrombedingten Lichtbogen erzeugte Druckwelle von der Deionkammer und/oder Strömungshindernissen reflektiert wird und der Lichtbogenbewegung entgegenwirkt sowie der Gasstrom, welcher durch die Deionkammer hindurchtritt, über Umlenkmittel mindestens teilweise zum Zündbereich (Z) zurückgeleitet und zu in den Elektroden (1; 2) vorhandenen Strömungsöffnungen geführt wird, um die Lichtbogenbewegung bei Netzfolgeströmen in Richtung Deionkammer zu unterstützen, wobei diesbezüglich die Strömungsöffnungen oberhalb des Zündbereichs in Richtung Deionkammer befindlich sind.Horn spark gap according to claim 6, characterized in that a gas circulation is provided such that the pressure wave generated by the flash pulse current arc is reflected by the Deionkammer and / or flow obstacles and the arc movement counteracts and the gas stream which passes through the Deionkammer, at least partially via deflection returned to the ignition region (Z) and in the electrodes ( 1 ; 2 ) existing flow openings is guided in order to support the arc movement in Netzfolgeströmen towards Deionkammer, in this regard, the flow openings are located above the ignition area in the direction Deionkammer. Hörnerfunkenstrecke nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Hörnerfunkenstrecken mit ihren Elektroden (1; 2) spiegelsymmetrisch bezüglich einer Symmetrieachse (5) im Gehäuse (4) angeordnet sind.Horn spark gap according to one of the preceding claims, characterized in that the two horn spark gaps with their electrodes ( 1 ; 2 ) mirror-symmetric with respect to an axis of symmetry ( 5 ) in the housing ( 4 ) are arranged.
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