DE19615521C2 - Funkenstrecke - Google Patents

Description

Funkenstrecken stellen aufgrund ihres sehr großen Ableitver­ mögens ein bevorzugtes Bauteil für den Blitz- und Überspan­ nungsschutz dar. Dies gilt insbesondere für ihren Einsatz in Niederspannungsversorgungsnetzen. Die Erfindung geht daher aus von einer Funkenstrecke, insbesondere für den Blitz- oder Überspannungsschutz, mit zwei Elektroden und einer zwischen den beiden Elektroden befindlichen, diese in einem gewissen, eine Über­ schlagstrecke bildenden Abstand voneinander distanzierenden Isolierung aus einem bei Erhitzung ein Gas abgebenden Iso­ lierstoff, wobei die Elektroden mit einer gewissen Druckkraft zueinander hin gedrückt sind (Oberbegriff des Anspruchs 1).

Beispiele einer solchen Funkenstrecke sind DE 42 40 138 C2 und DE 26 27 648 C2 zu entnehmen. Bei den bekannten Funkenstrecken dieser Art besteht das Erfordernis, die beiden Elektroden mit einem gewissen Druck zusammenzupressen, um etwaige Luftspalte - dies können auch sehr kleine Luftspalte sein - oder auch Luft­ einschlüsse zwischen den Elektroden und dem gasabgebenden Isolierstoff zu vermeiden, bzw. zu beseitigen. Andernfalls ist die Ansprechspannung einer solchen Funkenstrecke nicht genau vorherbestimmbar, oder sie weicht von der bei der betreffenden Bauart einer Funkenstrecke an sich zu erwartenden Ansprech­ spannung ab. Die vorgenannte Andruckkraft wirkt bei diesen bekannten Funkenstrecken auf die quer zur Druckrichtung liegende Schicht aus dem gasabgebenden Isolierstoff. Die Stärke dieser Schicht muß der Länge der jeweiligen Überschlagsstrecke zwischen den beiden Elektroden entsprechen. Dieser Betrag ist aber, insbesondere beim Einsatz in Niederspannungsversorgungs­ netzen, relativ klein, meist nur Bruchteile eines Millimeters. Dies bedeutet, daß die entsprechend dünne Isolierschicht unter dem o. g. Druck gequetscht wird. Hinzu kommt, daß die auf dem Markt befindlichen gasabgebenden Isolierstoffe schon bei einer Erwärmung etwas über 100°C beginnen weich zu werden. Diese Tendenz wird durch den o. g. Anpreßdruck verstärkt mit dem Ergebnis, daß eine solche Schicht aus einem gasabgebenden Isolierstoff seine Form verliert und zum Teil seitlich heraus­ gequetscht wird. Dies verringert den Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Elektroden und damit auch die Länge der Überschlagsstrecke, mit dem Nachteil, daß die Ansprechspannung verringert wird. Dieser Nachteil besteht im besonderen Maß bei Hochleistungsfunkenstrecken, die ein sehr hohes Stoßstromableitvermögen und auch ein großes Folgestrom­ löschvermogen besitzen müssen, bei denen also aufgrund der hohen Ströme eine starke Wärmeerzeugung erfolgt, welche die Konsistenz der Isolierschicht wie dargelegt stark beeinträch­ tigt. Mit dem o. g. Absinken der Ansprechspannung einer solchen Funkenstrecke verschlechtert sich deren Folgestromlöschver­ mögen. Es können sogar Kurzschlüsse zwischen den Elektroden auftreten. Aus DE 23 37 743 B2 ist eine Funkenstrecke bekannt, bei der die Elektroden unterschiedliche Durchmesser haben. Zwischen den Elektroden ist eine Isolierschicht vorgesehen, die z. B. aus Glimmer besteht und nicht bei Erhitzung gasabgebend ist. Im Bereich des Überschlages steht diese Isolierschicht unter dem Druck der beiden Elektroden. Einen ähnlichen Aufbau hat eine Durchschlagssicherungsvorrichtung gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster 18 46 683.

Demgegenüber besteht die Aufgabe bzw. Problemstellung der Erfindung darin, ausgehend von einer Funkenstrecke gemäß dem oben genannten Oberbegriff des Anspruchs 1, unter Beibehaltung der vorteilhaften Löschung des Folgestromes mittels der Gase, die von einem gasabgebenden Isolierstoff aufgrund der Erhitzung durch den Lichtbogen des Folgestromes abgegeben werden, dafür zu sorgen, daß auf den gasabgebenden Isolierstoff kein schäd­ licher, seine Konsistenz oder Form beeinträchtigender Druck ausgeübt wird.

Zur Lösung dieser Aufgaben- bzw. Problemstellung ist, ausgehend von dem eingangs genannten Oberbegriff des Anspruchs 1, gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 vorgesehen, daß ein Kernbereich des Isolierstoffes außerhalb des Bereiches gelegen ist, in dem die Druckkraft übertragen wird, wobei der Kernbereich des Isolierstoffes nahe, bevorzugt unmittelbar benachbart der Überschlagsstrecke gelegen ist. Damit ist eine Funktions­ trennung erreicht zwischen der mechanischen Druckkraft einer­ seits, die jetzt nur noch den Elektroden zugeordnet ist, und der elektrischen Isolierung in Verbindung mit der Abgabe des Löschgases andererseits, wobei diese Abgabe nunmehr die aus­ schließliche Aufgabe des betreffenden Isolierstoffes ist. Während beim Stand der Technik sich der gasabgebende Isolier­ stoff quer zur Druckrichtung verlaufend in dieser befand, ist er gemäß der Erfindung aus dieser Druckrichtung herausgenommen und in eine Position gebracht worden, in der er sich außerhalb des Kraftübertra­ gungsbereiches des Elektrodenpaketes befindet, wobei er mechanisch nicht belastet wird.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 2. Dies erlaubt eine sehr raumsparende, kompakte und dabei in der Löschwirkung sehr effektive Zuordnung der Isolierung zu den Elektrodenarmen, die ihrerseits die Druck­ kraft übertragen und aufnehmen. Hiermit sind ferner in der elektrischen Funktion vorteilhafte rotationssymmetrisch ausgebildete Funkenstrecken erreichbar.

Anspruch 3 ist eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausfüh­ rung nach Anspruch 2.

Eine in ihrer Herstellung einfache und damit kostengünstige und daher bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 3. Eine solche Funkenstrecke ist vorteilhafterweise auch sehr kompakt und in ihrer Längsrich­ tung betrachtet relativ kurz.

In einer einfachen Bauweise besitzt jede Elektrode einen Arm. Hierzu wird auf Anspruch 4 verwiesen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist gemäß Anspruch 5 eine Funkenstrecke mit zwei Elektroden vorgese­ hen, von denen jede zwei im Umfang um 180° zueinander ver­ setzte Arme besitzt. Beide Arme greifen gabelartig ineinan­ der und zwischen ihnen befindet sich der gasabgebende Iso­ lierstoff. Während bei der Anordnung nach Anspruch 4 zwi­ schen den beiden Armen zwei Überschlagsstrecken geschaffen sind, ist beim Gegenstand des Anspruches 5 die Zahl der Überschlagsstrecken auf vier verdoppelt. Auch hiermit läßt sich in vorteilhafter Weise eine kompakte rotationssym­ metrische Ausbildung der Funkenstrecke erreichen.

Sowohl bei der Ausführung der Erfindung gemäß Anspruch 4 mit je einem Arm pro Elektrode als auch gemäß Anspruch 5 mit zwei Armen pro Elektrode ergibt sich in der Praxis der Vorteil, daß zunächst nur eine dieser Überschlagsstrecken ansprechen wird. Ist bei ihr der Abbrand der sich gegenüber­ liegenden Kanten oder Flächen soweit erfolgt, daß sich eine spürbare Vergrößerung des die Überschlagsstrecke bildenden Spaltes zwischen den einander benachbarten Armen ergibt, so tritt dann bei der Ausführung nach Anspruch 4 die andere Überschlagsstrecke und bei der Ausführung nach Fig. 5 eine der anderen Überschlagsstrecken in Funktion. Ist an dieser Überschlagsfunkenstrecke ein entsprechend großer Abbrand erfolgt, so erfolgt dann der Überschlag bei der dritten Überchlagsstrecke usw. Hiermit wird die Lebensdauer einer solchen Funkenstrecke wesentlich verlängert.

Wie bereits erwähnt können die vier Arme der Funkenstrecke nach Anspruch 5 rotationssymmetrisch zum Umfang der Funken­ strecke angeordnet sein. Dies ermöglicht eine symmetrisch über den Umfang verteilte, durch die Arme von der einen zur anderen Elektrode übertragene Druckkraft.

Es können auch pro Elektrode drei Arme (Anspruch 7) oder vier Arme (Anspruch 8) vorgesehen sein. Hiermit werden im Prinzip die gleichen Vorteile erreicht wie bei der Ausge­ staltung der Funkenstrecke gemäß Anspruch 5.

Es ist hinsichtlich der vorgesehenen Isolierungen von der Funktion her zu unterscheiden zwischen dem elektrisch akti­ ven, gasabgebenden Isolierstoff, der sich innerhalb der Funkenstrecke und zwischen den Elektroden befindet und dabei keiner Andruckkraft ausgesetzt ist einerseits, sowie der elektrischen Isolierung und zugleich mechanischen Abstützung zwischen den Elektroden andererseits, wobei auf die letztge­ nannte Isolierung die Druckkraft der Elektroden wirkt. Die zuletzt genannte Isolierung kann eine separate Isolierung sein (siehe Anspruch 9). Sie könnte aber auch mit der gasab­ gebenden, elektrisch wirksamen Isolierung einstückig sein (siehe Anspruch 10).

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weite­ ren Unteransprüchen, auf deren Inhalt hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, sowie der nachfolgenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsmöglichkeiten zu entnehmen. In der im wesentlichen schematischen Zeichnung zeigt:

Fig. 1: in Explosionsdarstellung die Bauteile einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2: die aus den Bauelementen der Fig. 1 zusam­ mengesetzte Funkenstrecke in perspektivi­ scher Darstellung,

Fig. 2a: die aus den Bauelementen der Fig. 1 zusam­ mengesetzte Funkenstrecke in einer Seitenan­ sicht,

Fig. 3: der Querschnitt der in der Ebene der Achse II-II in Fig. 2 liegt,

Fig. 4: ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung in Explosionsdarstellung,

Fig. 5: die Bauelemente der Fig. 4 zur Funkenstrecke zusammengesetzt in perspektivischer Darstel­ lung,

Fig. 5a: die Bauelemente der Fig. 4 zur Funkenstrecke zusammengesetzt in der Seitenansicht,

Fig. 6: in einem vergrößerten Maßstab ein Quer­ schnitt in perspektivischer Ansicht gemäß der strichpunktierten Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7, 8: das elektrische Schemabild der Funktion der Funkenstrecke nach Fig. 4, 5 und 6.

In den Zeichnungen sind nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Teile schematisch dargestellt.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1-3 ist eine erste Elek­ trode 1 und eine zweite Elektrode 2, sowie ein Isolierteil 3 vorgesehen, das aus einem gasabgebenden Isolierstoff be­ steht. Hierzu eignet sich neben POM (Polyoxymethylen) als Standardwerkstoff auch PMMA (Polymehylenmethacrylat), sowie PTFE (Polyetraflourethylen).

Jede der Elektroden ist mit einem Arm 4 bzw. 5 versehen, die sich in Richtung der Längsachse A-A der Funkenstrecke (siehe hierzu auch Fig. 2) erstrecken und gemäß Fig. 2, 2a, 3 an einem Widerlager 6 bzw. 7 der jeweils gegenüberliegenden Elektrode unter Zwischenschaltung einer elektrischen Isolie­ rung anliegen. Diese elektrische Isolierung muß nicht aus einem gasabgebenden Werkstoff bestehen. Sie hat lediglich eine elektrische Isolierfunktion. Derartige Isoliermateria­ lien können wesentlich temparaturfester und hitzebeständiger hergestellt werden als die gasabgebenden Isolierstoffe. Sie kann also eine gesonderte Scheibe aus einem entsprechenden, kein Löschgas abgebender Isolierstoff sein (in der Zeichnung nicht dargestellt). Die vorgenannte Isolierung kann aber auch von dem gasabgebenden Isolierteil 3 mitgebildet sein, sofern die entsprechenden Abschnitte genügend dick und massiv ausgebildet sind, um durch die entstehende Wärme nicht weich zu werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind dies gemäß der Zeichnung halbkreisförmig umlaufende Ansätze 8 und 9, die an ihrem äußeren Rand durch umlaufende Leisten 8' bw. 9' verstärkt sein können. Diese Ansätze 8 und 9 mit den Leisten 8' bzw. 9' dienen zudem der Arretierung der Elektrodenarme 4, 5. Die Fig. 2, 2a, 3 zeigen die fertige, zusammengesetzte Funkenstrecke mit je einem Spalt 10 zwi­ schen einander gegenüberliegenden Längskanten oder schmalen Flächen 15 der Arme 4 und 5. Diese Spalte 10 bilden die Überschlagsstrecken und sind auf einander diametral gelege­ nen Stellen der Funkenstrecke gelegen, um durch den entste­ henden Lichtbogen des Überschlages auch genügend Gas freizu­ setzen.

Aus der Zeichnung ist ferner ersichtlich, daß der Bereich 3' der Isolierung an den Spalten 10 anliegt oder dazu sehr nahe benachbart ist, so daß beim Entstehen eines Überschlages die hierbei erzeugte Hitze die Absonderung von Gas aus dem Isolierstoff des freiliegenden Teiles des Bereiches 3' einleitet, der durch den Spalt 10 gebildet wird.

Die Druckkraft der beiden zueinander parallelen Arme 4, 5 wirkt nur auf die Ansätze 8, 9 des Isolierteiles 3 und wird von diesen auf das jeweilige Widerlager 6 bzw. 7 übertragen und zwar im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf die jeweils dem betreffenden Arm zugewandte Fläche 6' bzw. 7' eines Absatzes des betreffenden Widerlagers 6 bzw. 7. Die Spalte 10 sind mit dem Material des gasabgebenden Isolierstoffes gemäß den Zwickeln 3" gefüllt. Die äußeren Stirnflächen dieser Zwickel 3" sind bündig mit dem Außenumfang der Arme 4, 5. Im Überspannungsfall erfolgt dort ein Gleitüberschlag. Das aus dem jeweiligen Zwickel gebildete Löschgas drückt den Lichtbogen nach außen und leitet damit den Löschvorgang ein. Überschläge in diesem Bereich können durch Wahl eines ent­ sprechenden Durchmessers und/oder der Dicke dieser Iso­ lierung vermieden werden. In der in den Fig. 1-3 gezeig­ ten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ansätze 8, 9 einstückig mit dem Bereich 3' und damit aus demselben, gasabgebenden Isolierstoff hergestellt. Sie können, wie bereits erwähnt, so dick ausgeführt werden, daß die Druckkräfte der Arme der Elektroden auch bei Entstehen einer relativ großen Erhitzung innerhalb der Funkenstrecke von dem Material der Ansätze 8, 9 aufgenommen wird, ohne daß es zu einer nachteiligen Erweichung des Isolierstoffmateri­ als und damit zu dessen Deformation kommt. Hinzu kommt, daß aufgrund der Dicke der Ansätze 8, 9 diese eine entsprechend große Wärmespeicherkapazität haben, die zumindest einen Teil der sich bildenden Wärme aufnimmt.

Es ist ferner ersichtlich, daß der gasabgebende Bereich 3' des Isolierteiles 3 sich zwar wie beabsichtigt innerhalb der Funkenstrecke befindet und dabei parallel zu den Elektroden­ armen 4, 5 verläuft, daß aber dieser Teil 3' der Isolierung außerhalb des Bereiches der Funkenstrecke gelegen ist, in dem Druckkraft übertragen wird. Dies ist der Bereich der Arme 4, 5, die sich in Richtung der Andruckkraft 11, 12 erstrecken. Der das Löschgas abgebenden Teil 3' der Isolie­ rung 3 und die sich gegenüberstehenden Seiten der Elektro­ denarme 4, 5 bilden miteinander die Überschlagsstrecke in Form des Spaltes 10.

Die Fig. 1-3 zeigen ferner, daß die Arme 4, 5 im Quer­ schnitt ein etwa halbkreisförmiger Abschnitt eines Hohl­ zylinders sein können. Hiermit ist in Verbindung mit den kreisrunden Widerlagern 6, 7 und den ebenfalls im Quer­ schnitt kreisrunden Anschlußzapfen 13, 14 der Funkenstrecke eine insgesamt konzentrische Funkenstrecke geschaffen.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 4-6 dargestellt. Der Aufbau dieser Funkenstrecke ist mit Ausnahme der Gestaltung und Anordnung der Arme und der Gestaltung des Isolierteiles mit der Ausführung nach den Fig. 1-3 identisch. Insoweit sind auch dieselben Bezugs­ ziffern verwendet worden wie im erstgenannten Ausführungs­ beispiel. Im Unterschied zum Beispiel der Fig. 1-3 ist jede Elektrode mit zwei Armen 16, 17 bzw. 16', 17' versehen, die über den Umfang betrachtet um 180° zueinander versetzt sind. Die vorgenannten vier Arme verlaufen parallel zueinan­ der. Zur Bildung der fertigen, zusammengesetzten Funkenstre­ cke (Fig. 5) sind in der Umfangsrichtung dieser, ebenfalls konzentrischen Anordnung die beiden Elektroden 1, 2 so zueinander verdreht, daß die Querachsen C-C und D-D der Armpaare 16, 17 und 16', 17' rechtwinklig zueinander verlau­ fen (siehe Fig. 5).

Der Isolierteil 3 besteht zumindest in seinem innen gelege­ nen Kernbereich 18 aus einem bei Erhitzung ein Löschgas abgebenden Material, wie es bereits anhand der Fig. 1-3 erläutert wurde. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit ist er auch in diesem Ausführungsbeispiel einstückig mit Isolierstoff­ teilen 19, 20, die bei zusammengebauter Funkenstrecke sich zwischen den freien Stirnflächen 16" und 17" der Enden der Arme 16', 17' und den Bunden oder ringförmigen Flanschen 6 bzw. 7 der jeweils gegenüberliegenden Elektrode 1 oder 2 abstützen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt insbe­ sondere Fig. 5 die Abstützung der Arme, hier des Armes 16 der ersten Elektrode 1 auf dem Isolierstoffteil 20 und in Verbindung hiermit zeigen die Fig. 4 und 5a, daß der Teil 20 auf einer Oberfläche 6' eines entsprechenden Ansatzes des Widerlagers 6 der zweiten Elektrode 2 aufliegt. Das gleiche gilt für die Abstützung des weiteren Armes 17 der Elektrode 1. Umgekehrt stützen sich die Arme 16', 17' der Elektrode 2 am Widerlager 7 bzw. der Oberfläche 7' eines entsprechenden Ansatzes des Widerlagers 7 der Elektrode 1 ab. Fig. 5 und 5a zeigen die vorerwähnte Abstützung der Arme 16, 17 und 16', 17' zu den Elektroden und die zugehörige Anordnung und Gestaltung des Isolierteiles 3 mit seinen Bestandteilen 18, 19 und 20. Dabei zeigen die Fig. 5 und 5a die aus den Teilen 1, 2, 3 zusammengesetzte Funkenstrecke nach Fig. 4.

Statt der vorstehend erläuterten und in den Figuren darge­ stellten Ausgestaltung der Abstützung der Arme an der be­ treffenden Gegenelektrode könnten auch zur Isolierung sepa­ rate Teile vorgesehen sein die nicht aus einem gasabgeben­ den, sondern nur aus einem elektrisch isolierenden Werk­ stoff, der z. B. bessere thermische Eigenschaften besitzt hergestellt sind. Hierzu wird im Detail auf die Ausführung zu Fig. 1, 2, 3 verwiesen.

Aus der schaubildlichen Darstellung der Fig. 6 ist die Form­ gebung der vorgenannten Arme der Elektroden und des Kernbe­ reiches 18 des Isolierteiles mit einem etwa quadratischen Querschnitt zu entnehmen, wobei im Bereich der Eckpunkte 21 des vom Kernbereiches 18 gebildeten Quadrates zwischen den angrenzenden Kanten oder Flächen 15 der betreffenden Elek­ troden ein Spalt 22 verbleibt, der sich zwischen allen Elektroden befindet, jedoch in der zeichnerischen Darstel­ lung der Fig. 6 nur zwischen den Elektroden 16 und 16' erkennbar ist. Die Breite dieses Spaltes entspricht der erforderlichen Länge der Überschlagsstrecke. Ein gemäß Ziffer 23 zündender Lichtbogen befindet sich in unmittelba­ rer Nähe des Materials des Kernbereiches 18 der Isolierung und setzt dort das Löschgas frei. Dies bewirkt unter der Blaswirkung des nach außen strömenden Gases ein Aufweiten des Lichtbogens nach außen in die Position 24 (Fig. 8). Dies ergibt eine erhebliche Erhöhung der Bogenspannung und damit die Löschung des diesen Lichtbogen 24 bildenden Folgestro­ mes.

Fig. 7, 8 zeigen dazu schematisch die vorstehend beschriebe­ nen Teile 16-18 mit der Polarität der betreffenden Elek­ troden und die etwa hörnerartige Erweiterung von vorzugswei­ se 90° des Elektrodenspaltes. Es folgt im Umfangssinn also immer eine anderspolige Elektrode. Elektrisch betrachtet sind die vier, gleichmäßig über den Umfang verteilten Über­ schlagsstellen 22 zwischen den beiden Elektroden 4, 5 pa­ rallel geschaltet. Im Überspannungsfall wird nur an der Überschlagsstelle ein Funke überschlagen, die die geringste Ansprechspannung hat. Ist dort gemäß der Teildarstellung in Fig. 8 gemäß Ziffer 23 die Erstzündung erfolgt und wird dies gemäß dem Pfeil 25 bis zu dem Lichtbogen 24 ausgeweitet, so erfolgt wie erläutert die Löschung. Aufgrund dieser Erweite­ rung wird das freiliegende Material der Spalte 22 thermisch wenig belastet. Es ist nicht zu vermeiden, daß bei jedem Überschlag ein gewisser Abbrand an den einander gegenüber­ liegenden Kanten oder Flächen der betreffenden Elektroden eintritt. Ist nun an dieser Überschlagsstelle der Abbrand so groß, daß eine der anderen Überschlagsstellen 22 der glei­ chen Funkenstrecke eine geringere Ansprechspannung hat, so tritt diese dann in Funktion usw. Durch die Verteilung des Abbrandes auf hier insgesamt vier Überschlagsstellen wird die Lebensdauer einer solchen Funkenstrecke entsprechend erhöht. Durch diese elektrische Parallelschaltung der Fun­ kenstrecken ergibt sich keine negative Rückwirkung auf die Ansprechspannung der Gesamtanordnung bei Verschleiß nur eines Teiles der Überschlagsstellen. Hieraus resultiert eine hohe Konstanz der Ansprechspannung einer so ausgestalteten Funkenstrecke auch nach großer Belastung. Die beim Stand der Technik gegebene nachteilige Verringerung des Abstandes der Elektroden und damit der Länge der Überschlagsstrecke ist vermieden.

Durch eine geänderte Breite der Elektrodenarme 4, 5 kann die Ansprechspannung eingestellt werden, da dies eine entspre­ chende Änderung des Abstandes der Elektroden und damit der Breite des Spaltes 22 zur Folge hat.

Es empfiehlt sich für die Herstellung zumindest der Arme der Elektroden ein elektrisch verschleißfestes Material (z. B. Wo-Cu) vorzusehen. Der übrige Elektrodenkörper kann aus demgegenüber preisgünstigeren Trägerwerkstoffen hergestellt sein.

Die insgesamt vier Arme dieser Ausführung der Erfindung können an ihren nach außen gerichteten Flächen bogenförmig nach außen gewölbt sein, so daß auch hier in Verbindung mit den übrigen, kreisförmigen Teilen der Elektroden und der Isolierung eine insgesamt konzentrische Funkenstrecke gebil­ det ist.

Die Erfindung kann auch in der Weise verwirklicht werden, daß jede der Elektroden drei Arme aufweist, die auf einem Kreisbogen betrachtet um 120° zueinander versetzt sind, wobei die Arme analog der vorhergehenden Ausführungsbei­ spiele ineinander gesteckt werden und zwischen sich den gasabgebenden Kernbereich 3' bzw. 18 aufweisen. Dieser Kernbereich wäre dann im Querschnitt nicht quadratisch sondern sechseckig. Auch hierbei sind in analoger Weise die Spalten 22 und zwar sechs solcher Spalten gebildet.

Entsprechend könnte man auch eine Ausführungsform schaffen, bei der jede Elektrode 1, 2 vier Arme aufweist, die über den Kreisumfang betrachtet um 90° zueinander versetzt sind. Im übrigen ist das Prinzip der Ausgestaltung wie vorstehend beschrieben, wobei der Kernbereich 18 acht Ecken hat und insgesamt acht Spalten 22 gebildet werden. Die beiden zu­ letzt angegebenen Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

In allen erläuterten Ausführungsbeispielen ist die das Löschgas abgebende Isolierung aus der Kraftachse herausge­ nommen und zwischen den Elektroden so positioniert, daß sie sich nahe oder in unmittelbarer Nachbarschaft der Über­ schlagsstrecke befindet, die zwischen diesen beiden Elektro­ den gelegen ist. Dieser gasabgebende Kernbereich 3' ist den jeweiligen geometrischen Verhältnissen zwischen den Elektro­ den angepaßt. Es fixiert die Elektroden in horizontaler und vertikaler Richtung. Hieraus ergibt sich auch ein Verdre­ hungsschutz der axial verlaufenden Elektrodenanordnung, wobei ferner das Isolierstück eine optimale Führung der Arme der Elektroden bei ihrem Zusammenstecken ermöglicht.

Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie ihre Kombinationen miteinander sind erfindungswesentlich.

Claims (11)

1. Funkenstrecke, insbesondere für den Blitz- oder Überspan­ nungsschutz, mit zwei Elektroden und einer zwischen den beiden Elektroden befindlichen, diese in einem gewissen, eine Überschlagsstrecke bildenden Abstand voneinander distanzierenden Isolierung aus einem bei Erhitzung ein Gas abgebenden Isolierstoff, wobei die Elektroden mit einer gewissen Druckkraft zueinander hin gedrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kernbereich (3', 18) des Isolierstoffes außerhalb des Bereiches gelegen ist, in dem die Druckkraft (11, 12) übertragen wird, wobei der Kernbereich des Isolierstoffes nahe, bevorzugt unmittelbar benachbart der Überschlags­ strecke gelegen ist.

2. Funkenstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Elektroden (1, 2) mit mindestens einem Arm (4, 5; 16 -17') versehen sind, wobei sich die Arme in Richtung (11, 12) der Druckkraft erstrecken, daß die Arme der einen und der anderen Elektrode abwechslungsweise benachbart sind und zur Bildung der Überschlagsstrecke zueinander parallel verlaufen.

3. Funkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die jeweiligen Arme (4, 5; 16-17') der Elektroden mit den Stirnflächen ihrer Enden an der jeweils anderen Elektrode über eine dazwischen befindliche Isolierung (8, 9; 19, 20) abstützen.

4. Funkenstrecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode (1, 2) mit je einem Arm (4, 5) versehen ist, der im Querschnitt bevorzugt etwa der Hälfte eines Hohl­ zylinders entspricht, und daß der zwischen diesen Armen befindliche Kernbereich (3') des Isolierstoffes im Quer­ schnitt dem Innenraum zwischen den beiden Armen (4, 5) angepaßt, bevorzugt kreisförmig ist, und daß zwischen den einander gegenüberliegenden Längskanten oder Längsflächen (15) der Arme (4, 5) sich die Überschlagsstrecken in Form von je einem Spalt (10) befinden.

5. Funkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Umfangsrichtung der Funkenstrecke um 180° zueinander versetzten Arme (16, 16'; 17, 17') jeder der beiden Elektroden (1, 2) vorgesehen und in ihrem Quer­ schnitt so bemessen und ferner so positioniert sind, daß im Querschnitt durch diese vier Arme betrachtet je ein Arm der einen Elektrode zwischen zwei Armen der anderen Elektrode liegt, daß zwischen einander gegenüberliegenden Längskanten oder Längsflächen (15) der Arme jeweils eine Überschlags­ strecke (22) in Form eines Spaltes besteht und daß inner­ halb dieser vier Arme sich der Kernbereich (18) des Isolierstoffes befindet.

6. Funkenstrecke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Arme (16-17') und des von den Armen umgebenen Kernbereiches (18) des Isolierstoffes quadratisch sind.

7. Funkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode je drei Arme besitzt, wobei die Arme der Elektroden zueinander um 120° in Umfangsrichtung angeordnet sind, daß die Arme so bemessen und positioniert sind, daß sie ineinander steckbar und je zwei Arme an ihren Längs­ seiten oder Kanten miteinander eine Überschlagsstrecke bilden, wobei der Kernbereich des Isolierstoffes sich zwischen den Armen befindet.

8. Funkenstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode vier Arme aufweist, wobei die Arme der Elektroden zueinander um 90° in der Umfangsrichtung angeordnet sind, daß die Arme so bemessen und positioniert sind, daß sie ineinander steckbar und an ihren Längsseiten oder Kanten je zwei Arme miteinander eine Überschlags­ strecke bilden, wobei der Kernbereich des Isolierstoffes sich zwischen den Armen befindet.

9. Funkenstrecke nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Enden der Arme (4, 5; 16-17') und der jeweiligen anderen Elektrode elektrische Isolierungen aus separaten, bevorzugt scheibenförmigen Bauteilen vorgesehen sind.

10. Funkenstrecke nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Isolierungen zwischen den Enden der Arme (4, 5; 16-17') und der jeweils anderen Elektrode mit dem Kernbereich (3'; 18) des Isolierstoffes einstückig und in den den Druck (11, 12) aufnehmenden Bereichen so dick bemessen sind, daß sie auch bei starker Erwärmung nicht unzulässig weich werden.

11. Funkenstrecke nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (1, 2) Widerlager, bevorzugt einen umlaufenden Bund (6, 7) für das Anliegen der Enden der Arme (4, 5; 16-17') der jeweiligen Gegenelektrode bzw. der dazwischen befindlichen elektrischen Isolierung aufweisen.