DE2022664A1

DE2022664A1 - Gas discharge surge arrester

Info

Publication number: DE2022664A1
Application number: DE19702022664
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lange
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1970-05-08
Publication date: 1971-12-02

Description

Gasentladungsüberspannungsableiter Die Erfindung betrifft einen Gasentladungs-Überspannungsableiter mit einem gasdichten.Gehäuse, vorzugsweise mit Edelgasfullung, in dem Elektroden sich symmetrisch gegenberstehen, die in Form von Kegelstümpfen mit einander zugekehrten Auswölbungen in die Enden eines rohrförmigen Isolierkörpers gasdicht eingesetzt sind und von denen zumindest eine Elektrode auf ihrer der anderen Elektrode zugewandten Stirnfläche mit einer Substanz hoher ElektronenemissionsSähigkeit beschichtet ist, Derartige Überspannungsableiter sind allgemein bekannt (man vergleiche beispielsweise die deutsche Auslegeschrift 1'089 482, insbesondere Figur 2 mit zugehöriger Beschreibung). Aufgrund ihrer Form tragen sie den Namen "Knopfableiter" und weisen unter anderem den Vorteil auf, daß sie besonders kleine Abmessungen ermUglichen. Gas discharge surge arrester The invention relates to a gas discharge surge arrester with a gas-tight housing, preferably with noble gas filling, in the electrodes face each other symmetrically, those facing each other in the form of truncated cones Bulges inserted into the ends of a tubular insulating body in a gas-tight manner and of which at least one electrode is facing the other electrode The end face is coated with a substance of high electron emission capacity, Such surge arresters are generally known (compare, for example the German Auslegeschrift 1,089 482, in particular Figure 2 with the associated description). Because of their shape they are called "button arresters" and show, among other things the advantage that they allow particularly small dimensions.

Um die Elektronenaustrittsarbeit in einem solchen Uberspannungsableiter zu stabilisieren, versieht man die wirksame Oberfläche der Elektroden mit einer Schicht aus einer Substanz hoher Elektronenemissionsfähigkeit.To the electron work function in such a surge arrester To stabilize, one provides the effective surface of the electrodes with a Layer made of a substance with high electron emissivity.

Zur besseren Haftung und Dosierung der Substanz hoher Elektronenemissionsfähigkeit (Aktivierungsmasse) ist es üblich die zu beschichtende Oberfläche der Elektroden des Knopfableiters mit pyramidischen Vertiefungen in Form eines Waffelmusters zu versehen. Als ein Problem des Waffelmusters hat sich jedoch herausgestellt, daß einzelne Aktivierungsbereiche entstehen können, die ein ungehinde@tes Umlaufen und Aufteilen des Lichtbogens bei hohen Stromstärken beeinträchtigen. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß beim Aufbringen der in einer schnell verdampfenden Flüssigkeit aufgeschwemmten Aktivierungsmasse diese sich nicht ohne weiteres auf der Elek';roen<jerfläche gleichmäßig verteilt, da zwischen den einzelnen Waffelvertiefungen kein Ausgleich der Pldssigkeit stattfindet.For better adhesion and dosage of the substance with high electron emissivity (Activation mass) it is usual to coat the surface of the electrodes of the button conductor with pyramidal depressions in the form of a waffle pattern Mistake. However, it has been found to be a problem with the waffle pattern that individual activation areas can arise that allow unhindered circulation and Impair the splitting of the arc at high currents. Another difficulty is that when applying the in a rapidly evaporating liquid Activating mass floating up on the surface does not readily apply to the electrical surface evenly distributed as there is no compensation between the individual wafer indentations the liquidity takes place.

Aufgabe der Erfindung ist es, die geschilderten Schwierigkeiten zu überwinden. Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Gasentladungsüberspannungsableiter der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung vorgeschlagen, daß der Teil der Elektrodenoberfläche, auf den die Schicht aus der Substanz hoher Elektronenemissionsfähigkeit aufgebracht ist, mit rundumlaufenden Rillen versehen ist. Mit besonderem Vorteil bilden dabei die rundumlaufenden Rillen eine zusam"enhängende Spirale.The object of the invention is to address the difficulties outlined overcome. To solve this problem, a gas discharge surge arrester proposed of the type mentioned according to the invention that the part of the electrode surface, on which the layer of the high electron emissivity substance is applied is provided with circumferential grooves. Form with particular advantage the circumferential grooves form a coherent spiral.

Mit einem erfindungsgemäßen tiberspannungsableiter ist zunächst der wesentliche Fortschritt ersielt, daß aufgrund der Maßnahme, die Aktivierunsmasse auf einer Fläche mit rundumlaufenden Rillen aufzubringen, der bei einer Entladung entstehende Lichtbogen sich ungehindert in zwei Richtungen ausbreiten kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil Besteht darin, daß die rundumlaufenden Rillen gegenüber der bisher üblichen Warfelung für die Aufnahme gleicher Mengen an Aktivierungsmasse weniger tief eingeprägt werden müssen. Dieser Vorteil ist vor allem im Hinblick auf eine zunehmende Verkleinerung von Knopfableitern mit verhältnismäßig dünnwandigen Elektroden von wesentlicher Bedeutung. Schließlich ist herstellungstechnisch der wesentliche Vorteil erzielt, daß die rundumlaufenden Rillen eine gleichmäßige Verteilung der Aktivierungsmasse durch Oberflächenkapillarwirkung begünstigt. In diesem Zusammenhang sei auch erwähnt, daß ein Stempel mit rundumlaufenden Rillen leichter herstellbar ist und längere Standzeit besitzt als ein Waffelstempel, dessen Spitzen besonders starker Beanspruchungen ausgesetzt sind.With a surge arrester according to the invention, the first is the Significant progress was made because of the measure, the activating mass to be applied to a surface with circumferential grooves, in the event of a discharge resulting arcs can spread unhindered in two directions. A Another significant advantage is that the circumferential grooves are opposite the hitherto customary warfelung for the absorption of equal amounts of activation material need to be imprinted less deeply. This advantage is mainly in view to an increasing reduction in size of button arresters with relatively thin-walled Electrodes essential. After all, from a manufacturing point of view, the The main advantage achieved is that the circumferential grooves provide an even distribution the activation mass favored by surface capillary action. In this context it should also be mentioned that a stamp with circumferential grooves is easier to manufacture and has a longer service life than a waffle stamp, the tips of which are particularly special are exposed to heavy loads.

Anhand der.Figuren der Zeichnung soll die Erfindung nachstehend näher erläutert werden. Einander entsprechende Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es zeigt: Figur 1 einen Längsschnitt durch einen sogenannten Uberspannungs-Knopfableiter; Figur 2 eine Draufsicht auf eine Elektrode des Überspannungs-Knopfableters der Figur 1 in erfindungsgemäßer Ausbildung und Figur 3 eine weitere mögliche Ausführungsform der Elektrode der Figur 2, ebenfallæ in DrauSsicht.Based on the figures of the drawing, the invention is to be described in more detail below explained. Corresponding parts are given the same reference numerals Mistake. It shows: FIG. 1 a longitudinal section through a so-called overvoltage button arrester; Figure 2 is a plan view of one electrode of the surge button tablet of the figure 1 in an embodiment according to the invention and FIG. 3 shows a further possible embodiment the electrode of FIG. 2, also seen from the outside.

In Figur 1 sind mit 2 und 3 kegelstumpfförmige Elektroden bezeichnet, die miteinander zugekehrten Auswölbungen in einen rohrförmigen Isplierkörper gasdicht eingesetzt sind und so einen sogenannten Knopfableiter bilden.In Figure 1, 2 and 3 denote frustoconical electrodes, the mutually facing bulges in a tubular insulating body gas-tight are used and thus form a so-called button arrester.

Als Werkstoff für den Isolierkörper 1 dient vorzugsweise Glas oder Keramik, während die Elektroden 2 und 3 aus einer Nickel-Eisen-oder Nickel-Eisen-obalt -Legierung bestehen. Die einander zugewandten Stirnflächen der Elektroden 2 und 3 sind mit einer Schicht 4 aus einer Substanz hoher Elektronenemissionsfähigkeit versehen.The material used for the insulating body 1 is preferably glass or Ceramic, while electrodes 2 and 3 are made of a nickel-iron or nickel-iron obalt -Alloy. The facing end faces of the electrodes 2 and 3 are coated with a layer 4 made of a high electron emissivity substance Mistake.

Wie die Figur 2 näher zeigt, ist zum Zweck dieser Beschichtung der Teil der Elektrodenoberfläche, auf den die Schicht 4 aufgebracht ist, mit rundumlauf enden Rillen 5 versehen, die beim bevorzugten Ausführungebeispiel der Figur 2 eine zusammenhängende Spirale bilden. Aufgrund der umlaufenden Rillen kann, wie bereits erwähnt, einerseits die betreffende Elektrode dünnwandiger sein als bei einer herkömmlichen Waffelung und andererseits ein Lichtbogen im Knopfableiter bei Zunahme der Stromstärke sich ungehindert in zwei Richtungen ausbreiten.As FIG. 2 shows in more detail, for the purpose of this coating the Part of the electrode surface to which the layer 4 is applied, with all around ends provided grooves 5, which in the preferred embodiment of Figure 2 a form a coherent spiral. Due to the circumferential grooves, as already mentioned, on the one hand, the electrode in question may be thinner-walled than a conventional one Waffling and, on the other hand, an arc in the button arrester when the current strength increases spread freely in two directions.

Die geschilderten Vorteile eines erfindungsgemäßen Überspannungsableiters werden in befriedigendem Maße auch dann erreicht, wenn die rundumlaufenden Rillen keine zusammenhängende Spirale bilden. Anstelle einer zusammenhängenden Spirale ist es deshalb auch möglich, konzentrische Ringe auf der aktiven Elektrodenoberfläche gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 vorzusehen.The described advantages of a surge arrester according to the invention are achieved to a satisfactory extent even if the circumferential grooves do not form a coherent spiral. Instead of a coherent spiral it is therefore also possible to have concentric rings on the active Provide electrode surface according to the embodiment of Figure 3.

2 Patentansprüche 3 Figuren2 claims 3 figures

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Gas discharge surge arrester with a gas-tight housing, preferably with a noble gas filling, in the electrodes face each other symmetrically, those facing each other in the form of truncated cones Bulges inserted into the ends of a tubular insulating body in a gas-tight manner and of: at least one electrode on its facing the other electrode End face is coated with a substance higher electron emission ability d a d u r ¢ h e k e n n n n z e i c h n e t that the part of the electrode surface, on which the layer (4) of the substance of high electron emissivity is applied is provided with circumferential grooves (5).

2. Gas discharge surge arrester according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n n e i c h n e t that the circumferential grooves (5) are a coherent.

Form a spiral.

L e r s e i t e