CH537107A - Funkenstrecke - Google Patents

Funkenstrecke

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Publication number
CH537107A
CH537107A CH113072A CH113072A CH537107A CH 537107 A CH537107 A CH 537107A CH 113072 A CH113072 A CH 113072A CH 113072 A CH113072 A CH 113072A CH 537107 A CH537107 A CH 537107A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
spark gap
channels
socket
electrodes
discharge
Prior art date
Application number
CH113072A
Other languages
English (en)
Inventor
Borisovich Belyaev Viktor
Original Assignee
Borisovich Belyaev Viktor
Butrova Ekaterina Sergeevna
Kiselev Jury Vladimirovich
Pozharskaya Galina Tikhonovna
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Borisovich Belyaev Viktor, Butrova Ekaterina Sergeevna, Kiselev Jury Vladimirovich, Pozharskaya Galina Tikhonovna filed Critical Borisovich Belyaev Viktor
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    • H01T4/10Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel
    • H01T4/12Overvoltage arresters using spark gaps having a single gap or a plurality of gaps in parallel hermetically sealed
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    • H01T2/02Spark gaps comprising auxiliary triggering means comprising a trigger electrode or an auxiliary spark gap
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Description


  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkenstrecke die in einem mit Gas gefüllten Gefäss befestigte Elektroden besitzt, zwischen denen eine Funkenentladung entsteht und in deren Zwischenelektroden eine aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellte und an einer der Elektroden befestigte Buchse untergebracht ist. Derartige Funkenstrecken werden zum Überspannungsschutz von Apparaturen in elektrischen Fernmeldeleitungen verwendet.



   Eine bekannte Funkenstrecke dieser Art besteht aus einem mit Gas gefüllten Gefäss, in das zwei Elektroden nämlich Kathode und Anode, zwischen denen eine Entladung entsteht, eingeschmolzen sind. Im Zwischenelektrodenraum ist eine Buchse aus elektrisch isolierendem Material, die an einer der Elektroden befestigt ist, untergebracht (siehe z. B.



  die US-Patentschrift Nr. 2 828 436).



   Die geringe Löschspannung der genannten Funkenstrecke (in Grössenordnung von 200 V lässt nicht zu, sie zum Schutz gegen Überspannung von Apparaturen in elektrischen Fernmeldeleitungen mit der Fernstromspeisung einzusetzen, da die Energie für die allfällige Entladung in derartigen Funkenstrecken bis von der fernen Speisequelle zugeführt werden kann.



   Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funkstrecke zu schaffen, bei welcher die Ausbildung der Buchse aus isolierendem Material derart ist, dass eine Löschspannung der Funkenstrecke von 450 V erreicht wird.



   Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Buchse mindestens einen Kanal aufweist, der innerhalb der Buchse so ausgeführt ist, dass durch ihn die Funkenentladung zwischen den Elektroden hindurchgeht.



   Die Ausführung der aus einem isolierenden Material gefertigten Buchse der erfindungsgemässen Funkenstrecke mit Kanälen gestattet es, die Löschspannung der Funkenstrecke bis zu 450 V zu steigern und ihre Abmessungen und Masse herabzusetzen.



   Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer beigefügten Zeichnung, in der die Gesamtansicht der vorgeschlagenen Funkenstrecke (ein Längsschnitt) dargestellt ist, näher erläutert.



   Die Funkenstrecke besitzt ein Gefäss 1, ausgeführt in Form eines Glaszylinders, in dessen Stirnseiten Kovarschalen 2 verlötet sind. Innerhalb des Gefässes 1 befinden sich zwei Wolframelektroden, Kathode 3 und Anode 4, die mit den in Kovarschalen 2 eingeschmolzenen Kupferzuführungen 5 und 6 zusammengelötet sind.



   Im Raum zwischen den Elektroden der Kathode 3 und der Anode 4 ist eine Buchse 7 aus elektrisch isolierendem Material (im beschriebenen Fall aus Keramik) untergebracht, die an der Kathodenzuführung 5 der   kathode    3 durch Lötung so befestigt ist, dass   zwischen der    Kathode 3 und der Buchse 7 ein Spalt gebildet wird. Die Buchse 7 ist mit fünf Kanälen 8 versehen, die in der dem Zwischenelektrodenraum zugewendeten Stirnseite der Buchse 7 ausgebildet sind. Einer der Kanäle 8 befindet sich in der Mitte der Buchse und die restlichen vier Kanäle 8 liegen gleichmässig im Umfang der Buchsenstirnseite.



   Die Grösse und die Anordnung der Kanäle 8 werden so gewählt, dass die Entladung zwischen den Elektroden nur durch die oben genannten Kanäle 8 möglich ist.



   Bekanntlich hängt die Löschspannung der Funkenstrecke von der Leistungsbilanz, die der Funkenstrecke von der Energiequelle zugeführt wird, sowie von der Leistung, die durch die Wärmeleitfähigkeit der Entladungsstrahlung verlorengeht, ab. Je grösser die Leistungsverluste sind, bei desto grösserer Spannung in der Funkenstrecke bei der eine Leistungsbilanz geschaffen wird, d. h. desto grösser die Löschspannung der Funkenstrecke ist.



   Die Verluste nehmen infolge der Wärmeableitung von dem Entladungsrumpf stark zu, wenn die Entladung die Wandung der Kanäle 8, durch die sie hindurchgeht, berührt. Dar über hinaus ist das Verhältnis der Entladungsrumpffläche zu dem Umfang des Entladungsrumpfes in engen Kanälen 8 grösser als in breiten Kanälen, was zur Steigerung der Rolle der Wärmeableitung führt.



   Da die relativen Energieverluste an den Wänden der Ka  näle    8 bei der Verkleinerung des Kanaldurchmessers zunehmen, muss die Löschspannung der Funkenstrecke mit Kanälen kleinen Durchmessers grösser sein als die der Funkenstrecke mit breiten Kanälen.



   Bei der Änderung der Länge und des Durchmessers der Kanäle kann man die gewünschte Löschspannungsgrösse der Funkenstrecke erhalten. Es ist zweckmässig, den Durchmesser der Kanäle im Bereich von 0,1 bis 1,5 mm zu wählen.



   Ist der Durchmesser des Kanals von über 1,5 mm, so wird die Löschspannung der Funkenstrecke fast nicht beeinflusst. Falls der Durchmesser des Kanals von unter 0,1 mm beträgt, steigt die Plasmatemperatur im Kanal bei der Entladung so hoch, dass das Material der Buchse 7 zerstört wird.



   Die Länge der Kanäle wird von 0,5 bis 10 mm und dar über gewählt, da die Löschspannung der Funkenstrecke der Länge von Kanälen proportional ist.



   Als Füllgas der Funkenstrecke werden entweder Edelgase oder Wasserstoff verwendet. Von den Edelgasen sind dafür Helium und Neon am besten geeignet.



  Die Funkenstrecke arbeitet wie folgt:
Die Funkenstrecke wird zwischen zwei elektrischen Fernmeldeleitungen mit einer Fernspeisung von 450 V geschaltet, d. h. an ihre Elektroden ist stets eine Spannung von 450 V angelegt. Bei einer Überspannung in der Leitung entsteht in der Funkenstrecke eine Funkenentladung, die zum starken Abfall der Spannung an den Elektroden führt.



   Nach dem Unterbrechen der Entladung werden die elektrisch isolierenden Eigenschaften der Funkenstrecke wieder hergestellt, da die Entladung darin durch die Fernspeisungsquelle von 450 V nicht aufrechterhalten werden kann, weil die Löschspannung der Funkenstrecke über 450 V beträgt.



   Die vorgeschlagene Funkenstrecke ist in der Lage, mehrere Tausend von Durchschlägen beim maximalen Impulsstrom von 5000 A zu halten.



   Die Funkenstrecke gewährleistet einen sicheren Schutz der Apparatur der Fernmeldeleitungen mit einer Fernspei sung von 450 V gegen gefährliche Uberspannungen.



   Die Funkenstrecke zeichnet sich ausserdem durch kleine
Abmessungen und Masse aus.



   PATENTANSPRUCH



   Funkenstrecke, die in einem mit Gas gefüllten Gefäss be festigte Elektroden besitzt, zwischen denen eine Funkenentla dung entsteht und in deren Zwischenelektroden eine aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellte und an einer der Elektroden befestigte Buchse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (7) mindestens einen Kanal  (8) aufweist, der innerhalb der Buchse (7) so ausgeführt ist, dass durch ihn die Funkenentladung zwischen den Elektro den (3 und 4) hindurchgeht.

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

  1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkenstrecke die in einem mit Gas gefüllten Gefäss befestigte Elektroden besitzt, zwischen denen eine Funkenentladung entsteht und in deren Zwischenelektroden eine aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellte und an einer der Elektroden befestigte Buchse untergebracht ist. Derartige Funkenstrecken werden zum Überspannungsschutz von Apparaturen in elektrischen Fernmeldeleitungen verwendet.
    Eine bekannte Funkenstrecke dieser Art besteht aus einem mit Gas gefüllten Gefäss, in das zwei Elektroden nämlich Kathode und Anode, zwischen denen eine Entladung entsteht, eingeschmolzen sind. Im Zwischenelektrodenraum ist eine Buchse aus elektrisch isolierendem Material, die an einer der Elektroden befestigt ist, untergebracht (siehe z. B.
    die US-Patentschrift Nr. 2 828 436).
    Die geringe Löschspannung der genannten Funkenstrecke (in Grössenordnung von 200 V lässt nicht zu, sie zum Schutz gegen Überspannung von Apparaturen in elektrischen Fernmeldeleitungen mit der Fernstromspeisung einzusetzen, da die Energie für die allfällige Entladung in derartigen Funkenstrecken bis von der fernen Speisequelle zugeführt werden kann.
    Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funkstrecke zu schaffen, bei welcher die Ausbildung der Buchse aus isolierendem Material derart ist, dass eine Löschspannung der Funkenstrecke von 450 V erreicht wird.
    Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Buchse mindestens einen Kanal aufweist, der innerhalb der Buchse so ausgeführt ist, dass durch ihn die Funkenentladung zwischen den Elektroden hindurchgeht.
    Die Ausführung der aus einem isolierenden Material gefertigten Buchse der erfindungsgemässen Funkenstrecke mit Kanälen gestattet es, die Löschspannung der Funkenstrecke bis zu 450 V zu steigern und ihre Abmessungen und Masse herabzusetzen.
    Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer beigefügten Zeichnung, in der die Gesamtansicht der vorgeschlagenen Funkenstrecke (ein Längsschnitt) dargestellt ist, näher erläutert.
    Die Funkenstrecke besitzt ein Gefäss 1, ausgeführt in Form eines Glaszylinders, in dessen Stirnseiten Kovarschalen 2 verlötet sind. Innerhalb des Gefässes 1 befinden sich zwei Wolframelektroden, Kathode 3 und Anode 4, die mit den in Kovarschalen 2 eingeschmolzenen Kupferzuführungen 5 und 6 zusammengelötet sind.
    Im Raum zwischen den Elektroden der Kathode 3 und der Anode 4 ist eine Buchse 7 aus elektrisch isolierendem Material (im beschriebenen Fall aus Keramik) untergebracht, die an der Kathodenzuführung 5 der kathode 3 durch Lötung so befestigt ist, dass zwischen der Kathode 3 und der Buchse 7 ein Spalt gebildet wird. Die Buchse 7 ist mit fünf Kanälen 8 versehen, die in der dem Zwischenelektrodenraum zugewendeten Stirnseite der Buchse 7 ausgebildet sind. Einer der Kanäle 8 befindet sich in der Mitte der Buchse und die restlichen vier Kanäle 8 liegen gleichmässig im Umfang der Buchsenstirnseite.
    Die Grösse und die Anordnung der Kanäle 8 werden so gewählt, dass die Entladung zwischen den Elektroden nur durch die oben genannten Kanäle 8 möglich ist.
    Bekanntlich hängt die Löschspannung der Funkenstrecke von der Leistungsbilanz, die der Funkenstrecke von der Energiequelle zugeführt wird, sowie von der Leistung, die durch die Wärmeleitfähigkeit der Entladungsstrahlung verlorengeht, ab. Je grösser die Leistungsverluste sind, bei desto grösserer Spannung in der Funkenstrecke bei der eine Leistungsbilanz geschaffen wird, d. h. desto grösser die Löschspannung der Funkenstrecke ist.
    Die Verluste nehmen infolge der Wärmeableitung von dem Entladungsrumpf stark zu, wenn die Entladung die Wandung der Kanäle 8, durch die sie hindurchgeht, berührt. Dar über hinaus ist das Verhältnis der Entladungsrumpffläche zu dem Umfang des Entladungsrumpfes in engen Kanälen 8 grösser als in breiten Kanälen, was zur Steigerung der Rolle der Wärmeableitung führt.
    Da die relativen Energieverluste an den Wänden der Ka näle 8 bei der Verkleinerung des Kanaldurchmessers zunehmen, muss die Löschspannung der Funkenstrecke mit Kanälen kleinen Durchmessers grösser sein als die der Funkenstrecke mit breiten Kanälen.
    Bei der Änderung der Länge und des Durchmessers der Kanäle kann man die gewünschte Löschspannungsgrösse der Funkenstrecke erhalten. Es ist zweckmässig, den Durchmesser der Kanäle im Bereich von 0,1 bis 1,5 mm zu wählen.
    Ist der Durchmesser des Kanals von über 1,5 mm, so wird die Löschspannung der Funkenstrecke fast nicht beeinflusst. Falls der Durchmesser des Kanals von unter 0,1 mm beträgt, steigt die Plasmatemperatur im Kanal bei der Entladung so hoch, dass das Material der Buchse 7 zerstört wird.
    Die Länge der Kanäle wird von 0,5 bis 10 mm und dar über gewählt, da die Löschspannung der Funkenstrecke der Länge von Kanälen proportional ist.
    Als Füllgas der Funkenstrecke werden entweder Edelgase oder Wasserstoff verwendet. Von den Edelgasen sind dafür Helium und Neon am besten geeignet.
    Die Funkenstrecke arbeitet wie folgt: Die Funkenstrecke wird zwischen zwei elektrischen Fernmeldeleitungen mit einer Fernspeisung von 450 V geschaltet, d. h. an ihre Elektroden ist stets eine Spannung von 450 V angelegt. Bei einer Überspannung in der Leitung entsteht in der Funkenstrecke eine Funkenentladung, die zum starken Abfall der Spannung an den Elektroden führt.
    Nach dem Unterbrechen der Entladung werden die elektrisch isolierenden Eigenschaften der Funkenstrecke wieder hergestellt, da die Entladung darin durch die Fernspeisungsquelle von 450 V nicht aufrechterhalten werden kann, weil die Löschspannung der Funkenstrecke über 450 V beträgt.
    Die vorgeschlagene Funkenstrecke ist in der Lage, mehrere Tausend von Durchschlägen beim maximalen Impulsstrom von 5000 A zu halten.
    Die Funkenstrecke gewährleistet einen sicheren Schutz der Apparatur der Fernmeldeleitungen mit einer Fernspei sung von 450 V gegen gefährliche Uberspannungen.
    Die Funkenstrecke zeichnet sich ausserdem durch kleine Abmessungen und Masse aus.
    PATENTANSPRUCH
    Funkenstrecke, die in einem mit Gas gefüllten Gefäss be festigte Elektroden besitzt, zwischen denen eine Funkenentla dung entsteht und in deren Zwischenelektroden eine aus einem elektrischen Isoliermaterial hergestellte und an einer der Elektroden befestigte Buchse untergebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (7) mindestens einen Kanal (8) aufweist, der innerhalb der Buchse (7) so ausgeführt ist, dass durch ihn die Funkenentladung zwischen den Elektro den (3 und 4) hindurchgeht.
CH113072A 1972-01-26 1972-01-26 Funkenstrecke CH537107A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2207684C1 (ru) * 2001-12-24 2003-06-27 Открытое акционерное общество Златоустовский ремонтно-механический завод Искровой разрядник
RU2426209C1 (ru) * 2010-02-17 2011-08-10 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Разрядник, имеющий объемный разряд

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2207684C1 (ru) * 2001-12-24 2003-06-27 Открытое акционерное общество Златоустовский ремонтно-механический завод Искровой разрядник
RU2426209C1 (ru) * 2010-02-17 2011-08-10 Учреждение Российской академии наук Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН) Разрядник, имеющий объемный разряд

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