(19)
(11) EP 0 251 010 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
02.01.1991  Patentblatt  1991/01

(21) Anmeldenummer: 87108588.2

(22) Anmeldetag:  15.06.1987
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5H01T 1/22, H01T 4/12

(54)

Gasentladungsüberspannungsableiter

Gas-filled surge arrester

Dérivateur de surtension à gaz


(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE GB IT LI

(30) Priorität: 25.06.1986 DE 3621254

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
07.01.1988  Patentblatt  1988/01

(73) Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Boy, Jürgen, Dipl.-Ing.
    D-1000 Berlin 28 (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
EP-A- 0 229 303
DE-A- 2 417 025
GB-A- 1 389 142
US-A- 4 491 893
DE-A- 1 944 564
FR-A- 2 430 082
GB-A- 1 455 806
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Gasentladungs Überspannungsableiter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

    [0002] Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der elektrischen Bauelemente und ist bei der konstruktiven Ausgestaltung eines Gasentladungs-­Überspannungsableiters anzuwenden, dessen Elektroden in vertie­fungen ihrer Oberfläche eine Aktivierungsmasse enthalten.

    [0003] Bei einem bekannten Gasentladungs-Überspannungsableiter dieser Art besteht das vakuumdichte Gehäuse aus mindestens einem zy­lindrischen Isolierstoffring und mindestens einer ersten und einer zweiten Elektrode. Die beiden Elektroden sind mit we­nigstens einem Paar sich gegenüberliegender, zylindrischer Löcher versehen, die teilweise mit einer Aktivierungsmasse ge­füllt sind. Damit ist erreicht, daß der Abstand der Aktivierungs­masse der einen Elektrode von der Oberfläche der Gegenelektrode größer ist als die Breite des Zündspaltes (US-A-4 491 839). Es sind weiterhin Überspannungsableiter bekannt, die konzentrisch zu zwei sich gegenüberliegenden Elektroden eine weitere Elektro­de aufweisen, wobei diese weitere Elektrode mit jeweils einer der beiden anderen Elektroden die eigentliche Entladungsstrecke bildet (US-A-3 710 191).

    [0004] Zur Ausgestaltung eines unipolar betriebenen Gasentladungs-Über­spannungsableiters, der als Vorfunkenstrecke einer zündkerze dient, ist bereits vorgeschlagen worden, eine vollzylindrische Elektrode und eine hohlzylindrische Elektrode konzentrisch zu­einander anzuordnen, wodurch sich ein ringförmiger zündspalt ergibt. Die Aktivierungsmasse soll dabei außerhalb des zünd­spaltes an der Stirnseite der vollzylindrischen Elektrode ange­ordnet sein (EP-A-0 229 303). Diese Druckschrift fällt unter Artikel 54(3) EPÜ.

    [0005] Ausgehend von einem Gasentladungs-Überspannungsableiter mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen bipolar betreibbaren Ab­leiter zu schaffen, der sich durch eine geringe Streuung der elektrischen Werte, insbesondere der Ansprechspannung, während der Lebensdauer auszeichnet und der eine hohe Betriebssicher­heit aufweist.

    [0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die erste Elektrode konzentrisch zur zweiten Elektrode angeordnet ist, daß die die Aktivierungsmasse aufnehmenden Ver­tiefungen aus einer oder mehreren Rillen oder Nuten oder aus einer pyramidenförmigen Waffelung bestehen und daß die Vertie­fungen wenigstens der zweiten Elektrode außerhalb des Zünd­spaltes angeordnet sind.

    [0007] Bei einem derart ausgebildeten Überspannungsableiter kann sich bei Erhitzung die Aktivierungsmasse verformen und beispielswei­se Erhebungen oder Kugeln bilden, ohne daß die Zündspannung be­einflußt oder gar die Isolation des Überspannungsableiters ge­fährdet wird. Bei einem solchen Ableiter reicht es aus, im Zündspalt die Entladung zu zünden. Sobald die mit Aktivierungs­masse versehene Elektrode als Kathode arbeitet, wandert der Fußpunkt der Entladung bei höheren Strömen zum Übergang zwischen Aktivierungsmasse und unbedecktem Elektrodenmaterial, auch wenn dieser außerhalb des Zündspaltes angeordnet ist und der Entladungsweg sich deutlich verlängert. Wegen der größeren Entfernung der Aktivierungsmasse von jeweiligen Gegenelektrode bleibt daher eine Verformung der Aktivierungsmasse ohne Ein­fluß auf die zündspannung.

    [0008] Eine vorteilhafte Ausführungsform des neuen Überspannungsab­leiters besteht darin, die erste Elektrode mit einer Bohrung zu versehen, in die die zweite Elektrode hineinragt, wobei zwischen den beiden Elektroden ein ringförmiger Zündspalt und zwischen der Strinfläche der zweiten Elektrode und dem Boden der Bohrung der ersten Elektrode ein Isolationsspalt freibleibt und der zündspalt schmaler ist als der Isolationsspalt, und auf der ringförmigen Stirnfläche sowohl der ersten als auch der zweiten Elektrode Vertiefungen zur Aufnahme der Aktivierungsmasse vorzusehen, wobei diese Vertiefungen nicht bis an den inneren Rand der Stirnflächen heranreichen.

    [0009] Vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform, bei der die Bohrung in der ersten Elektrode durch eine kegelstumpfförmige Wand, die in eine Zylinderwand mit geringerem Durchmesser übergeht, be­grenzt ist und bei der die zweite Elektrode einen kegelstumpf­förmigen Teil aufweist, dessen Kegelmantelfläche mit dem kegelstumpfförmigen Teil der Bohrung einen Spalt konstanter Breite bildet und bei der die Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Teiles mit einer Aktivierungsschicht versehen ist, welche nicht bis an den Rand der Stirnfläche heranreicht. Diese Ausführungsform läßt sich einfach herstellen, ermöglicht wegen der kegelstumpfförmigen Spaltbegrenzungen eine relativ geringe Toleranz der Spaltab­messung in axialer Richtung und gewährleistet die Abstands­forderungen für die Aktivierungsschicht auf der Stirnfläche der zweiten Elektrode.

    [0010] Die Erfindung wirkt sich besonders vorteilhaft aus, wenn durch höhere Strombelastungen die Aktivierungsmasse so stark erhitzt wird, daß die Gefahr der Bildung von Kugeln oder Tropfen beson­ders groß ist. Derartige Betriebsfälle treten häufig bei soge­nannten Dreielektrodenableitern auf, d.h. bei Überspannungsableitern, bei denen eine zweite und eind dritte Elektrode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, wobei die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile einander gegenüberliegen und einen Nebenentladungsspalt bilden, und bei denen eine erste Elektrode eine Zylinder­bohrung enthält, deren Begrenzung konzentrisch zu den sylinderförmigen Teilen der zweiten und der dritten electrode sowie den Nebenentladungsspalt umschließend angeordnet ist; in Ausge­staltun der Erfindung ist bei einem solchen Dreielektroden­ableiter jede Stirnfläche der ersten Elektrode mit zumindest einer ringförmigen Vertiefung zur Aufnahme der Aktivierungs­masse versehen. Gleichzeitig weisen dabei auch die Stirnflächen der zweiten und der dritten Elektrode Vertiefungen zur Aufnahme von Aktivierungsmasse auf. Die Aktivierungsmasse besteht dabei vorteilhaft im wesentlichen aus Natriumsilikat und ist in Nuten, Waffelpyramiden, Bohrungen usw. untergebracht und aufgeschmolzen. Natriumsilikat ergibt günstige Kennwerte des Überspannungsableiters und haftet in aufgeschmolzenem zustand gut am Untergrund, neigt aber auch relativ stark zur Bildung von Kugeln oder Tropfen. In einem erfindungsgemäßen Überberspannungsableiter kann sie besonders vorteilhaft eingesetzt werden.

    [0011] Zur Absicherung von Leitungen ist eine Ausführungsform eines Dreielektrodenableiters besonders geeignet, bei der eine zweite und eine dritte Elektrode zueinander koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, wobei die Stirn­flächen der zylinderförmigen Teile einander gegenüber liegen und einen Nebenentladungsspalt bilden, bei der eine erste Elektrode eine Zylinderbohrung enthält welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der zweiten und der dritten Elektrode angeordnet ist und den Zündspalt umschließt, bei der die Bohrung in der ersten Elektrode mit einer Vertiefung in Form eines Trapez-Gewindes versehen und die Gewindegänge mit Aktivierungsmasse derart teilweise gefüllt sind, daß die Aktivierungsmasse nicht bis an die Wand der Zylinderbohrung reicht, und bei der die Stirnflächen der zweiten und der dritten Elektrode mit Aktivierungsmasse gefüllte Vertiefungen aufweisen. Ein Hauptentladungsspalt ist hier durch den im Trapezgewinde liegenden Rand der Aktivierungsmasse definiert. Er ist breiter als der zündspalt, der durch die zwischen den Gewindegängen des Trapezgewindes verbliebenen Teile der zylinderwand bestimmt ist. Dadurch ergibt sich eine geringe Streuung der zündspannungs­werte dieser speziellen Ausführungsform. Bei der wendelförmigen Ausbildung der Vertiefung ist außerdem sichergestellt, daß auf einem Teil des Umfanges von der Aktivierungsmasse auf der zweiten bzw. dritten Elektrode ausgehend auf em kürzesten Wege eine metallische Oberfläche auf der ersten Elektrode erreicht wird, wenn die Elektroden als Kathoden wirken. Da die Aktivierungsmasse in Trapezgewinde nicht bis an den rand des Gewindeprofils reicht, liegt bei einer Kathodenfunktion der ersten Elektrode der kathodenfußpunkt im Trapezgewinde, eine Verformung der Elektrode bzw. der Aktivierungsmasse ergibt keine Veränderung des Zündspaltes und damit keine Beeinflußung des Zündverhaltens des Ableiters.

    [0012] Die beschriebenen Dreielektrodenüberspannungsableiter dienen hauptsächlich zur Absicherung von zwei Adern, die in erster Näherung auf gleichem Potential liegen und an die erste und die dritte Elektrode geschaltet sind, gegenüber Erde, die an die zweite Elektrode gelegt ist. Demgemäß treten zwischen der zweiten und dritte Elektrode nur relativ kleine Spannungsun­terschiede auf, die zwischen diesen Elektroden liegende Neben­entladungsstrecke braucht keinen hohen Anforderungen zu genü­gen. Die vorliegende Erfindung wird daher nur im Bezug auf die Hauptentladungsstrecke zwischen der zweiten bzw. dritten Elektrode einerseits und der ersten Elektrode andererseits eingesetzt. Sobald zwischen der zweiten oder dritten und der ersten Elektrode eine Entladung stattfindet, wird auch der Hauptent­ladungsspalt zwischen der noch nicht gezündeten zweiten bzw. dritten Elektrode und der ersten elektrode ionisiert, so daß auch deren Spannung herabgesetzt wird. So wird eine nennenswerte Entladung zwischen der zweiten und dritten Elektrode vermieden, die Nebenentladungsstrecke zwischen den Stirnflächen dieser beiden Elektroden kann keine hohen Stromwerte annehmen.

    [0013] Vier Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 4 darestellt. Dabei zeigen die

    Fig. 1 und 2 zwei Beispiele von Zweielektroden-Ablei­tern und die

    Fig. 3 und 4 zwei Beispiele von Dreielektroden-Ablei­tern,


    jeweils in geschnittener Ansicht.

    [0014] Der Überspannungsableiter gemäß Fig. 1 ist aus einer ersten Elektrode 1, einer zweiten Elektrode 2 und einem Isolierstoff­ring 3, der vorzugsweise aus Keramik besteht, zusammengesetzt und vakuumdicht verlötet. Die erste Elektrode 1 weist eine Bohrung 4 auf, in die ein zylinderförmiger Teil 5 der zweiten Elektrode 2 hineinreicht. Zwischen der Innenwand 11 des durch die Bohrung 4 gebildeten hohlzylinderförmigen Teiles 12 der Elektrode 1 und der Mantelfläche des zylinderförmigen Teiles 5 der Elektrode 2 ist ein Zündspalt 7 gebildet, in dessen Bereich auf die Elektroden keine Aktivierungsschicht aufgebracht ist. Zwischen der Bodenfläche 8 der Bohrung 4 und der Stirnfläche 13 der Elektrode 2 und zwischen der Stirnfläche 14 der ersten Elektrode 1 und den benachbarten Teilen der zweiten Elektrode 2 liegt je ein Isolationsspalt 6, der deutlich breiter ist als der Zündspalt 7.

    [0015] Die Stirnfläche 14 des hohlzylinderförmigen Teiles 12 der er­sten Elektrode 1 und die Stirnfläche 13 des zylinderförmigen Teiles 5 der Elektrode 2 sind jeweils mit ringförmigen Rillen 10 bzw. 9 versehen, welche mit einer Aktivierungsmasse ausge­füllt sind. Im gezeigten Beispiel sind je zwei Ringe 10 bzw. 9 in den Stirnflächen 14 bzw. 13 angebracht. Bei dieser Ausfüh­rungsform ergibt sich nach der Zündung im Spalt 7 eine Gasent­ladung von den achsnahen Rändern der Vertiefungen 10 bzw. 9 über den Zündspalt 7 hinweg, wobei jeweils der Fußpunkt an der Grenze zwischen Aktivierungsschicht und Metall der Elektrode ansetzt und auf der Anodenseite ein relativ großer Bereich für den Stromeintritt in die Gegenelektrode zur Verfügung steht. Anstelle der Rillen können auch andere Vertiefungen, z.B. klei­ne Waffelpyramiden in die Stirnflächen 14 und 13 eingeprägt werden, die mit Aktivierungsmasse gefüllt werden.

    [0016] Nach dem Zündvorgang kann die Entladung auch über den Isola­tionsspalt 6 hinweg erfolgen, eine Verformung der Aktivierungs­masse in den Rillen 9 gibt keine Änderung der Zündspannung. Da­durch ist diese Ausführungsform für hohe Stromwerte besonders geeignet.

    [0017] Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem Toleranzen in Achsrichtun auf die Spaltbreite und damit Zündspannungen wenig Einfluß haben. Dort ist der Zündspalt 7 zwischen einem kegel­stumpfförmigen Teil 15 einer zweiten Elektrode 20 und einer ke­gelstumpförmigen Bohrung 18 einer ersten Elektrode 19 angeord­net. Der zylinderförmige Teil 16 der ersten Elektrode 19 weist außerdem eine zur Bohrung 18 koaxiale Bohrung 17 auf, die in die kegelstumpfförmige Bohrung 18 an deren kleinerer Begren­zungsebene übergeht. In der Bohrung 17 ist auch bei sehr klei­nen Spaltbreiten des Zündspaltes 7 von 0,5mm oder weniger aus­reichend Platz für eine Verformung der Aktivierungsmasse in der ringförmigen Rille 9. Gleiches gilt für eine Verformung der Ak­tivierungsmasse in der Rille 10 der Elektrode 19 in den Hin­terraum von Elektrode 20 hinein.

    [0018] Die Elektroden der Figur 1 und die zylinderförmigen Teile der Elektroden von Figur 2 bestehen vorteilhaft aus Kupfer. Die Aus­führungsform der Figur 2 ermöglicht den Einsatz einer solchen Legierung für die tassenförmigen Befestigungsteile 21 der Elek­troden 19 bzw. 20, deren Temperaturkoeffizient in an sich be­kannter Weise an den Temperaturkoeffizienten des Isolierstoff­ringes, der vorzugsweise aus Keramik besteht, angepaßt ist.

    [0019] Figur 3 zeigt einen Dreielektrodenüberspannungsableiter, der insbesondere zur Absicherung von zwei mit Impulsen belasteten Leitungen gegenüber dem an die zweite, konzentrisch angeordnete Elektrode gelegten Massepotential geeignet ist. Zylinderförmige Teile 25 und 26 der Elektroden 22 und 23 reichen in eine Bohrung der ersten Elektrode 24 hinein. Die Stirnflächen der zweiten Elektrode 22 und der dritten Elektrode 23 bilden eine Nebenentladungsstrecke 27. Die Hauptentladungsstrecke 28 (Zündspalt) verläuft im Ringspalt zwischen den zylinderförmigen Teilen 25 und 26 und der zylindrischen Innenwand 29 der zweiten Elektrode 24. Die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile 25 und 26 enthalten je eine mit Aktivierungsmasse gefüllte Rille 9. Die Innenwand 29 der zweiten Elektrode 24 ist mit einem Trapezgewinde 30 versehen, welches mit Aktivierungsmasse gefüllt ist. Der zündspalt ist durch die zwischen dem Trapezgewinde verbliebenen Teile der Innenwand 29 definiert und erstreckt sich zum entsprechenden zylinderförmigen Teil 25 bzw. 26. Durch diese Konstruktion ist gewährleistet, daß eine Entladung mit einem Kathodenfußpunkt in einer der Rillen 9 der zweiten oder dritten Elektrode 22 oder 23 unabhängig von Toleranzen der Abmessungen in axialer Richtung auf dem kürzesten Wege in radialer Richtung auf eine metallische Oberfläche der Innenwand der zweiten Elektrode 24 trifft. Andererseits ist für, die Entladungen mit einem Kathodenfußpunkt auf der zweiten Elektrode 24 reichlich Aktivierungsmasse vorhanden, so daß diese Entladungsrichtung schnell und mit besonders gerin­er Bogenbrennspannung erfolgen kann. In dieser Ausführungsform sind die Vorteile der Erfindung für eneriereiche Entladungen mit den Vorteilen konventioneller Technik, nämlich sehr geringe Lichtbogenbrennspannung vorteilhaft kombiniert. Anstelle der Rille 9 in den Stirnflächen der Elektroden 22, 23 können auch andere Vertiefungen, z.B. Waffelpyramiden verwendet werden.

    [0020] Figur 4 zeigt einen Dreielektrodenableiter bei dem auch die erste Elektrode 24 je eine ringförmige Rille 31 auf ihren Stirnseiten besitzt. Bei dieser Ausführungsform ist die Akti­vierungsmasse für alle Elektroden (22, 23, 24) konsequent außerhalb des eigentlichen Entladungsspaltes (28) angeordnet.

    [0021] In den Figuren 3 und 4 ist im Nebenentladungsspalt 27 keine energiereiche Entladung zu.erwarten, da Überspannungen bestim­mungsgemäß bei derartigen Ableitern gegen Massepotential abge­führt werden sollen und daher schon bei relativ geringen Span­nungsunterschieden eine Entladung im Hauptentladungsspalt 28 bzw. entlang den Hauptentladungsstrecken 32 oder 33 auftritt.

    Bezugszeichenliste



    [0022] 

    1 = Erste Elektrode

    2 = zweite Elektrode

    3 = Isolierstoffring

    4 = Bohrung

    5 = zylinderförmiger Teil

    6 = Isolationsspalt

    7 = Zündspalt

    8 = Bodenfläche

    9, 10 = ringförmige Rillen

    11 = Innenwand

    12 = hohlzylinderförmiger Teil

    13, 14 = Stirnfläche

    15 = kegelstumpfförmiger Teil

    16 = zylinderförmiger Teil

    17, 18 = Bohrung

    19, 20 = Elektrode

    21 = Befestigungsteil

    22 = zweite Elektrode

    23 = dritte Elektrode

    24 = erste Elektrode

    25, 26 = zylinderförmiger Teil

    27 = Nebenentladungsspalt

    28 = Hauptentladungsstrecke (Zündspalt)

    29 = Innenwand

    30 = Trapezgewinde

    31 = ringförmige Rille

    32, 33 = Hauptentladungsstrecke

    34 = Aktivierungsmasse

    35 = Aufweitung

    36 = Stirnfläche




    Ansprüche

    1. Gasentladungs-Überspannungsableiter mit einem vakuumdichten Gehäuse, das aus mindestens einem zylindrischen Isolierstoffring (3) und mindestens einer ersten Elektrode (1, 24) und einer zweiten Elektrode (2, 22) besteht, wobei zwischen den beiden Elektroden ein Zündspalt gelegen ist und jede Elektrode in Vertiefungen ihrer Oberfläche eine Aktivierungsmasse aufweist, deren Abstand von der jeweiligen Gegenelektrode größer ist als die Breite des zündspaltes (7, 28)
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die erste Elektrode (1, 24) konzentrisch zur zweiten Elektrode (2, 22) angeordnet ist,
    daß die die Aktivierungsmasse aufnehmenden Vertiefungen (9, 10, 30) aus einer oder mehreren Rillen oder Nuten oder aus einer pyramidenförmigen Waffelung bestehen
    und daß die Vertiefungen (9) wenigstens der zweiten Elektrode (2) außerhalb des Zündspaltes (7, 28) angeordnet sind.
     
    2. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertie­fungen der ersten Elektrode (1) ebenfalls außerhalb des Zünd­spaltes (7) angeordnet sind.
     
    3. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (1) eine Bohrung (11) aufweist, in die die zweite Elektrode (2) hineinragt,
    daß zwischen den Elektroden (1,2) ein ringförmiger Zündspalt (7) und zwischen der Stirnfläche (13) der zweiten Elektrode (2) und der Bodenfläche (8) der Bohrung (4) in der ersten Elektrode (1) sowie zwischen der Stirnfläche (14) der ersten Elektrode (1) und den benachbarten Teilen der zweiten Elektrode (2) Isolationsspalte (6) freigelassen sind, wobei der Zündspalt (7) schmaler als die Isolationsspalte (6) ist, und daß die Vertiefungen (10) zur Aufnahme der Aktivierungs­ masse auf der ringförmigen Stirnfläche (14) der ersten Elektro­de (1) und auf der Stirnfläche (13) der zweiten Elektrode ange­ordnet sind und nicht bis an den inneren Rand der Stirnflächen heranreichen.
     
    4. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) und eine dritte Elektrode (23, Figur 4) zueinan­der koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, wobei die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile einander gegenüberliegen und einen Nebenentladungsspalt (27) bilden,
    daß die erste Elektrode (24) eine zylindrische Bohrung ent­hält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der zweiten und der dritten Elektrode (22,23) angeordnet ist und den Nebenentladungsspalt (27) umschließt, daß jede Stirnfläche der ersten Elektrode (24) mit zumindest einer ringförmigen Vertiefung (31) zur Aufnahme der Aktivie­rungsmasse versehen ist
    und daß die Stirnflächen der zweiten und der dritten Elektrode (22,23) mit Vertiefungen (9) zur Aufnahme von Aktivierungsmasse versehen sind.
     
    5. Gasentladungs-Überspannungsableiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrode (22) und eine dritte Elektrode (23, Figur 3) zueinan­der koaxial angeordnet sind und je einen zylinderförmigen Teil aufweisen, wobei die Stirnflächen der zylinderförmigen Teile in axialer Richtung einander gegenüberliegen und einen Nebenentla­dungsspalt (27) bilden,
    daß die erste Elektrode (24) eine zylindrische Bohrung (29) ent­hält, welche konzentrisch zu den zylinderförmigen Teilen der zweiten und dritten Elektrode (22,23) angeordnet ist und den Nebenentladungsspalt umschließt,
    daß zwischen den zylinderförmigen Teilen und der Bohrung (29) der ersten Elektrode (24) der zündspalt (28) liegt, der schmaler ist als der Nebenentladungsspalt,
    daß die Bohrung (29) in der ersten Elektrode (24) mit einem Trapezgewinde versehen ist, dessen Gewindegänge (30) die Akti­vierungsmasse enthalten
    und daß die Stirnflächen der zweiten und der dritten Elektrode (22,23) mit Aktivierungsmasse gefüllte Vertiefungen (9) auf­weisen.
     


    Claims

    1. Gas-discharge surge arrester with a vacuum­tight housing which consists of at least one cylindrical insulating material ring (3) and at least a first electrode (1, 24) and a second electrode (2, 22), whereby an ignition gap is placed between the two electrodes and each electrode in depressions of its surface has an activating substance, the distance of which from the respective counter electrode is greater than the width of the ignition gap (7, 28)
    characterized in that
    the first electrode (1, 24) is arranged concentrically to the second electrode (2, 22),
    in that the depressions (9, 10, 30) incorporating the activating substance consist of one or several grooves or slots or of a pyramid-shaped waffle structure and in that the depressions (9) at least of the second electrode (2) are arranged outside the ignition gap (7, 28).
     
    2. Gas-discharge surge arrester according to claim 1, characterized in that the depressions of the first electrode (1) are arranged likewise outside the ignition gap (7).
     
    3. Gas-discharge surge arrester according to claim 2, characterized in that the first electrode (1) has a bore hole (11), into which the second electrode (2) projects,
    in that between the electrodes (1, 2) an annular ignition gap (7) is left free and between the front surface (13) of the second electrode (2) and the floor surface (8) of the bore hole (4) in the first electrode (1) and between the front surface (14) of the first electrode (1) and the adjacent parts of the second electrode (2) insulation gaps (6) are left free, whereby the ignition gap (7) is narrower than the insulation gaps (6), and in that the depressions (10) for the incorporation of the activating substance are arranged on the annular front surface (14) of the first electrode (1) and on the front surface (13) of the second electrode and do not reach up to the inner edge of the front surfaces.
     
    4. Gas-discharge surge arrester according to claim 2, characterized in that the second electrode (22) and a third electrode (23, Figure 4) are arranged coaxially to one another and each have a cylindrical part, whereby the front surfaces of the cylindrical parts are opposite one another and form a secondary discharge gap (27),
    in that the first electrode (24) contains a cylindrical bore hole, which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the second and the third electrode (22, 23) and surrounds the secondary discharge gap (27),
    in that each front surface of the first electrode (24) is provided with at least one ring-shaped depression (31) for the incorporation of the activating substance and in that the front surfaces of the second and the third electrode (22, 23) are provided with depressions (9) for the incorporation of activating substance.
     
    5. Gas-discharge surge arrester according to claim 1, characterized in that the second electrode (22) and a third electrode (23, Figure 3) are arranged coaxially to one another and each have a cylindrical part, whereby the front surfaces of the cylindrical parts in the axial direction are opposite one another and form a secondary discharge gap (27),
    in that the first electrode (24) contains a cylindrical bore hole (29) which is arranged concentrically to the cylindrical parts of the second and third electrode (22, 23) and surrounds the secondary discharge gap, in that the ignition gap (28) lies between the cylindrical parts and the bore hole (29) of the first electrode (24), the ignition gap (28) being narrower than the secondary discharge gap,
    in that the bore hole (29) in the first electrode (24) is provided with a trapezoidal thread, the turns (30) of which contain the activating substance
    and in that the front surfaces of the second and the third electrode (22, 23) have depressions (9) filled with activating substance.
     


    Revendications

    1. Parasurtension à décharge dans un gaz avec un boîtier étanche au vide, qui est constitué par au moins un anneau cylindrique en une matière isolante (3) et par au moins une première électrode (1, 24) et par une seconde élec­trode (2, 22), du type comportant une fente d'allumage située
    entre les deux électrodes, alors que chaque électrode com­porte, dans une cuvette de sa surface, une masse d'activation dont la distance à la contre-électrode concernée est supé­rieure à la largeur de la fente d'allumage (7, 28).
    caractérisé par le fait
    que la première électrode (1, 24) est disposée concentrique­ment par rapport à la seconde électrode (2, 22),
    que les cuvettes (9, 30) qui reçoivent la masse d'activation sont constituées par un ou par plusieurs sillons ou par un gaufrage pyramidal
    et que les cuvettes (9) de la seconde électrode (2), au moins, sont situées à l'extérieur de la fente d'allumage (7, 28).
     
    2. Parasurtension à décharge dans un gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les cuvettes de la première électrode (1) sont également disposées à l'exté­rieur de la fente d'allumage (7).
     
    3. Parasurtension à décharge dans un gaz selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la première électrode (1) comporte un perçage (11) dans lequel pénètre la seconde électrode (2), qu'entre les électrodes (1,2) est dégagée une fente d'allumage annulaire (7),
    et qu'entre la surface frontale (13) de la seconde électrode (2) et la surface de fond (8) du perçage (4) ménagé dans la première électrode (1), ainsi qu'entre la surface frontale (14) de la première électrode (1) et les parties voisines de la seconde électrode (2), sont dégagées des fentes d'isola­tion (6), la fente d'allumage (7) étant plus étroite que les fentes d'isolation (6), et que les cuvettes (10) destinées à recevoir la masse d'activation, sont disposées sur la surface frontale annulaire (14) de la première électrode (1) et sur la surface frontale (13) de la seconde électrode et ne s'étendent pas jusqu'au bord intérieur des surfaces fron­tales.
     
    4. Parasurtention à décharge dans un gaz selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la seconde élec­trode (22) et une troisième électrode (23, Fig.4) sont dispo­sées coaxialement entre elles et chacune d'elle comporte une partie cylindrique, les surfaces frontales des parties cylin­driques se faisant face et forment une fente de décharge auxiliaire (27),
    que la première électrode (24) comporte un perçage cylindrique agencé concentriquement par rapport aux parties cylindriques de la seconde et de la troisième électrode (22, 23), et entoure la fente de décharge auxiliaire (27), que chaque surface frontale de la première électrode (24) est pourvue d'au moins une cuvette (31) pour recevoir la masse d'activation,
    et que les surfaces frontales de la seconde et de la troi­sième électrode (22, 23) sont pourvues de cuvettes pour rece­voir la masse d'activation.
     
    5. Parasurtention à décharge dans un gaz selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la seconde élec­trode (22) et une troisième électrode (23, Fig.3) sont dispo­sées coaxialement entre elles et comporte chacune une partie de forme cylindrique, les surfaces frontales des parties de forme cylindrique se faisant face dans la direction axiale et forment une fente de décharge auxiliaire (27), que la pre­mière électrode (24) comporte un perçage cylindrique (29) qui est agencé concentriquement par rapport aux parties de forme cylindrique de la seconde et de la troisième électrode (22, 23) et entoure la fente de décharge auxiliaire, qu'entre les parties de forme cylindrique et le perçage (29) de la première électrode (24), se situe la fente d'allumage (28) qui est plus étroite que la fente de décharge auxiliaire que le perçage (29) ménagé dans la première électrode (24) est pourvu d'un filetage trapézoïdal dont les filets (30) contiennent la masse d'activation
    et que les surfaces frontales de la seconde et de la troi­sième électrode (22, 23) comportent des cuvettes (9) remplies avec la masse d'activation.
     




    Zeichnung