Koaxialer überspannungsableiter

Abstract

 Ein koaxialer Überspannungsableiter besteht aus einem Koaxialleitungsabschnitt, von dessen Innenleiter (1) der Innenleiter (10a) einer λ/4-Kurzschlußleitung radial abzweigt, isoliert durch die Wand (2) des Außenleiters hindurchgeführt ist und sich in einer in dem Außenleiter ausgebildeten Kammer (4) fortsetzt sowie an seinem Ende mit dem Außenleiter elektrisch kontaktiert ist. Eine konstruktiv einfache Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß der in der Kammer (4) angeordnete Abschnitt (10b) des Innenleiters der Kurzschlußleitung wenigstens annähernd in einer zu der Achse des Koaxialleitungsabschnitts zumindest annähernd parallelen Ebene liegt, am besten etwa ringförmig um eine zu der diesen Abschnitt (10b) enthaltenden Ebene rechtwinkelige und zumindest näherungsweise die Achse des Koaxialleitungsabschnitts schneidende Achse (A-A).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen kaaxialen Überspannungsableiter, bestehend aus einem Koaxialleitungsabschnitt, von dessen Innenleiter ein Innenleiter einer λ/4-Kurzschlußleitung radial abzweigt, isoliert durch eine Wand des Außenleiters des Koaxialleitungsabschnitts hindurchgeführt, in einer in dem Außenleiter ausgebildeten Kammer angeordnet und an seinem Ende mit dem Außenleiter elektrisch kontaktiert ist.

[0002] Ein derartiger Überspannungsableiter ist aus der DE 195 20 974 A1 bekannt. Die Kammer im Außenleiter, in der sich der durch die Wand des Außenleiters des Koaxialleitungsabschnitts herausgeführte Innenleiter der λ/4-Kurzschlußleitung befindet, ist als koaxialer Ringraum ausgebildet, so daß der herausgeführte Innenleiter in einer Radialebene des Koaxialleitungsabschnitts liegt. Aufgrund dieser Konstruktion hat der Überspannungsableiter einen vergleichsweise großen Durchmesser. Die Herstellung des Ringraumes erfordert eine beträchtliche spanabhebende Bearbeitung eines entsprechend massiven Rohlings, einen Flanschring, der eine der beiden in einer Radialebene liegenden Ringraumwände bildet und einen Mantelring, der den Ringraum nach außen abschließt. Zwischen allen diesen Teilen sind Abdichtungen erforderlich.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den koaxialen Überspannungsableiter der einleitend genannten Gattung konstruktiv zu vereinfachen.

[0004] Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der in der Kammer angeordnete Abschnitt des Innenleiters der λ/4-Kurzschlußleitung wenigstens annähernd in einer zu der Achse des Koaxialleitungsabschnitts annähernd parallelen Ebene liegt.

[0005] Diese Konstruktion erlaubt es, die Kammer gewissermaßen als Aufsatz auf den Außenleiter des Koaxialleitungsabschnitts, mit planem Boden und planem Deckel, auszubilden. Dies verringert die Außenabmessungen und spart auch erhebliche Fertigungskosten ein. Außerdem kann die Größe der Kammer einfacher der Länge des Innenleiters der λ/4-Kurzschlußleitung angepaßt werden. Diese Länge ist bekanntlich durch die Nennfrequenz, für die der Überspannungsableiter ausgelegt ist, unmittelbar vorgegeben.

[0006] Für Nennfrequenzen ab einigen 100 MHz wird eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der in der Kammer angeordnete Abschnitt des Innenleiters der λ/4-Kurzschlußleitung etwa ringförmig um Achse A-A angeordnet ist, die etwa rechtwinklig zur Achse des Koaxialleitungsabschnittes steht (Anspruch 2). Diese Ausführungsform ist besonders platzsparend.

[0007] Zur Erzielung einer kurzen Bauweise oder für relativ niedrige Nennfrequenzen, d.h. dann, wenn der Innenleiter der λ/4-Kurzschlußleitung verhältnismäßig lang wird, empfiehlt sich eine Ausführungsform, bei der der in der Kammer angeordnete Abschnitt des Innenleiters der λ/4-Kurzschlußleitung in einem in der Kammer ausgebildeten Kanal verläuft (Anspruch 3). Der Kanal kann dann etwa nach Art einer Spirale oder einer Spulenwicklung verlaufen und damit eine Länge haben, die größer als der Umfang der Kammer ist. Die Kanalwände können metallisch sein, insbesondere wenn dieser Abschnitt der λ/4-Kurzschlußleitung als Streifenleitung ausgebildet ist. Der aus dem Koaxialleitungsabschnitt herausgeführte Teil der λ/4-Kurzschlußleitung kann aber auch in jeder anderen, geeigneten Leitungstechnik, z.B. als Stripline oder als Microstrip ausgeführt sein.

[0008] Die den herausgeführten Abschnitt des Innenleiters der λ/4-Kurzschlußleitung enthaltende Kammer kann sich in einem den Außenleiter des Koaxialleitungsabschnitts bildenden Metallkörper befinden (Anspruch 4).

[0009] In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Überspannungsableiters nach der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt,

Fig. 2

eine Aufsicht,

Fig. 3

einen Schnitt längs der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4

eine Aufsicht auf eine andere Ausführungsform und

Fig. 5

einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

[0010] Der in den Figuren 1 bis 3 dargestellte koaxiale Überspannungsableiter ist hier als koaxialer Leitungsabschnitt zwischen zwei Steckanschlüssen ausgebildet. Der Koaxialleitungsabschnitt umfaßt einen Innenleiter 1 und einen den Außenleiter 2 bildenden Metallkörper 21. Von dem Innenleiter 1 zweigt der Innenleiter 10a, 10b einer λ/4-Kurzschlußleitung ab. Der erste Innenleiterabschnitt 10a, der hier mit dem Innenleiter 1 nach dem Stecker/Buchse-Prinzip verbunden ist, verläuft radial zu diesem Innenleiter 1 und ist durch den Außenleiter 2 des Koaxialleitungsabschnitts herausgeführt. Hierzu weist der Außenleiter 2 ein Loch auf, in dem ein Isolierstoffeinsatz 3 mit einer Bohrung für den Innenleiterabschnitt 10a sitzt. Der Isolierstoffeinsatz 3 bildet gleichzeitig ein Abstandsstück für den anschließenden Innenleiterabschnitt 10b, der nach Art einer Bandleitung in einer Kammer 4 aufgenommen ist. Der außerhalb des Koaxialleitungsabschnitts verlaufende Teil der λ/4-Kurzschlußleitung kann auch in einer anderen Leitungstechnik, z.B. als Streifenleitung oder als koaxiales Leitungsstück, ausgebildet sein. Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Seitenwand 4a der Kammer 4 eine Zylinderfläche. Parallel zu dieser erstreckt sich der bandförmige Innenleiterabschnitt 10b, wird von einer Isolierstoffstütze 5 gehalten und endet an einem Kontaktklotz 6, der die elektrische Verbindung zu dem Metallkörper 21 herstellt. Die Kammer 4 ist durch einen metallischen Deckel 7, der in der Darstellung der Fig. 2 abgenommen ist, nach außen HF-dicht verschlossen. Der Deckel 7 kann als Teil des Metallkörpers 21 betrachtet werden, so daß die Kammer 4 insgesamt in dem Außenleiter 2 des Koaxialleitungsabschnitts ausgebildet ist, der Innenleiterabschnitt 10b der λ/4-Kurzschlußleitung in einer zu der Achse des Koaxialleitungsabschnitts parallelen Ebene liegt und ringförmig um eine Achse (vgl. A-A in Fig. 1), die rechtwinklig zur Achse des Innenleiters 1 steht, angeordnet ist.

[0011] In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Die Kammer 4 hat einen Kanal 41, der sich von dem Isolierstoffeinsatz 3 bis zu dem Kontaktklotz 6 erstreckt und näherungsweise wie eine Spirale verläuft. Auf diese Weise hat der Kanal 41, dessen Seitenflächen durch den metallischen Deckel 7 elektrisch kontaktiert werden, eine den Umfang der Kammer 4 übersteigende Länge. In dem Kanal 41 befindet sich der Abschnitt 10c der λ/4-Kurzschlußleitung. Dieser nach Art eine Bandleitung ausgeführte Abschnitt 10c wird von einer entsprechenden Zahl von Isolierstoffstützen 8 gehalten.

Ansprüche

1. Koaxialer Überspannungsableiter, bestehend aus einem Koaxialleitungsabschnitt,

- von dessen Innenleiter (1) ein Innenleiter (10a, 10b, 10c) einer λ/4-Kurzschlußleitung radial abzweigt,

- isoliert durch die Wand des Außenleiters (2) des Koaxialleitungsabschnitts hindurchgeführt,

- in einer in dem Außenleiter ausgebildeten Kammer (4) angeordnet und

- an seinem Ende mit dem Außenleiter (2) elektrisch kontaktiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- der in der Kammer (4) angeordnete Abschnitt (10b) des Innenleiters (1) der λ/4-Kurzschlußleitung wenigstens annähernd in einer zu der Achse des Koaxialleitungsabschnitts annähernd parallelen Ebene liegt.

2. Überspannungsschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- der in der Kammer (4) angeordnete Abschnitt (10b) des Innenleiters (1) der λ/4-Kurzschlußleitung etwa ringförmig um eine Achse (A-A) angeordnet ist, die etwa rechtwinklig zur Achse des Koaxialleitungsabschnitts steht.

3. Überspannungsschutz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- der in der Kammer (4) angeordnete Abschnitt (10c) des Innenleiters (1) der λ/4-Kurzschlußleitung in einem in der Kammer (4) ausgebildeten Kanal (41) verläuft.

4. Überspannungsschutz nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- die den herausgeführten Abschnitt (10b, 10c) des Innenleiters (1) der λ/4-Kurzschlußleitung enthaltende Kammer (4) sich in einem den Außenleiter (2) bildenden Metallkörper (21) des Koaxialleitungsabschnitts befindet.

Zeichnung