專利名稱：具有消電離室的角形火花隙避雷器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種角形火花隙避雷器，其包括按非排氣結構形式的消電離室，該消電離室用于在殼體中消弧和控制內部氣流；以及包括用于調節(jié)一方面在脈沖電流加載時形成的電弧以及另一方面由工頻續(xù)流引起的電弧的不同特性的措施。
背景技術：
由DE4435968C2已知一種基于角形火花隙的用于導出瞬時過壓的過壓保護元件。在那里角形火花隙的每個電極具有接頭元件和角形火花隙元件，彼此間隔開設置的電極的角形火花隙元件形成空氣擊穿火花隙。此外在過壓保護元件的殼體的內部設有消弧片組件，其具有多個消弧片并且與電極的遠離接頭元件的端部相對地、與電極的該端部間隔開地設置。

已知的火花隙實施為排氣式的并且由此需要耗費的和占空間的保護措施。為了實現(xiàn)足夠的電流限制以及關于出現(xiàn)的熱負荷和機械負荷的老化穩(wěn)定性，按照DE4435968C2的火花隙具有電弧的劃分，具體說是在利用兩個消電離室的情況下進行，這同樣導致附加的成本。需要現(xiàn)代的避雷器在串聯(lián)安裝殼體中適用于低壓應用，它們封裝地構成。這種避雷器需要高工頻續(xù)流熄滅能力和高工頻續(xù)流限制。在EP1535378B1中或者EP0860918B1中給出了可承載閃電電流的火花隙，它帶有用于串聯(lián)安裝儀器的消電離室，它實施為排氣式的，但是在其中所排出的氣體至少部分地被消離子處理。這些火花隙也不能實現(xiàn)在出現(xiàn)的脈沖電流和工頻續(xù)流之間進行功能劃分。原則上借助消電離室使用在低壓范圍中流行的原則來限制工頻續(xù)流對于避雷器是有問題的。在使用消電離室時的有效工頻續(xù)流是基于電弧迅速進入相應的消弧室。如果可實現(xiàn)觸發(fā)部位與消電離室之間的微小距離和高的電弧行進速度，則直至進入消弧室中的時間是比較小的。但是電弧的行進速度取決于許多的參數(shù)，而且另外取決于電極的材料、流動阻力、設置結構和作用于電弧的相應作用力。因為在較強的工頻續(xù)流限制的目標中，工頻續(xù)流的瞬時值大小必定始終小于施加的脈沖電流的大小，就此而言形成矛盾，因為電弧運動的支持力隨著電流的大小按照洛倫
茲原理升高。這在已知的角形火花隙中導致，在工頻續(xù)流迅速進入消弧室中并且良好限制工頻續(xù)流時，持續(xù)較長時間的脈沖電流和由此還有充滿能量的閃電脈沖電流同樣進入消電離室中。也就是說，所采用的消電離室必須關于所施加的脈沖電流在熱方面和相應地在動力學方面設計。通過劃分為多個分電弧，電弧電壓和由此相應角形火花隙的功率轉化顯著提高，因為在施加的脈沖電流情況下不導致電流限制。避雷器的所有部件的負荷因此明顯增強。同樣在封裝的結構中是特別關鍵的，因為功率轉化完全在避雷器的內部實現(xiàn)。與此相反，在排氣式的避雷器中直至90%的功率轉化被輸出到環(huán)境。
抵抗避雷器內部這種強烈負荷的一種可選方案是，通過增大的間距或距離來在時間上延遲電弧進入所述室中。由此雖然脈沖電流電弧被防止進入電弧室中，但是在這里產生的工頻續(xù)流限制是不可接受的。為此請參見DE2419731B2。

發(fā)明內容
因此由前述出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，提供一種改進的具有消電離室的角形火花隙避雷器，它一方面具有優(yōu)化的工頻續(xù)流限制并且另一方面避免所施加的具有高電流幅值的脈沖電流進入消電離室中，使得得到高的壽命和耐老化性。本發(fā)明的上述目的通過按照權利要求1教導的特征組合解決，從屬權利要求給出至少適宜的設計和擴張方案。在按本發(fā)明的角形火花隙避雷器中，即使按照非排氣結構形式，也實現(xiàn)在工頻續(xù)流和脈沖電流情況下的不同特性。由此可成本有利地和節(jié)省空間地設計消電離室以及角形電極，這能夠降低避雷器的熱負荷和機械負荷、減少用于避免排氣現(xiàn)象的花費以及提高壽命。也能夠實現(xiàn)簡單的廉價和節(jié)省空間的、按觸發(fā)電極形式的觸發(fā)輔助器結構。通過按照本發(fā)明的解決方案，降低直至完全避免由于施加的閃電電流對消電離室的負荷。在本發(fā)明的第一種實施形式中，在非排氣式的即封裝的角形火花隙中通過觸發(fā)區(qū)域的特殊的設計和有意地控制火花隙內部的壓力反射，把脈沖電流電弧幾乎固定在角形電極的觸發(fā)區(qū)域中，而工頻續(xù)流電弧可以在明顯較短的持續(xù)時間內進入電弧室中并且被限制。按照本發(fā)明，從這樣的角形火花隙避雷器出發(fā)，它包括消電離室，該消電離室用于在按非排氣結構形式的殼體中消弧和控制內部的氣流，用于調節(jié)一方面在脈沖電流加載時形成的電弧以及另一方面由工頻續(xù)流引起的電弧的不同特性。為此，角形火花隙的對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的間距保持非常狹小，以便防止在閃電脈沖電流時所不期 望的電弧遷移。此外對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的結構基本上平行地延伸或者向角形火花隙端部的方向只有微小的間距擴大。通過在觸發(fā)區(qū)域中的這種幾何措施，使得對脈沖電流電弧的力作用最小化。附加地，通過在閃電脈沖電流放電時在角形火花隙觸發(fā)區(qū)域中形成的電弧在流動障礙物處所產生的壓力波在消電離室前面、在消電離室處或者也在消電離室后面發(fā)生確定的反射。被反射的壓力波的力作用被用來進一步降低或補償可能促使閃電脈沖電流電弧向消電離室方向不期望地運動的電力。這種壓力反射對于滯留電弧的有效性特別是限于由閃電引起的脈沖沖擊電流并且在時間上也是有限的。通過閃電脈沖電流的強度、持續(xù)時間和能量水平，在所采取的措施中反射前沿的有效作用力的強度和持續(xù)時間這樣控制，使得特別是關鍵的能量充足的閃電脈沖沖擊電流被非常有效地強制滯留在觸發(fā)地點。上述措施也可以被應用在完全封裝的、具有消電離室的角形火花隙中，該消電離室用來限制續(xù)流電弧的電流，而促進續(xù)流運動性的內部氣體循環(huán)也不會推動閃電脈沖沖擊電流進入到消電離室中。在這種火花隙中時間上延遲的、穿過消電離室的氣流經由轉向構件至少部分地被導回到火花隙的電弧行進區(qū)域。如上所述，在觸發(fā)區(qū)域中可設置觸發(fā)電極。觸發(fā)電極包括導電兀件,該導電兀件由一個表面放電路段包圍或具有多個相鄰的表面放電路段，表面放電路段由絕緣材料或半導體材料制成。觸發(fā)電極或者在觸發(fā)區(qū)域中安裝在兩個電極之一中或者設置在角形火花隙的兩個電極之間，而且優(yōu)選設置在觸發(fā)區(qū)域的下部區(qū)域中。 所述表面放電路段非對稱地設置或構成。借助按照本發(fā)明的解決方案，通過觸發(fā)區(qū)域的特殊設計和充分利用避雷器內部的壓力反射而達到，由于電流幅值對閃電脈沖電流的作用力最小化。脈沖電流電弧在其形成初始傾向于發(fā)散特性。該特性有利于存在多個電弧根點和還不強烈收縮的電弧。通過鄰接元件如滑移輔助器、殼體壁、陶瓷板或類似部件在電弧的起始階段內對電弧非常強烈的收縮或冷卻，這提高等離子體的功率轉化并且電弧被更快速地轉入熱等離子體的狀態(tài)。在該狀態(tài)中，電弧收縮明顯較強并且電弧強烈地暴露于對其作用的作用力，該作用力有利于利用施加的閃電脈沖電流加載期間所不期望的遷移。上述效用通過把各電極在觸發(fā)區(qū)域中的間距降低到小于1. 2mm，優(yōu)選O. 8mm的數(shù)值被抵制。此外，有效的各電極面在觸發(fā)區(qū)域內部大致相同地間隔。該大致相同的間隔特別是沿電弧行進方向位于觸發(fā)部位上方的區(qū)域中。通過微小的起始擴大、也就是通過在發(fā)散的各電極之間的最小的間距變化，防止或者限制電弧離開。發(fā)散的各電極之間的間距的起始擴大的程度應最大為50%。有效的各電極面的寬度在優(yōu)選的實施形式中確定為最小2mm。在直至50kA的脈沖電流情況下，有效的電極寬度優(yōu)選為2mm至6mm并且就足夠。已經確定，在通常的空氣環(huán)境條件下關于所施加的脈沖電流可實現(xiàn)小于2kA/mm2、優(yōu)選lkA/mm2的電流密度，以 便在結構上避免電弧在形成區(qū)域中的收縮。通過足夠大的電極面、微小的收縮和微小的電弧長度，特別是在在達到熱平衡之前的電弧階段中可以降低導致電弧不期望地遷移到消電離室中的作用力。電弧在空氣中的熱時間常數(shù)由此可以為大約10μ s至100 μ S。因為通過上述措施可以并非無限地延遲由脈沖電流引起的電弧的收縮，電弧最遲在在達到熱平衡之后的閃電脈沖的推動中收縮并且遭受到增強的力作用。在該關鍵的階段中，按照本發(fā)明，通過上述的障礙物在氣體循環(huán)中的設置，壓力波的反射起作用。除了降低電力在用于脈沖電流電弧的角形結構內的作用外，在帶有內部氣體循環(huán)的上述避雷器中，流動橫截面和流動阻力如此設計，使得通過脈沖電流本身產生的壓力波的反射抵抗電弧的運動。為此作為反射前沿，可以在消電離室的入口區(qū)域中提高流動阻力，但是還有消電離室排氣時流動阻力也用于此目的。為了最優(yōu)地設計壓力反射的作用，要考慮壓力波在相應介質中的傳播速度。第一反射的壓力波在此應不必一定在達到還與材料有關的直至幾十μ s的固有滯留時間之前遇到電弧。有效的是避免明顯大于100μ s的時間或者大于閃電電流脈沖的返回半值時間。通過火花隙觸發(fā)區(qū)域中的幾何設計，如上所述，只還有最小的作用力作用于閃電脈沖電流電弧，該作用力將會促使電弧向消電離室方向運動。在流動阻礙物處產生的反射導致反射波，該反射波最遲在固有滯留時間之后到達閃電脈沖電流電弧并且盡可能也直至達到脈沖電流的返回半值時間是起作用的，以及通過它們的相反力作用可以足夠地補償驅動電弧的作用力。為了達到該目的，可以在一個或多個依照流動路徑構成梯級的流動阻礙物處有意地產生反射波。通過該措施可以產生具有不同行進時間或頻率的壓力反射并且可以利用它們在時間上構成梯級的單作用力或者還有這些作用力在關鍵時間段上的重疊。


下面借助實施例以及參考附圖要詳細描述本發(fā)明。在附圖中圖1a示出按本發(fā)明的角形火花隙避雷器的原理圖，包括角形元件的布置結構和消電離室的原理性布置；圖1b示出角形火花隙的電極的觸發(fā)區(qū)域的詳細視圖；圖2示出按圖1a的視圖的側視圖，包括示出的返回到角形火花隙的電極中的流動開口的氣流；圖3示出通常封裝的具有消電離室的角形火花隙在脈沖E和工頻續(xù)流負載F時的電流和電壓曲線的重疊；圖4示出類似于按圖3的但是為按本發(fā)明的角形火花隙的電流和電壓曲線的視圖；圖5示出帶有觸發(fā)電極的角形火花隙的觸發(fā)區(qū)域的視圖，該觸發(fā)電極被安裝到角形火花隙的電極之一中；圖6示出按本發(fā)明的角形火花隙避雷器裝置的觸發(fā)區(qū)域的視圖，包括在兩個微小發(fā)散的主電極之間的觸發(fā)電極。
具體實施例方式圖1a可見按本 發(fā)明的角形火花隙避雷器裝置的原理性的實施方式。該火花隙裝置在這里集成在串聯(lián)安裝殼體I中并且擁有兩個接線端子2?；鸹ㄏ毒哂袃蓚€微小發(fā)散的電極3和4，電極帶有用于氣體循環(huán)和續(xù)流電弧流過的空隙5。在電極3和4的強烈發(fā)散的區(qū)段之間在電極端部區(qū)域中存在消電離室6，該消電離室?guī)в杏糜跉怏w循環(huán)的開口。電弧在觸發(fā)區(qū)域(參見按圖1b的詳細視圖)與消電離室6之間的行進區(qū)域在側面由絕緣用的各個板限定(參見圖2，附圖標記8)。消電離室6優(yōu)選具有各個消電離室區(qū)段的交替排氣。這些開口不僅在側面而且在消電離室6的端側處定位。氣體在火花隙的行進區(qū)域中經由提及的電極3和4中的側面的空隙5被導回。這些側面的流動開口或空隙5在此位于在加載閃電脈沖電流期間電弧滯留的區(qū)域的上方(參見圖lb)。為了有針對性地劃分回流的氣流到各單個的空隙或流動開口 5上以便更好地支持在工頻續(xù)流時的電弧運動，從消電離室6流出的氣體量通過分流器7分為多個單個的氣流。此外該分流器7防止氣流直接從消電離室6進入側面的空隙5中，由此即使在非常強烈的電弧加載情況下也沒有還被加熱的和/或電離的氣體被導回到行進區(qū)域中。此外，抑制了燃燒產物或相應的燃燒顆粒的輸入。
分流器7例如可實施為彎折的小的分離壁并且處于用于氣體卸載的區(qū)域中，也就是在這樣的區(qū)域中，氣體從行進區(qū)域和電弧室流入到該區(qū)域中。分流器7在該區(qū)域中用作用于氣體的分離壁或轉向壁，來自電弧室的氣體還以高的溫度供應并且氣體通過電極中兩側的槽重新被供應給電弧行進區(qū)域。來自電弧室的相對直接的氣流成束地碰到分流器并且被細分為具有較長行程的兩股流動，還用來冷卻和在發(fā)散流動的意義上進行分配，這兩股流動到達電極區(qū)域中的氣體輸入開口中。也就是說，還被加熱的氣體在兩側劃分為兩股流動、被冷卻和附加地防止松散的、引導的顆粒帶入到電極區(qū)域中。存在的分流器支持均勻地劃分被冷卻的氣體到電弧行進區(qū)域中所有的回流開口上。這種均勻的劃分對于最優(yōu)地支持續(xù)流電弧的行進特性是有重要意義的。在利用例如只一個引回開口的情況下，相對狹窄的續(xù)流電弧可以容易地避開有目的的內部的氣體循環(huán)的支持運動的作用。這將會不離地導致電弧從觸發(fā)地點直至電弧室的非常長的行進時間或者甚至導致電弧的滯留，由此火花隙可能失效。也即是說，分流器支持對于角形火花隙封裝的主要的基本功能性，亦即內部的有目的的氣體循環(huán)，用來保證續(xù)流電弧的行進特性和由此續(xù)流限制和消除。電極中 的空隙5的橫截面與消電離室6的排氣口相比選擇為非常小并且在示例的實現(xiàn)方案中為小于排氣的開口橫截面的10%。圖1b詳細示出電弧的觸發(fā)區(qū)域，該觸發(fā)區(qū)域在電極3和4之間在用于氣體循環(huán)的空隙5的下方形成。電弧的觸發(fā)可以主動地或被動地進行。在這里電弧在區(qū)域A中在電極3和4之間形成。在區(qū)域A中電極的間距在本實施例中位于O. 8mm與1. 2mm之間。電弧在通過閃電脈沖電流加載期間滯留的表面最大延伸直至區(qū)域B。發(fā)散的各電極的間距的擴大相對于區(qū)域A在位置B最大為50%。在區(qū)域A與B之間所形成的電極面積最小等于這樣的面積，它由所施加的脈沖電流的最大幅值與優(yōu)選lkA/mm2的電流密度相除的商得到。圖2示出消電離室的橫截面以及優(yōu)選反射區(qū)域的定位。在這里也重新從這樣的串聯(lián)安裝殼體I出發(fā)，該串聯(lián)安裝殼體帶有火花隙和可見的電極4以及用于在消電離室6與電弧行進區(qū)域之間的氣體循環(huán)的側面的空隙5。電弧行進區(qū)域通過絕緣用的覆蓋板8界定。工頻續(xù)流電弧9沿著發(fā)散的電極3、4延伸直至消電離室6的入口區(qū)域C并且然后劃分為各單個的室區(qū)段。消電離室6擁有側面的和端側的排氣口(箭頭表示)，在具有消電離室V形切口的單片之間的區(qū)域通過這些排氣口交替排氣。帶有V形切口的各個單片在消電離室6中用虛線示出。在消電離室的端側上，排氣也沿著室的軸向方向通過絕緣板條10分開。在消電離室6的入口區(qū)域C中的流動阻力，除了各單片的間距選擇、V形切口的設計和消電離室相應第一單片與相應電極或導片3、4的距離之外，還可以通過其他的措施加以影響。消電離室的V形切口可以附加地借助絕緣體來阻擋。在電弧的行進區(qū)域的側面的絕緣板8處，可以在消電離室6的下方設置附加的收縮部作為流動障礙物。
消電離室6的排氣區(qū)域D中的流動阻力可以通過排氣口的數(shù)量、大小和形狀加以影響和預定。在消電離室下方設置流動障礙物的上述可能性用來在閃電脈沖電流的滯留區(qū)域的附近產生反射前沿。同時通過該措施實現(xiàn)續(xù)流電弧加速進入消電離室中。電弧行進區(qū)域中上述的在兩側設置的楔形收縮部可以通過改變楔形狀直至實心的大塊和剩余通道寬度而非?？勺兊乇焕脕砜刂屏鲃幼枇?。但是流動阻力也可以通過在消電離室6的旁邊和上方的回流通道的體積和幾何形狀加以改變。原則上，不僅在入口區(qū)域C中而且在排氣區(qū)域D中壓力波的反射都適用于優(yōu)化脈沖電流電弧直接在電極3、4的觸發(fā)區(qū)域附近(參見圖1b)的滯留。按照火花隙的設計結構，對于選擇比較有利的反射區(qū)域決定性的是，關于脈沖可承載性和工頻續(xù)流時滅弧能力方面的要求。上述的按本發(fā)明的措施實現(xiàn)具有幾ms的停留時間的閃電脈沖電流可靠地滯留在火花隙的區(qū)段A與區(qū)段B之間的觸發(fā)區(qū)域中。相反,在預料例如50kA的工頻續(xù)流情況下,在最大Ims內進入消電離室6中和其邊界。續(xù)流的瞬時值在此被限于幾kA的數(shù)值。按本發(fā)明的措施的有效性借助按圖3和4的視圖的比較可以理解。圖3示出具有消電離室的通常的封裝的角形火花隙在脈沖電流加載(E)和工頻續(xù)流加載(F)情況下的電流曲線(上面)和電壓曲線(上面)的重疊?？煽吹?，電弧在脈沖電流時由于高的電流陡度和幅值而非常迅速進入到消電離室中。消電離室的能量加載由于所施加的脈沖電流是非常高的，該脈沖電流實際上在進入室中時可能不受限制。整個火花隙的各個部件通過壓力作用和熱負荷而受到過度強烈的應力。在25kA10/350y s情況下消電離室中的能量轉換位于直至7kJ的范圍內。通過實現(xiàn)的工頻續(xù) 流限制，在預料的工頻續(xù)流為25kA時比能量僅僅為2kA2s。而在脈沖電流載荷為25kA10/350 μ s情況下該數(shù)值為約100倍。在按本發(fā)明的火花隙設計中，相反能夠實現(xiàn)，電弧室或整個火花隙的各個部件是針對明顯較低的能量負荷設計的。能量可強烈加載的和由此成本高的材料僅僅在角形火花隙的在區(qū)段A與B之間的觸發(fā)區(qū)域中是需要的。圖4示出按本發(fā)明封裝的角形火花隙的特性。電弧電壓的曲線和工頻續(xù)流負荷(F)時的電流限制對應于按圖3的相當?shù)那€(F)。在加載脈沖電流(E)時，電弧按照本發(fā)明滯留在兩個電極的觸發(fā)區(qū)域中，使得整個火花隙的熱負荷和動態(tài)負荷通過明顯較低的電弧電壓，依照按圖3的曲線，降低到火花隙的負荷的一部分。在按照本發(fā)明的火花隙實施形式中，與沒有關于工頻續(xù)流和閃電脈沖電流的相應功能分離的火花隙相比，在脈沖加載25kA脈沖波形10/350 μ s時的能量轉換降低至少10倍。通過按本發(fā)明實施可能的非排氣式火花隙，由于封裝100%而對火花隙的所有部件加載的能量轉換急劇地降低。由此又能夠降低結構尺寸并且結構費用較低。最終可以應用較簡單的和由此較廉價的材料。觸發(fā)區(qū)域的構造在另一實施方式中可通過利用觸發(fā)電極來實現(xiàn)。在這里可見按圖5實施為空氣火花隙和/或按圖6實施為表面放電火花隙。
圖5示出帶有在觸發(fā)區(qū)域中的觸發(fā)電極11的實施形式。觸發(fā)電極11和表面放電路段12穿過在兩個主電極3、4之一內或側面的空隙引導。這種變型方案特別是適合于在兩個電極3、4之間無表面放電路段的火花隙實施結構。所示出的按圖5的觸發(fā)裝置此外通過相應主電極的耐燒損的電極材料而在熱和機械方面得到良好的保護并由此是特別耐老化的。這對于角形火花隙的上述實施形式是特別有利的，因為脈沖電流電弧在觸發(fā)區(qū)域中的滯留也對觸發(fā)電極較強烈地加載。通過上述實施形式的觸發(fā)電極的布置，還能夠特別簡單地實現(xiàn)，在非常良好的絕緣值情況下在兩個主電極3、4之間的對于上述實施形式所需要的微小間距。取代觸發(fā)電極I設置在兩個發(fā)散的主電極之間，也可設想在側面設置觸發(fā)電極。按照圖6，觸發(fā)電極11處于兩個主電極3和4之間。觸發(fā)電極11在此設置在兩個表面放電路段13、14的內部。在優(yōu)選的非對稱的表面放電路段13、14設計結構中，也可以選擇表面放電路段14的垂直超高和/或較厚的實施結構。由此也得到絕緣值的改善。一個或兩個表面放電路段實施為空氣隙同樣位于本發(fā)明的范圍內。在火花隙觸發(fā)時被擊穿的表面放電路段12、13，可以按照現(xiàn)有技術實施為單純的絕緣路段或者也實施為帶有可忽略響應電壓的絕緣路段與由電氣材料構成的延長體的組合，該材料被電弧擊穿。在純絕緣路段的情況下，通過使用觸發(fā)傳遞器來保證提高的觸發(fā)電壓。在導電材料作為擊穿輔助器的實施形式中原則上只需要一個電壓開關元件。在上述的觸發(fā)器變型方案中適用的是，由于兩個主電極3、4的按本發(fā)明較小的間距，整個火花隙的觸發(fā)滯后時間按照需要可以選擇為非常小的，由此能量負荷和由此還有結構尺寸同樣是非常小的。主電極的較小的間距還保證例如在觸發(fā)電路失效情況下被動式避雷器在最大4kV的保護電平時的功能。

在本發(fā)明的具有導電材料作為擊穿輔助器的實施形式中，原則上只需要電壓開關元件和/或限流元件如電阻、可變電阻、正溫度系數(shù)半導體元件或類似器件。
權利要求
1.角形火花隙避雷器，所述角形火花隙避雷器包括消電離室(6)，該消電離室用于在殼體中消弧，所述角形火花隙避雷器還包括該用于調節(jié)一方面在脈沖電流加載時形成的電弧以及另一方面由工頻續(xù)流引起的電弧的不同特性的措施，為此，角形火花隙的對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的間距保持狹小，并且對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的結構具有向角形火花隙端部方向的微小的間距擴大。
2.按照權利要求1的角形火花隙避雷器，其特征在于對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的間距小于1. 5mm,優(yōu)選位于O. 5mm與O. 8mm之間的范圍內。
3.按照權利要求1或2的角形火花隙避雷器，其特征在于對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的間距的擴大具有最大為50%的發(fā)散。
4.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的寬度位于基本上2mm至6mm之間。
5.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于所述結構集成于串聯(lián)安裝殼體中，所述殼體具有用于壓力平衡的間隙狀或縫隙狀的開口。
6.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于相應電弧的行進區(qū)域通過在側面覆蓋所述電極的各個絕緣板限定，所述絕緣板從觸發(fā)區(qū)域延伸直至消電離室。
7.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于各電極中的流動開口的橫截面積顯著小于消電離室的流動出口的總面積。
8.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于消電離室具有許多間隔開的單片，所述單片分別具有V形切槽，該切槽的V形開口朝向角形火花隙定向，以便通過選擇各單片的間距和/或選擇附加的阻擋件來調節(jié)或預定消電離室的入口區(qū)域中的流動阻力。
9.按照權利要求8的角形火花隙避雷器，其特征在于所述消電離室具有排氣口，經由這些排氣口的數(shù)量、大小和造型能調節(jié)或能預定消電離室的入口區(qū)域中的流動阻力。
10.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于在觸發(fā)區(qū)域中設置觸發(fā)電極。
11.按照權利要求10的角形火花隙避雷器，其特征在于觸發(fā)電極包括導電元件，該導電兀件由一個表面放電路段包圍或具有相鄰的多個表面放電路段。
12.按照權利要求10或11的角形火花隙避雷器，其特征在于觸發(fā)電極在觸發(fā)區(qū)域中安裝在所述兩個電極之一中或者設置在角形火花隙的兩個電極之間。
13.按照權利要求11的角形火花隙避雷器，其特征在于所述多個表面放電路段非對稱地設置或構成。
14.按照上述權利要求之一的角形火花隙避雷器，其特征在于設置氣體循環(huán)，使得通過由閃電脈沖電流引起的電弧產生的壓力波由消電離室和/或流動阻礙物反射并且抵抗電弧運動，以及穿過消電離室的氣流經由轉向構件至少部分地被導回到觸發(fā)區(qū)域和引導到存在于電極中的流動開口，以便支持在工頻續(xù)流時向消電離室(6)方向的電弧運動，為此，流動開口朝所述消電離室的方向處于觸發(fā)區(qū)域的上方。
15.按照權利要求8或9的角形火花隙避雷器，其特征在于在消電離室的入口區(qū)域中設置有至少一個流動障礙物，該流動障礙物用來在閃電脈沖電流電弧的滯留區(qū)域的附近產生反射前沿并且同時促使續(xù)流電弧加速進入到消電離室中，所述流動障礙物能構成為電弧行進區(qū)域中的楔形收縮部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種角形火花隙避雷器，它包括消電離室(6)，該消電離室用于在殼體(1)中消弧和控制內部氣流，以便調節(jié)一方面在脈沖電流加載時形成的電弧以及另一方面由工頻續(xù)流引起的電弧的不同特性。為此，角形火花隙的對置的各電極面在觸發(fā)區(qū)域中的間距保持非常狹小并且向角形火花隙端部方向只有輕微的間距擴大，以便防止在閃電脈沖電流時電弧的不期望的轉移。此外這樣設置氣體循環(huán)，使得通過由閃電脈沖電流引起的電弧產生的壓力波由消電離室(6)和/或流動阻礙物反射并且抵抗電弧運動。穿過消電離室(6)的時間上延遲的氣流經由轉向構件至少部分地被導回到觸發(fā)區(qū)域和引導到存在于電極中的流動開口，以便支持在工頻續(xù)流時向消電離室(6)方向的電弧運動(9)，為此，流動開口朝消電離室(6)的方向處于觸發(fā)區(qū)域的上方。
文檔編號H01T4/14GK103069673SQ201180038460
公開日2013年4月24日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2010年8月4日
發(fā)明者A·埃爾哈特, S·施里特 申請人:德恩及索恩兩合股份有限公司