封装的、耐压构成的、非气密密封的大功率火花隙制造技术

本发明专利技术涉及一种封装的、耐压构成的、非气密密封的大功率火花隙，该火花隙具有两个间隔地相对设置的主电极、一个金属外壳体、一个由该外壳体包围的气体或等离子体冷却室以及多个优选设置在端侧的用于主电极的电连接触点。根据本发明专利技术设有一电弧燃烧和传播室，该电弧燃烧和传播室在所述主电极之间延伸，在其横向上构造成分开的，其中在分隔区域内设置有用于根据压力连接各部分室的元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、封装的、耐 压构成的、非气密密封的大功率火花隙，具有两个间隔地相对设置的 主电极、 一个金属外壳体、 一个由该外壳体包围的气体或等离子体冷 却室以及优选设置在端侧的用于所述主电极的电连接触点。
技术介绍
在根据现有技术的基于火花隙的过电压放电器中，所述火花隙在 应用于低压范围中时构造成封装的，以便避免威胁环境地排出热的或 者还被电离的气体。在属于较早现有技术的排气的放电器中，能量转化的、直至约90 %的绝大部分以热气体的形式排放到环境中。很明显，由于避免排气 在新型的火花隙中热负荷和动态负荷都有所增大。这种增大的负荷对 于封装的放电器使得难以在结构尺寸尽可能小的情况下对高的脉冲电 流和续流进行必要的控制。为了实现在若干千伏范围内的低的安全电平，放电器设有附加的 触发装置。这样的触发装置要求对另一附加的、通常用高压加载的电 极进行绝缘。对结构空间的附加消耗和附加的绝缘材料同样进一步限 制了这样实现的放电器的工作能力。才艮据DE 100 08 764 Al和其中所示的封装的火花隙已知，通过火 花隙的金属壳体外罩供应触发电势。那里设置的主电极相对于彼此以 及相对于壳体绝缘地安装到火花隙中。但由于小的电弧长度以及仅简 单的电弧分配，利用现有技术的该解决方案只能实现小的续流限制。在根据DE 100 18 012 Al的封装的放电器中，点火电极的电势同 样通过火花隙的耐压的金属外壳供应。那里的耐压的外壳是一体地制成的，并且采用简单的成型加工方法来进行制造。但是，放弃点火电 势的绝缘套管在这种方案中导致了用于在火花隙内部的绝缘的额外花 费，因为两个电极不仅必须相对于彼此而且必须相对于整个壳体绝缘。 除了更高的位置需求以外，由于耗费的并且耐电压的绝缘，特别是还 妨碍从火花隙向外的散热。这导致对绝缘件的提高的热负荷、长的冷 却时间和对供火花隙使用的空间的极大的限制。所有这些缺点最终限 制了火花隙的工作能力。如果为改进火花隙的特定参数而附加地排出自产气体，就会产生 高的能量转换，该能量转换除了热负荷以外在脉冲电流和续流的情况 下都还导致进一步的提高或动态压力负荷。在DE 101 64 025 Al中示出了 一种封装的可触发的火花隙，该火 花隙按Radax-Flow原理工作。在现有技术的这种解决方案中，火花 隙的现有的长方体形壳体用于冷却热气体。对触发电极的供电通过相 对于壳体绝缘的第二主电极的绝缘件进行。这种变型方案由于壳体的的:弧区域的位置。' ' 、 ' '前面简短说明的现有技术的解决方案包括能承载闪电电流的低压 空气火花隙，该火花隙由于其设计构造而具有高的耐压强度。在EP0305 077A1中记载了一种工作能力较低的火花隙，其中， 触发电极被引导穿过火花隙的由绝缘材料制成的外壳。这种不能承载 闪电电流的火花隙具有小的主电极间距，并且不具有用于提高电弧电 压的元件。现有技术的这种火花隙的功率转换以及随之而来的热负荷 和动态负荷都是不足的。这样的火花隙不适于应用在低压电网中。那 里的壳体和触发电极套管的动态承载能力同样低。
技术实现思路
由前面所述的情况出发，本专利技术的目的在于，给出一种改进的、 封装的、耐压构成的、非气密密封的大功率火花隙，该大功率火花隙 具有两个间隔地相对设置的主电极、 一个金属外壳体、可能设置的触5发电极、 一个由所述外壳体包围的气体或等离子体冷却室以及优选设 置在端侧的用于所述主电极的电连接触点，其中所述火花隙应具有与相应的压力发展有关的功率发挥(Leistungsentfaltung )和长的使用寿命。本专利技术的所述目的通过根据权利要求1的特征组合的火花隙来实 现，其中各从属权利要求至少构成适宜的实施形式和改进方案。根据本专利技术的封装的、耐压构成的、非气密密封的大功率火花隙 具有两个间隔地相对设置的主电极、 一个金属外壳体、 一个由该外壳 体包围的气体或等离子体冷却室以及优选设置在端侧的用于所述主电 极的电连接触点，该大功率火花隙具有一电弧燃烧和传播室，该电弧 燃烧和传播室在所述主电极之间延伸。所述电弧燃烧和传播室在其横 向上分开地构成，其中在分隔区域内设置有用于根据压力连接各部分 室的元件。为此存在这样的可能性，即，在电弧燃烧和传播室设置一横向底 部，该横向底部具有预定断裂部位。所述横向底部同样可以具有一个 或多个阀，所述阀在压力升高时自动打开，从而两个部分室进入相互 压力补偿的连接，并最终使气体能够进入到气体或等离子体冷却室中。设置在电弧燃烧和传播室中的横向底部还可以具有至少一个直径 小的孔和/或缝隙，所述孔或缝隙给气体反向作用一可以克服的流动阻 力。可以向前述的孔中装入一封闭塞，在压力升高时该封闭塞被从孔 中压出并完全打开该孔。在本专利技术的一个实施形式中，所述横向底部可以是一沿径向包围 电弧燃烧室的、由导电的产气的材料制成的空心体的一部分。所述横 向底部可以装入到前述的、由导电的产气的材料制成的空心体中。在本专利技术的一个实施形式中，冷却室由一同轴的杯形的结构组成， 其中主电极之一构成为空心圆柱形的排气电极并且伸入到该杯形的结 构中。该杯形的结构具有压力补偿口。所述排气电极在其指向对应电 极的上侧上与横向分隔元件相连接并且排气电极的下侧包括侧向的气 体出口，这些气体出口通至冷却室。前述的横向分隔元件可以构造成一横向底部，该横向底部能够装入到空心圆柱形的排气电极的上面开 放的区段中。该横向底部可以如在前面说明的实施形式中那样包括预 定断裂部位、 一阀或者一在压力升高时松脱的塞子。附图说明下面根据一个实施例以及一个附图对本专利技术进行详细说明。 在这里，该附图示出一大功率火花隙的原理剖视图，该大功率火花隙构成为耐压的并包括两个隔开距离的、对置的主电极以及一个金属外壳体。具体实施例方式如图所示，在金属外壳体l内部设有一第一主电极2和一对置的 第二主电极3。在这两个主电极2、 3上连接有电连接触点5和6。主电极中的至少一个(在所示实施例中是主电极3)绝缘地固定 在外壳体l中。如果必要的话，存在这样的可能性，即，将一触发电极12引导到 电弧燃烧室7.1中，该触发电极与一被绝缘的连接触点13相连接。 电弧燃烧室7.1由一空心体34不仅在径向上而且在轴向方向上限定。该空心体34可以由导电的、产气的材料、例如由POM组成，但 也可以由半导电或导电的材料组成。空心体34优选在下部区域内具有一变窄部或一封闭的底部40, 该底部将电弧通道7.1的空室与位于它下面的燃烧和传播室7.2完全或 部分地分隔开。在根据附图的图形中，在底部40中设有一开口 41，该开口可由 一未示出的塞子封闭，其中当在室7.1中的压力升高时，该塞子离开 孔或者开口 41并打开至室7.2的通路。主电极2构造成具有侧向气体出口 11的排气电极9。此外， 一同 轴的杯形的结构8在径向上包围冷却室4，该结构形成一基本上曲折分布的、用于压力补偿的通流通道。压力补偿口 IO位于所示火花隙的 下端部上，更确切地说，具有例如环形缝隙的形状。底部40的高度与 整个产气的部件34的高度相比较小，并且大约在0.2mm至2mm的范 围内。该底部40可以是封闭的或者也可以配设有孔或缝隙。所述底部 和产气的部件34可以单件本文档来自技高网...

【技术保护点】
封装的、耐压构成的、非气密密封的大功率火花隙，具有两个间隔地相对设置的主电极（２；３）、一个金属外壳体（１）、一个由该外壳体（１）包围的气体或等离子体冷却室（４）以及优选设置在端侧的用于所述主电极（２；３）的电连接触点（５；６），其特征在于，具有一电弧燃烧和传播室（７．１；７．２），该电弧燃烧和传播室在所述主电极（２；３）之间延伸并在其横向上构造成分开的，其中在分隔区域内设置有用于根据压力连接各部分室的元件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A埃尔哈特，M瓦夫勒，S希尔，U施特朗费尔德，
申请(专利权)人：德恩及索恩两合股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]