專(zhuān)利名稱(chēng)：火花隙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有電極裝置的用于提供過(guò)壓保護(hù)的火花隙，該電極裝置具有彼此面對(duì)的電極。
背景技術(shù)：
火花隙使用在電能傳輸和分配領(lǐng)域內(nèi)，例如在串補(bǔ)裝置中。這種串補(bǔ)設(shè)備一般用于在交流電壓網(wǎng)中進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償并且落入所謂的柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)的概念中。為了進(jìn)行串補(bǔ)，電容器組一般串接入交流電壓導(dǎo)線，其中，保護(hù)的放電器組與電容器組并聯(lián)地設(shè)置?；鸹ㄏ队糜诒Ｗo(hù)電容器組和電器組。它可以與機(jī)械斷路器相似地非?？禳c(diǎn)燃， 以便可以避免在放電器和電容器組上的過(guò)壓。
已知的火花隙具有至少一個(gè)由彼此對(duì)置的電極構(gòu)成的電極裝置，所述電極的間距設(shè)定為，使得火花隙在一定電壓以下不被自己擊穿，以便能夠進(jìn)行火花隙的主動(dòng)點(diǎn)火。火花隙的點(diǎn)火導(dǎo)致在電極之間形成電弧。電弧形成之后閉合與火花隙并聯(lián)布置的斷路器并因此熄滅電弧。
適宜的是，火花隙具有較短的去電離時(shí)間，以便在熄滅電弧之后迅速地又達(dá)到其耐壓強(qiáng)度。若已設(shè)定耐壓強(qiáng)度，則又可以打開(kāi)并聯(lián)的斷路器。然后，火花隙又做好了使用準(zhǔn)備。
電弧首先在最小電極間距處產(chǎn)生。為實(shí)現(xiàn)短的去電離時(shí)間，需要電弧盡可能快速地離開(kāi)最小間距處。此外已知，電弧可通過(guò)由流經(jīng)電極裝置和電弧的電流引起的磁場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)。同樣已知，由電流流經(jīng)的、移動(dòng)的導(dǎo)體回路試圖擴(kuò)大，因?yàn)橛呻娏鳟a(chǎn)生的磁場(chǎng)在導(dǎo)體回路內(nèi)部比外邊更密。電流強(qiáng)度確定磁場(chǎng)強(qiáng)度并因此驅(qū)動(dòng)電弧的磁力的數(shù)值。所述磁力的方向由電流路徑確定。
在實(shí)踐中，這種類(lèi)型的電極裝置安設(shè)在至少一個(gè)火花隙殼體中，以便保護(hù)電極不受有害的環(huán)境影響。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種開(kāi)頭所述類(lèi)型的火花隙，其中，已形成的電弧盡可能快速地離開(kāi)最小電極間距處并且在此放大。
該技術(shù)問(wèn)題由此解決，電極至少部分地具有用于在電極中強(qiáng)制形成期望的電流路徑的電流路徑限定器件。
按本發(fā)明，電極的至少一部分本身具有用于限定或確定在電極中期望的電流路徑的電流路徑限定器件。本發(fā)明基于這個(gè)思想，與電弧非常近適宜地延伸的電流路徑在電弧上施展一個(gè)比更遠(yuǎn)的電流路徑大很多倍的力作用，這個(gè)更遠(yuǎn)的電流路徑例如通過(guò)引線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供并且由于要保持的耐壓強(qiáng)度而不可以隨意設(shè)置在電弧產(chǎn)生位置的附近。電極的間距選擇得越大，電流在電引線中的影響就越小，因此，越需要具有尤其是從一定的電極間距起逐漸增大的電極間距的電流路徑限定器件，以便沿期望的方向驅(qū)動(dòng)并且在此放大電弧。因此，按本發(fā)明的火花隙的這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尤其適合高壓。在此，也可行的是，火花隙具有多個(gè)彼此串聯(lián)的電極裝置。若流動(dòng)經(jīng)由所述電流路徑的電流產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)從自其產(chǎn)生位置驅(qū)動(dòng)電弧，以便放大，則實(shí)現(xiàn)期望的電流路徑。這種本身導(dǎo)引經(jīng)由電弧的電流路徑形成例如導(dǎo)體回路區(qū)段。按本發(fā)明的一種適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電流路徑限定器件限定在電極內(nèi)部的凹處。由于在電極內(nèi)部的凹處，火花流被迫使環(huán)繞所述凹處流動(dòng)。電流路徑限定器件形成凹處的限定區(qū)段，在限定區(qū)段中形成電流路徑。限定區(qū)段這樣設(shè)計(jì)，使得期望的電流路徑在緊鄰電弧的周?chē)h(huán)境中形成。那么，流動(dòng)經(jīng)由電流路徑的電流產(chǎn)生一個(gè)從電弧產(chǎn)生處，也就是最小電極間距處驅(qū)出電弧的磁場(chǎng)，其中，結(jié)果電弧以較短的去電離時(shí)間增大。適宜地，電流路徑限定器件具有分別有導(dǎo)電性的電流路徑限定銷(xiāo)和/或電流路徑限定板，該導(dǎo)電性不同于分別對(duì)應(yīng)的縱向電極其余材料的導(dǎo)電性。通過(guò)電流路徑限定銷(xiāo)可以實(shí)現(xiàn)，在電極中的電流路徑限定到一個(gè)確定的區(qū)域內(nèi)或束縛在縱向電極的區(qū)域內(nèi)，其中，按一種變型的所述區(qū)域本身是電流路徑限定銷(xiāo)，亦即，在該電流路徑限定銷(xiāo)具有比在其中 延伸的電極材料更高的傳導(dǎo)性時(shí)。與之不同的，電流路徑限定銷(xiāo)由一種比包圍它的電極材料傳導(dǎo)電流更差的絕緣材料制成。按這種結(jié)構(gòu)方案，迫使電流圍繞電流路徑限定銷(xiāo)流動(dòng)并且在電極的其余區(qū)域內(nèi)傳輸。電流路徑限定板適宜地由一種具有比其中設(shè)有電流路徑限定板的電極的其余材料傳導(dǎo)性更小的材料組成。在一種變型中，每個(gè)縱向電極都具有一個(gè)金屬的電極基座以及由帽材料制成的電極帽，該帽材料具有比電極基座的基座材料更小的導(dǎo)電性。適宜地，電極帽由石墨組成。按本發(fā)明的一種優(yōu)選的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，電極帽設(shè)計(jì)成蘑菇帽形并且具有半球形的屏蔽區(qū)段以及與屏蔽區(qū)段連接的柄區(qū)段。在此，屏蔽區(qū)段和柄區(qū)段限定內(nèi)部的空心腔，該空心腔也可以稱(chēng)作凹處。如上面已闡述那樣，內(nèi)部的空心腔或凹處強(qiáng)制電流在柄區(qū)段或屏蔽區(qū)段中傳輸，以便強(qiáng)制形成一個(gè)確定的適宜的電流路徑。按本發(fā)明的一種與此有關(guān)的適宜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在電極基座與電極帽之間設(shè)置電流路徑限定板，其中，電流路徑限定銷(xiāo)穿過(guò)電流路徑限定板在柄區(qū)段中延伸，其中，電流路徑限定板和電流路徑限定銷(xiāo)分別由一種導(dǎo)電性與電極帽的材料和/或電極基座的材料不同的材料制成。借助電流路徑限定銷(xiāo)、電流路徑限定板和內(nèi)部的空心腔可以完全有針對(duì)性地實(shí)現(xiàn)，讓來(lái)自電極基座的電流要么經(jīng)過(guò)柄區(qū)段中心流入電極帽的屏蔽區(qū)段，要么在整個(gè)長(zhǎng)度上流過(guò)電極帽的半球形屏蔽區(qū)段。因此，可以給予電流這一個(gè)方向，使得電弧快速地從初始的電極腔中驅(qū)出，以便擴(kuò)大，其中，為火花隙設(shè)定例如更短的去電離時(shí)間。適宜地，電極裝置具有兩個(gè)沿縱向彼此面對(duì)的縱向電極和與此相關(guān)地沿橫向錯(cuò)移的用于對(duì)火花隙進(jìn)行主動(dòng)點(diǎn)火的側(cè)向電極，其中，電流路徑限定銷(xiāo)沿縱向延伸并且具有比電極帽和電流路徑限定板的材料更大的傳導(dǎo)性。在與之不同的變型中，不設(shè)置側(cè)向電極。而火花隙具有兩個(gè)或更多串聯(lián)的電極裝置。該串聯(lián)電路的各電極裝置分別具有兩個(gè)電極。在串聯(lián)電路中相互連接的縱向電極在火花隙工作時(shí)位于一個(gè)共同的平均電壓電位上。該串聯(lián)電路的電極裝置一般設(shè)置在單獨(dú)的殼體中。若在本發(fā)明的框架內(nèi)，設(shè)置僅一個(gè)電極裝置，則它適宜地具有就縱向電極而言沿橫向錯(cuò)移設(shè)置的所述側(cè)向電極。在這種電極裝置中，縱向電極適宜地具有電極銷(xiāo)，該電極銷(xiāo)沿縱向延伸并且具有比電極帽和電流路徑限定板的材料更高的導(dǎo)電性。在采用側(cè)向電極時(shí)，初始的電弧不在縱向電極之間產(chǎn)生，而分別在縱向電極與側(cè)向電極之間燃燒。側(cè)向電極設(shè)置在火花燃燒側(cè)并因此設(shè)置在縱向電極的側(cè)面。由于更高的導(dǎo)電性，火花流流經(jīng)沿縱向并因此朝對(duì)置的縱向電極的方向延伸的電流路徑限定銷(xiāo)。在此，電流路徑限定銷(xiāo)以一端伸入半球形的屏蔽區(qū)段中，并且從該處側(cè)向流出至由于側(cè)向電極在縱向側(cè)面形成于縱向電極上的、初始電弧的根部。電流路徑限定板使電極基座與電極帽分離，因此，在電極基座與用于構(gòu)成電流路徑的電極帽之間不存在直接的接觸。以這種方式防止寄生的電流路徑。當(dāng)電流從縱向 指向的電流路徑限定銷(xiāo)流出時(shí)，該電流側(cè)向流動(dòng)經(jīng)過(guò)電極帽至縱向電極上的電弧根部。因此，電流路徑關(guān)于流出點(diǎn)張成一個(gè)角度，該角度與與180°相差甚遠(yuǎn)并且例如在10°與90°之間變化。由此，由電弧和帽區(qū)段組成的、電流路徑的一部分形成由于磁力而將趨勢(shì)驅(qū)散開(kāi)的導(dǎo)體回路，結(jié)果電弧從初始位置，也就是從縱向電極最小間距處驅(qū)出至側(cè)向電極。若在本發(fā)明的框架內(nèi)設(shè)置電極裝置的串聯(lián)電路，則采用與此相關(guān)地不同的結(jié)構(gòu)方案。在該結(jié)構(gòu)方案中，沿縱向延伸的電極銷(xiāo)和電流路徑限定板由不導(dǎo)電的絕緣材料組成，其中，電流路徑限定板使僅在一部分面積上的電極基座與電極帽分離。分離區(qū)域設(shè)置在各縱向電極的火花燃燒側(cè)。其余面積供電流路徑的構(gòu)造使用。在本發(fā)明的該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不設(shè)置側(cè)向錯(cuò)移的側(cè)向電極，因此電弧起初沿縱向形成于縱向電極之間。通過(guò)絕緣的電流路徑限定銷(xiāo)和絕緣的電流路徑限定板，該絕緣的電流路徑限定板僅在各縱向電極的火花燃燒側(cè)防止電極基座與電極帽之間的直接接觸，迫使電流在引線側(cè)側(cè)向流經(jīng)電極帽半球形的屏蔽區(qū)段到達(dá)電弧根部，其中，又張成一個(gè)關(guān)于在電流路徑的電弧根部上的轉(zhuǎn)向點(diǎn)的角度，該該角度在130°與10°之間變化。如上面已闡述那樣，又在此通過(guò)電流路徑的一部分形成導(dǎo)體回路，由此將電弧從初始的電極燃燒位置驅(qū)入電極臂。適宜地，電極具有在電極裝置的一個(gè)共同的火花燃燒側(cè)延伸的電極臂。縱向電極的電極臂和必要時(shí)側(cè)向電極的電極臂有利地設(shè)置在一個(gè)共同的平面內(nèi)。若電極裝置具有側(cè)向電極，則它適宜地同樣設(shè)置在由縱向電極的電極臂張成的平面內(nèi)。適宜地，縱向電極的電極臂通過(guò)增大它們彼此間的間距朝其自由端逐漸張開(kāi)。按該有利的方式，電極臂彼此間的間距朝它們的自由端增大。因此，通過(guò)磁力從電極裝置中驅(qū)出的電弧結(jié)果以還進(jìn)一步縮短的去電離時(shí)間傳播至在電極臂的自由端上的增大的間距的位置。適宜地，兩根用于火花隙的電極裝置的縱向電極的電引線共同設(shè)置在此處稱(chēng)作引線側(cè)并且與火花燃燒側(cè)對(duì)置的同一側(cè)。在此，引線有利地基本上橫向于在電極裝置中形成的電弧。由于電引線共同地布置在各電極裝置的引線側(cè)以及同時(shí)在所述的橫向上取向產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)將在電極裝置上產(chǎn)生的電弧從電極之間最小的間距位置驅(qū)動(dòng)到設(shè)置在電極裝置的背對(duì)弓I線側(cè)的火花燃燒側(cè)的電極臂中。適宜地，設(shè)置至少一個(gè)處于與縱向電極相同電位的反電極，其中，各反電極關(guān)于電極臂這樣設(shè)置，使得在電極臂之間燃燒的電弧越過(guò)反電極。又如上面所描述，按本發(fā)明的用于保護(hù)不受環(huán)境影響的電極裝置設(shè)置在至少一個(gè)殼體中，該殼體由于位置的原因不允許任意大。該殼體例如是金屬殼體，其中，殼壁可以在一個(gè)電位上并且同樣為電弧表示電極。因此,傳播太遠(yuǎn)的電弧可以達(dá)到殼體并且由于其大量的熱損壞殼體。此外，電流要經(jīng)過(guò)殼體。這同樣是不期望的。電弧無(wú)控制的構(gòu)造是不利的。出于此原因，設(shè)置至少一個(gè)適宜地位于高壓電位上的反電極。由于反電極幾何的布置和與之有關(guān)的改變的電流引線，電弧從反電極又回投到電極裝置的電極臂上或另一反電極上。因此，在本發(fā)明的該結(jié)構(gòu)方案的框架中，電弧從電極腔驅(qū)入電極臂中，然后電弧從其端部過(guò)渡到至少一個(gè)反電極上。因此，在電弧越過(guò)殼壁之前，該反電極必要時(shí)借助另一個(gè)反電極截住電弧。


本發(fā)明其他適宜的結(jié)構(gòu)方案和優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖下列描述的主題，其中，相同的附圖標(biāo)記表示作用相同的部件，并且其中圖I是按本發(fā)明的火花隙的電極裝置的實(shí)施例，圖2是按本發(fā)明的火花隙的電極裝置的另一個(gè)實(shí)施例，圖3是按圖2的火花隙的縱向電極的俯視圖，其中，移除了電極帽，圖4是具有側(cè)向電極的按本發(fā)明的火花隙的電極裝置的另一個(gè)實(shí)施例，圖5是按本發(fā)明的火花隙的電極裝置的另一個(gè)實(shí)施例，以及圖6按本發(fā)明的火花隙的電極裝置的另一個(gè)實(shí)施例?！?br> 具體實(shí)施例方式圖I示出按本發(fā)明的火花隙I的第一個(gè)實(shí)施例，該火花隙I具有一帶有第一縱向電極3和第二縱向電極4的電極裝置2。該電極裝置2與另一個(gè)圖中未示出的電極裝置串聯(lián)。在此，每個(gè)電極裝置2設(shè)置在單獨(dú)的殼體中。串聯(lián)電路的兩個(gè)縱向電極在火花隙I工作中處于中間電壓電位。在圖I示出的電極裝置2中，縱向電極3處于一個(gè)高壓電位，而縱向電極4處于中間電壓電位。清楚可見(jiàn)，每個(gè)縱向電極3或4具有一個(gè)電極基座5以及電極帽6。在此，縱向電極3和4沿縱向彼此對(duì)置。更準(zhǔn)確地說(shuō)，縱向延伸經(jīng)過(guò)各縱向電極上的彼此間具有最小間距的點(diǎn)。各縱向電極3，4還具有沿所述縱向延伸的、銅制的電極銷(xiāo)7作為電流路徑限定銷(xiāo)。電極基座5由鋁制成，其中，電極帽6由石墨組成。在圖I中也可以清楚可見(jiàn)，電引線8和9橫向于所述的縱向在電極裝置的一個(gè)共同的引線側(cè)延伸并且與各縱向電極3和/或4的電極基座5連接。在電極裝置2的背對(duì)引線側(cè)的火花燃燒側(cè)，電極臂10，11同樣沿橫向延伸，其中，各電極臂10，11與分別對(duì)應(yīng)配設(shè)的縱向電極3或4的電極基座5連接。電極基座5的引線8，9和電極臂10，11分別由鋁組成并且所有都位于一個(gè)共同的平面內(nèi)。在各電極臂10和11的自由端部上分別構(gòu)造由高耐熱性的材料組成的燒損段12和13，以便在該處燃燒的電弧引起最小的損壞。在圖I中還簡(jiǎn)略地表示出初始電弧14，該初始電弧14形成于縱向電極
3和4之間最小間距的部位處。此外，畫(huà)出電流路徑15，以及通過(guò)箭頭表示出電流方向。清楚可見(jiàn)，在點(diǎn)火火花隙I之后流動(dòng)的電流首先在電極基座5的鋁中流動(dòng)，然后在由銅組成的電極銷(xiāo)7中沿縱向流動(dòng)，從該處同樣沿縱向流出進(jìn)入電弧14中，然后又通過(guò)縱向電極4的電極銷(xiāo)7流走。由于電引線8和9設(shè)置在電極裝置2的相同側(cè)，亦即，引線側(cè)和引線8，9平行地取向，因而產(chǎn)生將電弧14從起初始點(diǎn)火位置驅(qū)動(dòng)至電極臂10或11的自由端12或13的磁場(chǎng)。出于此原因，在該火花隙I中電弧快速地從起產(chǎn)生位置快速地驅(qū)入電極臂。
圖2示出按本發(fā)明的火花隙I的另一個(gè)實(shí)施例，其中，各縱向電極3或4都具有由電極銷(xiāo)7、部分設(shè)置在電極基座5與電極帽6之間的電流路徑限定板24以及電極帽6適宜的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電流路徑限定器件。電極帽6分別設(shè)計(jì)成蘑菇帽形并且具有內(nèi)部的長(zhǎng)形柄區(qū)段16以及設(shè)計(jì)成半球形的屏蔽區(qū)段17。該柄區(qū)段16和屏蔽區(qū)段17限定也可以稱(chēng)作凹處的、內(nèi)部的空心腔18。該電極銷(xiāo)7在此由不導(dǎo)電的絕緣材料組成。電流路徑限定板24也具有比電極基座5和電極帽6明顯更小的導(dǎo)電性。在此，電流路徑限定板24僅設(shè)置在電極帽6與電極基座5之間的火花燃燒側(cè)并且防止在該側(cè)與所述部件的直接接觸。因此，電流路徑15由于電極銷(xiāo)7和電流路徑限定板24與屏蔽區(qū)段17的石墨相比導(dǎo)電性更差而形成于屏蔽區(qū)段17中的引線側(cè)并且從此處過(guò)渡到電弧14中并且從該處再進(jìn)入縱向電極4的屏蔽區(qū)段17。在此，在轉(zhuǎn)向點(diǎn)處發(fā)生電流路徑的方向變化。因此，電流路徑關(guān)于該轉(zhuǎn)向點(diǎn)張成一個(gè)角度，該角度在所示的實(shí)施例中應(yīng)當(dāng)為約130°。相對(duì)圖I在電流路徑中朝出電弧點(diǎn)移動(dòng)的拐點(diǎn)使電流環(huán)路朝電弧逐漸變細(xì)并且由此在該部位處壓縮在環(huán)路內(nèi)部由電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)并因此有助于使電弧從初始點(diǎn)火位置驅(qū)入電極臂10或11?；鸹ㄏ禝的去電離時(shí)間甚至比圖I所示的實(shí)施例還縮短，因?yàn)樵撚欣碾娏髀窂阶呦蚓o鄰電弧出現(xiàn)。圖3示出按圖2的火花隙I的縱向電極4的俯視圖，其中，去掉了電極帽6。明顯可見(jiàn)，電流路徑限定板24在所示的實(shí)施例中僅由圓弓形組成，并因此不完全遮蓋電極基座5，而僅部分地并且設(shè)置在火花燃燒側(cè)，換句話(huà)說(shuō)，面朝電極臂10，11。因此，在引線側(cè)提供一種在電極基座5與電極帽6之間的直接接觸。作為該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的備選，電流路徑限定板可以設(shè)計(jì)成兩段式的并且在此在引線側(cè)具有導(dǎo)電性很好的用于形成電流路徑的圓弓形。圖4示出按本發(fā)明的火花隙I的另一個(gè)實(shí)施例，其中，電極裝置2如按圖4的實(shí)施例又具有縱向電極3或4以及側(cè)向電極20。電極裝置2的電流路徑限定器件通過(guò)電流路徑限定板24、沿縱向穿過(guò)電流路徑限定板24延伸的電極銷(xiāo)7以及通過(guò)電極帽6的蘑菇帽形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。在圖4所示的實(shí)施例中，每個(gè)電極銷(xiāo)7由銅組成，也就是相比電極基座5的鋁、電極帽6的石墨和電流路徑限定板24的材料導(dǎo)電性更好的材料，因此，電流路徑15首先在電引線8的鋁、電極基座5的鋁和銅制的電極銷(xiāo)7中沿縱向構(gòu)造，以便然后通過(guò)形成第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)側(cè)向過(guò)渡到半球形的屏蔽區(qū)段17中并且在出弧點(diǎn)19處通過(guò)形成另一個(gè)轉(zhuǎn)向點(diǎn)成角度地流入電弧14。在電弧附近部位相應(yīng)大的角度變化出現(xiàn)在縱向電極4上。由于這個(gè)強(qiáng)烈的角度變化分別大概形成導(dǎo)體回路，由此電弧特別快速地并且也在更大的電極間距中驅(qū)入電極臂10，11。圖5示出按本發(fā)明的火花隙I的另一個(gè)實(shí)施例，其中，反電極23設(shè)置在電極裝置2旁邊。反電極23關(guān)于電極臂10或11設(shè)置為，使得由按本發(fā)明設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)加速的電弧驅(qū)入電極臂10，11中，最后可控地被反電極23截獲。為了說(shuō)明該效果，在圖6中示出不同時(shí)刻的電弧走向，其中，指數(shù)隨著增長(zhǎng)的電弧14的燃燒持續(xù)時(shí)間上升。初始的電弧又配有附圖標(biāo)記14。它產(chǎn)生于縱向電極3與4之間的最小間距處。電弧14由于磁力從電極區(qū)域中驅(qū)出并且如從走向142，143，144和145中得知地傳播至電極臂10或11的自由端12或13。在此，電弧從用附圖標(biāo)記145標(biāo)識(shí)的走向到走向146進(jìn)一步凸出并且最后燃燒(如用走向147表示那樣)在反電極23與縱向電極4的電極臂11之間。反電極23處于與縱向電極3相同的電位。在此，電流走向變化，因?yàn)榛鸹?如在圖5中通過(guò)箭頭表示)現(xiàn)在流動(dòng)經(jīng)由反電極。然后，由于出現(xiàn)的磁場(chǎng)，電弧從反電極又投射回到電極臂10和11上并且具有例如走向148。走向149表明在反電極23與電極臂10之間出現(xiàn)變化交替。圖6示出按本發(fā)明的火花隙I的另一個(gè)實(shí)施例，但其中，電極臂10，11不再(如圖5所示)彼此平行延伸，而它們彼此間的間距朝其自由端部增大。為了使在彼此張開(kāi)的電極臂10，11中的電弧也能夠可靠地被截獲，設(shè)置兩個(gè)反電極23，這兩個(gè)反電極23同樣關(guān)于電極臂10和11的自由端部布置成，使得電弧14被截獲。也在圖7中表示不同時(shí)刻的電弧走向，其中，附圖標(biāo)記14 的指數(shù)隨著電弧燃燒持續(xù)時(shí)間的增大而上升。從走向14，142，143，144和145中可得知，電弧由按本發(fā)明的引起的磁力驅(qū)動(dòng)至電極臂10，11的自由端部。從走向146中得知，最后電弧這樣大大凸出，使得存在電弧越過(guò)圖中未示出的火花隙I的殼體的風(fēng)險(xiǎn)。但這通過(guò)圖7中上面示出的反電極23阻止，電弧147首先越過(guò)該反電極23。然后由于新的電流方向，電弧148投射到下部的反電極23上，緊接著，重新出現(xiàn)新的電流。該電流導(dǎo)致電弧149彈回到上部的反電極23上，以便在上部和下部的反電極23之間出現(xiàn)交替串動(dòng)。反電極23能夠?qū)崿F(xiàn)殼體的并因此實(shí)現(xiàn)整個(gè)火花隙緊湊的結(jié)構(gòu)形狀。
權(quán)利要求
1.一種用于提供過(guò)壓保護(hù)的火花隙(I)，所述火花隙(I)具有電極裝置(2)，所述電極裝置具有彼此面對(duì)的電極(3，4，20)，其特征在于，所述電極(3，4，20)至少部分具有用于在所述電極(3，4，20)中強(qiáng)制形成期望的電流路徑的電流路徑限定器件(7，16，17)。
2.按權(quán)利要求I所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電流路徑限定器件(16，17)限定分別對(duì)應(yīng)配設(shè)的電極(3，4，20)的內(nèi)部的凹處(18)。
3.按權(quán)利要求I或2所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電流路徑限定器件具有導(dǎo)電性分別與分別對(duì)應(yīng)配設(shè)的電極(3，4，20)的其余材料的導(dǎo)電性不同的電流路徑限定銷(xiāo)(7) 和/或電流路徑限定板(24)。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的火花隙(I)，其特征在于，每個(gè)電極(3，4，20)都具有金屬的電極基座(5)以及由帽材料制成的電極帽(6)，該帽材料比電極基座(5)的基座材料具有更小的導(dǎo)電性。
5.按權(quán)利要求4所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極帽(6)由石墨組成。
6.按權(quán)利要求4或5所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極帽(6)設(shè)計(jì)成蘑菇帽形并且具有分別限定空心腔(18)的半球形的屏蔽區(qū)段(17)以及長(zhǎng)形的柄區(qū)段(16)。
7.按權(quán)利要求6所述的火花隙(I)，其特征在于，在所述電極基座(5)與所述電極帽(6)之間設(shè)置電流路徑限定板(24)并且電流路徑限定銷(xiāo)(7)在所述柄區(qū)段(16)中延伸穿過(guò)所述電流路徑限定板(24)，其中，所述電流路徑限定板(24)和所述電極銷(xiāo)(7)分別由一種導(dǎo)電性不同于所述電極帽(6)的材料和/或所述電極基座(5)的材料的材料制成。
8.按權(quán)利要求7所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極裝置(2)具有兩個(gè)沿縱向彼此對(duì)置的縱向電極(3，4)和與之相關(guān)地沿橫向錯(cuò)移的用于對(duì)所述火花隙(I)進(jìn)行主動(dòng)點(diǎn)火的側(cè)向電極(20)，其中，所述電流路徑限定銷(xiāo)(7)沿縱向延伸并且比所述電極帽(6)和所述電流路徑限定板(24)的材料具有更大的導(dǎo)電性。
9.按權(quán)利要求8所述的火花隙(1)，其特征在于，所述沿縱向延伸的電流路徑限定銷(xiāo)(7)和所述電流路徑限定板(24)由不導(dǎo)電的絕緣材料組成，其中，所述電流路徑限定板 (24)僅部分地在所述電極基座(5)與所述電極帽(6)之間延伸。
10.按前述權(quán)利要求之一所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極(3，4，20)具有在所述電極裝置(2)的一個(gè)共同的火花燃燒側(cè)延伸的電極臂(10，11，22)。
11.按權(quán)利要求10所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極臂(10，11)通過(guò)增大它們之間的間距朝它們的自由端(12，13)逐漸張開(kāi)。
12.按權(quán)利要求10或11所述的火花隙(I)，其特征在于，所述電極裝置(2)具有兩個(gè)沿縱向彼此對(duì)置的縱向電極(3，4)和側(cè)向電極(20)，所述側(cè)向電極(20)關(guān)于所述縱向電極 (3,4)沿橫向朝火花燃燒側(cè)錯(cuò)移地設(shè)置并且具有沿橫向在火花燃燒側(cè)延伸的電極臂(22)。
13.按權(quán)利要求12所述的火花隙(I)，其特征在于，所有的電極臂(10，11，22)在一個(gè)共同的平面中延伸。
14.按前述權(quán)利要求之一所述的火花隙(I)，其特征在于，具有至少一個(gè)反電極(23)， 所述反電極(23)處于與所述縱向電極(3，4)之一相同的電位，其中，各電極(23)關(guān)于縱向電極(3，4)的所述自由端部這樣布置，使得在所述電極臂(10，11)之間燃燒的電弧越過(guò)所述反電極(23) ο
全文摘要
為了提供一種用于過(guò)壓保護(hù)的帶有相互面對(duì)的電極(3,4,20)的火花隙(1)，所述火花隙具有短的去電離時(shí)間，本發(fā)明建議，所述電極(3,4,20)本身至少部分具有用于在所述電極(3,4,20)中強(qiáng)制形成期望電流路徑的電流路徑限定器件(7,16,17)。
文檔編號(hào)H01T4/14GK102934303SQ201080066487
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者M.索德, D.蘭格, J.奧克斯 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司