[發(fā)明專利]一種串聯(lián)火花間隙

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480064078.8
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105723579A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 托馬斯·邁爾;克里斯蒂安·拉姆瑟爾
• 申請（專利權(quán)）人: 菲尼克斯電氣公司
• 主分類號: H01T2/02
• 分類號: H01T2/02;H01T4/16;H02H9/06
• 代理公司: 北京國林貿(mào)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 李桂玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種串聯(lián)火花間隙。

背景技術(shù)

在電氣設(shè)施的眾多應(yīng)用中，脈沖、尤其是就像在電擊時所出現(xiàn)的那種高能脈沖構(gòu)成了要嚴(yán)肅應(yīng)對的風(fēng)險。

為了應(yīng)對這些風(fēng)險，越來越多地使用過電壓保護裝置。借助火花間隙的放電已經(jīng)被證明為對于高能脈沖尤其有利。盡管原則上還可使用壓敏電阻，但已經(jīng)表明，火花間隙相對于基于壓敏電阻的解決方案而言會形成在火花間隙點火后殘余電壓更好地下降至所期望的低電平。

只要火花間隙已經(jīng)點火，就通過弧隙建立了導(dǎo)電連接，脈沖通過此被導(dǎo)出。為了點火，有各種不同的機制。例如可通過有針對性地采用高壓脈沖，在火花間隙的電極之間引發(fā)擊穿。但只有通過繁瑣的布線，才能夠形成這樣一種有效的高壓脈沖。

借助輔助電極可實現(xiàn)一種成本更加有利的替選方案，就像在申請人的EP1566868B1所說明的那樣。在圖1中示出了一種示例性的火花間隙FS₁。其中，在火花間隙的主要電極FSA₂與輔助電極H1之間使用了一種帶阻性的（阻抗式）導(dǎo)電連接。但這種帶阻性的（阻抗式）導(dǎo)電連接僅具有相當(dāng)?shù)偷妮d流能力。如果電流超出了載流能力，就產(chǎn)生電弧等離子體，由于由此引起的電離化，所述主要電極FSA₁與FSA₂之間的主要火花間隙就可更快地導(dǎo)電。

尤其是在大功率（直流-也包括交流）電網(wǎng)中，必須提供與所要接通的功率相對應(yīng)的續(xù)流滅弧能力。

為了在高額定電壓、即電壓超過230或者說超過400伏的系統(tǒng)內(nèi)提供這種續(xù)流滅弧能力，出于成本的原因，通常采用串聯(lián)電路。因此，由火花間隙構(gòu)成的串聯(lián)電路上的電壓分配給兩個或更多個火花間隙。在圖2中示出了火花間隙FS₁和FS₂的一種示例性布置。兩個火花間隙具有各自的點火回路，所述點火回路在此例如在所述火花間隙FS₁上借助充滿氣體的過電壓限位器GDT₁和壓敏電阻VAR₁構(gòu)成，并且在此例如在所述火花間隙FS₂上同樣借助充滿氣體的過電壓限位器GDT₂和壓敏電阻VAR₂構(gòu)成。

在火花間隙的串聯(lián)電路已知的變型中，由于點火回路的獨立性，并不能夠確保，兩個火花間隙同時點火。這例如如圖3中以圖2的并聯(lián)電路為例所示。在該處，在所述串聯(lián)火花間隙上通過示例性的脈沖所引起的電壓首先急劇升高，并且在幾μs后導(dǎo)致一個火花間隙的點火（大約5μs后），然后，首先也急劇上升的電壓表現(xiàn)出第一次打斷。但電壓始終仍然很高。只有在大約另一個5μs后，才出現(xiàn)另一個火花間隙的點火，由此引起電流的更加急劇的下降。因此，圖3明顯地表明，所述火花間隙在時間上是交錯地導(dǎo)電。電壓曲線階梯式地下降至各個火花間隙引燃電壓的水平。殘余電壓由于并聯(lián)的點火回路而處于很高的水平。

也就是說，通過所述火花間隙的連續(xù)點火，殘余電壓更長時間地停留在高電平上，這是所不期望的。此外，在另一個點火回路延遲點火的情況下，這一點火回路的時間更長并且由此負荷更大。因此，所述點火回路必須被設(shè)置為針對更高的負荷，以便形成時間延遲的點火，這又導(dǎo)致更高的成本。如果所述點火回路并沒有相應(yīng)地被設(shè)置為針對更高的負荷，又有出現(xiàn)危險的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的根本目的在于，提供一種更好的裝置，其一方面成本不高，另一方面形成了殘余電壓快速且更加可靠的下降。

上述目的的解決方案根據(jù)本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求所述的特征得出。本發(fā)明的有利設(shè)計由從屬權(quán)利要求加以說明。

附圖說明

下面參照附圖借助優(yōu)選的實施方式進一步闡述本發(fā)明。

其中：

圖1為一種具有輔助電極、用于應(yīng)用在本發(fā)明的實施方式中的火花間隙的示意性圖示；

圖2為一種由兩個根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、具有輔助電極的火花間隙構(gòu)成的串聯(lián)電路的示意性圖示；

圖3為一種圖形，其表明了在圖2的串聯(lián)電阻中電流和電壓的相互關(guān)系；

圖4為一種由兩個根據(jù)本發(fā)明的實施方式的、具有輔助電極的火花間隙構(gòu)成的串聯(lián)電路的示意性圖示；以及

圖5為一種圖形，其表明了在圖4的串聯(lián)電阻中電流和電壓的相互關(guān)系。

圖標(biāo)說明：

火花間隙：FS₁，F(xiàn)S₂