Die Erfindung betrifft einen

Überspannungsabieiter mit mindestens einer Isolationsstrecke und einer dazu in Reihe geschalteten zwischen zwei Elektroden

gebildeten Lichtbogenbrennkammer, wobei in der Lichtbogenbrennkammer mindestens eine

elektrisch leitfähige Scheibe angeordnet ist.

Ein Überspannungsabieiter dieser Art ist beispielsweise aus der EP 2 287 984 B 1

bekannt. Bei dieser Lösung ist anstelle einer elektrisch leitfähigen Scheibe zwischen den Elektroden der Lichtbogenbrennkammer ein

Granulat aus Graphitkörnern oder -kugeln vorgesehen. Hiermit wird erreicht, dass das Bauteil vor dem Stromfluss im Falle eines

Überspannungsereignisses sehr niederohmig ist. Im Falle eines Überspannungsereignisses, beispielsweise eines Blitzeinschlages, werden zwischen den Granulatkörnern viele kleine

Funkenstrecken gezündet, so dass bei der entsprechenden Strombelastung bedingt durch die Gegenspannungen der zahlreichen Übergänge zwischen den Granulatkörpern eine hohe Dämpfung des Netzfolgestromes erreicht wird, so dass der Netzfolgestrom erlischt.

Zum Stand der Technik wird ferner auf die DE 10 2008 038 486 A 1 verwiesen. Aus dieser Druckschrift ist eine ähnliche Lösung bekannt. Um das Auftreten eines Stromflusses über die

Überspannungsschutzeinrichtung bereits beim

Anliegen der Nennspannung zu verhindern, ist der Lichtbogenbrennkammer dort eine Isolationsstrecke in Reihe geschaltet, die die Isolationsfestigkeit der Überspannungsschutzeinrichtung bei

Nennspannung gewährleistet. Die Isolationsstrecke ist so dimensioniert, dass sie erst bei der

Ansprechspannung der

Überspannungsschutzeinrichtung leitend wird. Als Isolationsstrecke kann beispielsweise ein

Varistor oder ein gasgefüllter Spannungsabieiter vorgesehen sein. In dieser Druckschrift ist auch beschrieben, dass die Isolationsstrecke auch durch eine hochisolierende Funkenstrecke

realisiert sein kann. Ein Überspannungsabieiter der der Gattung

vorliegender Anmeldung entspricht, ist in der DE 10 2010 016 985 A 1 beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Überspannungsabieiter ist die

Isolationsstrecke durch eine Funkenstrecke gebildet. Dazu in Reihe geschaltet ist ein elektrisches Element, welches aus zwei Elektroden besteht, zwischen denen mehrere parallel zu den plattenförmigen Elektroden ausgerichtete

elektrisch leitfähige Scheiben vorgesehen sind, die mittels einer gefederten Elektrode

aneinandergedrückt sind. Diese Einheit ist von einem Isolierstoffgehäuse umgeben, welches temperaturfest ausgebildet ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere Lösung für einen Überspannungsabieiter zur Verfügung zu stellen, bei dem ein System mit nur möglichst einer Isolationsstrecke,

insbesondere Funkenstrecke, und damit einem entsprechenden Ansprechverhalten vorgesehen ist, welches ein Folgestromlöschvermögen einer

Mehrfachfunkenstrecke aufweist. Der bauliche Aufwand soll hierbei minimiert werden und neben den schon bestehenden Lösungen soll eine

Bereicherung des Standes der Technik erreicht werden .

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass zwischen den Elektroden ein ringförmiges Gehäuse kontaktierend angeordnet ist, welches die Scheibe umgibt und welches aus im hochohmigen Bereich elektrisch leitfähigem Material besteht, wobei die Scheibe mit Bewegungsspiel zwischen den Elektroden angeordnet ist.

Gemäß dieser Ausgestaltung ist zwischen den

Elektroden ein ringförmiges Gehäuse,

beispielsweise ein Rohr, aus leitfähigem Material angeordnet. Dieses im hochohmigen Bereich

leitfähige ringförmige Gehäuse, welches an den

Elektroden kontaktierend anliegt, leitet das zur Zündung notwendige Potential zur Isolationsstrecke. Dadurch ist die Höhe der

Ansprechspannung nur von der Isolationsstrecke abhängig. Nach dem Zünden der Isolationsstrecke infolge eines Überspannungsereignisses fließt zunächst ein Strom über die Elektroden und das hochohmige ringförmige Gehäuse und erzeugt dort eine Spannung. Diese Spannung wird im Inneren des rohrförmigen Gehäuses durch die im geringen

Abstand zwischen den Elektroden angeordnete

Scheibe oder auch dort mehrfach angeordnete

Scheiben abgegriffen. Da der Abstand zwischen Elektroden und Scheiben und gegebenenfalls auch zwischen den einzelnen Scheiben äußerst gering ist, beziehungsweise zwischen den Scheiben ein Übergangswiderstand besteht, und der Widerstand der Scheiben sehr viel geringer als der des

Rohres ist, da die Scheiben niederohmig sind, kommt es zu einem Überschlag auf die Scheiben. Der Strom wird infolgedessen durch die Scheiben geleitet und erzeugt an deren Übergängen zu den

Elektroden oder zu den einzelnen Scheiben, sofern mehrere angeordnet sind, Gegenspannungen durch Lichtbögen. Diese Gegenspannungen haben eine Dämpfung des Netzfolgestroms zur Folge. Falls je nach Lageorientierung des Überspannungsabieiters der Strom direkt durch die Scheiben fließt, wenn nämlich die Gebrauchslage des Systems eine direkte Kontaktierung zu den festen Elektroden ermöglicht, treten auch hierbei an den Übergängen der Elektroden beziehungsweise der Scheiben

Gegenspannungen durch Lichtbögen auf, die die beschriebene Wirkung entfalten. Das leitfähige ringförmige Gehäuse stellt insbesondere die Kontaktierung zur

Isolationsstrecke in einer senkrechten

Gebrauchslage des Überspannungsabieiters sicher.

Um den gewünschten Effekt zu erreichen, ist insbesondere auch vorgesehen, dass die Scheibe mit radialem Bewegungsspiel vom Gehäuse umgeben ist.

Hier können natürlich ebenso wie beim Anspruch 1 mehrere Scheiben angeordnet sein. Des Weiteren ist in an sich bekannter Weise vorgesehen, dass die Isolationsstrecke eine Funkenstrecke ist.

Eine weitere Ausgestaltung ist dadurch

gekennzeichnet, dass der Überspannungsabieiter zwischen N-Leiter und PE-Leiter eines

Stromnetzes geschaltet ist und nur eine

elektrisch leitfähige Scheibe im Gehäuse

angeordnet ist.

Diese Anordnung und Ausgestaltung stellt

insofern eine Besonderheit dar, als dass der Überspannungsabieiter zwischen dem N-Leiter und dem PE-Leiter vorgesehen ist.

Für den Fall eines Phasenschlusses auf dem PE- Leiter muss auch hier der Netzfolgestrom erlöschen, wozu die erfindungsgemäße

Ausgestaltung notwendig und vorteilhaft ist. Bei einer solchen Ausgestaltung ist es

lediglich erforderlich, eine Scheibe in dem ringförmigen Gehäuse zwischen den Elektroden anzuordnen. Hieraus resultiert eine geringe Bauhöhe des Gesamtbauteiles, was hinsichtlich der Anwendung vorteilhaft ist, da nur ein geringer Raumbedarf für den Einbau einer solchen Einheit besteht. In einem praktischen

Fall kann beispielsweise der Einbauraum 17,5 mm betragen .

Die Leistungsfähigkeit einer solchen

Überspannungseinrichtung kann relativ gering sein. Bei dieser Ausgestaltung muss lediglich eine Leistung von ca. 100 Ampere ausgehalten werden und eine entsprechende Löschfunktion erreicht werden.

Eine alternative Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Überspannungsabieiter zwischen einen Phasenleiter und PE-Leiter eines Stromnetzes geschaltet ist und mehrere

elektrisch leitfähige Scheiben im Gehäuse angeordnet sind.

Hierbei ist eine solche

ÜberspannungsSchutzeinrichtung als

Phasenableiter ausgestaltet, so dass der

Überspannungsabieiter zwischen einen

Phasenleiter und den PE-Leiter geschaltet ist. Hierbei ist es im Regelfall erforderlich, mehrere Scheiben in dem ringförmigen Gehäuse anzuordnen, um ausreichende Leistungswerte zu erhalten, da ein Phasenableiter vorzugsweise Leistungen im Kiloamperebereich aushalten muss.

Bei allen Lösungsformen wird erreicht, dass das Ansprechverhalten einer Einfachfunkenstrecke erreicht wird, während das Löschverhalten einer Mehrfachfunkenstrecke entspricht .

Bevorzugt kann zudem vorgesehen sein, dass das ringförmige Gehäuse aus einem Materialring gebildet ist, der aus mit Graphit dotiertem Kunststoff besteht.

Als Kunststoff kann beispielsweise wegen der Temperaturbeständigkeit Polyamid eingesetzt werden, welches mit Graphit oder auch mit anderen leitenden Partikeln dotiert ist, um die gewünschte hochohmige Leitfähigkeit zu

erreichen .

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das ringförmige Gehäuse aus einem Materialring gebildet ist, der aus mit Graphit dotiertem Keramikmaterial besteht.

Auch kann vorgesehen sein, dass das ringförmige Gehäuse aus einem Materialring gebildet ist, der aus Isolierwerkstoff besteht und der mindestens am Innenmantel und an seinen Stirnflächen mit elektrisch leitfähigem

Material beschichtet ist, vorzugsweise Graphit, so dass eine im hochohmigen Bereich elektrisch leitfähige Materialschicht besteht.

Bei dieser Ausgestaltung ist nicht das

komplette ringförmige Gehäuse aus

entsprechendem leitfähigem Material gebildet, sondern nur der Innenmantel und die

Stirnflächen sind mit elektrisch leitfähigem

Material beschichtet, um eine leitfähige

Verbindung zwischen den Elektroden

herzustellen . Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, dass die

Scheibe oder die Scheiben aus Graphit bestehen.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist durch die Anordnung einer oder auch mehrerer lose aufeinanderliegender leitfähiger Scheiben in dem rohrartigen Gehäuse aus leitfähigem Material erreicht, dass das im hochohmigen Bereich leitfähige Gehäuse das zur Zündung notwendige Potential zur Isolationsstrecke, insbesondere zur Funkenstrecke, leitet. Die

Höhe der Ansprechspannung ist also nur von der Funkenstrecke abhängig. Nach dem Zünden der Funkenstrecke fließt zunächst ein Strom über das hochohmige Rohr und erzeugt dort eine

Spannung. Diese Spannung wird im Inneren des

Rohres durch die im geringen Abstand

befindlichen Scheiben abgegriffen oder auch durch die einzige m dem Rohr angeordnete

Scheibe. Da der Abstand zwischen Scheiben und Elektroden gering ist und der Widerstand der Scheiben, die beispielsweise aus Graphit bestehen, sehr viel geringer als der Widerstand des ringförmigen Gehäuses ist, kommt es zu einem Überschlag auf die Scheiben. Der Strom wird durch die Scheiben geleitet und erzeugt an deren Übergängen Gegenspannungen durch

Lichtbögen. Diese Gegenspannungen haben eine Dämpfung des Netzfolgestroms zur Folge.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 die wesentlichen Elemente eines

Überspannungsabieiters mit einer losen Scheibe aus leitfähigem

Material;

Figur 2 eine entsprechende Anordnung

mit mehreren

aufeinanderliegenden losen Scheiben.

Der Überspannungsabieiter 1 weist mindestens eine Isolationsstrecke, im Ausführungsbeispiel eine Funkenstrecke 2 auf, die aus einer Scheibe 3 aus leitfähigem Material, insbesondere

Graphit, besteht sowie einer zweiten Scheibe 4 aus Graphit, die gleichzeitig die eine

Elektrode der Lichtbogenbrennkammer ist. Zwischen den Scheiben 3,4 ist ein Isolierring 5 beispielsweise aus PTFE angeordnet. An die Isolationsstrecke 2 ist die aus den Elektroden 4 und 6 gebildete Lichtbogenbrennkammer 7 angeschlossen, wobei in der

Lichtbogenbrennkammer mindestens eine

elektrisch leitfähige Scheibe 7, vorzugsweise aus Graphit, angeordnet ist. Zwischen den

Elektroden 4,6 ist ein ringförmiges Gehäuse 8 angeordnet, welches die Scheibe 7 umgibt und welches aus im hochohmigen Bereich elektrisch leitfähigem Material besteht. Die Scheibe 7 ist mit Bewegungsspiel zwischen den Elektroden 4,6 angeordnet. Das ringförmige Gehäuse 8 ist elektrisch leitend an die Elektroden 4,6 mit seinen Stirnflächen angelegt. Die Scheibe 7 ist insbesondere auch mit radialem Bewegungsspiel vom Gehäuse 8 umgeben. In der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, welches

beispielsweise als Überspannungsabieiter 1 zwischen N-Leiter und

PE-Leiter eines Stromnetzes geschaltet werden kann und nur eine elektrisch leitfähige Scheibe 7 im Gehäuse 8 aufnimmt. Bei der

Ausführungsform gemäß Figur 2 ist eine

Anordnung gezeigt, bei der der

Überspannungsabieiter 1 mehrere elektrisch leitfähige Scheiben 7 zwischen den Elektroden 4,6 aufweist. Eine solche Anordnung ist

geeignet, zwischen einen Phasenleiter und einen PE-Leiter eines Stromnetzes geschaltet zu werden . Das ringförmige Gehäuse 8 kann beispielsweise aus einem Kunststoffring bestehen, der mit Graphit dotiert ist und somit im hochohmigen Bereich leitfähig ist. Die Elektroden 3,4,6 und die Scheiben 7 bestehen vorzugsweise aus

Graphit .

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung stellt ein Überspannungsableitersystem zur Verfügung, welches bei nur einer Isolationsstrecke, insbesondere Funkenstrecke 2, das

Folgestromlöschvermögen einer

Mehrfachfunkenstrecke aufweist.

Die Erfindung ist nicht auf das

Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.