(57)【要約】  ２つの接続電極（７ａ、７ｂ；２７ａ、２７ｂ；４７ａ、４７ｂ）と当該接続電極の間に配置された絶縁体（２，２２、４２）とを含んでなる中空室（３，２３，４３）と、パイプ電極（５，２５，４５）に突入したピン電極（４，２４，４４）とを有するスパークギャップ（１，２１，５０）が提案される。１つの構成では、接続電極の湾曲部（１１，４１）が中空室（３，４３）側に、また接続電極の案内部が絶縁体の内壁に設けられている。別の構成では補強電極（１２ａ、１２ｂ；２７ｃ、２７ｄ）が設けられており、この補強電極は接続電極のそれぞれ１つと結合している。２つの構成は組み合わせることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの接続電極（７ａ、７ｂ；４７ａ、４７ｂ）と当該接続電極の間に配置された絶縁体（２，４２）とを含んでなる中空室（３，４３）と、パイプ電極（５，４５）に突入したピン電極（４，４４）と、前記中空室（３，４３）の側にある前記接続電極の湾曲部（１１，４１）と、前記絶縁体の内壁にある接続電極の案内部とを有するスパークギャップ（１，５０）。
【請求項２】
請求項１記載のスパークギャップであって、
前記案内部は、前記接続電極内のビード（１１）によって形成されるスパークギャップ。
【請求項３】
請求項１または２記載のスパークギャップであって、
前記接続電極（７ａ、７ｂ）には接続ボルト（１３）が取り付けられているスパークギャップ。
【請求項４】
２つの接続電極（７ａ、７ｂ；２７ａ、２７ｂ）と当該接続電極の間に配置された絶縁体（２，２２）とを含んでなる中空室（３，２３）と、パイプ電極（５，２５）に突入したピン電極（４，２４）と、前記接続電極の１つにそれぞれ接続された補強電極（１２ａ、１２ｎ；２７ｃ、２７ｄ）とを有するスパークギャップ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記絶縁体はシリンダ状であり、該絶縁体（２）の各端面には接続電極（７ａ、７ｂ）が配置されているスパークギャップ。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極（４）は第１の接続電極（７ａ）と接続されており、前記パイプ電極（５）は第２の接続電極（７ｂ）と接続されているスパークギャップ。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記絶縁体（２）の内面（２ａ）は点弧補助手段（９）を有するスパークギャップ。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記中空室（３）は外部に対して気密に密閉されているスパークギャップ。
【請求項９】
請求項８記載のスパークギャップであって、
前記接続電極（７ａ、７ｂ）は前記絶縁体（２）を気密に包囲するスパークギャップ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記中空室（３）にはガスが充填されているスパークギャップ。
【請求項１１】
請求項１０記載のスパークギャップであって、
前記ガスは、３５％から９５％のアルゴン、５％から１５％の水素、０から４０％のネオンの構成成分の少なくとも１つを含有するスパークギャップ。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記パイプ電極（５）と前記絶縁体（２）は相互に間隔を置いているスパークギャップ。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極とパイプ電極（４，５）は、それぞれ前記中空室（３）にある端部（４ａ、５ａ）を有し、該端部は面取りされているスパークギャップ。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極（４）および／またはパイプ電極（５）にはアクティブアース（６）が塗布されているスパークギャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ給電線路または交流電源網を雷の影響から保護するためのスパークギャップに関する。
【０００２】
過電圧に対する保護素子としてのスパークギャップはそれ自体公知である。例えばＷＯ２００４／０１７４７９Ａ１には、バリスタと過電圧放出器が並列に接続されたハイブリッド過電圧保護素子が記載されている。
【０００３】
とりわけ電源保護のための装置では、この種の素子の特性をとりわけ電流耐性および溶融特性の点で改善する必要性がある。基本的に高電流、高電圧での使用に対して、トリガ装置を備えるエアスパークギャップが適するが、このトリガ装置は面倒であり、高価であり、容積が大きい。
【０００４】
本発明の基礎とする課題は、とりわけ構造形式がコンパクトであり、高電流負荷に適する改善されたスパークギャップを提供することである。
【０００５】
本発明はこの課題を、独立請求項の特徴部分の構成によって解決する。本発明の構成は従属請求項に記載されている。
【０００６】
本発明の第１の構成では、中空室を備えるスパークギャップが提案される。この中空室は２つの接続電極と、その間に配置された電気絶縁体を有する。スパークギャップはパイプ電極に突入するピン電極と、中空室側に接続電力の湾入部ないしは湾曲部を有し、さらに接続電極の案内部を絶縁体の内壁に有する。
【０００７】
この構成でスパークギャップは非常にコンパクトな構造を有し、同時に卓越した全体特性を備える。接続電極は絶縁体を端部側で閉鎖し、この絶縁体と共に中空室を形成する。それぞれの縁部側にある接続電極と絶縁体との移行領域から、接続電極の湾曲部が中空室内に伸長している。
【０００８】
これにより、この非常にコンパクトなスパークギャップの製作時に、スパーク放電を行う電極を、使用される材料に関しても、接続電極との接続に関しても、非常に正確にこの接続電極およびその湾曲部に適合することができる。さらにスパークギャップの外部端子として設けられた接続ボルトを湾曲部内で接続電極と接続し、これによりさらにコンパクトな構造とさらに最適化された材料適合を得ることができる。
【０００９】
さらに接続電極の湾曲部または湾曲部内のビードによって、接続電極を絶縁体の内壁で精確かつ確実に案内することができる。従って接続電極および絶縁体自体が取り付けの際に、小型化されたスパークギャップに相互に精確に調整される。接続電極を相互に自己調整的に絶縁体と接続することが可能である。
【００１０】
本発明の第２の構成では、スパークギャップに中空室が設けられ、この中空室は２つの接続電極と、その間に配置された電気絶縁体を有する。このスパークギャップは、パイプ電極に突入するピン電極並びに補強電極を有し、これらの電極はそれぞれ接続電極の１つと接続されている。
【００１１】
この構成でスパークギャップは非常にコンパクトな構造を有し、同時に卓越した全体特性を備える。例えば接続電極は薄く、良導電性の材料から作製される。有利には接続電極は小さい熱容量を有する。ピン電極ないしはパイプ電極、接続電極、補強電極、および場合により外部でこれに接続された接続ボルトの材料を組み合わせることにより、小型化並びに電気的、熱的および機械的特性に関してスパークギャップを最適化することができる。
【００１２】
接続電極および補強電極の形状は有利には相互に適合されている。このことにより放電の場合に、安定した外部電極と良好な熱放出が可能である。
【００１３】
スパークギャップが接続電極だけでは所要の安定性を有しない場合であっても、補強電極が接続電極よりも硬い材料であれば、この補強電極がスパークギャップの安定性と完全性を保証する。
【００１４】
全体として最適化されたスパークギャップの個々の請求された構成は、一方ではコンパクトな構造形態に、他方では改善された化学的および電気的構成に作用する。これによりスパークギャップの電流耐性および動的点弧条件が改善される。
【００１５】
第１電極としてのピン電極と第２電極としてのパイプ電極は絶縁体の中空室に配置されている。第１電極および第２電極は互いの中に突入しており、空間的には相互に分離されている。第２電極は絶縁体と第１電極との間にあり、両者から空間的に分離されている。このことにより簡単に実現される入れ子構成が達成される。
【００１６】
ピン電極としては、外見がピン状またはロッド状である電極形状が考えられる。これには少なくとも１つの端面側フランジを備えるパイプも含まれる。同様にパイプ電極は閉じたパイプ形状または部分的に中断したパイプ形状を有する。以下では第１電極とピン電極、第２電極とパイプ電極を同意語として使用する。
【００１７】
入れ子構成によってピン電極はパイプ電極に有利には次のように係合する。すなわち電極を包囲する絶縁体の内壁がパイプ電極によって部分的にピン電極から遮蔽されるように係合する。ここで絶縁体は有利にはパイプ状である。
【００１８】
絶縁体がピン状の電極からパイプ状の電極によって遮蔽されていることにより、スパークギャップが点弧する際に、絶縁体および場合により絶縁体の上に取り付けられた点弧補助手段、例えばグラファイトコーティングの構造的完全性が有利に維持され、絶縁体の絶縁特性の安定性が得られる。
【００１９】
スパークギャップの内室には有利にはガス、とりわけ希ガスを含有するガス混合気が充填される。このガス混合気は一方ではスパークギャップの溶融特性を有利に支援し、他方ではスパークギャップが反復点弧する際に動的点弧条件を均質にする。
【００２０】
スパークギャップの別の実施形態によれば、放電室では１つまたは２つの電極の端部が面取されている。ここでは端部が丸められた表面または平滑された表面を有すると有利である。これにより局所的な電界過上昇が回避される。
【００２１】
電極の少なくとも１つがアクティブアースを有すると有利である。アクティブアースによりスパークギャップの比較的に高い交流耐性が保証される。このことは、アクティブアースがピン電極の自由端部および／またはパイプ電極の底部に配置されていると可能である。
【００２２】
絶縁体の各端面側に有利に取り付けられたそれぞれ１つの接続電極によって、スパークギャップを外部に電気接続することができる。ここではそれぞれ１つの接続電極がピン電極ないしはパイプ電極と接続されている。電極の接続は、各電極が一方では精確に位置決めされ、他方では発生する電流が確実に放出されるように行われる。
【００２３】
有利には気密の、すなわち外部に対して気密に密閉された内室をスパークギャップに形成するために、接続電極は絶縁体の端面を完全に覆うことができる。
【００２４】
特に有利には本発明の２つの構成が組み合わされる。
【００２５】
全体として最適化されたスパークギャップの個々の請求された構成は、一方ではコンパクトな構造形態に、他方では改善された化学的および電気的構成に作用する。これによりスパークギャップの電流耐性および動的点弧条件が改善される。
【００２６】
次に、実施例ならびに添付の図面に基づき本発明について詳しく説明する。
図１は、第１発明のスパークギャップの断面図である。
図２は、第２発明のスパークギャップの断面図である。
図３は、第３発明のスパークギャップの断面図である。
図４は、第４発明のスパークギャップの断面図である。
図５は、端面側に接続ボルトを備える図１のスパークギャップの斜視図である。
【００２７】
図１は、スパークギャップ、とりわけセラミックからなるパイプ状の絶縁体２を備える高電流スパークギャップを示す。スパークギャップは端面側に接続電極７ａと７ｂを有する。接続電極は中空室側に湾曲部を有し、この湾曲部は図１の実施例ではカップ状に構成されている。接続電極は単独で、または図１に示すように補強電極１２ａ、１２ｂと関連してとりわけ保護すべき電源への電気接続に用いられる。
【００２８】
スパークギャップにある絶縁体と接続電極により形成されるケーシングの内室には、ガス、有利には希ガスを含有するガス混合気が充填され、外部に対して気密な中空室３が配置されている。この中空室には第１電極４と第２電極５が配置されており、これらの電極はそれぞれ接続電極７ａないし７ｂの一方に固定されており、この接続電極と導電接続されている。部分断面で示された第１電極４は有利にはピン状であり、第２電極５は有利にはパイプ状である。スパークギャップは有利には２５ｍｍから３５ｍｍ、特に有利には３０ｍｍの高さと直径を有する。
【００２９】
ピン電極とパイプ電極の構成は、ピン電極４がその自由端部を以て部分的にパイプ電極に突入ないしは導入されているように選択される。これによりパイプ電極５はピン電極４と部分的に重なり、ピン電極をこの領域において絶縁体の内壁から遮蔽する。この構成は入れ子幾何形状を形成する。
【００３０】
ピン電極とパイプ電極はそれらの入れ子領域において有利には同芯であり、ピン電極とパイプ電極の内面との間に間隔ないし空間８が発生するように位置決めされる。空間８は一次放電室として用いられる。二次放電も第１電極４と第２電極５との間の別の空間で行うことができる。
ピン電極とパイプ電極はそれぞれ中空室にある自由端部を有する。ピン電極ないしパイプ電極のそれぞれ他方の端部は接続電極７ａないし７ｂと固定的に、とりわけ超共融ハードソルダリングによって結合している。
【００３１】
有利には電極の全ての端部のエッジ４ａおよび５ａは面取りされているか、ないしは丸められている。これによりこの縁部における電界の過上昇が回避される。
【００３２】
これにより中空室３、とりわけ放電空間８における均質な電流放電が達成される。従って局所的に強く集中する電磁界およびそれに付随する温度ピークの形成が回避される。とりわけピン電極およびパイプ電極に対する電流負荷が低減される。これに対して電極が面取りされていないと、許容されないほど高い電流密度が電極のエッジに作用し、このことは電極が不所望に溶解することにつながる。
【００３３】
ピン電極とパイプ電極の有利な材料は、銅、鉄、またはタングステン−銅合金、または少なくともこれらの材料の成分である。電極は相互に異なる材料を含有することもできる。例えばピン電極がタングステン−銅合金製であり、パイプ電極が銅製であっても良い。ここで高価なタングステン−銅合金は衝撃的電流負荷の際に非常に小さな損耗しか有さず、従ってこの材料は両方の電極に対して有利である。鉄または銅からなる電極は比較的に高い損耗を示すが、安価であり、従って有利である。
【００３４】
必要に応じ第１電極４と第２電極５の入れ子構造によって、信頼性のあるセラミック−金属化合物に対してはそれ自体適さない鉄またはタングステン−銅のような材料を放電領域に使用することができる。
【００３５】
絶縁体２に適するセラミックは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）である。絶縁体は４ｍｍから６ｍｍの壁厚、有利には５ｍｍの壁厚により形成され、これによりスパークギャップの内室における衝撃的電流放電の際の強烈な爆風を確実に制圧し、しかも絶縁体が破裂したり、ひび割れを形成したりすることもない。
【００３６】
絶縁体の内壁２ａには点弧補助手段９、例えば１つまたは複数のグラファイト含有点弧コーティングが塗布されており、この点弧コーティングはとりわけ良好な動的点弧特性を保証する（例えば５ｋＶ／μｓの立上がり時間による１５００Ｖ以下のアーク）。さらに点弧電圧および絶縁抵抗の安定した特性値が保証される。パイプ電極の遮蔽作用によって、点弧コーティングは損耗から効果的に保護される。
【００３７】
絶縁体２と接続電極７ａないし７ｂとの間の最適なセラミック−金属化合物は、２つの材料の熱膨張係数が同じであるかまたは類似である場合に得られる。絶縁体が酸化アルミニウムからなる場合、セラミック−金属化合物は有利にはＦｅＮｉ合金または銅から作製される。実施例により電極がまとめられている場合、ピン電極とパイプ電極は電流耐性のある材料から作製され、接続電極と固定的に、例えば溶接またはハードソルダリングにより接合されている。従って接続電極は、ピン電極およびパイプ電極の材料とも、絶縁体の材料とも良好に結合される材料を含有する。それぞれ第１ないしは第２電極と、接続電極と、図１の実施例のように補強電極とが、それぞれ最適の材料と形状によりまとめられた電極であれば、スパークギャップの機械的および電気的最適化に格段に寄与する。
【００３８】
有利にはピン電極および／またはパイプ電極にはアクティブアースが設けられており、これにより高い交流負荷が確実に制圧される。ここで図１によれば、アクティブアースはピン電極の自由端部に配置されている。アクティブアースをパイプ電極５の壁の間で、パイプ電極と接続された接続電極７ｂの内側に、すなわちパイプ電極の底部に塗布することもできる。アクティブアースは有利にはケイ酸塩層であり、内側にあるピン電極の自由端部４ａの凹部に、例えばワッフルパターン形状で塗布されている。
【００３９】
接続電極７ａと７ｂはとりわけ有利には銅から作製される。接続電極は周囲に複数の、有利には６つのビード１１を有している。これらのビードにより接続電極はセラミック管２の内部で精確に確保され、接続電極がセラミック内壁に完全に当接する必要がない。各接続電極はピン電極またはパイプ電極と機械的かつ電気的に、たとえば超共融ハードソルダリングによって接続される。接続電極のカップ形状自体を、すなわちビードなしで絶縁体での案内に使用することもできる。
【００４０】
接続電極は銅製であり、発生する圧力負荷および熱負荷に適合する厚さにすることができる。比較的に薄い接続電極は、図１に従い補強電極１２ａと１２ｂを設けることにより可能である。この補強電極はとりわけ鉄−ニッケル合金を含有する。付加的な補強電極１２ａ、１２ｂは所属の接続電極７ａ、７ｂとほぼサンドウィッチ構造でハ―ドソルダリングされ、統合された電極を形成する。補強電極は例えば約１ｍｍの厚さとすることができる。
【００４１】
補強電極は有利には接続電極に対する相補形状を有し、従って補強電極も同様に湾曲部を有し、接続電極の形状に適合している。補強は接続電極が薄い場合に行われ、これによりスパークギャップの破断または接続電極の押出しが衝撃的電流放電中に阻止される。
【００４２】
しかし５０ｋＡ以下の小さな衝撃電流負荷に対しては、接続電極が相応に例えば１ｍｍに補強されれば補強電極１２ａ、１２ｂを省略することができる。図４参照。ここで有利には電極材料として銅、または取り付け前に銅メッキされたＦｅＮｉ合金が選択される。実施の際には、セラミック−金属接合部の気密の信頼性が維持されなければならない。
【００４３】
スパークギャップの内室３には混合ガスが充填される。この混合ガスは有利には約３５から９５％のアルゴン成分、５から２０％の水素成分、４０％までのネオン成分を含有する。これにより動的な点弧電圧と確実な消弧特性が達成される。この混合ガスにより、ピン電極とパイプ電極との間の間隔、ないしは放電室８の幅が２ｍｍであれば約６００Ｖの静的点弧電圧が確実に調整される。
【００４４】
スパークギャップによる放電は典型的には次のように経過する。  電流が補強電極１２ａおよび接続電極７ａからピン電極４へ、そして放電室の火花放電によりパイプ電極５および接続電極７ｂに流れる。電流はスパークギャップを補強電極１２ｂの個所で去り、そこから例えば外部線路によってさらに放出することができる。放電室８では衝撃的電流放電がとりわけ放射状に行われ、絶縁体２の大部分はパイプ電極によってピン電極から遮蔽される。
電流は反対方向にも流れることができる。このとき電流は電極１２ｂ、７ｂを介してパイプ電極５に流れ、そこから放電室８を介してピン電極４へ、そして電極７ａと１２ａに流れる。
【００４５】
図２は、本発明のスパークギャップ２１の別の実施形態を示す。絶縁体２２と接続電極２７ａ、２７ｂにより形成される中空室２３に、ピン電極２４とパイプ電極２５が伸長している。このピン電極とパイプ電極は互いに突入し、ないしは入れ子構造になっており、主放電室２８を規定する。ピン電極２４の自由端部にはアクティブアース２６が、例えばワッフル状の表面構造で取り付けられている。絶縁体の内壁は塗布された点弧コーティング２９を支持する。接続電極２７ａないし２７ｂと補強電極２７ｃないし２７ｄとはサンドイッチ状に、例えばソルダリングによって固定的に結合されている。材料の選択およびガスの選択に関しては、繰り返しを避けるため図１の実施例を参照されたい。この実施例により非常にコンパクトな構造形状と、卓越した電気的、熱的、および機械的特性が得られる。
【００４６】
図２の構成は、図１の構成とは構造高さが小さい点で異なる。さらに接続電極および補強電極が平坦であり、中空室側の突出部を有していない。全体として１０ｍｍの構造高さは非常にコンパクトであり、３０ｍｍの直径は図１の直径に相応する。この構造形式は、複数の、とりわけ３つまたは４つのスパークギャップを電気的に直列に接続するのに適する。これにより２３０Ｖの電源で、抵抗またはバリスタ等の電流制限素子がなくても、落雷の際に電源二次電流を直接消滅することができる。アーク電圧が約２００Ｖに低下することが、ネオン−アルゴン−水素（Ｎｅ／Ａｒ／Ｈ２）を８９／１／１０の比で含有する混合ガスと、１ｍｍの電極間隔により保証される。
【００４７】
図３は、スパークギャップ３０を有する本発明の実施例を示す。このスパークギャップでは図１のように本発明の２つの解決手段が組み合わされている。絶縁体３２と接続電極３７ａ、３７ｂにより形成される中空室３３に、ピン電極３４とパイプ電極３５が伸長している。このピン電極とパイプ電極は互いに突入し、ないしは入れ子構造になっており、主放電室３８を規定する。ピン電極３４の自由端部にはアクティブアース３６が、例えばワッフル状の表面構造で取り付けられている。絶縁体の内壁は塗布された点弧コーティング３９を支持する。この点弧コーティングはパイプ電極によりピン電極３４から十分に遮蔽されている。
【００４８】
シリンダ状絶縁体３２の端面側にある接続電極３７ａ、３７ｂは中空室３３の外縁部にリング状の突出部３１を有する。各突出部は、相応する接続電極を絶縁体に対して案内する。択一的に突出部は、接続電極の突出部にある一連のビードが案内作用を引き受けるように構成することもできる。パイプ電極３５は接続電極３７ｂの突出部と溶接またはソルダリングされており、ピン電極３４は接続電極３７ａの中央領域でこれと溶接またはソルダリングされている。
【００４９】
接続電極３７ａないし３７ｂと補強電極４０ａないし４０ｂとはサンドイッチ状に、例えば溶接またはソルダリングによって固定的に結合されている。場合により設けられた接続ボルトは、有利には補強電極４０ａ、４０ｂの突出部内に配置されている。材料の選択およびガスの選択に関しては、繰り返しを避けるため図１の実施例を参照されたい。
【００５０】
この実施例により、最適の特性を有するスパークギャップを非常にコンパクトに構成することができる。このようにして電極材料が特別の要求に整合され、コンパクトな電極が作製される。リング状の湾曲部ないしビードによって自己調整的な取り付け、ないしは簡単に調整される取り付けが可能である。さらなる利点も同じようにして別の図面の特徴に相応してられる。
【００５１】
図４は、前記架台の第２の解決手段を示す。スパークギャップ５０は中空室４３を有し、この中空室は絶縁体４２と接続電極４７ａ、４７ｂにより形成されている。中空室４３にはピン電極４４とパイプ電極４５が伸長しており、これらの電極は互いに突入しているか、ないしは入れ子構造であり、放電室４８を規定する。ピン電極４４の自由端部にはアクティブアース４６が、例えばワッフル状の表面構造で取り付けられている。パイプ電極４５の底部にはアクティブアース１９が取り付けられている。絶縁体の内壁は塗布された点弧コーティング２９を支持する。
【００５２】
接続電極４７ａないし４７ｂはリング状の突出部４１を有する。各突出部は、相応する接続電極を絶縁体４２に対して案内する。択一的に突出部は、接続電極の突出部にある一連のビードが案内作用を引き受けるように構成することもできる。パイプ電極４５は接続電極４７ｂの突出部と溶接またはソルダリングされており、ピン電極４４は接続電極４７ａの中央領域でこれと溶接またはソルダリングされている。
【００５３】
電極材料の選択およびガスの選択に関しては、繰り返しを避けるため図１の実施例を参照されたい。これとの相違点は、接続電極の材料厚が、放電時に発生する圧力および温度が確実に制圧される大きさに選択されていることである。この実施例により非常にコンパクトな構造形状と、卓越した電気的、熱的、および機械的特性が得られる。スパークギャップの機能は、図２に示したスパークギャップのそれに相当する。図２と図４による本発明の構成は、本発明の２つの重要な解決手段である。
【００５４】
図５のスパークギャップは斜視図に示されている。このスパークギャップは、スパーク区間のその構造に関しては図１に相応し、付加的な接続ボルト１３ａ、１３ｂを有する。これらの接続ボルトは接続電極７ａ、７ｂと直接、または補強電極１２ａ、１２ｂとそれぞれの湾曲部で結合することができる。この結合はソルダリングまたは溶接により行うことができる。
【００５５】
前記のスパークギャップは有利には直撃雷電流を放出するのに使用される。このスパークギャップはまた、ガス管、水道管、オイル管の浸食保護のための装置、ないしは分離スパークギャップとして使用することもできる。さらにこのスパークギャップはまた、家庭用設備での電源保護のための放出器として適用することができる。
【００５６】
本発明のスパークギャップは、例えば３０ｍｍの直径と、３０ｍｍまたはそれ以下の高さという非常にコンパクトな構造を有する。このスパークギャップは例えば持続時間０．２ｓで３００Ａの交流耐性を有し、２００ｋＡまでの落雷電流を放出することができる。このスパークギャップは、８／２０（立上がり時間が８μｓであり、半戻り時間が２０μｓ）および１０／３５０の規格的経過の電流衝撃波による負荷に適する。このスパークギャップは、例えば傾斜が約５ｋＶ／μｓである１５００Ｖ以下の電圧でも電流負荷の前後で高速に応答する。静的点弧電圧は例えば６００Ｖから９００Ｖの間である。このスパークギャップは２５５Ｖの交流電圧で良好な消弧特性を有し、約１００Ａの領域の電源二次電流を最初の半波後に確実に消滅することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、第１発明のスパークギャップの断面図である。
【図２】図２は、第２発明のスパークギャップの断面図である。
【図３】図３は、第３発明のスパークギャップの断面図である。
【図４】図４は、第４発明のスパークギャップの断面図である。
【図５】図５は、端面側に接続ボルトを備える図１のスパークギャップの斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，２１，３０，５０  スパークギャップ
２，２２，３２，４２  絶縁体
３，２３，３３，４３  中空室
４，２４，３４，４４  ピン電極／第１電極
４ａ、４４ａ  ピン電極の面取りされた端部
５，２５，３５，４５  パイプ電極／第２電極
５ａ  パイプ電極の面取りされた端部
６，１９，２６，４６  アクティブアース
７ａ、２７ａ、３７ａ、４７ａ  第１の接続電極
７ｂ、２７ｂ、３７ｂ、４７ｂ  第２の接続電極
８，２８，３８，４８  放電室
９，２，３９，４９  点弧コーティング
１０  補強電極の湾曲部
１１  接続電極のビード
１２ａ、２７ｃ、４０ａ  第１の補強電極
１２ｂ、２７ｄ、４０ｂ  第２の補強電極
１３ａ、１３ｂ  接続ボルト
１４  ガス
【図１】
2009503795.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年2月6日(2008.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの接続電極（７ａ、７ｂ；４７ａ、４７ｂ）と当該接続電極の間に配置された絶縁体（２，４２）とを含んでなる中空室（３，４３）と、前記中空室（３，４３）の側にある前記接続電極の湾曲部（１１，４１）と、前記絶縁体の内壁にある接続電極の案内部とを有するスパークギャップ（１，５０）であって、
前記中空室は２つの電極間に放電室（８，２８，３８，４８）を含み、
前記案内部は、前記接続電極内のビード（１１）によって形成されるスパークギャップ。
【請求項２】
請求項１記載のスパークギャップであって、
前記接続電極（７ａ、７ｂ）には接続ボルト（１３）が取り付けられているスパークギャップ。
【請求項３】
２つの接続電極（７ａ、７ｂ；４７ａ、４７ｂ）と当該接続電極の間に配置された絶縁体（２，４２）とを含んでなる中空室（３，４３）と、２つの補強電極（１２ａ、１２ｂ；２７ｃ、２７ｄ）とを有するスパークギャップ（１，５０）であって、
前記中空室は２つの電極間に放電室（８，２８，３８，４８）を含み、
前記補強電極はそれぞれ前記２つの接続電極の一方と接続されているスパークギャップ。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記絶縁体はシリンダ状であり、該絶縁体（２）の各端面には接続電極（７ａ、７ｂ）が配置されているスパークギャップ。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極（４）は第１の接続電極（７ａ）と接続されており、前記パイプ電極（５）は第２の接続電極（７ｂ）と接続されているスパークギャップ。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記絶縁体（２）の内面（２ａ）は点弧補助手段（９）を有するスパークギャップ。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記中空室（３）は外部に対して気密に密閉されているスパークギャップ。
【請求項８】
請求項７記載のスパークギャップであって、
前記接続電極（７ａ、７ｂ）は前記絶縁体（２）を気密に包囲するスパークギャップ。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記中空室（３）にはガスが充填されているスパークギャップ。
【請求項１０】
請求項９記載のスパークギャップであって、
前記ガスは、３５％から９５％のアルゴン、５％から１５％の水素、０から４０％のネオンの構成成分の少なくとも１つを含有するスパークギャップ。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記パイプ電極（５）と前記絶縁体（２）は相互に間隔を置いているスパークギャップ。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極とパイプ電極（４，５）は、それぞれ前記中空室（３）にある端部（４ａ、５ａ）を有し、該端部は面取りされているスパークギャップ。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一項記載のスパークギャップであって、
前記ピン電極（４）および／またはパイプ電極（５）にはアクティブアース（６）が塗布されているスパークギャップ。
【国際調査報告】
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