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Please read Important notes on page 4 and Cautions and warnings on page 5.

Bitte beachten Sie die Seite 4 Wichtige Hinweise sowie die Warn- und Sicherheitshinweise auf Seite 5.

Function

Funktion

Operating mode

A simplied surge arrester can be compared with a sym-

metrical low-capacitance switch whose resistance may

jump from several GΩ during normal operation to values

<1 Ω after ignition caused by a surge voltage. The arrester

automatically returns to its original high-impedance state

after the surge has subsided.

Figure 19a shows the voltage curve at the arrester and

Figure 19b the current as a function of time when limiting

a sinusoidal voltage surge.

Virtually no current ows while the voltage rises to the

spark-over voltage V

of the arrester. After ignition the

voltage drops to the glow voltage level V

(70 to 200 V

depending on the type, with a current of several 10 mA up

to about 1.5 A) in the glow-mode range G. As the current

increases further, transition to arc mode A occurs. The

extremely low arc voltage V

of 10 to 35 V typical for this

mode is virtually independent of the current over a wide

range. With decreasing overvoltage (i.e. in the second half

of the wave), the current through the arrester decreases

accordingly until it drops below the minimum value neces-

sary to maintain the arc mode. Consequently, the arc

discharge stops suddenly and, after passing through the

glow mode, the arrester extinguishes at a voltage V

The V/I characteristic of the surge arrester shown in

Figure 19c was obtained by combining the graphs of

voltage and current as a function of time.

Response behavior

Static response behavior

If a voltage with a low rate of rise (typical 100 V/s) is

applied to the arrester, the spark-over voltage V

will be

determined mainly by the electrode spacing, the gas type

and pressure, and by the degree of pre-ionization of the

enclosed noble gas. This ignition value is dened as the

DC spark-over voltage V

sdc

Arbeitsweise

Vereinfacht ausgedrückt, kann der Überspannungsablei-

ter mit einem symmetrischen, kapazitätsarmen Schalter

verglichen werden, dessen Widerstand von einigen GΩ (im

ungestörten Betriebszustand) auf Werte <1 Ω im Stö-

rungsfall springen kann. Nach Abklingen der Beeinussung

nimmt der Ableiter wieder den ursprünglichen Zustand an.

Bild 19a zeigt den Verlauf der Spannung am Ableiter und

Bild 19b den Strom jeweils als Funktion der Zeit beim

Begrenzen einer sinusförmigen Überspannung.

Während des Anstiegs der Spannung bis zur Zündspan-

nung U

des Ableiters ießt praktisch kein Strom. Nach-

dem der Ableiter gezündet ist, bricht die Spannung auf

die Glimmbrennspannung U

(typabhängig 70 bis 200 V

bei einem Strom von einigen 10 mA bis etwa 1.5A) im

Glimmbereich G zusammen. Der Übergang in die Bogen-

entladung B folgt bei weiter ansteigendem Strom im

Ableiter. Die für diesen Bereich typische, äußerst niedrige

Bogenbrennspannung U

zwischen 10 und 35 V ist in

weiten Grenzen vom Strom unabhängig. Bei abnehmender

Überspannung (d. h. in der 2. Hälfte der Spannungswelle)

verarmt der Strom im Lichtbogen, bis der zur Aufrecht-

erhaltung der Bogenentladung erforderliche Stromwert

unterschritten wird. Die Bogenentladung reißt ab und der

Ableiter löscht bei der Spannung U

nach Durchlaufen der

Glimmphase.

Aus den Darstellungen von Spannung und Strom am

Ableiter als Funktion der Zeit entsteht die U/I-Kennlinie des

Ableiters (siehe Bild 19c).

Ansprechverhalten

Statisches Ansprechverhalten

Bei langsamen Spannungsanstiegen (typ. 100 V/s) wird

die Zündspannung U

im Wesentlichen vom Abstand der

Elektrode, der Gasart, dem Druck und vom Grad der

Vorionisation des a/jointfilesconvert/482086/bgeschlossenen Edelgasvolumens

bestimmt. Dieser Zündwert ist als Ansprechgleichspan-

nung U

deniert.

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