Gasentladungsableiter als Überspannungsschutz von Citel Technische
Informationen und Produkteübersicht Citel Gasentladungsableitern Produktliste mit Artikelnummern
Die Nutzung der Elektrizität veränderte wie kaum eine andere Entdeckung unser tägliches Leben. Sie führte zu einer rasanten technischen Entwicklung, die uns aber auch schnell in eine technische Abhängigkeit führte. Ausfälle von Computeranlagen oder Telefonsystemen können schlimmste Folgen haben. Blitzeinschläge, mit den daraus resultierenden Überspannungen, waren von Anfang an eine große Gefahr für elektrische Leitungen , Geräte und auch Personen. Aber auch Schaltvorgänge verursachen Überspannungen, die in elektrischen Anlagen Zerstörungen hervorrufen. Als Schutz entwickelt und produziert CITEL seit über 50 Jahren Bauelemente (Gasentladungsableiter oder auch ÜsAg genannt), die diese Überspannungen sicher auf ungefährliche Werte begrenzen.
Funktionsweise von Gasentladungsableitern Gasentladungsableiter sind zwei oder dreipolige Bauelemte mit einer Gasfüllung, die sich zumeist aus Edelgasanteilen zusammensetzt. Diese Gasbefüllung ermöglicht bei einer bestimmten angelegten Spannung eine Bogenentladung zwischen den Elektroden. Hieraus ergibt sich das Verhalten eines spannungsabhängigen Schalters. Dieses Schaltverhalten kann genutzt werden, um Überspannungen gezielt zu begrenzen und abzuleiten.
Die Ansprechspannung des Gasentladungsableiters kann bei der Herstellung beeinflußt werden und liegt zwischen 70 V und mehreren kV. Wird diese Ansprechspannung überschritten, bildet sich innerhalb weniger Nanosekunden ein Lichtbogen. Dieser Lichtbogen weist eine hohe Stromtragfähigkeit von bis zu 100kA auf. Die Brennspannung an einem gezündeten Gasentladungsableiters beträgt unabhängig von der Ansprechspannung nur 10-30 Volt und entspricht damit quasi einem Kurzschluß.
Unterschreitet die anliegende Spannung die erforderliche Brennspannung des Ableiters, reißt der Lichtbogen ab und der Ableiter ist wieder im gesperrten (gelöschten) Zustand. Im gesperrten Zustand besitzt der Ableiter einen Innenwiderstand von mehreren 100 MOhm und eine geringe Querkapazität von mehreren pF. Damit verursacht ein Gasentladungsableiter nahezu keine Veränderungen in den elektrischen Eigenschaften der zu schützenden Kabeln bzw. Anlagen und stellt das optimale Schutzelement gegen Überspannungen dar.
Vorteil der dreipoligen Gasentladungsableiter ist neben der kompakten Bauweise die sehr kurze Übernahmeverzögerung zwischen den beiden Ableitstrecken. Elektrisch gesehen entsprechen sie zwei einzelnen Ableitern mit einer gemeinsamen Elektrode, die zur Ableitung dient. Sie finden Einsatz bei der Absicherung von symetrischen Doppeladern. FAIL-SAFE für erhöhte Betriebsicherheit
Realisiert wird der Fail-Safe bei keramischen Ableitern mittels Klammern, die auf dem Keramikkörper angebracht sind. Die Klammern werden mit Hilfe eines temperatur-sensiblen Isolierstoffes in ausreichenden Abstand zu den Elektroden des Ableiter gehalten. Bei unzulässiger Erwärmung schließen die Klammern den Ableiter dauerhaft kurz. Ableiter in Metall-Glas Technologie besitzen einen internen Fail-Safe-Mechanismus. Hier ist eine Elektrode so gefertigt, daß sie bei einer unzulässigen Erwärmung ihre Form verändert und so einen internen, dauerhaften Kurzschluß im Ableitergehäuse verursacht. Pro Jahr produziert CITEL mehr als 40 Millionen Ableiter, die weltweit eingesetzt werden. Entsprechend vielfältig ist die Anzahl der Zulassungen und Prüfungen, die CITEL für seine Ableiter erhalten hat. Profitieren Sie von dieser Erfahrung.
Technischer Anhang
Definition der KenngrößenIn den Datenblättern und Beschreibungen zu den Gasableitern sind die wichtigsten Kenngrößen der Ableiter angegeben. Mit Hilfe dieser Angaben kann der jeweils zur Anwendung oder Anforderung passende Ableiter herausgesucht werden. Die Kenngrößen enthalten folgende Angaben:
Statische AnsprechspannungDiese Angabe dient zur Typenbezeichnung des Ableiters und gibt die Spannung an, die ein Zünden des Ableiters bei langsamen Spannungsanstieg hervorruft. Typischerweise wird ein Spannungsanstieg von 100 Volt/ Sekunde zugrundegelegt.
ToleranzDie Toleranz gibt die maximale Abweichung der tatsächlichen Statischen Ansprechspannung zur Typenangabe an. Die Angabe erfolgt in maximaler positiver und negativer Abweichung, meist ist diese jedoch identisch. Ableiter mit besonders geringer Toleranz entstammen aus einem normalen Fertigungsprozeß, sind jedoch entsprechend selektiert und aussortiert. Damit steigt die Ausschußrate während der Fertigung und die Ableiter sind entsprechend teurer.
NennableitstoßstromDiese Angabe bezieht sich auf den Scheitelwert des Stoßstromes, mit dem der Ableiter mehrmals entsprechend der Anforderung belastet werden kann. Dabei dürfen sich die Ableiterkenndaten nur soweit verändern, daß sie noch innerhalb der geforderten Norm liegen. In den Kenndaten können Sie den Nennableitstoßstrom bei einer Belastung von 8/20µs (10mal innerhalb von drei Minuten), sowie den Nennableitstoßstrom bei einer Belasatung von 10/1000µs (1000mal mit einem Abstand von 2 Minuten) ablesen.
NennableitwechselstromDiesen Strom muß ein Ableiter 10mal für die Dauer von einer Sekunde tragen können, ohne daß sich die Kenndaten des Ableiters außerhalb der Norm bewegt haben. Angegeben wird der jeweilige Effektivstrom.
Dynamische AnsprechspannungDer Spannungswert, bei dem der Ableiter bei schnell ansteigender Spannung anspricht. Zugrunde gelegt wird ein Anstieg von 1kV/Sekunde. Hieraus läßt sich das dynamische Verhalten ablesen, je schneller der Ableiter anspricht, desto kleiner ist die dynamische Ansprechspannung. Angegeben sind jeweils für den Ableitertyp gemessene, typische Werte. Sie müssen von mindestens 95% der Ableiter erreicht werden..
KapazitätGasableiter besitzen eine Eigenkapazität. Diese Kapazität wird an den Elektroden im nicht gezündeten Zustand gemessen.
IsolationswiderstandDiese Angabe entspricht dem ohmschen Widerstand zwischen den Elektroden im nicht gezündeten Zustand.
BogenbrennspannungDer Spannungswert, der parallel zum Ableiter im gezündeten Zustand während der Bogenentladung gemessen werden kann. Anschlußart Für die Ableiter stehen zumeist verschieden Anschluß- und Einbaumöglichkeiten zur Verfügung. Die Kennbuchstaben verweisen auf die jeweils untenstehende Referenzzeichnung.
PrüfmöglichkeitenGasentladungsableiter können mit herkömmlichen Test- und Prüfgeräten nur schlecht oder gar nicht überprüft werden. Daher ist der Einsatz von Ableitern mit Fail-Safe zu empfehlen. Allerdings kann der Fail-Safe nur einen Defekt bzw. Ausfall eines Ableiters anzeigen. Veränderungen der Kenndaten des Ableiters, die durch Überlastung oder Alterung entstehen, lassen sich nicht feststellen. Aus diesem Grund beitet CITEL entsprechende Prüfgeräte an.
RadioaktivitätAlle CITEL-Gasentladungsableiter sind ohne radioaktiv dotiertes Füllgas gefertigt.
EinbauhinweiseAuf Wunsch können die meisten Ableiter gegurtet geliefert werden und daher auch automatisch verarbeitet werden. Beim bedrahteter Ausführung sollte darauf geachtet werden, daß der Abstand zwischen Ableiterkörper und Biegestelle mindestens 2mm beträgt. In besonderen Anwendungsfällen stehen Ihnen unsere Applikations-Ingenieure gerne zur Verfügung.
Prüfungen/ZertifizierungenCITEL Gasentladungsableiter besitzen vielfältige Zulassungen von Telefongesellschaften und Postverwaltungen und werden auf allen Kontinenten eingesetzt. Das Qualitätssicherungssystem entspricht der DIN-ISO 9001 und ist international zertifiziert.
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