CH238586A

CH238586A - Anordnung zur Erzeugung von Stosswellen sehr steiler Front und hoher Spannung.

Info

Publication number: CH238586A
Authority: CH
Inventors: Cie Aktiengesellschaft Boveri
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1943-11-17
Filing date: 1943-11-17
Publication date: 1945-07-31

Description


  Anordnung zur Erzeugung von Stosswellen sehr steiler Front und hoher Spannung.         Die    Erfindung betrifft eine Anordnung  zur Erzeugung von Stosswellen in einer     Stoss-          spannungsanlage    mit Hilfe eines     Stossgenera-          tors,    in welchem Kondensatoren über Wider  stände parallel aufgeladen und durch Fun  kenstrecken in Reihe geschaltet werden.  Steile     Stosswel-len    hoher Spannung sind bis  her immer durch möglichst weitgehende Ver  kleinerung des     Dämpfungswiderstandes    des  Stossgenerators erzeugt worden.

   Infolge der  hohen Beanspruchung der innern Ladewider  stände der     Anlaole    durch die rasche Ände  rungsgeschwindigkeit der Spannung     oowie     durch die zur     Aufrecliterhaltung    eines     aperio-          dischen        Verlaufes    der Stossspannung notwen  dige minimale Dämpfung, war eine Erzeu  gung steiler Wellen bisher nur bei Anlagen  mit geringer Spannung und kleiner Leistung  möglich.  



  Vorliegende Erfindung zeigt nun den  Weg, um     sehreteile    Wellen hoher Spannung  zu erzeugen, ohne     dass    der Stossgenerator       überbeanGpruelit    werden     muss.    Zu diesem  Zweck wird dem     Stossgeneratorkrels    ein wei-         terer    Stosskreis     angel-längt,    -in -welchem eine  Verkürz     ung    der Stirnzeit der im Stossgenera  tor erzeugten Stosswelle herbeigeführt wird.  



  Gegenstand der Erfindung ist     eomit    eine  Anordnung zur Erzeugung von Stosswellen       6elir    steiler Front und hoher Spannung, mit  Hilfeeines     Stossgenerato-rs,    bei welchem Ka  pazitäten über Widerstände parallel aufge  laden und durch Funkenstrecken in Reihe     ge-          )scha,liet    werden, bei welcher erfindungsge  mäss an den     Stossgeneratorkreisein    Kapazitä  ten, Widerstände und Funkenstrecken ent  haltender Stosskreis angehängt ist,

   in wel  chem die     Induktivität        des    Kreises und der       Ansprechzeitverzug    der     8chaUfunkenstrecken.          eo    bestimmt sind,     dass    eine Verkürzung der  Stirnzeit der im Stossgenerator erzeugten  Stosswellen eintritt.  



  In der Zeichnung sind     Ausfülirungsbei-          spiele    der Erfindung dargestellt, und zwar  zeigen     Fig.   <B>1</B> und 2 vereinfachte     Schaltsclie-          mata    der Stosskreise,     wällil#--nd        Fig.   <B>3</B> und 4  Diagramme der erzeugten Stossspannungen  darstellen.

        In den Abbildungen bedeutet L7 die Stoss  kapazität, TV den     Dämpfungswiderstand,   <I>F</I>  die Funkenstrecke mit den Elektroden<B>1,</B>     _)     und L die     Induktivität    des     Stossgenerator-          kreises   <B>1.</B> Mit<B><I>C</I></B> ist die Belastungskapazität  und mit     R,    der ihr parallele     Ableitwider-          ,.stand    des Kreises I bezeichnet.

   Der über die  Schaltfunkenstrecke s angehängte Stosskreis       II    enthält den Widerstand     it,    und die Kapa  zität<B>e.</B> Die     Induktivität    des Kreises     II    ist  mit<B>1</B> angedeutet; ihre     Induktivität    darf we  nige<B>p</B>     II    nicht überschreiten. Dies kann  durch     Verwendun--        --erader        Leituno,en    erzielt  en     e-,        el     werden.

   Die     Schaltfunkenstreeke    s     muss    mit  kleinstem Zeitverzug ansprechen.     Um    dies       el     zu erreichen, kann die     Schaltfunkenstreeke     mit einem     ga-sfürmio-en        3,1,edium    im<U>Schlag-</U>  raum     um-,eben    sein wobei das gasförmige       31edium    entweder ruhend oder strömend ver  wendet werden kann.

   Die     Schaltfunkenstreeke     kann in -einem     -,eschlossenen        Sehla-raum     <B>Z, Z,</B>       untero,ebracht    sein, der mit dem     o,asförmiolen     Medium angefüllt ist, das vorteilhaft     dielek-          trisch    fest ist, wie zum Beispiel     Druelz:--as     .damit die     Durchbruchsspannung    der     Funken-          ,strecke    bei kleiner Kapazität möglichst, gross  und der     Funkenwiderstand    klein ist.

   Der  Schlagraum der     Sehaltfunkenstrecke    kann  auch mit einem     Gassgemisch    (z. B. Luft)     e-          füllt    sein. Zur     Erzieluno,    kleiner Zeitverzöge  rung ist es gegebenenfalls vorteilhaft, die       14,unkenstrecke    durch an sich bekannte Mittel       vorzuionisi-eren.     



  Die Schaltung der     Fig.    2 unterscheidet  .sich von     Fig.   <B>1</B> durch     Unterteilum,    der Be  lastungskapazität des Kreises<B>1</B> in mehrere  Teilkapazitäten, die<B>je</B> für sich durch eine       Sthaltfunkenstrecke    geschaltet werden. Diese       Schaltuno-        ei-net    sich speziell<B>f</B>ür hohe Span  nungen, da die Abmessungen einer unterteil  ten Schaltfunkenstrecke wegen der kleinen  Kugeln wesentlich geringer sind als einer  nicht unterteilten     Funkenstreeke,    auch die  Anlagekosten werden verringert.  



  Die     Wirkuno-    der     Schaltuno,    ist     fal--ende:     7'     #'   <B>'</B> n     zn     Der Stosskondensator K des Stossgenerators  I wird mit     Gleichspannun--    über     Wider-          tn     stände aufgeladen.

   Während dieser Ladung  <B>?n</B>    steig  <B>s</B>     gt    die Spannung an der Kugel<B>1</B> der     Fun-          henstreeke    F     laii"-#sam    all, währenddem Kugel  2 über     R    so lange auf Erdpotential     glehalten     wird, bis der     Durehbruchswert    an F erreicht  ist. In diesem     Monient    beginnt die     Aufladung     der     Belastun-skapazität   <B>C</B> über den Wider  stand<B>IV</B> und die     Induktivität    L.

   Der     Span-          niiii--siiiistie",    oder die Stirnzeit der Stoss  welle im Kreis I ist im wesentlichen gegeben  durch die Grössen TV und<B>C.</B> Das Abklingen  der Spannung an<B>C</B> ist gegeben     Glurch    die  <B>Grösse</B>     des        Ableitwiderstandes    R und der  Stosskapazität K.  



  Die im     Stoss,-enerator    I erzeugte Stosswelle  hat den im     Dia,gramm        Fi'(r.   <B>3</B> gezeigten     Ver-          C          la,uf,    in welchem<B>U</B> die Spannung und t die       tD     Zeit bezeichnet.  



  Im     aii"-eliän"teii    Stosskreis     II    kleiner     In-          t'   <I>n</I>       duktivität    mit der für diesen als Stosskapa  zität wirkenden Kapazität<B>C</B> und dem     klei-          neu    Belastungskondensator<B>e,</B> dein     Dämp-          fungswiderstand    r wiederholt sich     naeli        Auf-          ladung    der Kapazität<B>C</B> und Ansprechen der  Funkenstrecke<B>S</B> ein     älinli#cher        Vor-ang,

      wie  im Kreis<B>1.</B> Die     Stirnzeitkonstante    wird im  wesentlichen bestimmt     #dureh        ul    und<B>e.</B> Der  zeitliche Verlauf der     Spannungoi    an     c    ist aus  dem     Dia-ramm        Fig.    4 ersichtlich.  



  <B>C</B>  Während     init    modernen Stossgeneratoren  nach der     Marx'sehen        Vielfachschaltung    für  Spannungen von mehreren Millionen Volt  bisher in Ausnahmefällen     Stirnzeitkonstan-          tun    von     0,2        li    s erreicht worden sind, was  einem maximalen Spannungsanstieg von  <B>60</B>     kV/in    auf einer     gestreckten    Leitung ent  spricht. können mit der Schaltung gemäss der  Erfindung Stirnzeiten von 0,02 y s und     -%ve-          erreicht    werden.

   Der entsprechende       Spannung-,sanstieg    beträgt dann     60#O        k-\T/m.     



  n en<B>C</B>  Um     züi        erreiehen,        dass    der Zeitverzug der       Sehaltf-unkenstrecke    so klein als möglich ist,  <B>C></B>  wird für die Elektroden ein Stoff gewählt,  dessen     Elektronenaustrittsarbeit    gleich oder  kleiner als 5,34 Elektronenvolt ist, wie zum  Beispiel     Magnesiumlegierungen    (Elektron),       3,luminium    und Aluminiumlegierungen,<B>so-</B>  wie     Verbindun-en    von     Alkalimetallen.     



  n

Claims

PATENTANSPRUCII: Anordnun" zur Erzeugung von Stoss wellen sehr steiler Front und hoher Span- n,Lmg mit Hilfe eines Stossgenerators, bei welchem Kapazitäten über Widerstände par allel aufgeladen und durch Funkenstrecken in Reihe geschaltet werden, dadurch gekenn zeichnet, dass an den Stossgeneratorkreis ein Kapazitäten, Widerstände und Funkenstrek- ken enthaltender Stosskreis angehängt ist,

in ivelchem die Induktivität des Kreises und der Ansprechzeitverzug der Schaltfunkenstrecken so bestimmt sind, dass eine Verkürzung der Stirnzeit der im Stossgenerator erzeugten Stosswellen eintritt. UNTERAXISPRMEIE: 1. Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schaltfunken strecken des angehängten Stosskreises mit einem gasförmigen Medium im Schlagraum umgeben sind. 2.

Anordnung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schaltfunken- strecken des angehängten Stosskreiees vor- ionioiert sind. 3. Anordnung nach Unteransprueli le da durch gekennzeichnet, dass die Solialtfunken- strecken in geschlossenen Schlagräumen untergdbraclit sind, die mit dem gasförmigen Medium gefüllt sind. 4.

Anordnung nach Unteranspruch3, da durch gekennzeichnet, dass die Sc'haltfunken- strecken in einem Raum untergebracht sind, der mit einem dielektriech. festen Medium gefüllt ist. 5. Anordnung nach Unteranspruell 4, da durch gekennzeichnet, dass der Schlagraum der Schaltfunkenstrecke mit Druckgae ge füllt ist. 6. Anordnung nach 1Jnteranspruüh 3, da durch gekennzeichnet,

dass der Schlagraum der Schaltfunkenetrecken mit einem Gasge misch gefüllt ist. 7. Anordnung nach Patentanspruch., da durch gekennzeichnet, dass die Elektroden aus einem Stoff bestellen dessen Elektronen- austrittsarbeit #,-- 5,34 Elektronenvolt beträgt.