Mehrstufiger, Schaltfunkenstrecken und Kondensatoren aufweisender Stossgenerator Für die Erzeugung hoher Stossspannungen wird in der Hochspannungstechnik allgemein die Stossschal tung nach Marx angewendet. Sie besteht darin, eine Anzahl n unter sich gleicher Kondensatoren über Wi derstände in Parallelschaltung aufzuladen und sie dann beim Erreichen einer bestimmten Ladespannung über Schaltfunkenstrecken in Serie zu schalten. Mit n Stufen kann die Stossspannung im Grenzfall die n- fache Ladespannung einer Stufe erreichen.
Beim Bau von Stossgeneratoren für viele 100 kV hat sich eine Schwierigkeit darin ergeben, dass das Ansprechen der Schaltfunkenstrecken nicht regel mässig erfolgt, so dass in der Form der erzeugten Stoss spannung eine gewisse Streuung besteht. Diese wirkt sich insbesondere beim Stossen von Transformatoren
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Cl, <SEP> c, <SEP> C3 <SEP> <B>...</B> <SEP> C" <SEP> die <SEP> Kondensatoren <SEP> des <SEP> mehrstufigen <SEP> Stossgenerators,
<tb> <I>F1, <SEP> F<U>#,</U> <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> F"</I> <SEP> die <SEP> Schaltfunkenstrecken <SEP> des <SEP> mehrstufigen <SEP> Stossgene rators,
<tb> K1", <SEP> Klb <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> K"a, <SEP> K",, <SEP> Kugeln <SEP> der <SEP> Schaltfunkenstrecken <SEP> F1 <SEP> <B>...</B> <SEP> F.,
<tb> Z <SEP> die <SEP> Zündelektroden <SEP> der <SEP> Schaltfunkenstrecken
<tb> <I>Fl</I> <SEP> <B>...</B> <SEP> <I>F",</I>
<tb> C"1, <SEP> C,,' <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> C'" <SEP> die <SEP> Erdkapazitäten <SEP> der <SEP> einzelnen <SEP> Stufen,
<tb> Cxh <SEP> Cxs <SEP> <B>...</B> <SEP> Cxn <SEP> die <SEP> Kopplungskapazitäten <SEP> der <SEP> Schaltfunkenstrecken
<tb> F1, <SEP> F, <SEP> . <SEP> . <SEP> .
<SEP> F",
<tb> <I>C,,Zl, <SEP> Cl.zz</I> <SEP> <B>...</B> <SEP> <I>C</I><B>l#</B><I>Z,</I> <SEP> die <SEP> Erdkapazitäten <SEP> der <SEP> Zündelektroden,
<tb> Cxzh <SEP> Cxza <SEP> <B>...</B> <SEP> Cxzn <SEP> die <SEP> Kopplungskapazitäten <SEP> der <SEP> Zündelektroden <SEP> je <SEP> mit
<tb> der <SEP> gegenüberliegenden <SEP> Kugelelektrode,
<tb> U <SEP> die <SEP> Gleichspannungsquelle,
<tb> Rr, <SEP> Ladewiderstände. Beim ungesteuerten Stossgenerator werden die Kondensatoren so hoch geladen, bis eine der Schalt funkenstrecken F anspricht.
Beim gesteuerten Stoss- sehr störend aus, weil es kaum möglich ist, zu ent scheiden, ob Streuungen der Spannungs- und Strom kurven in den ersten Mikrosekunden (us) vom Stoss generator oder vom zu prüfenden Transformator ver ursacht sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein mehrstufiger Stossgenerator mit mehreren Schaltfun kenstrecken und Kondensatoren, welche Schaltfunken strecken mit wenigstens einer Zündelektrode versehen sind, welche Elektroden beim Ansprechen der ersten Schaltfunkenstrecke das sofortige und regelmässige Ansprechen aller Schaltfunkenstrecken gewährleisten.
Der Erfindungsgedanke soll anhand der Fig. 1 beispielsweise erläutert werden. Darin bedeuten: generator werden die Kondensatoren weniger hoch geladen, als der Ansprechspannung der Funkenstrecke F1 entspricht, und dann mit Hilfe der zugeordneten Zündelektrode Z das Ansprechen der Funkenstrecke F1 im gewünschten Moment erzwungen ( Trigatron ). Durch das Ansprechen von F1 erscheint an der Fun kenstrecke F, eine wesentlich erhöhte Spannung, deren Grösse durch die kapazitiven Kopplungen der obern Kugel K2b bestimmt ist.
Dabei sollte F, sofort zum Ansprechen kommen. Die Erfahrung zeigt je doch, dass das Ansprechen der mit der Lade spannung vorgespannten Funkenstrecke F2 nicht immer sofort erfolgt, da durch die Vorspannung alle freien Elektronen aus der Schlagweite weggeschwemmt werden, so dass eine Lawinenbildung erst dann ein setzen kann, wenn gerade jetzt neue Elektronen er zeugt werden.
Dies geschieht nun dadurch, dass beim Ansprechen der ersten Schaltfunkenstrecke F1 eine
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1 <SEP> <B>...</B> <SEP> n <SEP> die <SEP> Ordnungszahl <SEP> der <SEP> Stufen,
<tb> C,,. <SEP> und <SEP> Cb <SEP> die <SEP> seriegeschalteten <SEP> Kondensatoren <SEP> einer <SEP> Stufe,
<tb> Fo, <SEP> F1 <SEP> <B>...</B> <SEP> F" <SEP> die <SEP> Schaltfunkenstrecken,
<tb> RL <SEP> die <SEP> Ladewiderstände,
<tb> U+ <SEP> und <SEP> U__ <SEP> die <SEP> Ladespannungen <SEP> gegenüber <SEP> Erde,
<tb> Z <SEP> die <SEP> Zündelektroden <SEP> der <SEP> Schaltfunkenstrecken,
<tb> L <SEP> mit <SEP> den <SEP> Zündelektroden <SEP> verbundene <SEP> isolierte <SEP> Leiter,
<tb> CI;
<B>l#</B> <SEP> zusätzliche <SEP> Kapazität <SEP> des <SEP> Leiters <SEP> L <SEP> mit <SEP> der <SEP> nächst
<tb> höheren <SEP> Stufe,
<tb> I <SEP> Zündimpuls <SEP> der <SEP> ersten <SEP> Stufe, <SEP> der <SEP> zur <SEP> Auslösung <SEP> des
<tb> Stossgenerators <SEP> dient. In diesem Beispiel sind beide Kugeln jeder Schalt funkenstrecke mit Zündelektroden Z versehen, um das rasche Durchzünden sowohl bei positiven wie bei negativen Stössen zu gewährleisten. Denn es zeigt sich, dass der Zündfunke in der Kathode wirksamer ist als in der Anode. Beim Ansprechen der Steuer funkenstrecke F, infolge des Impulses I macht die erste Stufe einen Spannungssprung von der Höhe der Ansprechspannung von F..
Während die erste Kugel von F1 diesen Sprung voll mitmacht, wird die Zünd- elektrode Z dieser Kugel durch die Kopplung CI;t mit der nächsten Stufe 2 auf tiefer Spannung gehalten. Die Spannungsdifferenz zwischen Z und Kugel be wirkt das Zünden der Zündfunkenstrecke F1. Die zu sätzliche Kapazität Cl;, der Zündelektrode Z mit der Stufe 2 wird in diesem Fall durch einen isolierten Lei ter bewirkt, der in die Nähe der zweiten Stufe geführt wird.
Umgekehrt wird das Zünden an der Zündelek- trode Z in der obern Kugel durch die zusätzliche Kopplung CKz derselben mit den Eisengefässen der ersten Stufe gewährleistet. Je nach der Polarität der Aufladung ist die Zündung der ersten oder zweiten Kugel wirksamer.
Fig. 3 gibt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Die Bezeichnungen sind die gleichen wie in Fig. 2. Die zusätzlichen Kapazitäten der Zündelektroden sind hier nicht gegen die benachbarte Stufe, sondern gegen über Erde angeordnet (C,z). Dies wird dadurch er- Spannungsdifferenz zwischen der eine weitere Zünd- elektrode Z umgebenden Kugel K", und dieser Zünd- elektrode erzeugt wird, welche dort einen Zündfun ken erzeugt, der zum sofortigen Zünden der Schalt funkenstrecke F, führt (Prinzip des sogenannten Trigatrons )
. Derselbe Vorgang wiederholt sich an den weiteren Schaltfunkenstrecken, so dass das rasche und zuverlässige Durchzünden aller Schaltfunken strecken des Stossgenerators gewährleistet wird.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung, und zwar für den Fall, wo jede Stufe des Stoss- generators aus zwei starr in Serie geschalteten Kon densatoren C;" und C,, besteht, deren Eisengefässe fest verbunden sind.
Es bedeuten: reicht, dass die isolierten Leiter L in den Raum ausser halb der Kondensatoren C des Stossgenerators geführt werden, so dass elektrische Feldlinien nach geerdeten Flächen entstehen. Der Leiter L kann am besten so verlegt werden, dass sich die Wirkungen der Kopp lung zur Nachbarstufe und der Kopplung nach Erde summieren. In allen Fällen erfolgt die Zündung an der Zündelektrode mit relativ hoher Überspannung, das heisst sehr rasch, wobei die freien Elektronen und Photonen der Zündentladung das sofortige Zünden der Schaltfunkenstrecken gewährleisten. Die Repro- duzierbarkeit der Stossform wird dadurch bis in alle Feinheiten gewährleistet.