CH474897A - Mehrstufiger Stossspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen - Google Patents

Mehrstufiger Stossspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen

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Publication number
CH474897A
CH474897A CH462867A CH462867A CH474897A CH 474897 A CH474897 A CH 474897A CH 462867 A CH462867 A CH 462867A CH 462867 A CH462867 A CH 462867A CH 474897 A CH474897 A CH 474897A
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CH
Switzerland
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cut
surge voltage
spark gaps
spark
voltage generator
Prior art date
Application number
CH462867A
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English (en)
Inventor
Franke Siegfried
Original Assignee
Transform Roentgen Matern Veb
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/53Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
    • H03K3/537Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a spark gap

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  • Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)

Description


      Mehrstufiger        Stossspannungsgenerator    zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen    Die Erfindung betrifft einen mehrstufigen Stossspan  nungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswel  len, dessen einzelne Stufen mindestens aus einer Stoss  kapazität und einer Schaltfunkenstrecke bestehen. Die  erfindungsgemäss aufgebauten mehrstufigen Stossspan  nungsgeneratoren sind insbesondere geeignet für die  Erzeugung abgeschnittener Stosswellen höchster Span  nung sowie der Erzeugung stirnabgeschnittener Stoss  wellen.  



  Es ist bekannt, zur Erzeugung abgeschnittener Stoss  wellen am Ausgang des Generators eine Abschneide  funkenstrecke anzuordnen, deren Zündung mittels eines  Steuerimpulses erzwungen wird. Als     Abschneidefunken-          strecke    werden sowohl einfache Kugelfunkenstrecken,  entladungsgesteuerte Kugelfunkenstrecken oder auch       Dreielektrodenfunkenstrecken    verwendet. Diese Einrich  tungen sind in der Lage, bis zu Stossspannungen von  etwa 1 MV mit einer Streuung der     Abschneidezeit    von  _ <    0,1     ,us    hinreichend sicher zu arbeiten. Lediglich bei  positiven Stossspannungen ist die entladungsgesteuerte  Kugelfunkenstrecke bereits ab 800     kV    nicht mehr be  triebssicher.

   Beim Abschneiden höherer Stossspannungen  ergibt sich jedoch infolge der grossen Schlagweite der       Abschneidefunkenstrecken,    dass der Spannungszusam  menbruch nicht plötzlich erfolgt, sondern, dass nach an  fänglichem geringem Absinken der Spannungen eine ge  wisse Zeitdauer die Spannung nicht weiter abklingt.  Dabei ist die     Verweilszeit    um so grösser, je grösser die  Schlagweite der     Abschneidefunkenstrecke    ist. Infolge  dessen erhöht sich auch die     Abschneidezeit    für die Stoss  spannungswelle. Dieser Nachteil wird vermieden, indem  die     Abschneidefunkenstrecke    als     Vielfachfunkenstrecke     aufgebaut ist.

   Bei einer bekannten Ausführung ist dabei  die     Vielfachfunkenstrecke    derart unterteilt, dass auf die  einzelnen Funkenstrecken etwa 40     kV    entfallen. Da  diese     Vielfachfunkenstrecke    an der gesamten Hochspan  nung liegt, müssen die     einzelnen    Funkenstrecken über       Ohmsche    Widerstände in ihrem Potential zwangs  gesteuert sein. Insbesondere bei     Stossspannungsanlagen     höherer Spannung führt dies zu     einem    erheblichen Auf-    wand.

   Ausserdem erfordert eine solche Ausführung ins  besondere wegen der Gewährleistung der linearen Span  nungsaufteilung längs der     Vielfachfunkenstrecke    einen  erheblichen Platz im     Hochspannungsprüffeld.    Ferner  ist die notwendige Anpassung der Anzahl der notwendi  gen Teilfunkenstrecken an die abzuschneidende Stoss  spannung beschwerlich und es erscheint die Anwendung  von     Vielfachfunkenstrecken    bei extrem hohen Spannun  gen nicht aussichtsreich.  



  Es ist der Zweck der Erfindung, die beschriebenen  Nachteile zu vermeiden.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen       Stossspannungsgenerator    so auszubilden, dass damit ohne  erheblichen Aufwand bei höheren Spannungen eine kon  stante     Abschneidezeit    bei unterschiedlichen Scheitel  werten für Stossspannung realisiert werden kann. Ferner  soll ermöglicht werden, abgeschnittene Stosswellen zu er  zeugen, ohne dass für diese Einrichtung erheblicher Platz  im     Hochspannungsprüffeld    zur Verfügung gestellt wer  den muss.  



  Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst,  dass jeder Stufe des mehrstufigen     Stossspanungsgenera-          tors    zusätzlich eine     Abschneidefunkenstrecke    zugeordnet  ist, und dass diese     Abschneidefunkenstrecken    unterein  ander unmittelbar in Serie liegen und jede an der zuge  ordneten Stufe derart angeschaltet ist, dass an jeder  dieser     Abschneidefunkenstrecken    bei Ausbildung der  Stossspannung am Generator die zugeordnete Stufen  stossspannung auftritt.

   Um die Erzeugung unterschied  lich hoher Stossspannungen bequem zu ermöglichen,  werden sowohl die Schaltfunkenstrecken .als auch die       Abschneidefunkenstrecken    zweckmässig mit mechani  schen Mitteln in ihrer Schlagweite verstellbar ausgeführt.  Dabei ist es besonders vorteilhaft, sowohl die Schalt  funkenstrecken als auch die     Abschneidefunkenstrecken     gemeinsam oder wahlweise mittels ein und desselben  Antriebs zu verstellen. Um den Zündzeitpunkt genau  einzuhalten und zur Realisierung der vorgegebenen Ab  schneidezeit können eine oder mehrere der Schaltfunken  strecken oder     Abschneidefunkenstrecken    bzw. beide      steuerbar ausgeführt werden, wobei sie mittels eines       Steuergrätes    angeregt werden können.  



  Dabei ist es     vorteilhaft,    den Impuls des Steuer  gerätes für die Schaltfunkenstrecke bzw. Abschneide  funkenstrecke auf die Funkenstrecke zu geben, die auf  der erdseitigen Stufe des     Stossspannungsgenerators    liegt,  weil damit die     Ankopplung    am einfachsten zu erreichen  ist. Zum Zwecke der Einhaltung einer vorgegebenen       Abschneidezeit    ist es vorteilhaft, als Signal für die An  regung der     Abschneidefunkenstrecke    das Signal zur An  regung der Schaltfunkenstrecke zu verwenden und diese  über eine Verzögerungsleitung zu führen oder das Signal  für die Anregung der     Abschneidefunkenstrecke    vom An  sprechen der Schaltfunkenstrecken abzuleiten.  



  Anhand einer Zeichnung soll nachstehend die Er  findung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.  Stosskondensatoren 1 werden in bekannter Weise  von einem Ladegleichrichter 2 über Ladewiderstände 3  aufgeladen. Den Stosskondensatoren 1 parallel liegen  Schaltfunkenstrecken 4 und     Entladewiderstände    5. Die  Schaltfunkenstrecken 4 sind ausserdem über     Dämpfungs-          widerstände    6 mit dem Stosskondensator der jeweils  nächsten Stufe bzw. einem Belastungskondensator 8 und  einem Prüfling verbunden.

   Zur Erzeugung von abge  schnittenen Stosswellen sind     Abschneidefunkenstrecken    7  parallel zur Reihenschaltung von Ladewiderstand 5 und       Dämpfungswiderstand    6 jeder     einzelnen    Stufe geschal  tet. Die Schaltfunkenstrecken 4 und die Abschneide  funkenstrecken 7 der erdseitigen Stufe weisen je eine  Reizelektrode auf und werden von nicht dargestellten       Auslöseeinrichtungen    beeinflusst. Der Stossgenerator ar  beitet auf den Belastungskondensator 8 und den Prüf  ling 9.  



  Wenn nach     Durchzündung    der     Schaltfunkenstrek-          ken    4, die durch Anregung der Reizelektroden bewirkt  wird, die Stossspannung am Ausgang des Generators  sich ausbildet, werden gleichzeitig die     Abschneidefun-          kenstrecken    7 mit der jeweiligen     Stufenstossspannung          beaufschlagt.    Die Schlagweite der     Abschneidefunken-          strecken    7 ist dabei auf einen Wert eingestellt, der unter  Beachtung des Ausnutzungsfaktors knapp oberhalb des  Wertes liegt,

   bei der Selbstzündung     eintritt.    Nach Ablauf  der vorgegebenen     Abschneidezeit    gibt eine zweite nicht  dargestellte     Abschneideeinrichtung    einen Zündimpuls  auf die erdseitige     Abschneidefunkenstrecke    7. Diese  schlägt durch und löst damit die     Durchzündung    der  Serienschaltung von     Abschneidefunkenstrecken    aus.  Dieser Vorgang wird durch die stets vorhandenen Erd  kapazitäten bewirkt, die an den Punkten a, b, c angrei  fen. Durch die     Zündung    der     Abschneidefunkenstrecke    7  der erdseitigen Stufe wird die Erdkapazität am Punkt a  plötzlich entladen, so dass der Punkt a Erdpotential  annimmt.

   Der Punkt b dagegen liegt vorerst infolge der  dort wirkenden Erdkapazität an einer Spannung, die  etwa der doppelten Stufenspannung entspricht, so dass  die     Abschneidefunkenstrecke    der zweiten Stufe nach  dem Ansprechen der     Abschneidefunkenstrecke    der  ersten Stufe mit einer grossen     überspannung    beansprucht  wird, die jetzt den Durchschlag hervorruft. Das weitere       Durchzünden    der Stufen der     Abschneidefunkenstrecken     erfolgt in analoger Weise.

   Die     Durchzündung    aller Ab  schneidefunkenstrecken bedeutet aber, dass der Ausgang  des Generators sowie der Belastungskondensator 8 und    der     Prüfling    9 nach Erde kurzgeschlossen werden, und  dass damit die vom Generator gelieferte Stossspannung  abgeschnitten ist. Die     Abschneidefunkenstrecken    arbei  ten dabei bei Stossspannungen bzw. Schlagweiten, die  maximal der Stufenspannung eines Stossgenerators ent  sprechen. Da die Stufenspannungen etwa um 300     kV     liegen, treten bei den Durchschlägen der Abschneide  funkenstrecken nicht die nachteiligen Erscheinungen  auf, die bei Spannungen um 1 MV beobachtet wurden.

    Zur Erzeugung von abgeschnittenen Stosswellen unter  schiedlichen Scheitelwertes werden die Schaltfunken  strecken     in    nicht dargestellter Weise mittels mechani  scher Antriebe über Isolierwellen     in    ihrer Schlagweite  an die Ladespannung angepasst. In gleicher Weise wird  der Abstand der     Abschneidefunkenstrecken    verstellt.  Dabei kann es von Vorteil sein, für den Antrieb der  Schalt- und     Abschneideeinrichtungen    gleiche Mittel zu  verwenden.  



  Ein derartig aufgebauter     Stossspannungsgenerator     eignet sich auch zur Erzeugung stirnabgeschnittener  Stosswellen,     wenn    die     Abschneidefunkenstrecken    hin  sichtlich ihrer Schlagweite auf den abzuschneidenden  Spannungsbetrag der     einzelnen    Stufen eingestellt sind.  Soll ein bestimmter Verlauf des Spannungszusammen  bruches erreicht werden, so kann dies dadurch bewirkt  werden, dass in Serie mit den     einzelnen    Abschneide  funkenstrecken     Dämpfungswiderstände    geschaltet sind.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Mehrstufiger Stossspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen, dessen einzelne Stufen je mindestens aus einer Stosskapazität und einer Schalt funkenstrecke bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stufe zusätzlich eine Abschneidefunkenstrecke zu geordnet ist und dass diese Abschneidefunkenstrecken untereinander unmittelbar in Serie liegen und jede an der zugeordneten Stufe derart angeschaltet ist, dass an jeder dieser Abschneidefunkenstrecken bei Ausbildung der Stossspannung am Generator die zugeordnete Stufen stossspannung auftritt.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Stossspannungsgenerator nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sowohl die Schaltfunken strecken als auch die Abschneidefunkenstrecken mit mechanischen Mitteln in ihrer Schlagweite verstellbar sind. 2. Stossspannungsgenerator nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Schaltfunkenstrecken als auch die Abschneidefun- kenstrecken gemeinsam oder wahlweise mittels eines Antriebes verstellbar sind.
    3. Stossspannungsgenerator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere, vor zugsweise die erdseitige Schaltfunkenstrecke und/oder Abschneidefunkenstrecke, steuerbar ausgeführt sind. 4. Stossspannungsgenerator nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel, die die steuerbaren Abschneidefunkenstrecken in Abhängigkeit von dem Signal für die Auslösung der steuerbaren Schaltfunkenstrecken oder von diesen selbst, nach einer vorwählbaren Zeit auslösen.
CH462867A 1966-09-20 1967-04-03 Mehrstufiger Stossspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen CH474897A (de)

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CH462867A CH474897A (de) 1966-09-20 1967-04-03 Mehrstufiger Stossspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stosswellen

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010099842A1 (de) * 2009-03-06 2010-09-10 Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh Abschneidefunkenstrecke

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