DE1137514B

DE1137514B - Voltage divider for high voltage ion valves

Info

Publication number: DE1137514B
Application number: DEA34711A
Authority: DE
Inventors: Charles Dillon; Gunnar Engstroem
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1959-05-26
Filing date: 1960-05-23
Publication date: 1962-10-04
Also published as: CH382302A; GB905581A

Description

Die Erfindung betrifft einen Spannungsteiler für die Zwischenelektroden eines Hochspannungsionenventiles. The invention relates to a voltage divider for the intermediate electrodes of a high-voltage ion valve.

Es ist bekannt, die Zwischenelektroden eines Hochspannungsionenventiles an einen Spannungsteiler anzuschießen, dessen Enden mit der Anode und der Kathode des Ionenventiles verbunden sind und der aus einer Kette miteinander in Reihe geschalteter Kondensatoren und Widerständen besteht. Es ist bei solchen Anordnungen bekannt, an der Anodenseite vor die Kondensatorkette einen Widerstand einzuschalten. It is known, the intermediate electrodes of a high voltage ion valve to connect to a voltage divider, the ends of which are connected to the anode and the cathode of the ion valve and the consists of a chain of capacitors and resistors connected in series. It is at Such arrangements are known to switch on a resistor on the anode side in front of the capacitor chain.

Es hat sich gezeigt, daß bei bekannten Spannungsteilern dieser Art während des Zündungsverlaufes Störungen in dem Ionenventil entstehen. Die schwer feststellbare Ursache dieser Störungen ist sehr wahr scheinlich die, daß der von der Kathode ausgehende Lichtbogen eine gewisse Zeit benötigt, über die Zwischenelektroden die Anode zu erreichen. Nach Maßgabe des Fortschreitens des Lichtbogens von der Kathode aus werden die Kondensatoren der Widerstands-Kondensatorkette durch den Lichtbogen entladen, die zwischen den vom Bogen erfaßten Zwischenelektroden und der Kathode des Ionenventiles liegen. Da die Ausbreitung des Lichtbogens nach der Anode hin eine gewisse, wenn auch kurze Zeit dauert, ist die Entladungszeit für die Kondensatoren, die am nächsten der Kathode liegen, größer, so daß diese Kondensatoren sich mehr als die der Anode am nächsten liegenden entladen. Wenn in diesem Zeitpunkt, d. h. ehe der Lichtbogen die Anode erreicht, eine sprunghafte Änderung der Anodenspannung des Ionenventiles eintritt, z. B. weil ein parallelgeschaltetes Ionenventil gezündet hat und die Anoden-Kathodenspannung kurzgeschlossen wird, wird dieser Spannungssprung von den Widerständen in der Kondensator-Widerstandskette im Verhältnis zu ihren Resistanzwerten aufgenommen. Da die bei normalem Betrieb von außen kommenden Spannungen verschiedener Frequenz so gleichförmig wie möglich auf die Zwischenelektroden zu verteilen sind, sind bei bekannten Spannungsteilern die Widerstände immer gleichmäßig in der Kondensator-Widerstandskette verteilt. Ein während eines Zündungsverlaufs auftretender Spannungssprung wird somit zwischen den Zwischenelektroden gleichmäßig verteilt. Da aber wie beschrieben die Kondensatoren sich in verschiedenem Ausmaß entladen und folglich ungleiche Spannungswerte angenommen haben, verursacht dies eine solche Potentialverteilung auf die verschiedenen Zwischenelektroden, daß bei bestimmten benachbarten Zwischenelektroden die am näch-Spannungsteiler
für HochspannungsionenventileIt has been shown that with known voltage dividers of this type, disturbances occur in the ion valve during the ignition process. The cause of these disturbances, which is difficult to determine, is very likely that the arc emanating from the cathode requires a certain time to reach the anode via the intermediate electrodes. In accordance with the progress of the arc from the cathode, the capacitors of the resistance capacitor chain are discharged by the arc, which capacitors are located between the intermediate electrodes covered by the arc and the cathode of the ion valve. Since the arc takes a certain, albeit short, time to propagate towards the anode, the discharge time for the capacitors closest to the cathode is greater, so that these capacitors discharge more than those closest to the anode. If at this point in time, ie before the arc reaches the anode, a sudden change in the anode voltage of the ion valve occurs, e.g. B. because an ion valve connected in parallel has ignited and the anode-cathode voltage is short-circuited, this voltage jump is absorbed by the resistors in the capacitor-resistor chain in relation to their resistance values. Since the voltages of different frequencies coming from outside during normal operation are to be distributed as uniformly as possible to the intermediate electrodes, the resistors in known voltage dividers are always evenly distributed in the capacitor-resistor chain. A voltage jump occurring during an ignition process is thus evenly distributed between the intermediate electrodes. However, since, as described, the capacitors have discharged to different extents and consequently have assumed unequal voltage values, this causes such a potential distribution on the various intermediate electrodes that with certain adjacent intermediate electrodes that at the next voltage divider
for high voltage ion valves

Anmelder:Applicant:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,
Gießen, Bismarckstr. 43Representative: Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney,
Giessen, Bismarckstrasse. 43

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 26. Mai 1959 (Nr. 4976)Claimed priority:
Sweden of May 26, 1959 (No. 4976)

Charles Dillon und Gunnar Engström, LudvikaCharles Dillon and Gunnar Engström, Ludvika

(Schweden),
sind als Erfinder genannt worden(Sweden),
have been named as inventors

sten der Anode liegende Elektrode ein mehr negatives Potential als die Elektrode bekommt, die am nächsten der Kathode liegt. Das verursacht aber eine Störung in dem Zündverlauf des Ionenventiles. Die Zeit für diesen Zündverlauf wird verlängert und die Stromverteilung zwischen parallelarbeitenden Anoden beträchtlich erschwert, sie kann gegebenenfalls ganz aufgehoben werden.Most of the electrode lying on the anode gets a more negative potential than the electrode on the closest to the cathode. However, this causes a disturbance in the ignition process of the ion valve. the The time for this ignition process is extended and the current distribution between parallel working anodes made considerably more difficult, it can be canceled entirely if necessary.

Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß die Widerstände längs der Kondensator-Widerstandskette so bestimmt sind, daß der der Anode des Ionenventils am nächsten gelegene Teil der Kette eine größere Resistanz als der Teil aufweist, der am nächsten der Kathode liegt, und daß wenigstens einige der Widerstände zwischen den Kondensatoren des Spannungsteilers liegen.According to the invention, these disadvantages are avoided by placing the resistors along the capacitor-resistor chain are determined so that the part of the chain closest to the anode of the ion valve has a greater resistance than the part which is closest to the cathode and that at least some of the resistances between the The capacitors of the voltage divider are present.

Hierdurch wird bei einem Spannungssprung in der Anodenspannung ein größerer Teil des Spannungssprunges auf die der Anode am nächsten liegenden Zwischenelektroden und ein kleinerer Teil auf die Elektroden entfallen, die am nächsten der Kathode liegen. Mit einer geeigneten Verteilung der Widerstände in der Widerstands-Kondensatorkette wird es in dieser Weise möglich, eine Potentialverteilung zwischen den Zwischenelektroden zu erhalten, die Störungen in dem Zündverlauf des Ionenventiles ausschließt. Beim erfindungsgemäßen Spannungsverteiler bestehen die Widerstände in der Kondensator-Wider-As a result, in the event of a voltage jump in the anode voltage, a larger part of the voltage jump is transferred to the one closest to the anode Intermediate electrodes and a smaller part on the electrodes that are closest to the cathode are allotted lie. With a suitable distribution of the resistances in the resistor-capacitor chain it will in this way possible to obtain a potential distribution between the intermediate electrodes that Excludes disturbances in the ignition process of the ion valve. With the voltage distributor according to the invention are the resistances in the capacitor

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standskette vorzugsweise aus spannungsabhängigen Widerständen, da dann die durch die Erfindung bedingte Abweichung von der gewünschten gleichförmigen Verteilung bei normalem Betrieb auf von außen kommende Spannungen beschränkt wird.Standing chain preferably made up of voltage-dependent resistors, since then the one required by the invention Deviation from the desired uniform distribution during normal operation on from external voltages are limited.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben, die eine Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung zeigt.The invention is closer to the drawing which shows an embodiment of the invention in a schematic representation.

In der Zeichnung ist ein Ionenventil 1 mit einer Anode 2, einer Kathode 3 und mehreren Zwischen- ίο elektroden 4 dargestellt. Ein Spannungsteiler liegt zwischen der Anode und Kathode, er besteht aus einer Kondensator-Widerstandskette 5 und einer hierzu parallel geschalteten und rein resistiven Widerstandskette 6. Die Kondensator-Widerstandskette besteht aus einer Anzahl von Kondensatoren 7 und Widerständen 8, 9, 10 und 11. Die Widerstands-Kondensatorkette 5 und die Widerstandskette 6 sind durch mehrere Querverbindungen verbunden, die Widerstandskette 6 ist an den Zwischenelektroden 4 ao über Reihenwiderstände 12 angeschlossen. Die Widerstandskette 6 hat im wesentlichen die Aufgabe, Reihenresistanzen in den Zuleitern nach den Zwischenelektroden 4 zu erreichen und die Zahl der notwendigen Kondensatoren 7 in der Kondensator-Widerstandskette zu vermindern.In the drawing, an ion valve 1 with an anode 2, a cathode 3 and several intermediate electrodes 4 is shown. A voltage divider is located between the anode and cathode, it consists of a capacitor-resistor chain 5 and a parallel-connected and purely resistive resistor chain 6. The capacitor-resistor chain consists of a number of capacitors 7 and resistors 8, 9, 10 and 11. Die Resistance-capacitor chain 5 and the resistance chain 6 are connected by several cross connections, the resistance chain 6 is connected to the intermediate electrodes 4 ao via series resistors 12. The main task of the resistor chain 6 is to achieve series resistances in the leads after the intermediate electrodes 4 and to reduce the number of capacitors 7 required in the capacitor-resistor chain.

Wenn ein Lichtbogen sich von der Kathode 3 nach der Anode 2 zu ausbreitet, werden sich mit zunehmender Ausdehnung des Lichtbogens die Kondensatoren 7 in der Kondensator-Widerstandskette 5 durch den Bogen entladen, die zwischen der Kathode und den vom Lichtbogen erfaßten Zwischenelektroden Hegen. Wenn der Lichtbogen die Zwischenelektroden 4, die am nächsten der Anode liegen, erreicht, haben demnach die Kondensatoren in der Kondensator-Widerstandskette, die am nächsten der Kathode liegen, sich mehr als die am nächsten der Anode liegenden entladen und somit eine niedrigere Spannung als diese angenommen. Entsteht in diesem Zeitpunkt eine sprunghafte Senkung der Anodenspannung, z.B. durch Zünden eines parallelgeschalteten Ionenventiles, so verteilt sich diese Spannungssenkung im ersten Augenblich auf die Widerstände 8, 9, 10 und 11 in der Kondensator-Widerstandskette. Bei dem Spannungsteiler nach der Erfindung sind diese Widerstände verschieden groß, so daß der Widerstand 8 am größten und er Widerstand 11 am kleinsten ist. Da der Spannungssprung sich zwischen den Widerständen im Verhältnis zu ihren Resistanzwerten verteilt, wird also ein großer Teil des Spannungssprunges von dem Widerstand 8 aufgenommen, ein etwas kleinerer Teil von dem Widerstand 9, ein noch kleinerer Teil von dem Widerstand 10 und der kleinste Teil von dem Widerstand 11. Hierdurch wird die Differenz zwischen den Spannungen der einzelnen Kondensatoren 7 kompensiert, die durch die stärkere Entladung der der Kathode zunächstliegenden Kondensatoren entstanden ist. Es wird so eine geeignete Spannungsverteilung auch bei auftretenden Spannungssprüngen auf den Zwischenelektroden 5 erreicht, so daß der Zündverlauf ungestört vorsichgehen kann.When an arc spreads from the cathode 3 to the anode 2, the capacitors 7 in the capacitor resistor chain 5 are discharged through the arc as the arc expands, which lie between the cathode and the intermediate electrodes covered by the arc. When the arc reaches the intermediate electrodes 4, which are closest to the anode, the capacitors in the capacitor-resistor chain, which are closest to the cathode, have discharged more than those closest to the anode and thus have a lower voltage than this accepted. If at this point in time there is a sudden drop in the anode voltage, for example due to the ignition of an ion valve connected in parallel, this voltage drop is initially distributed over the resistors 8, 9, 10 and 11 in the capacitor resistor chain. In the voltage divider according to the invention, these resistances are of different sizes, so that the resistor 8 is the largest and the resistor 11 is the smallest. Since the voltage jump is distributed between the resistors in relation to their resistance values, a large part of the voltage jump is absorbed by the resistor 8, a slightly smaller part by the resistor 9, an even smaller part by the resistor 10 and the smallest part by the Resistance 11. This compensates for the difference between the voltages of the individual capacitors 7, which has arisen as a result of the stronger discharge of the capacitors closest to the cathode. In this way, a suitable voltage distribution is achieved even in the event of voltage jumps occurring on the intermediate electrodes 5, so that the ignition process can proceed undisturbed.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Voltage divider for the intermediate electrodes of a high-voltage ion valve, which is located between the anode and the cathode of the ion valve and consists of a chain of capacitors and resistors connected in series, characterized in that the resistors (8, 9, 10 and 11) along the capacitor -Resistance chain are determined in such a way that the part closest to the anode of the ion valve

_ the chain has a greater resistance than the part

' ^T - which is closest to the cathode, and that at least some of the resistors (9, 10 and 11) are between the capacitors (7) of the voltage divider (see figure).

2. Voltage divider according to claim 1, characterized in that the resistors are voltage-dependent are.

Considered publications:
German Patent Nos. 698 557, 694 632, 726196, 898185;
British Patent No. 513 568.

1 sheet of drawings

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