DE1224840B - High voltage rectifier column with several silicon rectifier cells electrically connected in series - Google Patents
High voltage rectifier column with several silicon rectifier cells electrically connected in seriesInfo
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Description
Hochspannungsgleichrichtersäule mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Siliziumgleichrichterzellen Ein Halbleitergleichrichter, dessen höchste zulässige Sperrspannung ein Vielfaches der höchsten zulässigen Sperrspannung einer Halbleiterzelle beträgt, weist eine Anordnung von Halbleiterzellen auf, bei der die Halbleiterzellen derart in Reihe geschaltet sind, daß der eine der beiden Pole einer Halbleiterzelle mit dem zu ihm entgegengesetzten Pol der vorhergehenden Halbleiterzelle und der andere der beiden Pole der Halbleiterzelle mit dem zu ihm entgegengesetzten Pol der nachfolgenden Halbleiterzelle verbunden ist und daß der Pol der ersten Halbleiterzelle der Halbleiterzellenreihe, der nicht mit dem Pol einer anderen Halbleiterzelle verbunden ist, der eine Pol des Halbleitergleichrichters und der Pol der letzten Halbleiterzelle der Halbleiterzellenreihe, der nicht mit dem Pol einer anderen Halbleiterzelle verbunden ist, der entgegengesetzte Pol des Halbleitergleichrichters ist.High-voltage rectifier column with several electrically connected in series Silicon rectifier cells A semiconductor rectifier, its highest permissible Reverse voltage is a multiple of the highest permissible reverse voltage of a semiconductor cell is, has an arrangement of semiconductor cells in which the semiconductor cells are connected in series in such a way that one of the two poles of a semiconductor cell with the opposite pole of the preceding semiconductor cell and the the other of the two poles of the semiconductor cell with the pole opposite to it the subsequent semiconductor cell is connected and that the pole of the first semiconductor cell of the semiconductor cell row that is not connected to the pole of another semiconductor cell is one pole of the semiconductor rectifier and the pole of the last semiconductor cell of the semiconductor cell row that is not connected to the pole of another semiconductor cell is the opposite pole of the semiconductor rectifier.
So ist eine Hochspannungsgleichrichtersäule mit mehreren elektrisch in Reihe geschalteten Siliziumgleichrichterzellen bekannt, bei der die Gleichrichterzellen in mehreren aufeinandergestapelten zylindrischen, flachen Kammern untergebracht sind. Die äußere zylindrische Wand der Kammern besteht aus Isoliermaterial. Sie sind an beiden Stirnseiten durch Metallteller verschlossen.So a high voltage rectifier column with several is electrical Series-connected silicon rectifier cells known in which the rectifier cells housed in several stacked cylindrical, flat chambers are. The outer cylindrical wall of the chambers is made of insulating material. she are closed on both ends by metal plates.
Auf eine derartige Hochspannungsgleichrichtersäule bezieht sich die Erfindung, die darin besteht, daß die äußere zylindrische Wand jeder Kammer über einen den Kammerraum in zwei zur Zylinderachse symmetrische Hälften teilenden Isoliersteg mit einer einen weiteren Hohlraum umschließenden vierkantigen Innenwand verbunden ist, daß die Metallteller lediglich den von den beiden Wänden der Kammer begrenzten ringförmigen Hohlraum abschließen und an der Kammerinnenseite mit Isolierfolien abgedeckt sind und daß die einzelnen Kammern mit dazwischen angeordneten ringförmigen metallischen Abstandsscheiben auf einem vierkantigen, dem Querschnitt des von der Innenwand der Kammern eingeschlossenen Hohlraums angepaßten Isolierstab aufgereiht und durch an den beiden Enden der Säule vorgesehene Federn zusammengedrückt sind.The refers to such a high-voltage rectifier column Invention, which consists in that the outer cylindrical wall of each chamber over an insulating web dividing the chamber space into two halves symmetrical to the cylinder axis connected to a square inner wall enclosing a further cavity is that the metal plate is only limited by the two walls of the chamber Complete the annular cavity and on the inside of the chamber with insulating foils are covered and that the individual chambers with interposed annular metallic spacers on a square, the cross-section of the Inner wall of the chambers enclosed cavity adapted insulating rod lined up and are compressed by springs provided at both ends of the column.
In jeder Kammerhälfte ist eine mit RC-Gliedern beschaltete und durch die elektrischen Verbindungsleitungen gehalterte Siliziumzelle angeordnet, die mit der mit RC-Gliedern beschalteten Siliziumzelle der anderen Kammerhälfte in Reihe geschaltet ist. Der eine Pol der Siliziumzelle in der einen Kammerhälfte ist mit dem einen Metallteller und der entgegengesetzte Pol der Siliziumzelle in der anderen Kammerhälfte mit dem anderen Metallteller elektrisch leitend verbunden. Die Verwendung von Metalltellern zum Abschluß der einzelnen einen Abstand voneinander aufweisenden Kammern ermöglicht eine gleichmäßige Potentialverteilung längs' der Hochspannungssäule und eine gute Ableitung der im Betrieb in den Siliziumzellen und den RC-Gliedern entstehenden Wärme.In each half of the chamber there is one connected and through with RC elements the electrical connection lines mounted silicon cell arranged with the silicon cell of the other half of the chamber wired with RC elements in series is switched. One pole of the silicon cell in one half of the chamber is with one metal plate and the opposite pole of the silicon cell in the other Chamber half electrically connected to the other metal plate. The usage of metal plates to complete the individual spaced apart Chambers enables an even distribution of potential along the high-voltage column and a good derivation of the operation in the silicon cells and the RC elements resulting heat.
Die Hochspannungssäule hat zweckmäßig an jedem Ende eine die elektrische Potentialverteilung am Säulenende begünstigende und in elektrischem Kontakt mit dem Metallteller der benachbarten Kammer stehende Metallkappe.The high-voltage column expediently has an electrical one at each end Potential distribution at the end of the column favoring and in electrical contact with Metal cap standing next to the metal plate of the adjacent chamber.
Ein Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Vierkantausführung des Isolierstabes und der zentralen Kammerwand der Kammern eine Drehung der Kammern um die Achse der Hochspannungssäule verhindert.An advantage of the arrangement according to the invention is that the Square design of the insulating rod and the central chamber wall of the chambers one Rotation of the chambers around the axis of the high-voltage column is prevented.
Zweckmäßig kann die periphere Kammerwand jeder Kammer mit Durchbrüchen versehen sein. Diese Ausführung der Kammern ermöglicht eine Steigerung der Wärmeabführung und ist beispielsweise von Vorteil für einen Einbau der Hochspannungssäulen in einen mit Öl, Clophen od. dgl. gefüllten Kessel..The peripheral chamber wall of each chamber can expediently have openings be provided. This design of the chambers enables an increase in heat dissipation and is advantageous, for example, for installing the high-voltage pillars in one kettle filled with oil, clophen or the like.
Durch die Ausführung der Kammern ohne Durchbrüche in der peripheren Kammerwand wird eine staubdichte Kapselung der Siliziumzellen und RC-Glieder erhalten.Due to the design of the chambers without openings in the peripheral In the chamber wall, the silicon cells and RC elements are encapsulated in a dust-tight manner.
Ein vorteilhafter Zusammenbau von mehreren Hochspannungssäulen gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Hochspannungssäulen an zwei etwa eine Säulenlänge Abstand voneinander entfernten und mit ihren Hauptflächen zueinander parallel angeordneten Isolierstoffstegen mittels auf den Hauptflächen angebrachten, der elektrischen Serienschaltung der Gleichrichtersäulen dienenden leitenden Schienen gegeneinander versetzt abwechselnd auf der einen und auf der anderen Seite der Isolierstoffstege befestigt sind. Hierzu sind auf jedem Isolierstoffsteg die Schienen so angebracht, daß ihre Enden über die Kanten der Isolierstoffstege überstehen. Das eine Ende einer Hochspannungssäule ist mit dem einen Ende einer auf dem einen Isolierstoffsteg angebrachten Halteschiene verbunden, das andere Ende dieser Hochspannungssäule ist mit dem einen Ende einer auf dem anderen Isolierstoffsteg angebrachten Halteschiene verbunden.An advantageous assembly of several high-voltage columns according to the invention consists in that the high-voltage pillars on two approximately one pillar length Spaced apart and with their main surfaces to each other insulation bars arranged in parallel by means of attached to the main surfaces, the electrical series connection of the rectifier columns serving conductive rails offset against each other alternately on one side and on the other side of the insulating material webs are attached. For this purpose, the rails are attached to each insulating bar in such a way that that their ends protrude over the edges of the insulating webs. One end of one One end of the high-voltage column is attached to one of the insulating material webs Holding rail connected, the other end of this high-voltage column is connected to one Connected to the end of a holding rail attached to the other insulating material web.
Die Halteschiene, die an ihrem einen Ende mit dem Ende der einen Polarität der sich auf einer Seite der beiden Isolierstoffstege befindenden Hochspannungssäule verbunden. ist, ist an ihrem anderen Ende mit dem Ende der 'entgegengesetzten Polarität der einen der beiden benachbarten, sich auf der anderen Seite der beiden Isolierstoffstege befindenden Hochspannungssäulen verbunden. Die Halteschiene, die an ihrem einen Ende mit dem Ende der entgegengesetzten Polarität der sich auf der einen Seite der beiden Isolierstoffstege befindenden Hochspannungssäule verbunden ist, ist an ihrem anderen Ende mit dem Ende der einen Polarität der anderen der beiden benachbarten, sich auf der anderen Seite der beiden Isolierstoffstege befindenden Hochspannungssäulen verbunden.The support rail, which at one end with the end of one polarity the high-voltage column located on one side of the two insulating material webs tied together. is is at its other end with the end of the 'opposite polarity one of the two adjacent ones, located on the other side of the two insulating material webs connected high-voltage pillars. The support rail attached to one of her End with the end of the opposite polarity which is on one side of the is connected to the high-voltage pillar located on the two insulating material webs other end with the end of one polarity of the other of the two neighboring ones, are located on the other side of the two insulating bars tied together.
Der Siliziumgleichrichteraufbau von der Form einer Hochspannungssäule gemäß der Erfindung sowie ein besonders vorteilhafter Zusammenbau von mehreren solchen Hochspannungssäulen wird an Hand der F i g. 1 bis 5 in bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert.The silicon rectifier structure in the shape of a high voltage pillar according to the invention and a particularly advantageous assembly of several such High-voltage pillars is shown on the basis of FIG. 1 to 5 in preferred exemplary embodiments explained.
F i g.1 zeigt in zum Teil schematischer Darstellung eine Hochspannungssäule in Ansicht und Teile von ihr im Schnitt; in F i g. 2 ist in zum Teil schematischer Darstellung eine Kammer in einem Schnitt senkrecht zur Säulenachse gezeichnet.F i g.1 shows a high-voltage column in a partially schematic representation in view and parts of it in section; in Fig. 2 is in part more schematic Representation of a chamber drawn in a section perpendicular to the column axis.
Die Lage des Schnittes ist in F i g.1 durch die strichpunktierte Linie und die Pfeile A angedeutet. Die zylindrischen, flachen Kammern 1 enthalten jeweils zwei Siliziumzellen 2. Jede Kammer 1 besteht aus einem Isolierstück, das einen kreiszylindrischen, die periphere Kammerwand bildenden Teil 3, einen koaxialen vierkantigen, die zentrale Kammerwand bildenden Teil 4 und einen die Kammerwände 3 und 4 verbindenden Isoliersteg 5 in einer Ebene durch die Kammerachse 6 aufweist, und zwei Metalltellern 7. Die Metallteller 7 sind an ihrem äußeren Rand 8 über die kreiszylindrische Kammerwand 3 umgebördelt und liegen an ihrem inneren Rand 9 auf der vierkantigen Kammerwand 4 auf. Auf ihrer Kammerinnenseite sind die Metallteller 7 mit Isolierfolie 10 abgedeckt. Die beiden Metallteller 7 verschließen als Seitenflächen senkrecht zur Kammerachse 6 die Kammer. Der Isoliersteg 5 teilt den Kammerraum in zwei Hälften auf.The position of the cut is shown in FIG. 1 by the dash-dotted line and the arrows A indicated. The cylindrical, flat chambers 1 each contain two silicon cells 2. Each chamber 1 consists of an insulating piece that has a circular cylindrical, the peripheral chamber wall forming part 3, a coaxial square, the central one Chamber wall forming part 4 and an insulating web connecting the chamber walls 3 and 4 5 in a plane through the chamber axis 6, and two metal plates 7. Die Metal plates 7 are on their outer edge 8 over the circular cylindrical chamber wall 3 flanged and lie at their inner edge 9 on the square chamber wall 4 on. On the inside of the chamber, the metal plates 7 are covered with insulating film 10. The two metal plates 7 close as side surfaces perpendicular to the chamber axis 6 the chamber. The insulating bar 5 divides the chamber space into two halves.
In jeder Kammerhälfte ist eine mit RC-Gliedern 11 beschaltete Siliziumzelle 2 angeordnet, die mit der mit RC-Gliedern beschalteten Siliziumzelle 2 der anderen Hälfte in Reihe. geschaltet ist. Der eine Pol der Siliziumzelle 2 in der einen Kammerhälfte ist elektrisch leitend mit dem einen Metallteller der Kammer verbunden und der entgegengesetzte Pol der Siliziumzelle 2 in der anderen Kammerhälfte mit dem anderen Metallteller der Kammer.In each half of the chamber there is a silicon cell connected to RC elements 11 2 arranged with the silicon cell 2 connected to the RC elements of the other Half in series. is switched. One pole of the silicon cell 2 in one half of the chamber is electrically connected to one metal plate of the chamber and the opposite one Pole of silicon cell 2 in the other half of the chamber with the other metal plate the chamber.
Auf einem vierkantigen Isolierstab 12, der einen kleineren, aber mit dem Querschnitt der von der vierkantigen Kammerwand 4 gebildeten vierkantigen Kammerdurchführung senkrecht zur Kammerachse angenähert gleichen Querschnitt senkrecht zur Isolierstabachse 6 aufweist, sind die zylindrischen, flachen, Siliziumzellen und RC-Glieder enthaltenden Kammern 1 und ringförmige, metallische Abstandsscheiben 13 aufgereiht, und zwar so, daß zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Kammern 1 sich eine Abstandsscheibe 13 befindet und jeweils die Seitenfläche der einen Polarität einer Kammer 1 der Seitenfläche der entgegengesetzten Polartität der benachbarten Kammer 1 zugewandt ist. Je eine Feder 14 an den Enden des Isolierstabes 12 drückt die Kammern 1 und Abstandsscheiben 13 aneinander. Eine auf ein metallisches Gewindestück 12 a an jedem Ende des Isolierstabes 12 aufgeschraubte Scheibe 15 bildet für die Federn 14 das Widerlager. An jedem Ende der Hochspannungssäule ist eine die Potentialverteilung begünstigende und über die Feder 14 in elektrischem Kontakt mit dem Metallteller der benachbarten Kammer 1 stehende Metallkappe 16 auf das metallische Gewindestück 12 a des Isolierstabes 12 aufgesetzt.On a square insulating rod 12, which has a smaller, but with the cross-section of the square chamber lead-through formed by the square chamber wall 4 perpendicular to the chamber axis approximately the same cross-section perpendicular to the insulating rod axis 6, are the cylindrical, flat chambers 1 and containing silicon cells and RC elements annular, metallic spacer discs 13 lined up in such a way that a spacer disc 13 is located between every two successive chambers 1 and the side surface of one polarity of one chamber 1 faces the side surface of the opposite polarity of the adjacent chamber 1. A spring 14 at each end of the insulating rod 12 presses the chambers 1 and spacer washers 13 against one another. A washer 15 screwed onto a metallic threaded piece 12 a at each end of the insulating rod 12 forms the abutment for the springs 14. At each end of the high-voltage column, a metal cap 16, which promotes potential distribution and is in electrical contact with the metal plate of the adjacent chamber 1 via the spring 14, is placed on the metal threaded piece 12 a of the insulating rod 12.
F i g. 3 zeigt in zum Teil schematischer Darstellung einen Teil einer Hochspannungssäule gemäß der Erfindung in Ansicht. Diese Hochspannungssäule ist aus Siliziumzellen und gegebenenfalls RC-Glieder enthaltenden Kammern 1 aufgebaut, deren periphere Kammerwand mit Durchbrüchen 17 versehen ist, während die übrigen Teile beispielsweise mit den Teilen der an Hand der F i g. 1 und 2 beschriebenen Hochspannungssäule übereinstimmen.F i g. 3 shows, in a partially schematic representation, a part of a high-voltage column according to the invention in elevation. This high-voltage column is made up of silicon cells and chambers 1 containing RC elements, if necessary, the peripheral chamber wall of which is provided with openings 17 , while the other parts are, for example, with the parts of the components shown in FIGS. 1 and 2 correspond to the high-voltage column described.
Ein vorteilhafter Zusammenbau von mehreren Hochspannungssäulen wird an Hand der F i g. 4 und 5 erläutert, die Ansichten eines solchen Zusammenbaues in zwei zueinander senkrechten Blickrichtungen zeigen.An advantageous assembly of several high-voltage columns is on the basis of FIG. Figures 4 and 5 illustrate the views of such an assembly show in two directions of view that are perpendicular to one another.
Die Hochspannungssäulen 18 sind an zwei etwa eine Säulenlänge Abstand voneinander entfernten und mit ihren Hauptflächen zueinander parallel angeordneten Isolierstoffstegen 19 und 20 mittels elektrisch leitenden Schienen 21 befestigt. Auf den Isolierstoffstegen 19 und 20 sind die Schienen 21 so angebracht, daß sie mit ihren Enden 21 über die Kanten 23 und 24 der Isolierstoffstege 19 und 20 überstehen. Das Ende 25 der einen Polarität einer Hochspannungssäule 181, die sich auf der Seite der Kanten 23 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindet, ist mit dem Ende 26 einer auf dem Isolierstoffsteg 19 angebrachten Halteschiene 211 verbunden. Das Ende 27 der entgegengesetzten Polarität dieser sich auf der Seite der Kante 23 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindenden Hochspannungssäule 181 ist mit . dem Ende 28 einer auf dem Isolierstoffsteg 20 angebrachten Halteschiene 212 verbunden.The high-voltage pillars 18 are spaced about one pillar length at two spaced apart and arranged with their main surfaces parallel to each other Insulating webs 19 and 20 attached by means of electrically conductive rails 21. On the insulating webs 19 and 20, the rails 21 are attached so that they protrude with their ends 21 over the edges 23 and 24 of the insulating webs 19 and 20. The end 25 of one polarity of a high voltage pillar 181, which is on the side of the edges 23 of the insulating webs 19 and 20 is located with the end 26 of a on the insulating web 19 attached holding rail 211 connected. The end of 27 the opposite polarity of this is on the side of the edge 23 of the insulating webs 19 and 20 located high voltage pillar 181 is with. the end 28 one on the Isolierstoffsteg 20 attached retaining rail 212 connected.
Die Halteschiene 211, die an ihrem Ende 26 mit dem Ende 25 der einen Polarität der sich auf der Seite der Kanten 23 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindenden Hochspannungssäule 181 verbunden ist, ist an ihrem anderen Ende 29 mit dem Ende 30 der entgegengesetzten Polarität der benachbarten, sich auf der Seite der Kanten 24 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindenden Hochspannungssäule 182 verbunden. Die Halteschiene 212, die -an ihrem Ende 28 mit dem Ende 27 der entgegengesetzten Polarität der sich auf der Seite der Kanten 23 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindenden Hochspannungssäule 181 verbunden ist, ist an ihrem Ende 31 mit dem Ende 32 der einen Polarität der benachbarten, sich auf der Seite der Kanten 24 der Isolierstoffstege 19 und 20 befindenden Hochspannungssäule 183 verbunden.The holding rail 211, which is connected at its end 26 to the end 25 of one polarity of the high-voltage column 181 located on the side of the edges 23 of the insulating material webs 19 and 20, is at its other end 29 to the end 30 of the opposite polarity of the adjacent one , on the side of the edges 24 of the insulating webs 19 and 20 located high-voltage pillar 182 connected. The holding rail 212, which is connected at its end 28 to the end 27 of the opposite polarity of the high-voltage column 181 located on the side of the edges 23 of the insulating material webs 19 and 20, is at its end 31 to the end 32 of one polarity of the adjacent one , on the side of the edges 24 of the insulating webs 19 and 20 located high-voltage pillar 183 connected.
Claims (5)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEL46074A DE1224840B (en) | 1963-10-12 | 1963-10-12 | High voltage rectifier column with several silicon rectifier cells electrically connected in series |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DEL46074A DE1224840B (en) | 1963-10-12 | 1963-10-12 | High voltage rectifier column with several silicon rectifier cells electrically connected in series |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1224840B true DE1224840B (en) | 1966-09-15 |
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ID=7271436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DEL46074A Pending DE1224840B (en) | 1963-10-12 | 1963-10-12 | High voltage rectifier column with several silicon rectifier cells electrically connected in series |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1224840B (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1614640B1 (en) * | 1967-10-26 | 1971-12-02 | Siemens Ag | RECTIFIER ARRANGEMENT |
| WO1993001649A1 (en) * | 1991-07-11 | 1993-01-21 | Evgeny Aramovich Abramian | High-voltage direct-current generator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1856204U (en) * | 1961-08-30 | 1962-08-09 | C H F Mueller G M B H | SEMICONDUCTOR RECTIFIER, IN PARTICULAR SILICON RECTIFIER FOR HIGH VOLTAGES. |
-
1963
- 1963-10-12 DE DEL46074A patent/DE1224840B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1856204U (en) * | 1961-08-30 | 1962-08-09 | C H F Mueller G M B H | SEMICONDUCTOR RECTIFIER, IN PARTICULAR SILICON RECTIFIER FOR HIGH VOLTAGES. |
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