-
Sendeanlage mit einer bei Sperrversagen der Senderöhre wirksam werdenden
Schutzvorrichtung Als Senderöhre für Großsender (Nachrichten- und Industriesender
z. B. für Hochfrequenz-Induktionsheizung) werden Hochvakuumröhren mit einer Betriebsgleichspannung
von etwa 6 bis 20 kV verwendet. Derartige Röhren können aus bisher ungeklärten Gründen
kurzzeitig ihre Sperrfähigkeit verlieren; dies bedeutet für die speisende Gleichrichteranlage
Kurzschluß und für die Röhre die Gefahr der Zerstörung. Bisher wird die Sendeanlage
dadurch geschützt, daß der Glättungskondensator des speisenden Gleichrichters oder
die Senderöhre durch eine parallelgeschaltete Funkenstrecke kurzgeschlossen und
der Gleichrichtertransformator primärseitig abgeschaltet wird. Dadurch werden auch
die vom Gleichrichtertransformator gespeisten Hilfseinrichtungen, z. B. Modulationsschaltungen,
und etwa an denselben Gleichrichter angeschlossene weitere Senderöhren außer Betrieb
gesetzt. Das Wiedereinschalten der Anlage bedingt dabei einen erheblichen Zeitverlust.
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sendeanlage, bei der eine Hochspannungs-Senderöhre
aus einem Gleichrichter mit Glättungskondensator gespeist wird und Mittel vorgesehen
sind, bei einem Sperrversagen der Senderöhre durch Zündung einer Funkenstrecke eine
Entladung des Glättungskondensators herbeizuführen. Sie besteht darin, daß in Reihe
mit der Senderöhre ein Schnelltrenner liegt, dessen Ausschaltkommando zeitlich mit
der Zündung der Funkenstrecke gekoppelt ist, daß ferner in Reihe mit der Funkenstrecke
ein weiterer Kondensator liegt und daß zwischen diesem Kondensator und dem Glättungskondensator
eine in Reihe mit der Senderöhre liegende, gleichstromvormagnetisierte Sättigungsdrossel
angeordnet ist, die während der CSffnung des Schnelltrenners den Entladestrom des
Glättungskondensators begrenzt. Wie in folgenden gezeigt wird, ermöglicht es die
Erfindung, die kranke Röhre selektiv abzuschalten, wodurch eine primäre Abschaltung
der Anlage entbehrlich wird.
-
Als Schnelltrenner ist ein an sich gebräuchlicher, magnetisch gesteuerter
Schalter geeignet, der z. B. in einigen Millisekunden eine <Öffnungsdistanz von
etwa 1 cm erreicht. Mit Vorteil liegt in Reihe mit der Senderöhre ein Impulswandler,
der bei einem überstrom der Senderöhre sowohl den Zündimpuls der Funkenstrecke wie
das Ausschaltkommando des Sefinelltrenners liefert. In besonderen Fällen kann es
von Vorteil sein, den weiteren Kondensator, der während der (Öffnung des Schnelltrenners
den Entladestrom des Glättungskondensators aufnimmt, zwischen zwei Funkenstrecken
anzuordnen; durch die er betriebsmäßig völlig vom Potential der Anlage getrennt
ist.
-
Die F i g. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
In F i g. 1 ist mit 1 die Senderöhre bezeichnet. Sie wird aus einem
Netz R, S, T über einen Transformator 2 und einen Gleichrichter 3 gespeist; auf
der Primärseite des Transformators liegt der Netzschalter 4. Mit 5 ist eine Glättungsinduktivität,
mit 6 ein Glättungskondensator bezeichnet.
-
Parallel zu dem Glättungskondensator 6 liegt ein weiterer Kondensator
10, der durch einen hochohmigen Entladewiderstand 11 überbrückt ist. Beiderseits
des Kondensators 10 ist je eine Funkenstrecke 12 bzw. 13 angeordnet, die durch zugeordnete
Hilfsfunkenstrecken 12 a und 13 a vorionisiert und damit gezündet werden können.
-
Zwischen dem Glättungskondensator 6 und dem Kondensator 10 liegt -
in Reihe mit der Senderöhre 1 - eine sättigungsfähige Drosselspule 7, die über eine
Wicklung 8 mit Gleichstrom so vormagnetisiert ist, daß sie bei normalem Betrieb
des Senders gesättigt ist und bei einem Überstrom, etwa in Höhe des 2- bis 5fachen
Betriebsstromes, entsättigt wird.
-
In Reihe mit der Senderöhre 1 liegt ein Schnelltrenner 15, der magnetisch
durch eine Ausschaltwicklung 16 und eine Einschaltwicklung 17 betätigt werden kann.
Im Zuge dieser Reihenschaltung liegt ferner ein Impulswandler 18, an dessen Sekundärwicklung
19 die Ausschaltwicklung 16 angeschlossen ist. Eine weitere Sekundärwicklung
20 liefert den Zündimpuls für die Hilfsfunkenstrecken 12 a und 13 a. Der
Impulswandler 18 ist durch eine Wicklung 21 ebenfalls mit Gleichstrom so vormagnetisiert,
daß er sich bei betriebsmäßiger Belastung durch den Strom der Senderöhre 1 im Sättigungszustand
befindet und
sich bei einem Überstrom entsättigt. Die Gleichstrom-Vormagnetisierung
des Impulswandlers 18 ist jedoch so bemessen, daß sich der Impulswandler
18 bei ansteigendem Anodenstrom der Senderöhre 1 früher entsättigt als die
Drosselspule 7.
-
Die Wirkungsweise der in F i g. 7 dargestellten Schaltungsanordnung
ist folgende: Wenn die Senderöhre 1 ihre Sperrfähigkeit verliert, sucht sich der
Glättungskondensator 6 über die Senderöhre 1 zu entladen. Sobald die Erregung des
Impulswandlers 18 die an der Wicklung 21 eingestellte Vorerregung überschreitet,
liefert die Wicklung 19 einen Ausschaltimpuls an die Ausschaltwicklung 16 des Schnelltrenners
15, der sich daraufhin zu öffnen beginnt. Gleichzeitig werden die Hilfsfunkenstrecken
12 a und 13 a durch einen an der Wicklung 20 erzeugten Spannungsimpuls gezündet,
worauf auch die Hauptfunkenstrecken 12 und 13 zünden. Am Schnelltrenner 15 entstehen
zwei Lichtbögen, die, wenn der Schnelltrenner eine öffnungsweite von etwa 1 cm erreicht
hat, einen Spannungsabfall von etwa 100 bis 200 V bewirken. Die beiden Funkenstrecken
12 und 13 haben demgegenüber nur einen Spannungsabfall von etwa je 20 V; der Entladestrom
des Glättungskorlensators kommutiert daher von der Senderöhre 1 auf den Parallelweg
über den Kondensator 10. Infolgedessen geht die Spannung an der Reihenschaltung
des Schnelltrenners 15 und der Senderöhre 1 auf die Spannung der Funkenstrecken
12 und 13 zurück, so daß die Lichtbögen des Schalters 15 erlöschen; damit ist die
Senderöhre 1 vom Gleichrichter abgetrennt.
-
Während dieses Vorganges wird der Entladestrom des Glättungskondensators
6, durch den der Kondensator 10 aufgeladen wird, durch die sättigungsfähige
Drosselspule 7 auf ein kleines Mehrfaches des normalen Betriebsstromes der Anlage
begrenzt. Durch ausreichende Bemessung der Kapazität des Kondensators 10 läßt sich
erreichen, daß die Spannung dieses Kondensators zuzüglich der Brennspannung der
Funkenstrecken 12 und 13 stets niedriger bleibt als die Lichtbogenspannung am Schnelltrenner
15, so daß das Erlöschen der Lichtbögen des Schnelltrenners gewährleistet ist.
-
Die Spannungszeitfläche der Drosselspule 7 ist so bemessen, daß diese
Drosselspule bis zum Abschluß der Kommutierung, d. h. bis zum Erlöschen der Schaltlichtbögen
des Schnelltrenners 15, nicht wieder in die Sättigung gelangt; die Drosselspule
7 nimmt daher während der Kommutierung praktisch die gesamte Spannung des Gleichrichters
3 auf.
-
Nach Abschaltung der Senderöhre 1 durch den Schnelltrenner 15 gelangt
die Drosselspule 7 wieder in den Sättigungszustand, so daß nunmehr die Rufladung
des Kondensators 10 über die Funkenstrecken 12 und 13 in kurzer Zeit ein Maximum
erreicht, worauf die Funkenstrecken erlöschen. Danach entlädt sich der Kondensator
10 relativ langsam über den Widerstand 11.
-
In der Regel gewinnt die Senderöhre 1 nach Abschaltung in kurzer Zeit
ihre Sperrfähigkeit wieder; der Schalter 15 kann daher, z. B. mittels einer
selbsttätigen Zeitsteuerung, nach wenigen Zehntelsekunden über die Einschaltwicklung
17 wieder geschlossen werden. Die Anlage ist damit wieder in Betrieb, ohne daß der
Netzschalter 4 betätigt werden mußte. Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g 2 sind
entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in F i g. 1. Die
Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch,
daß der Kondensator 10 mit den Funkenstrecken 12 und 13 nicht parallel zum Glättungskondensator
6, sondern parallel zum Schnelltrenner 15 liegt. Das hat zur Folge, daß der gesamte
Entladestrom des Glättungskondensators 6 über die Senderöhre 1 fließt. Das ist jedoch
unschädlich; es kommt lediglich darauf an, daß eine weitere Dauerbelastung der Senderöhre
1 nach Öffnung des Schnelltrenners 15 und Erlöschen der Funkenstrecken 12 und 13
verhindert ist. Im übrigen ist die Wirkungsweise die gleiche wie bei der Ausführungsform
nach F i g. 1; insbesondere hat auch hier die sättigungsfähige Drosselspule 7 die
Aufgabe, bis zum Erlöschen der Schaltlichtbögen des Schnelltrenners 15 den Entladestrom
des Glättungskondensators 6 zu begrenzen und die Spannung des Gleichrichters 3 aufzunehmen.
-
Bei beiden Ausführungsbeispielen können die Impulse zur Öffnung des
Schnelltrenners 15 sowie zur Zündung der Funkenstrecken 12 und 13 auch an
Sekundärwicklungen der sättigungsfähigen Drosselspule 7 abgenommen werden, so daß
ein besonderer Impulswandler 18 entfällt. In der Regel kann man auch mit einer Funkenstrecke
12 statt der beiden Funkenstrecken 12 und 13 auskommen.