DE1540600C

DE1540600C - Low inductance cable collector for coaxial cables for use in surge current systems

Info

Publication number: DE1540600C
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl.-Phys. 8501 Großgründlach; Seiffert Helmut 8500 Nürnberg Kühnlein
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1971-11-18

Description

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Für zahlreiche technische Gebiete sind Stoßstrom- Isolationsschicht oder durch ein Isolierrohr elektrischFor numerous technical areas, surge current insulation layers or an insulation tube are electrical

anlagen erforderlich, z. B. bei der Metallumformung voneinander isoliert werden.systems required, e.g. B. isolated from each other during metal forming.

nach dem Hydrospark- bzw. Magneform-Verfahren, Zum Anschluß eines elektrischen Verbrauchers, oder z. B. für plasmaphysikalische Untersuchungen. z. B. eine Spule oder eine Funkenkammer, muß in Im allgemeinen wird eine Stoßstromanlage in mehrere S vielen Fällen der Durchmesser des Kollektors redu-Kondensatorgruppen unterteilt, da die gebräuchlichen ziert werden. Es ist daher zweckmäßig, verbraucher-Lastschalter, wie Ignitrons und triggerbare Funken- seitig am Kollektor Mittel zur Reduzierung des strecken, die bei Normaldruck bzw. Niederdruck be- Durchmessers des Kollektors vorzusehen. Zu diesem trieben werden können, nur einen begrenzten Ent- Zwecke können z. B. die konzentrischen Rohre so ladestrom schalten können. Zur Erzielung einer klei- io ausgeführt sein, daß sie sich in Richtung des Vernen Zuleitungsinduktivität wird jede Kondensator- brauchers kegelförmig verjüngen. Eine andere Möggruppe über mehrere parallel geschaltete Koaxial- hchkeit zur Verringerung des Kabelkollektordurchkabel entladen. Durch die Unterteilung der Stoß- messers besteht darin, daß an den konzentrischen anlage in mehrere Kondensatorgruppen und durch Rohren verbraucherseitig Reduzierplatten angedie Parallelschaltung mehrerer Koaxialkabel pro 15 schraubt werden.according to the Hydrospark or Magneform process, for connecting an electrical consumer, or z. B. for plasma physical examinations. z. B. a coil or a spark chamber must be in In general, an impulse current system will reduce the diameter of the collector in several S many cases divided as the common ones are adorned. It is therefore advisable to use consumer load switches, such as ignitrons and triggerable spark-side on the collector means to reduce the stretch to be provided at normal pressure or low pressure. Diameter of the collector. To this can be driven, only a limited Ent- purposes can z. B. the concentric tubes like this can switch charging current. In order to achieve a klei- io, it must be carried out in the direction of the Vernen The feed line inductance will taper conically for every capacitor user. Another possibility group via several parallel-connected coaxial lines to reduce the amount of cable collector through-cable unload. Because of the subdivision of the push knives, there is the fact that the concentric system in several condenser groups and reducing plates on the consumer side through pipes Parallel connection of several coaxial cables per 15 can be screwed.

Kondensatorgruppe ergibt sich eine Vielzahl von Ent- . An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausladekabeln, die in bekannter Weise durch einen führungsbeispiele wird die Erfindung noch näher er-Kabelkollektor vereinigt werden. An den Kabelkol- läutert. Es zeigtCapacitor group results in a variety of de-. Using the unloading cables shown in the drawing, in a known manner by a management example, the invention is even closer to he cable collector be united. To the Kabelkoläutert. It shows

lektor wird die Last der Stoßstromanlage, z. B. beim Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Platten-lektor is the load of the surge current system, z. B. in Fig. 1 in a schematic representation of a plate

Hydrospark-Verfahren die Anordnung zur Erzeu- 20 kollektor bekannter Bauart,Hydrospark process the arrangement for generating 20 collectors of known design,

gung des Hochenergiefunkens und z. B. beim Magne- F i g. 2 in schematischer Darstellung einen Kabelform-Verfahren die Arbeitsspule, angeschlossen. Die kollektor gemäß der Erfindung,
bisher gebräuchlichen Kabelkollektoren für Stoß- F i g. 3 einen Kabelkollektor gemäß der Erfindung, stromanlagen bestehen aus zwei Platten, die einen der sich kegelförmig verjüngt,
geringen Abstand zueinander besitzen und gegen- 35 F i g. 4 die Darstellung eines Kabelkollektors geeinander isoliert sind. Die Außenleiter der Koaxial- maß der Erfindung mit Reduzierplätten im Schnitt kabel werden mit der einen Platte verbunden, die mit einer Magneformspule als elektrischen Ver-Innenleiter mit der anderen. Da jeder Kabelanschluß braucher.generation of high energy spark and z. B. the Magne- F i g. 2 in a schematic representation of a cable form process, the work coil, connected. The collector according to the invention,
previously used cable collectors for shock F i g. 3 a cable collector according to the invention, power systems consist of two plates, one of which tapers conically,
have a small distance from one another and compared to 35 F i g. 4 the illustration of a cable collector are isolated from one another. The outer conductor of the coaxial dimension of the invention with reducing plates in the section cable are connected to one plate, the one with a magnetic coil as an electrical internal conductor to the other. Since every cable connection is a consumer.

einen gewissen Platzbedarf beansprucht, besitzt ein In Fig. 1 ist ein Plattenkabelkollektor bekannter Plattenkollektor bei Anschluß vieler Entladekabel in 30 Bauart für Stoßstromanlagen dargestellt. Mit 11 sind Richtung der Plattenebene erhebliche Abmessungen; die Platten, die aus einem elektrisch leitenden Maso hat z. B. ein Kollektor für dreißig Koaxialkabel terial bestehen, mit 12 eine Isolationsschicht, mit 13 eine Breite von etwa 1,5 m. Zum Anschluß der Last die Koaxialkabel, mit 14 der Anschluß für die Kabelverjüngt sich der Plattenkollektor nach vorn. Als außenleiter, mit 15 der Anschluß für die Kabelinnenbesonders nachteilig hat sich bei diesen Plättenkol- 35 leiter und mit 16 der Anschluß für den elektrischen lektoren erwiesen, daß sich die beiden Platten bei Verbraucher bezeichnet.takes up a certain amount of space, has a In Fig. 1, a plate cable collector is known Plate collector shown with connection of many discharge cables in 30 design for surge current systems. At 11 are Direction of the plane of the plate considerable dimensions; the panels, which are made of an electrically conductive maso has z. B. a collector for thirty coaxial cables exist material, with 12 an insulation layer, with 13 a width of about 1.5 m. The coaxial cable is used to connect the load, and the connection for the cable is tapered at 14 the plate collector to the front. As an outer conductor, with 15 the connection for the inside of the cables The disadvantage of this plate collector 35 and 16 of the connection for the electrical Editors have shown that the two plates are known to consumers.

einer Entladung abstoßen. Die dabei auftretenden F i g. 2 zeigt in einer schematischen Darstellungrepel a discharge. The F i g. 2 shows in a schematic representation

Kräfte müssen durch zusätzliche Verschraubungen einen Kabelkollektor gemäß der Erfindung. Mit 21Forces must through additional screw connections a cable collector according to the invention. At 21

bzw. durch Aufsetzen von Gewichten aufgefangen und 22 sind die konzentrisch angeordneten Rohreor by putting on weights and 22 are the concentrically arranged tubes

werden. 40 aus elektrisch leitendem Material bezeichnet. Daswill. 40 denoted from electrically conductive material. The

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Rohr 21 ist das äußere Rohr und das Rohr 22 dasThe present invention relates to a tube 21 is the outer tube and the tube 22 is the

induktivitätsarmen Kabelkollektor für Koaxialkabel,. innere Rohr. Mit 23 sind die Koaxialkabel gekenn-low inductance cable collector for coaxial cables. inner tube. The coaxial cables are marked with 23

der die oben bezeichneten Nachteile nicht aufweist. zeichnet. Die Bezugsziffer 24 bezeichnet den An-which does not have the disadvantages mentioned above. draws. The reference number 24 denotes the

Erfindungsgemäß sind zwei Rohre aus elektrisch Schluß für die Kabelaußenleiter und die BezugszifferAccording to the invention, two pipes are electrically closed for the outer cable conductor and the reference number

leitendem Material konzentrisch angeordnet und ge- 45 25 den Anschluß für den Kabelinnenleiter. Zwischenconductive material arranged concentrically and the connection for the cable inner conductor. Between

geneinander elektrisch isoliert. Die Stirnflächen an den beiden Rohren 21 und 22 befindet sich die Iso-electrically isolated from each other. The end faces on the two tubes 21 and 22 are the iso-

der einen Seite der Rohre sind mit Anschlußvorrich- lation 26. Bei 27 ist der elektrische Verbraucher an-one side of the pipes are equipped with a connection device 26. At 27 the electrical consumer is connected.

tungen für die Kabelaußen- bzw. -innenleiter ver- geschlossen, und zwar zwischen dem äußeren undlines for the cable outer and inner conductors closed, between the outer and

sehen. An den gegenüberliegenden Stirnflächen sind inneren Rohr. Die Rohre können z. B. aus handels-see. On the opposite end faces are inner tubes. The tubes can, for. B. from commercial

Vorrichtungen zum Anschluß eines elektrischen Ver- 50 üblichem Werkzeugstahl bestehen. Als Isolation sindThere are devices for connecting an electrical standard tool steel. As isolation are

brauchers vorgesehen. z. B. Polyäthylene zu verwenden.provided by the user. z. B. to use polyethylene.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Kabelkollek- In Fig. 3 ist in einer schematischen Darstellung tors besteht darin, daß er kleinere räumliche Abmes- ein Kabelkollektor gemäß der Erfindung dargestellt, sungen bei gleicher Anzahl von Entladekabeln auf- der sich in Richtung des elektrischen Verbrauchers weist und eine größere mechanische Stabilität bei 55 kegelförmig verjüngt. Mit 31 und 32 sind die kongeringerem Materialaufwand besitzt. Hieraus folgt, zentrisch angeordneten Rohre aus elektrisch leitendaß der erfindungsgemäße Kabelkollektor beweg- dem Material bezeichnet, die sich kegelförmig verlicher ist als der bekannte Plattenkollektor und außer- jungen. Die Bezugsziffer 33 kennzeichnet die Koaxialdem einen einfacheren Anschluß des elektrischen kabel, deren Außenleiter bei 34 und deren Innenleiter Verbrauchers ermöglicht. Als elektrischer Verbrau- 60 bei 35 an die konzentrischen Rohre 31 und 32 ancher kann z. B. eine koaxial aufgebaute Arbeitsspule, geschlossen sind. Die konzentrischen Rohre sind wie sie bei der elektrodynamischen Metallumformung durch die Isolation 36 elektrisch gegeneinander iso-(Magneform) gebräuchlich ist, vorgesehen sein oder liert. Bei 37 ist der elektrische Verbraucher dargeeine Hydrospark-Funkenkammer mit kleiner Induk- stellt, der z. B. eine Hydrospark-Funkenkammer sein tivität. Weiterhin lassen sich die Induktivität und 65 kann.The advantage of the cable collector according to the invention is shown in FIG. 3 in a schematic representation tors is that it has smaller spatial dimensions shown a cable collector according to the invention, Solutions with the same number of discharge cables pointing towards the electrical consumer has and a greater mechanical stability at 55 tapered conically. At 31 and 32, the Congregation is smaller Owns material costs. From this it follows, centrally arranged tubes made of electrically conductive the cable collector according to the invention refers to moving material which is conical is known as the plate collector and extra-young. The reference number 33 denotes the coaxial dem a simpler connection of the electrical cable, its outer conductor at 34 and its inner conductor Consumer enables. As electrical consumers 60 at 35 to the concentric tubes 31 and 32 anchors can e.g. B. a coaxially constructed work coil are closed. The concentric tubes are as they are electrically iso- (Magneform) from each other in electrodynamic metal forming through the insulation 36 is common, provided or lined. At 37, the electrical consumer is shown Hydrospark spark chamber with a small induction, which z. B. be a Hydrospark spark chamber activity. Furthermore, the inductance and 65 can.

Festigkeit eines Kabelkollektors gemäß der Erfindung In F i g. 4 ist im Schnitt ein erfindungsgemäßerStrength of a cable collector according to the invention. 4 is a section according to the invention

einfacher berechnen. Kabelkollektor mit Reduzierplatten und einer Ma-calculate easier. Cable collector with reducing plates and a

Die konzentrischen Rohre können z. B. durch eine gneformspule als elektrischem Verbraucher darge-The concentric tubes can, for. B. represented by a magnetic coil as an electrical consumer

stellt. Mit 41 und 42 sind die konzentrisch zueinander angeordneten Rohre aus elektrisch leitendem Material bezeichnet. 41 zeigt das Innenrohr und 42 das Außenrohr. Die Bezugsziffer 43 kennzeichnet eines der Koaxialkabel. Mit 44 sind die Anschlüsse für die Kabelaußenleiter und mit 45 die Anschlüsse für die Innenleiter der Koaxialkabel gekennzeichnet. Zwischen dem Innen- und Außenrohr 41 und 42 ist eine Isolierschicht 46, die z. B. aus einem Isolierrohr bestehen kann, angebracht. Durch die äußere Reduzierplatte 47 und die innere Reduzierplatte 48 wird der Durchmesser des Kabelkollektors dem Durchmesser der Magneformspule 49 angepaßt. Mit 410 ist die Wicklung der Magneformspule, mit 411 der Außenleiter der Spule, mit 412 der Innenleiter der Spule, mit 413 ein Isolator, mit 414 ein Feldkonzentrator bezeichnet. Die Magneformspule wird durch die Überwurfmutter 415 an den Reduzierplatten befestigt. Mit 416 sind Zugentlastungsschellen, mit 417 Spannschellen, mit 418 ein Befestigungsring, mit 419 ein Traggestell, mit 420 Befestigungsplatten und mit 421 eine Isolationsschicht zwischen der äußeren und inneren Reduzierplatte bezeichnet.represents. With 41 and 42 the concentrically arranged tubes are made of electrically conductive Material referred to. 41 shows the inner tube and 42 the outer tube. The reference number 43 denotes one of the coaxial cables. 44 are the connections for the outer cable conductors and 45 are the connections marked for the inner conductors of the coaxial cables. Between the inner and outer tubes 41 and 42 is an insulating layer 46, e.g. B. may consist of an insulating tube attached. Through the outer reducing plate 47 and the inner reducer plate 48, the diameter of the cable collector becomes the diameter the magnetic coil 49 adapted. With 410 the winding of the magnetic coil, with 411 the Outer conductor of the coil, with 412 the inner conductor of the coil, with 413 an insulator, with 414 a field concentrator designated. The magnetic coil is fastened to the reducing plates by the union nut 415. With 416 are strain relief clips, with 417 tension clips, with 418 a fastening ring, with 419 a support frame, with 420 mounting plates and with 421 an insulation layer between the outer and called inner reduction plate.

Das Innen- und Außenrohr 41 bzw. 42 besteht z. B. aus Kesselblech, ebenso die innere und äußere Reduzierplatte 47 bzw. 48. Die Isolationsschicht 46 kann z. B. aus einer Polyäthylenfolie und die Isolationsschicht 421 ζ. Β. aus einem Gießharz bestehen.The inner and outer tube 41 and 42, respectively, consists, for. B. from boiler plate, as well as the inner and outer Reducing plate 47 or 48. The insulation layer 46 can, for. B. from a polyethylene film and the insulation layer 421 ζ. Β. consist of a casting resin.

Der koaxiale Kabelkollektor kann ebenso in Stoßstromanlagen mit Flachbandleitern Anwendung finden, wenn beispielsweise die mit den positiven bzw. negativen Anschlüssen der Stoßstrombatterie verbundenen Metallbänder des Flachleiters mit dem Außenbzw. Innenrohr 41 bzw. 42 verbunden wird, oder umgekehrt. Die Vorzüge des erfindungsgemäßen Kabelkollektors bleiben dabei unverändert.The coaxial cable collector can also be used in impulse current systems with ribbon conductors, for example if those connected to the positive and negative terminals of the surge battery, respectively Metal strips of the flat conductor with the outer or Inner tube 41 or 42 is connected, or vice versa. The advantages of the cable collector according to the invention remain unchanged.

Claims

Patent claims:

1. Low inductance cable collector for coaxial cables for use in surge current systems, characterized in that two tubes made of electrically conductive material are concentric are arranged and electrically isolated from one another, that the end faces on the one Side of the pipes are provided with connection devices for the cable outer and inner conductors and that on the opposite end faces devices for connecting an electrical Consumers are provided.

2. Cable collector according to claim 1, characterized in that the concentric tubes are electrically isolated from one another by an insulating layer made of polyethylene.

3. Cable collector according to claim 1, characterized in that a for electrical insulation Isolation tube is provided.

4. Cable collector according to one of claims 1 to 3, characterized in that the consumer side means for reducing the diameter of the collector are provided on the collector.

5. Cable collector according to claim 4, characterized in that the concentric Taper tubes conically.

6. Cable collector according to claim 4, characterized in that reducing plates are provided are.

1 sheet of drawings