DE1563290A1

DE1563290A1 - Generator zur Erzeugung hoher Gleichspannungen

Info

Publication number: DE1563290A1
Application number: DE19661563290
Authority: DE
Inventors: Alfred Kuntke
Original assignee: MUELLER C H F GmbH
Current assignee: MUELLER C H F GmbH
Priority date: 1966-11-19
Filing date: 1966-11-19
Publication date: 1970-11-26

Description

"Generator zur Erzeugung hoher Gleichspannungen11 Die Erfindung betrifft einen Generator zur Erzeugung hoher Gleichspannungen von etwa Z50 kV bis 600 kV, wie sie für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung von besonders dicken Metallwänden und dergleichen benötigt werden. Da solche Generatoren mit den zugehörigen Röntgenstrahlern u.a. auch auf Werften, Flughäfen usw. eingesetzt werdeng wobei ihr Standort oft verändert werden muß, kommt es entscheidend auf geringes Gewicht und leichte Beweglichkeit der Anlage an.
Bei Röntgenapparaten für diagnostische Zwecke - bei denen die maximale Spannung üblicherweise nicht mehr als 150 kV beträgt - wird der Röntgenstrahler bekanntlich von der gleichgerichteten Sekundärspannung eines Hochspannungstransformators gespeist.
Diese Art der Hochspannungserzeugung ist für Apparate zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mit Spannungen zwischen 250 kV und 600 kV ungünstig, weil dazu der Hochspannungstransformator für derart hohe Spannungen ausgelegt werden müßte. Dabei würden zum einen beträchtliche Schwierigkeiten bei der Isolierung der Hochspannung führenden Sekundärwicklung gegen den aui Massepotential.befindlichen Transformatorkern auftreten, zum ande:#en hätte ein solcher Transformator ein erhebliches Gewichtt da sich der Transformator zum .Abführen der beim Betrieb entstehenden Verlustwärme in einem mit Transformatorenöl gefüllten Behälter befindet und da - zum Erreichen der nötigen Durchschlagfestigkeit - die Behälterabmessungen mit der maximal zu erzeugenden Spannung steigen, erhöht sich auch das Gewicht der Ölfüllung andererseits erhöht sich das Gewicht durch den größeren Kernquerschnitt und/oder den größeren Kupferquerschnitt.
Es sind weiterhin sogenannte Eintankapparate be'kanntg bei denen Röntgenstrahler und Hochspannungstransformator im.gleichen Behälter montiert sind. Bei solchen Apparaten kann die Lage des Strahlers nur unter Zuhilfenahme eines elektromotorisehen Aufzugs oder dergleichen verändert werden; im,übrigen weisen solche Eintankapparate aus den bereits erwähnten,Gründen die gleichen Mängel auf wie die zuvor beschriebene Anlage. Bei der Erfindung werden die geschilderten Mängel weitgehend vermieden. Ausgehend von einem Hochspannungstransformator - der aber nur für einen Bruchteil der für den Strahler benötigten Spannung ausgelegt ist - mit nachgeschalteter, an sich bekannter Vervielfacherschaltung sind dabei erfindungsgemäß Hochspannungstransformator und Vervielfacherschaltung(en) in getrennten Behältern untergebracht, wobei der (die) Behälter für die Vervielfacherschaltung(en) mit Isoliergas gefüllt ist (sind).
Die Erfindung und die mit ihr verbundenen Vorteile werden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Hochspannungserzeugers für 500 kV mit angeschlossenem Röntgenstrahler dar. Der Hochspannungstransformator A liefert dabei eine sekundäre Scheitelspannung von 75 kV9 die auf die Eingänge-der in Behältern B + bzw. untergebrachten Vervielfacherschaltungen V + bzw. V# gegeben wird. Derartige Vervielfacherschaltungen sind dem Fachmann bekannt. Die Behälter B + 9 B" und A sind geerdet.
Im Ausführungsbeispiel tritt am Ausgang der Vervielfacherschaltungen bei Leerlauf jeweils eine Spannung auf, die etwa viermal so groß ist wie die Amplitude der Sekundärspannung, also 4 x 75 kV = 300 kV. Durch die unterschiedliche Polung der vorzugsweise aus Halbleitermaterial, insbesondere Siliziumt bestehenden Hochspannungsgleichrichter ergibt sich an der einen Ausgangsklemme ein positives Potential (V+), während an der anderen Ausgangsklemme ein gegen Erde n - egatives Potential auftritt. Die Spannung zwischen den beiden Ausgangsklemmen U =*2 x 300 kV = 600 kV erniedrigt sich allerdings auf 500 kV, wenn der Ausgang durch Anschluß des Röntgenstrahlers belastet wird. Außerdem sind noch an sich-bekannte Dämpfungswiderstände vorgesehen, die bei Vakuumstörung innerhalb der Röntgenröhre einen übermäßigen Anstieg des Stromes verhindern sollen; sie können auch im Röntgenstrahler C angebracht sein. Wichtig ist, daß Hochspannungstransformator und Vervielfacherschaltung(en) in getrennten Behältern untergebracht sind. Dadurch wird erreicht, daß der Transformatorbehälter wegen der relativ niedrigen zu übertragenden Spannung nur kleine Abmessungen zu haben braucht, so daß auch sein Gewicht mit Ölfüllung-klein bleibt. Dafür müssen die Behälter B+ und B- für die Vervielfacherschaltungen mit Rücksicht auf die Durchschlagsfestigkeit größer sein; da diese aber wegen der geringfügigen Erwärmung der Halbleitergleichrichterelemente mit Isoliergas vorzugsweise SF6 - gefüllt werden könneng wirken sich deren Abmessungen auf das Gewicht kaum aus. Das Gesamtgewicht der Behälter A, B + 9 B- ist jedenfalls no'ch wesentlich niedriger als das eines Hochspannungstransformators für 500 kV.

Claims

Pate ntansprucht Generator zur Erzeugung hoher Gleichspannung, insbesondere fÜr Röntgenapparate für die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung, bei dem die Spannung eines Hochspannungstransformators, durch Vervielfacherschaltung(en) vervielfacht wirdy dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungstransformator (A) und die Vervielfacherschaltung(en) (V+q r) in getrennten Behältern (A'# B +v B7) untergebracht eindg wobei der Behälter für die Vervielfachersohaltung(en) mit Isoliergas gefüllt ist.