DE1613901C - Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stoßwellen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrstufigen Stoßspannung der zugeordneten Stufe liegen. Die er-Stoßspamuingsgenerator zur Erzeugung abgeschnitte- findungsgemäß aufgebauten mehrstufigen Stoßspanner Stoßwellen, dessen einzelne Stufen mindestens aus nungsgeneratoren sind insbesondere geeignet für die einer Stoßkapazität und einer Schaltfunkenstrecke Erzeugung abgeschnittener Stoßwellen höchster bestehen. 5 Spannung sowie der Erzeugung stirnabgeschnittener

Es ist bekannt, zur Erzeugung abgeschnittener Stoßwellen.

Stoßwellen am Ausgang des Generators eine Ab- Um die Erzeugung unterschiedlich hoher Stoßschneidefunkenstrecke anzuordnen, deren Zündung spannungen bequem zu ermöglichen, können sowohl mittels eines Steuerimpulses erzwungen wird. Als die Schaltfunkenstrecken als auch die Abschneide-Abschneidefunkenstrecken werden sowohl einfache io funkenstrecken mit mechanischen Mitteln in ihrer Kugelfunkenstrecken, entladungsgesteuerte Kugel- Schlagweite verstellbar ausgeführt sein. Dabei ist es funkenstrecken oder auch Dreielektrodenfunken- besonders vorteilhaft, die Schaltfunkenstrecken und strecken verwendet (deutsche Patentschrift 967 112, die Abschneidefunkenstrecken gemeinsam oder wahldeutsche Auslegeschrift 1 018 144). weise mittels ein und desselben Antriebes zu ver-Diese Einrichtungen sind in der Lage, bis zu Stoß- i₅ stellen. Um den Zündzeitpunkt genau einzuhalten, spannungen von etwa 1 MV mit einer Streuung der und zwar Realisierung der vorgegebenen Ab-Abschneidezeit von = ±0,1 μβ hinreichend sicher schneidezeit, können eine oder mehrere der Schaltzu arbeiten. Lediglich bei positiven Stoßspannungen funkenstrecken und/oder der Abschneidefunkenist die entladungsgesteuerte Kugelfunkenstrecke be- strecken vorzugsweise erdseitige Funkenstrecken reits ab 800 kV nicht mehr betriebssicher. Beim 20 steuerbar ausgeführt sein. Zum Zwecke der Einhal-Abschneiden höherer Stoßspannungen ergibt sich tung einer vorgegebenen Abschneidezeit ist eine j jedoch infolge der großen Schlagweite der Auslöseeinrichtung vorteilhaft, bei der als Signal für ! Abschneidefunkenstrecken, daß der Spannungs- die Anregung der Abschneidefunkenstrecken das r\ Zusammenbruch nicht plötzlich erfolgt, sondern daß Signal zur Anregung der Schaltfunkenstrecken ver- "] nach anfänglichem geringem Absinken der Span- 25 wendet und dieses über eine Verzögerungsleitung nung eine gewisse Zeitdauer die Spannung nicht geführt oder das Signal für die Anregung der Abweiter abklingt. Dabei ist die Verweilzeit um so schneidefunkenstrecken vom Ansprechen der Schalt- | größer, je größer die Schlagweite der Abschneide- funkenstrecken abgeleitet wird. Für die Merkmale : funkenstrecke ist. Infolgedessen erhöht sich auch die der Unteransprüche wird Schutz nur in Verbindung j Abschneidezeit für die Stoßspannungswelle. 30 mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 begehrt. ^; Diesen Nachteil kann man bekanntlich dadurch An Hand einer Zeichnung soll nachstehend die · vermeiden, daß man die Abschneidefunkenstrecke Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert als Vielfachfunkenstrecke aufbaut. Bei einer be- werden.

kannten Ausführung (österreichische Patentschrift Stoßkondensatoren 1 werden in bekannter Weise 244 444) ist dabei die Vielfachfunkenstrecke derart 35 von einem Ladegleichrichter 2 über Ladewiderunterteilt, daß auf die einzelnen Funkenstrecken stände 3 aufgeladen. Den Stoßkondensatoren 1 paretwa 50 kV entfallen. Da diese Vielfachfunken- _an_ei liegen Schaltfunkenstrecken 4 und Entladestrecke an der gesamten Hochspannung liegt, müssen widerstände 5. Die Schaltfunkenstrecken 4 sind außerdie einzelnen Funkenstrecken über ohmsche Wider- dem über Dämpfungswiderstände 6 mit dem Stoßstände in ihrem Potential zwangsgesteuert sein. Ins- _4o kondensator der jeweils nächsten Stufe bzw. einem besondere bei Stoßspannungsanlagen höherer Span- Belastungskondensator 8 und einem Prüfling 9 vernung führt dies zu einem erheblichen Aufwand. bunden. Zur Erzeugung von abgeschnittenen Stoß-Außerdem erfordert eine solche Ausführung insbe- wellen sind Abschneidefunkenstrecken 7 parallel zur sondere wegen der Gewährleistung der linearen Reihenschaltung von Ladewiderstand 5 und Dämp- ;₍ j Spannungsaufteilung längs der Vielfachfunken- ₄₅ fungswiderstand 6 jeder einzelnen Stufe geschaltet. '*-i strecke einen erheblichen Platz im Hochspannungs- Die Schaltfunkenstrecken 4 und die Abschneideprüffeld. Ferner ist die notwendige Anpassung der funkenstrecken 7 der erdseitigen Stufe weisen je eine Anzahl der notwendigen Teilfunkenstrecken an die Reizelektrode auf und werden von nicht dargestellabzuschneidende Stoßspannung beschwerlich und es ten Auslöseeinrichtungen beeinflußt. Der Stoßerscheint die Anwendung von Vielfachfunkenstrecken 50 generator arbeitet auf den Belastungskondensator 8 bei extrem hohen Spannungen nicht aussichtsreich. und den Prüfling 9.

Es ist der Zweck der Erfindung, die beschriebenen Wenn nach Durchzündung der Schaltfunkenstrek-Nachteile zu vermeiden. ken 4, die durch Anregung der Reizelektroden be-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei wirkt wird, die Stoßspannung am Ausgang des einem mehrstufigen Stoßspannungsgenerator eine Ab- 55 Generators sich ausbildet, werden gleichzeitig die schneideeinrichtung ohne erheblichen Aufwand bei Abschneidefunkenstrecken 7 mit der jeweiligen Stuhöheren Spannungen für eine konstante Abschneide- fenstoßspannung beaufschlagt. Die Schlagweite der zeit bei unterschiedlichen Scheitelwerten der Stoß- Abschneidefunkenstrecken 7 ist dabei auf einen Wert spannung zu realisieren, und zwar ohne daß für diese eingestellt, der unter Beachtung des Ausnutzungs-Einrichtung erheblicher Platz im Hochspannungs- 60 faktors knapp oberhalb des Wertes liegt, bei dem prüffeld zur Verfügung gestellt werden muß. Selbstzündung eintritt. Nach Ablauf der vorgege-Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem benen Abschneidezeit gibt eine nicht dargestellte Stoßspannungsgenerator der eingangs genannten Art Auslöseeinrichtung einen Zündimpuls auf die erddadurch gelöst, daß jede Stufe des mehrstufigen seitige Abschneidefunkenstrecke 7. Diese schlägt Stoßspannungsgenerators außerdem eine Abschneide- 65 durch und löst damit die Durchzündung der Serienfunkenstrecke in solcher Schaltungsanordnung ent- schaltung von Abschneidefunkenstrecken aus. Dieser hält, daß die Abschneidefunkenstrecken unterein- Vorgang wird durch die stets vorhandenen Erdander unmittelbar in Serie und jede von ihnen an der kapazitäten bewirkt, die an den Punkten a, b, c an-

greifen. Durch die Zündung der Abschneidefunkenstrecke 7 der erdseitigen Stufe wird die Erdkapazität am Punkt α plötzlich entladen, so daß der Punkt a Erdpotential annimmt. Der Punkt b dagegen liegt vorerst infolge der dort wirkenden Erdkapazität an einer Spannung, die etwa der doppelten Stufenspannung entspricht, so daß die Abschneidefunkenstrecke der zweiten Stufe nach dem Ansprechen der Abschneidefunkenstrecke der ersten Stufe mit einer großen Überspannung beansprucht wird, die jetzt den Durchschlag hervorruft. Das weitere Durchzünden der Stufen der Abschneidefunkenstrecken erfolgt in analoger Weise. Die Durchzündung aller Abschneidefunkenstrecken bedeutet aber, daß der Ausgang des Generators sowie der Belastungskondensator 8 und der Prüfling 9 nach Erde kurzgeschlossen werden, und daß damit die vom Generator gelieferte Stoßspannung abgeschnitten ist. Die Abschneidefunkenstrecken arbeiten dabei die Stoßspannungen und Schlagweiten, die maximal der Stufenspannung eines Stoßgenerators entsprechen. Da die Stufenspannungen etwa um 300 kV liegen, treten bei den Durchschlägen der Abschneidefunkenstrecken nicht die nachteiligen Erscheinungen auf, die bei Spannungen um 1 MV beobachtet wurden. Zur Erzeugung von abgeschnittenen Stoßwellen unterschiedlichen Scheitelwertes werden die Schaltfunkenstrecken in nicht dargestellter Weise mittels mechanischer Antriebe über Isolierwellen in ihrer Schlagweite an die Ladespannung angepaßt. In gleieher Weise wird der Abstand der Abschneidefunkenstrecken verstellt. Dabei kann es von Vorteil sein, für den Antrieb der Schalt- und Abschneideeinrichtungen gleiche Mittel zu verwenden.

Ein derartig aufgebauter Stoßspannungsgenerator eignet sich auch zur Erzeugung stirnabgeschnittener Stoßwellen, wenn die Abschneidefunkenstrecken hinsichtlich ihrer Schlagweite auf den abzuschneidenden Spannungsbetrag der einzelnen Stufen eingestellt sind. Soll ein bestimmter Verlauf des Spannungs-Zusammenbruches erreicht werden, so kann dies dadurch bewirkt werden, daß in Serie mit den einzelnen Abschneidefunkenstrecken Dämpfungswiderstände geschaltet sind.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator zur Erzeugung abgeschnittener Stoßwellen, dessen einzelne Stufen mindestens aus einer Stoßkapazität und einer Schaltfunkenstrecke bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe außerdem eine Abschneidefunkenstrecke in solcher Schaltungsanordnung enthält, daß die Abschneidefunkenstrecken untereinander unmittelbar in Serie und jede von ihnen an der Stoßspannung der zugeordneten Stufe liegen.

2. Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Schaltfunkenstrecken als auch die Abschneidefunkenstrecken mit mechanischen Mitteln in ihrer Schlagweite verstellbar sind.

3. Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfunkenstrecken und die Abschneidefunkenstrecken gemeinsam oder wahlweise mittels ein und desselben Antriebes verstellbar sind.

4. Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Schaltfunkenstrecken und/oder Abschneidefunkenstrecken, vorzugsweise erdseitige Funkenstrecken, steuerbar ausgeführt sind.

5. Mehrstufiger Stoßspannungsgenerator nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Auslöseeinrichtung der Art, daß die steuerbaren Abschneidefunkenstrecken in Abhängigkeit von dem Signal für die Auslösung der steuerbaren Schaltfunkenstrecken oder von diesen selbst nach einer vorwählbaren Zeit ausgelöst werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen