DE19509724A1

DE19509724A1 - Voltage converter for high voltage switching devices, e.g., transformers

Info

Publication number: DE19509724A1
Application number: DE1995109724
Authority: DE
Inventors: Siegfried Stargard
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-12
Filing date: 1995-03-12
Publication date: 1996-09-19

Abstract

Converter for converting a voltage applied to an electrical conductor is claimed. In the rear section of the area of the conductor (4), in which the applied voltage is to be converted to a higher voltage, the conductor (4) is concentrically surrounded by a manganese bushing (1) electrically conducting with the conductor. A glass body (2) infiltrated with Cu particles (3) is arranged to concentrically surround the manganese bushing (1) and the conductor (4) in an area (7), which is in the current direction (6) of the bushing (1). The length of the bushing (1) is half that of the glass body (2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Umformer zur Umwandlung einer an einem elektrischen Leiter anliegenden Spannung, wobei aus gehend von der am elektrischen Leiter anliegenden Spannung die Gewinnung einer höheren Spannung oder auch einer niedrigeren Spannung erfolgen soll.The invention relates to a converter for converting a voltage applied to an electrical conductor, being off based on the voltage applied to the electrical conductor Obtaining a higher voltage or a lower one Voltage should occur.

Soll von einer gegebenen, beispielsweise von einem Generator oder von einer Hochspannungsleitung im Rahmen der Energie übertragung bereitgestellten Spannung eine höhere oder eine niedrigere Spannung gewonnen werden, so ist es bekannt für die Umwandlung der gegebenen Spannung einen Transformator anzuwenden. Ausgehend davon, daß bei gleichen Windungszahlen der Primär- und Sekundärspule des Transformators die primäre und sekundäre EMK gleich groß ist, bei Vergrößerung der Win dungszahl der Sekundärwicklung die zugehörige EMK jedoch zunimmt, bedeutet das, daß sich beim verlustlosen Transfor mator im Leerlauf die beiden Spannungen auf der Primär- und Sekundärseite wie die Windungszahlen der Primär- und Sekun därwicklung verhalten. Somit ist der Transformator dazu ge eignet, bei entsprechender Wahl der Windungszahlen auf ein fache Art eine höhere oder niedrigere Spannung zu gewinnen.Should be from a given one, for example from a generator or from a high-voltage line in the context of energy provided a higher or a higher voltage lower voltage can be obtained, it is known for the conversion of the given voltage a transformer to apply. Assuming that with the same number of turns the primary and secondary coil of the transformer the primary and secondary emf is the same size, with enlargement of the win number of the secondary winding, however, the associated EMF increases, it means that the lossless Transfor mator at idle the two voltages on the primary and Secondary side like the number of turns of the primary and secondary the winding behavior. So the transformer is ge is suitable if the number of turns is selected accordingly simple way of gaining a higher or lower voltage.

Unabhängig von der Umwandlung einer gegebenen Spannung in eine höhere oder in eine niedrigere Spannung durch den Transfor mator sind zur Erzeugung hoher Spannungen auch Stoßspannungs generatoren bekannt. Eine mögliche Ausführung eines Stoßspan nungsgenerators ist beispielsweise aus der DE 35 16 153 C2 bekannt. Dabei handelt es sich bei den Stoßspannungsgenera toren um eine Einrichtung zum Erzeugen hoher Stoßspannungen bei der Stoßspannungsprüfung von elektrischen Erzeugnissen, so von elektrischen Hochspannungsschaltgeräten. Grundsätzlich sind derartige Stoßspannungsgeneratoren so aufgebaut, daß mehrere Kondensatoren in Parallelschaltung über hohe Wider stände aufgeladen und nach Erreichen einer bestimmten Spannung durch gesteuerte Funkenstrecken in Reihe geschaltet werden. Regardless of the conversion of a given voltage into one higher or lower in voltage through the Transfor Mators are also surge voltage for generating high voltages generators known. A possible execution of a chipboard voltage generator is for example from DE 35 16 153 C2 known. This is the surge voltage genera tors around a device for generating high surge voltages in surge voltage testing of electrical products, so of high voltage electrical switchgear. Basically are such surge voltage generators so constructed that several capacitors connected in parallel via high resistors would be charged and after reaching a certain voltage can be connected in series by controlled spark gaps.

Dadurch addieren sich die Spannungen und am zu prüfenden elektrischen Hochspannungsschaltgerät liegt die Summe der Kondensatorspannungen an, wobei durch diese Spannungsver vielfachung durchaus Spannungen erzielt werden, die 10 Mill. Volt oder mehr betragen können.This adds up the voltages and on the test item electrical high-voltage switching device is the sum of Capacitor voltages, whereby this voltage ver multiplication tensions of 10 million can be achieved Volts or more.

Bei dem Transformator besonders aber beim Stoßspannungsge nerator handelt es sich um elektrische Geräte, bei denen die Umwandlung bzw. die Erzeugung einer hohen Spannung immer mit einem erheblichen Aufwand und damit auch mit relativ hohen Kosten verbunden ist. Der Stoßspannungsgenerator ist außer dem ein elektrisches Gerät, das nicht dazu geeignet ist kon tinuierlich eine sehr hohe Spannung bereitzustellen; ganz davon abgesehen, daß bei Stoßspannungsgeneratoren-Greinacker- Schaltung die Stromstärke nur einige mA beträgt.With the transformer especially with the surge voltage nerator are electrical devices in which the Conversion or the generation of a high voltage always with a considerable effort and thus also with relatively high Associated costs. The surge generator is excluded an electrical device that is not suitable for this to continuously provide a very high voltage; all apart from the fact that with Greinacker surge voltage generators Circuit the current is only a few mA.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Umformer zur Umwandlung einer, an einem elektrischen Leiter anliegenden Spannung zu schaffen, bei dem ausgehend von der elektrischen Spannung, die Gewinnung einer höheren Spannung, aber auch einer niedrigeren Spannung auf der Basis eines einheitlichen Prinzips mit geringem baulichen Aufwand ermöglicht werden soll, wobei sehr hohe Spannungen stetig bei relativ hoher Stromstärke bereitzustellen sind.The invention has for its object a converter for Conversion of an electrical conductor To create tension, starting from the electrical Tension, gaining a higher tension, but also a lower voltage based on a uniform Principles with little construction effort should, with very high voltages steadily at relatively high Amperage are to be provided.

Erfindungsgemäß wird die Umwandlung einer, an einem elektri schen Leiter anliegenden Spannung in eine höhere Spannung durch einen Umformer erreicht, bei dem im hinteren Abschnitt des Bereiches des elektrischen Leiters, in dem die an diesem anliegende Spannung in eine höhere Spannung umzuwandeln ist, der elektrische Leiter konzentrisch von einer am elektrischen Leiter leitend mit diesem verbundenen Manganbuchse umgeben ist und bei dem sowohl konzentrisch zu dieser Manganbuchse als auch konzentrisch zu dem elektrischen Leiter in einem Bereich, der in Stromflußrichtung der Manganbuchse vorgeordnet ist, ein mit Kupferpartikeln durchsetzter Glaskörper vorgesehen ist, der sowohl die Manganbuchse als auch den elektrischen Leiter umschließt, wobei die Länge der Manganbuchse sich zur Länge des Glaskörpers vorzugsweise wie 1 : 2 verhält.According to the invention, the conversion of an electri conductor applied voltage into a higher voltage achieved by a converter in the rear section the area of the electrical conductor in which the on this applied voltage is to be converted into a higher voltage, the electrical conductor concentric from one to the electrical Conductor is connected to this connected manganese socket and where both concentric to this manganese bush as also concentric to the electrical conductor in an area which is arranged upstream of the manganese bushing glass body interspersed with copper particles is provided, of both the manganese socket and the electrical conductor encloses, the length of the manganese bushing to the length the vitreous preferably behaves like 1: 2.

Um die durch die Erfindung beabsichtigte Wirkung zu erreichen, sollte der Anteil der den Glaskörper durchsetzten Kupferparti kel 25 Vol-% betragen.In order to achieve the effect intended by the invention, should be the proportion of the copper particles penetrating the vitreous 25 vol%.

Besitzt bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Umformer die Manganbuchse eine Länge von 1000 mm und der Glaskörper eine Länge von 2000 mm sowie einen äußeren Durchmesser von 22 mm und wird von einem aus Kupfer bestehenden elektrischen Leiter ausgegangen der einen Durchmesser von 12 mm besitzt, so ist bei einer am elektrischen Leiter an seinem Eingang anliegenden Spannung von 220 V am Ausgang des elektrischen Leiters eine Spannung von 8000 V abnehmbar, wenn für den mit Kupferparti keln durchsetzten Glaskörper ein Durchmesser von 30 mm gewählt wird. Andererseits ist am Ausgang des elektrischen Leiters eine Spannung von 32000 V abnehmbar, bei einem Durchmesser des Glaskörpers von 49 mm, während 90000 V abnehmbar sind, wenn der Durchmesser des Glaskörpers 83 mm beträgt.Has in the converter designed according to the invention Manganese bushing a length of 1000 mm and the vitreous one Length of 2000 mm and an outer diameter of 22 mm and is made of an electrical conductor made of copper assumed that it has a diameter of 12 mm with one connected to the electrical conductor at its entrance Voltage of 220 V at the output of the electrical conductor Removable voltage of 8000 V if for the one with copper part penetrated glass body selected a diameter of 30 mm becomes. On the other hand is at the output of the electrical conductor a voltage of 32000 V removable, with a diameter of Vitreous body of 49 mm, while 90000 V are removable if the diameter of the vitreous is 83 mm.

Die Umwandlung, der am Eingang des elektrischen Leiters anlie genden Spannung in eine, in diesem Fall höhere, am Ausgang des elektrischen Leiters abnehmbaren Spannung, beruht bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Umformer darauf, daß die Mangan buchse unter Berücksichtigung eines sich in diesem Umformer ausgebildeten Feldes Kräfte auf die Elektronen bei Stromfluß ausübt, so daß es nicht nur zu einer Umlenkung der Elektroden in Richtung zum elektrischen Leiter kommt, sondern diese werden durch die Manganbuchse sowohl in radialer als auch in axialer Richtung weiter geleitet, gelangen in den Glaskörper, in dem sie auf die Kupferpartikel stoßen und werden dabei aufgeladen, so daß unter Beachtung dieser Aufladung am Ausgang des elektrischen Leiters schließlich eine höhere Spannung zur Verfügung steht.The conversion that occurs at the input of the electrical conductor voltage in a, in this case higher, at the output of the electrical conductor removable voltage, based on the trained according to the invention that the manganese socket taking into account itself in this converter trained field forces on the electrons during current flow exercises so that it does not only lead to a deflection of the electrodes comes towards the electrical conductor, but this one are manganese bushing in both radial and in passed in the axial direction, get into the vitreous, by hitting the copper particles and becoming charged so that taking this charge into account at the exit of the electrical conductor finally a higher voltage Available.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Umformer und somit der mit Kupferpartikeln durchsetzte Glaskörper und auch die Mangan buchse ist durch einen als Gehäuse dienenden Zylinder be grenzt, der aus einem Isolierstoff hoher mechanischer Fe stigkeit besteht. Dabei kann der als Gehäuse dienende, aus einem Isolierstoff hoher mechanischer Festigkeit bestehende Zylinder vorteilhaft aus schwarzentsparten Aluminium bestehen.The converter designed according to the invention and thus the one with Glass particles interspersed with glass particles and also the manganese socket is through a cylinder serving as a housing borders that of an insulating material of high mechanical Fe stability exists. It can be used as the housing an insulating material with high mechanical strength Cylinder advantageously made of black-spared aluminum.

Soll der Umformer zur Umwandlung einer am Eingang des elektri schen Leiters anliegenden Spannung in eine weitaus höhere Spannung dienen, so ist in weiterer Ausgestaltung der Erfin dung konzentrisch zur leitend mit dem elektrischen Leiter verbundenen Manganbuchse im Abstand zu dieser eine weitere Manganbuchse angeordnet, wobei der sich durch den Abstand ergebende freie Raum ebenfalls durch den mit Kupferpartikeln durchsetzten Glaskörper ausgefüllt ist.If the converter to convert one at the input of the electri voltage applied to a much higher voltage Serve tension, so is the Erfin in a further embodiment dung concentric with the electrical conductor connected manganese bushing at a distance from this another Manganese bushing arranged, which is characterized by the distance resulting free space also due to the with copper particles penetrated vitreous is filled.

Bei einer derartigen Ausbildung des Umformers besitzt die Manganbuchse, die mit Abstand zu der Manganbuchse angeordnet ist, die konzentrisch den elektrischen Leiter umgibt und mit diesem leitend verbunden ist, einen inneren Durchmesser von 30 mm und einen äußeren Durchmesser von 54 mm.With such a configuration of the converter, the Manganese bushing arranged at a distance from the manganese bushing is that concentrically surrounds the electrical conductor and with this is conductively connected, an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 54 mm.

Wird bei dieser Ausbildung des Umformers wieder davon ausge gangen, daß die am Eingang des elektrischen Leiters anliegende Spannung 220 V beträgt und an seinem Ausgang nunmehr eine Spannung von 160 KV abgenommen werden soll, so beträgt der Durchmesser des mit Kupferpartikeln durchsetzten Glaskörpers 117 mm. Soll die abnehmbare Spannung 320 KV am Ausgang des elektrischen Leiters betragen, so beträgt der Durchmesser des Glaskörpers 160 mm, während bei einer Spannung von 640 KV ein Durchmesser des Glaskörpers von 221 mm und bei einer Spannung von 900 KV ein Durchmesser von 261 mm notwendig ist. Gegenüber dem Umformer mit einer Manganbuchse wird durch diesen weiter ausgestalteten Umformer durch die zweite Manganbuchse in Vor bereitung mit dem sich ausbildenden Feld nicht nur eine verän derte Kraftausübung auf die Elektronen bei Stromfluß erreicht, sondern es erfolgt auch eine verstärkte Aufladung so daß eine sehr hohe Spannung am Ausgang des elektrischen Leiters zur Verfügung steht.This is assumed again in this configuration of the converter that the contact at the input of the electrical conductor Voltage is 220 V and now has one at its output Voltage of 160 KV is to be taken off, then the Diameter of the glass body interspersed with copper particles 117 mm. Should the removable voltage 320 KV at the output of the electrical conductor, the diameter of the Vitreous body 160 mm, while at a voltage of 640 KV Glass body diameter of 221 mm and with a tension from 900 KV a diameter of 261 mm is necessary. Across from the converter with a manganese bushing continues through this designed converter through the second manganese bushing in front preparation with the developing field not just one change force exerted on the electrons when the current flows, but there is also an increased charging so that a very high voltage at the output of the electrical conductor Available.

Demgegenüber wird erfindungsgemäß die Umwandlung einer an einem elektrischen Leiter anliegenden Spannung in eine nied rigere Spannung durch einen Umformer erreicht, bei dem im vorderen Abschnitt des Bereiches des elektrischen Leiters, in dem die an diesem anliegende Spannung in eine niedrigere Span nung umzuwandeln ist, der elektrische Leiter konzentrisch mit Abstand von einer Manganbuchse umgeben ist, und bei dem sowohl in dem durch die mit Abstand zum elektrischen Leiter konzen trisch angeordnete Buchse gebildeten freien Raum als auch kon zentrisch zu dem elektrischen Leiter in einem Bereich der in Stromflußrichtung der Manganbuchse nachgeordnet ist, ein mit Kupferpartikeln durchsetzter Glaskörper vorgesehen ist, der den elektrischen Leiter umschließt, wobei die Länge der Man ganbuchse sich zur Länge des Glaskörpers auch bei diesem Umformer wie 1 : 2 verhält.In contrast, according to the invention, the conversion of an an electrical conductor applied voltage in a low rigorous voltage achieved by a converter in which front section of the area of the electrical conductor, in which the voltage applied to it in a lower span voltage to convert, the electrical conductor concentrically with Distance is surrounded by a manganese bush, and in which both by concentrating by far from the electrical conductor trisch arranged socket formed free space as well as con centric to the electrical conductor in an area of the Current flow direction of the manganese socket is subordinate, a with Copper particles penetrated glass body is provided, the encloses the electrical conductor, the length of the Man Go bushing to the length of the vitreous body also with this Converter behaves like 1: 2.

Während bei dieser Ausbildung des Umformers der Anteil der den Glaskörper durchsetzten Kupferpartikel wieder 25 Vol-% betra gen sollte, beträgt die Länge der Manganbuchse auch hierbei wieder 1000 mm und die des Glaskörpers 2000 mm.While in this design of the converter, the proportion of the The glass particles penetrate the glass particles again by 25 vol% the length of the manganese bush is also here again 1000 mm and that of the vitreous body 2000 mm.

Wird bei diesem Umformer weiterhin davon ausgegangen, daß der elektrische Leiter, der aus Kupfer besteht einen Durchmesser von 12 mm besitzt so beträgt bei diesem erfindungsgemäß ausge bildeten Umformer bei einer am elektrischen Leiter an seinem Ausgang abnehmbaren Spannung von 220 V und einer an seinem Eingang anliegenden Spannung von 8 KV der innere Durchmesser der Manganbuchse 25,16 mm und ihr äußerer Durchmesser und da mit der Glaskörper 30 mm. Liegt am Eingang des elektrischen Leiters eine Spannung von 16 KV an, so beträgt der innere Durchmesser 43 mm und der äußere Durchmesser 46 mm. Während bei 32 KV ein innerer Durchmesser von 46,19 mm und ein äußerer Durchmesser von 49 mm erforderlich ist, erfordert eine Span nung von 64 KV einen inneren Durchmesser von 69,1 mm und einen äußeren Durchmesser von 71 mm. Um schließlich noch eine Span nung von 90 KV am Eingang des elektrischen Leiters zu berück sichtigen, beträgt der innere Durchmesser der Manganbuchse 81,38 mm und der äußere Durchmesser der Manganbuchse und damit der Glaskörper 83 mm.Is it still assumed with this converter that the electrical conductor, which is made of copper one diameter of 12 mm has this according to the invention formed converters on one on the electrical conductor on his Removable voltage of 220 V and one at its output Input applied voltage of 8 KV the inner diameter the manganese bushing 25.16 mm and its outer diameter and there with the glass body 30 mm. Located at the entrance of the electrical If the conductor has a voltage of 16 KV, the inner one is Diameter 43 mm and the outer diameter 46 mm. While at 32 KV an inner diameter of 46.19 mm and an outer one Diameter of 49 mm is required, requires a chip of 64 KV, an inner diameter of 69.1 mm and one outer diameter of 71 mm. Finally a chip 90 KV at the input of the electrical conductor the inner diameter of the manganese bushing 81.38 mm and the outer diameter of the manganese bushing and thus the vitreous 83 mm.

Auch bei dieser Ausbildung des Umformers beruht die Umwandlung der Spannung wieder auf der Wirkung der Manganbuchse, die hier mit Abstand zum elektrischen Leiter angeordnet ist und auf die Wirkung der Kupferpartikel im Glaskörper. Allerdings findet bei diesem Umformer eine Entladung der Elektronen statt, so daß am Ausgang des elektrischen Leiters eine niedrigere Span nung zur Verfügung steht.The conversion is also based on this design of the converter the tension again on the effect of the manganese bushing here is arranged at a distance from the electrical conductor and on the Effect of the copper particles in the vitreous. However, finds with this converter the electrons are discharged instead that a lower span at the output of the electrical conductor available.

Schließlich ist auch bei diesem Umformer die Manganbuchse so wie der mit Kupferpartikeln durchsetzte Glaskörper durch einen als Gehäuse dienenden Zylinder begrenzt, der aus einem Iso lierstoff hoher mechanischer Festigkeit besteht, wobei hierfür schwarzentspartes Aluminium zur Anwendung kommen kann.After all, the manganese bush is the same with this converter like the glass body interspersed with copper particles through one serving as a housing limited cylinder, which consists of an Iso Lierstoff high mechanical strength, whereby this black tempered aluminum can be used.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be described in more detail below using exemplary embodiments are explained. In the accompanying drawings:

Fig. 1 einen Umformer zur Umwandlung einer, an einem elektri schen Leiter anliegenden Spannung in eine höhere Span nung, im Schnitt, Fig. 1 a converter for converting a signal input at an electrical conductor's voltage to a higher clamping voltage, in section,

Fig. 2 einen Umformer zur Umwandlung einer, an einem elektri schen Leiter anliegenden Spannung in eine gegenüber Fig. 1 weitaus höhere Spannung, im Schnitt, Fig. 2 is a converter for converting a signal input at an electrical conductor's stress in a comparison with FIG. 1, much higher voltage, in section,

Fig. 3 den Schnitt eines Umformers zur Umwandlung einer, an einem elektrischen Leiter anliegenden Spannung in eine niedrigere Spannung. Fig. 3 shows the section of a converter for converting a voltage applied to an electrical conductor into a lower voltage.

Bei dem aus Fig. 1 ersichtlichen Umformer zur Umwandlung einer gegebenen Spannung in eine höhere Spannung weist dieser eine Manganbuchse 1 sowie einen Glaskörper 2, der mit Kupferpar tikeln 3 durchsetzt ist, auf. Dabei ist die Manganbuchse 1 konzentrisch zu einem elektrischen Leiter 4, an dessen Eingang 5 die umzuwandelnden Spannung anliegt, angeordnet derart, daß sie über ihre gesamte Länge leitend mit dem elektrischen Lei ter 4 in Verbindung steht. Konzentrisch zu der Manganbuchse 1 ist der mit Kupferpartikeln 3 durchsetzte Glaskörper 2 ange ordnet, der jedoch so ausgebildet ist, daß er in Stromfluß richtung 6 in einem Bereich 7 vor der Manganbuchse 1 den elektrischen Leiter 4 konzentrisch umgibt. Während der Anteil der Kupferpartikel 3 des Glaskörpers 2 25 Vol-% beträgt, ist der Glaskörper 2 hinsichtlich seiner Länge so ausgebildet, daß er die doppelte Länge der Manganbuchse 1 besitzt. Hat die Manganbuchse 1 eine Länge von 1000 mm, beträgt also die Länge des Glaskörpers 2000 mm. Wird nun davon ausgegangen, daß der elektrische Leiter 4 aus Kupfer bestehend einen Durchmesser von 12 mm besitzt, daß an diesem bei einem Strom von 165 A eine Spannung von 220 V anliegt und das der äußere Durchmesser der Manganbuchse 1 22 mm beträgt, so ergibt sich bei einem äußeren Durchmesser des Glaskörpers 2 von 30 mm am Ausgang 8 des elektrischen Leiters 4 nach Umwandlung in dem Umformer eine Spannung von 8000 V. Höhere Spannungen werden erreicht, wenn der mit Kupferpartikeln 3 durchsetzte Glaskörper 2 einen größeren Durchmesser aufweist.In the apparent from Fig. 1 converter for converting a given voltage into a higher voltage, this has a manganese bushing 1 and a glass body 2 , which is interspersed with copper particles 3 . The manganese socket 1 is concentric with an electrical conductor 4, at the input 5, the converted voltage is applied, arranged such that it is connected over its entire length with the electrical conductive Lei ter. 4 Concentric to the manganese bushing 1 is the glass body 2 interspersed with copper particles 3 , which is, however, designed so that it concentrically surrounds the electrical conductor 4 in the direction of current flow 6 in a region 7 in front of the manganese bushing 1 . While the proportion of the copper particles 3 of the glass body 2 is 25% by volume, the length of the glass body 2 is such that it has twice the length of the manganese bushing 1 . If the manganese bushing 1 has a length of 1000 mm, the length of the glass body is 2000 mm. If it is now assumed that the electrical conductor 4 made of copper has a diameter of 12 mm, that there is a voltage of 220 V at a current of 165 A and that the outer diameter of the manganese socket 1 is 22 mm, this results with an outer diameter of the glass body 2 of 30 mm at the output 8 of the electrical conductor 4 after conversion in the converter, a voltage of 8000 V. Higher voltages are achieved if the glass body 2, which is interspersed with copper particles 3 , has a larger diameter.

Die durch diesen Umformer erzielte Spannungserhöhung beruht im wesentlichen darauf, daß die Manganbuchse 1 im Zusammenwirken mit dem sich innerhalb des Umformers ausbildenden Feld auf die fließenden Elektronen Kräfte ausübt; es tritt eine Saugwirkung ein, so daß diese aus dem elektrischen Leiter 4 radial umge lenkt werden, wobei innerhalb der Manganbuchse 1 eine Wei terleitung in radialer aber auch in axialer Richtung in den Glaskörper 2 erfolgt. Dort stoßen die Elektronen auf die Ku pferpartikel 3 und werden aufgeladen, so daß am Ausgang 8 des elektrischen Leiters 4 nach erneuter Umlenkung über die Man ganbuchse 1 eine Spannung 8000 V zur Verfügung steht.The voltage increase achieved by this converter is essentially based on the fact that the manganese bushing 1, in cooperation with the field forming within the converter, exerts forces on the flowing electrons; there is a suction effect, so that these are deflected radially from the electrical conductor 4 , wherein a Wei terleitung occurs in the radial but also in the axial direction in the glass body 2 within the manganese bushing 1 . There, the electrons hit the copper particles 3 and are charged so that a voltage 8000 V is available at the output 8 of the electrical conductor 4 after redirection via the input jack 1 .

Der Glaskörper 2 und damit die Manganbuchse 1 sind von einem Zylinder 9 aus schwarzentspartem Aluminium, der das Gehäuse des Umformers bildet umgeben.The glass body 2 and thus the manganese bushing 1 are surrounded by a cylinder 9 made of black-tempered aluminum, which forms the housing of the converter.

Der Umformer nach Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber dem, nach Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß im Abstand zur konzen trisch den elektrischen Leiter 4 umgebenden Manganbuchse 1 eine weitere Manganbuchse 10 konzentrisch zur Manganbuchse 1 angeordnet ist, wobei der dadurch gebildete Raum 11 zwischen beiden Manganbuchsen 1; 10 ebenfalls durch den Glaskörper 2 mit seinen Kupferpartikeln 3 ausgefüllt ist. Das aber bedeu tet, daß auch bei diesem Umformer konzentrisch zu der Mangan buchse 1 sowie in Stromflußrichtung 6 in einem Bereich 7 vor den Manganbuchsen 1; 10 den elektrischen Leiter 4 konzentrisch umgebend, der mit Kupferpartikeln 3 durchsetzte Glaskörper 2 vorgesehen ist, wobei der Anteil der Kupferpartikel 3 eben falls 25 Vol-% beträgt. Es wird auch bei diesem Umformer wieder davon ausgegangen, daß der elektrische Leiter 4 aus Kupfer bestehend einen Durchmesser von 12 mm und die Mangan buchse 1 einen Durchmesser von 22 mm besitzt. Die mit Abstand zur Manganbuchse 1 konzentrisch angeordnete Manganbuchse 10 hat einen inneren Durchmesser von 30 mm und einen äußeren Durchmesser von 54 mm.1 trisch the electrical conductor 4 surrounding manganese socket 1 further manganese socket 10 is arranged concentrically with the manganese socket 1, wherein the thus formed space 11 between the converter of Fig. 2 differs from the one according to FIG. Essentially characterized in that, to concentrate at a distance two manganese bushings 1 ; 10 is also filled by the glass body 2 with its copper particles 3 . But this means that in this converter concentric to the manganese socket 1 and in the current flow direction 6 in an area 7 in front of the manganese sockets 1 ; 10 the electrical conductor 4 concentrically surrounding the copper particles interspersed with 3 glass body 2 is provided, wherein the proportion of the copper particles 3 up if 25% by volume is. It is also assumed in this converter that the electrical conductor 4 made of copper consisting of a diameter of 12 mm and the manganese socket 1 has a diameter of 22 mm. The manganese bushing 10 , which is arranged concentrically at a distance from the manganese bushing 1 , has an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 54 mm.

Wird nun weiter davon ausgegangen, daß bei einem Strom von 165 A eine Spannung von 220 V am Eingang 5 des elektrischen Lei ters 4 anliegt, daß die Manganbuchsen 1; 10 eine Länge von 1000 mm und der Glaskörper 2 eine Länge von 2000 mm besitzt, so ist es bei einem Durchmesser von 160 mm für den Glaskörper 2 durch diesen Umformer möglich eine Spannung bereitzustellen, die 320 KV beträgt. Das heißt, daß am Ausgang 8 des elektri schen Leiters 1 eine Spannung von 320 KV entnommen werden kann. Der Glaskörper 2 und damit die Manganbuchsen 1; 10 sind auch bei diesem Umformer wieder durch einen Zylinder 9 aus schwarzentspartem Aluminium umgeben, der das Gehäuse des Um formers bildet.Is now further assumed that at a current of 165 A, a voltage of 220 V at the input 5 of the electrical conductor 4 is present that the manganese bushings 1 ; 10 has a length of 1000 mm and the glass body 2 has a length of 2000 mm, so with a diameter of 160 mm it is possible for the glass body 2 to provide a voltage of 320 KV through this converter. This means that a voltage of 320 KV can be taken at the output 8 of the electrical conductor 1's . The vitreous body 2 and thus the manganese bushings 1 ; 10 are in this converter again surrounded by a cylinder 9 made of black aluminum, which forms the housing of the order.

Die Wirkung diese Umformers entspricht der des Umformers nach Fig. 1, wobei allerdings durch die zweite Manganbuchse 10 im Zusammenwirken mit dem sich ausbildenden Feld eine veränderte Kraftausübung auf die Elektronen erfolgt sowie eine verstärkte Aufladung, so daß sich die sehr hohe Spannung am Ausgang 8 des elektrischen Leiters 4 ergibt.The effect of this converter corresponds to that of the converter according to FIG. 1, whereby, however, through the second manganese bushing 10 in cooperation with the developing field, a change in force is exerted on the electrons and an increased charging, so that the very high voltage at the output 8 of the electrical conductor 4 results.

Der Umformer gemäß Fig. 3, der im Gegensatz zu den Umformern nach Fig. 1 und 2 dazu dient, eine höhere Spannung in eine niedrigere Spannung umzuwandeln, beispielsweise 220 V, geht wieder von einem aus Kupfer bestehenden elektrischen Leiter 4 mit einem Durchmesser von 12 mm aus, der konzentrisch von einem Glaskörper umgeben ist, der mit Kupferpartikeln 3 durch setzt ist, wobei auch hier wieder der Anteil der Kupferpar tikel 3 25 Vol-% beträgt. Außerdem ist auch hier eine konzen trisch den elektrischen Leiter 4 umgebende Manganbuchse 12 vorgesehen, die jedoch mit Abstand zum elektrischen Leiter 4 angeordnet ist. Bei dieser Umwandlung der Spannung ist die Manganbuchse 12 jedoch in Stromflußrichtung 6 dem Bereich, in dem der Glaskörper 2 den elektrischen Leiter 4 konzentrisch umgebend angeordnet ist, vorgeordnet, wobei sich allerdings auch der Glaskörper 2 mit seinen Kupferpartikeln 3 in den Raum 13 zwischen dem elektrischen Leiter 4 und der Manganbuchse 12 erstreckt.The converter according to FIG. 3, which, in contrast to the converters according to FIGS. 1 and 2, serves to convert a higher voltage into a lower voltage, for example 220 V, again goes from an electrical conductor 4 made of copper with a diameter of 12 mm, which is surrounded concentrically by a vitreous body which is penetrated by copper particles 3 , again with the proportion of copper particles 3 being 25% by volume. In addition, a concentric metric bushing 12 surrounding the electrical conductor 4 is also provided here, but is arranged at a distance from the electrical conductor 4 . With this conversion of the voltage, however, the manganese socket 12 is arranged in the current flow direction 6 in the region in which the glass body 2 concentrically surrounds the electrical conductor 4 , although the glass body 2 with its copper particles 3 is also located in the space 13 between the electrical Head 4 and the manganese bushing 12 extends.

Wird nun auch bei diesem Umformer wieder davon ausgegangen, daß die Manganbuchse 12 eine Länge von 1000 mm und der Glas körper 2 eine Länge von 2000 mm besitzt, wobei der innere Durchmesser der Manganbuchse 12 25,16 mm und der äußere Durchmesser der Manganbuchse 12 und damit des Glaskörpers 2 30 mm beträgt, so wird ausgehend von der am Eingang 5 des elektrischen Leiters 4 anliegenden Spannung von 8 KV am Aus gang 8 des elektrischen Leiters 4 eine Spannung bereitgestellt die 220 V beträgt. Durch veränderte Abmessungen des inneren Durchmessers der Manganbuchse 12 sowie ihres äußeren Durch messers und damit auch des äußeren Durchmessers des Glaskör pers 2 kann beim Anlegen anderer Spannungen die beispielsweise 8 KV, überschreiten ebenfalls erreicht werden, daß am Ausgang 8 des elektrischen Leiters 4 die Abnahme von 220 V gewährlei stet wird.Is now also assumed in this converter again that the manganese bushing 12 has a length of 1000 mm and the glass body 2 has a length of 2000 mm, the inner diameter of the manganese bushing 12 25.16 mm and the outer diameter of the manganese bushing 12 and so that the glass body 2 is 30 mm, starting from the voltage at the input 5 of the electrical conductor 4 of 8 KV at the output 8 of the electrical conductor 4, a voltage is provided which is 220 V. Due to changed dimensions of the inner diameter of the manganese bushing 12 and its outer diameter and thus also the outer diameter of the glass body pers 2 , when applying other voltages, for example 8 KV, can also be achieved that at the output 8 of the electrical conductor 4, the decrease of 220 V is guaranteed.

Bei diesem Umformer, dessen Gehäuse wieder durch den aus schwarzentspartem Aluminium bestehenden Zylinder 9 gebildet wird, beruht die Umwandlung der Spannung ebenfalls auf der Wirkung der Manganbuchse 12 und auf der Wirkung der Kupfer partikel 3 im Glaskörper 2, wobei in diesem Umformer jedoch eine Entladung der Elektronen stattfindet.In this converter, the housing of which is again formed by the cylinder 9 made of black aluminum, the conversion of the voltage is also based on the effect of the manganese bushing 12 and on the effect of the copper particles 3 in the glass body 2 , but in this converter a discharge of Electron takes place.

Claims

1. Converter for converting a voltage applied to an electrical conductor, with the voltage applied to the electrical conductor being used to obtain a higher voltage, characterized in that in the rear section of the area of the electrical conductor ( 4 ) in which the at this applied voltage to convert to a higher voltage, the electrical conductor ( 4 ) is concentrically surrounded by a on the electrical conductor ( 4 ) with this connected NEN manganese bushing ( 1 ), and that both concentric with this manganese bushing ( 1 ) as also concentric to the electrical conductor ( 4 ) in an area ( 7 ), which is arranged in the direction of current flow ( 6 ) of the manganese bushing ( 1 ), a glass body ( 2 ) interspersed with copper particles ( 3 ) is provided, which both the manganese bushing ( 1 ) and the electrical conductor ( 4 ) encloses, the length of the manganese bushing ( 1 ) preferably wi to the length of the glass body ( 2 ) e 1: 2 behaves.

2. Converter according to claim 1, characterized in that the proportion of the glass particles ( 2 ) penetrated by the copper particles is 25% by volume.

3. Converter according to claim 1 and 2, characterized in that the length of the manganese bushing ( 1 ) is 1000 mm and that of the glass body ( 2 ) is 2000 mm.

4. Converter according to claim 1 to 3, characterized in that the electrical conductor ( 4 ) consists of copper and has a diameter of 12 mm.

5. Converter according to claim 1 to 4, characterized in that the outer diameter of the manganese bushing ( 1 ) is 22 mm.

6. Converter according to claim 1 to 5, characterized in that at an electrical conductor ( 4 ) at its input ( 5 ) applied voltage of 220 V and at its output ( 8 ) removable voltage of 8000 V the diameter of the Ku horse particles ( 3 ) penetrated glass body ( 2 ) is 30 mm, while at a voltage of 32000 V at the output ( 8 ) of the electrical conductor ( 4 ) the diameter of the glass body ( 2 ) is 49 mm and at a voltage of 90000 V 83 mm .

7. A converter according to claim 1 to 6, characterized in that the glass body ( 2 ) interspersed with copper particles ( 3 ) and since the manganese bushing ( 1 ) is also limited by a cylinder serving as a housing ( 9 ) which is made of an insulating material high mechanical strength.

8. Converter according to claim 7, characterized in that the serving as a housing, consisting of an insulating material high mechanical strength shear cylinder ( 9 ) consists of schwarzentspar th aluminum.

9. A converter according to claim 1 to 5 and 7 and 8, characterized in that a further manganese bushes ( 10 ) is arranged concentrically with the manganese bushing ( 1 ) connected to the electrical conductor ( 4 ) at a distance from this, the by the distance resulting space ( 11 ) is also filled out by the glass body ( 2 ) interspersed with copper particles ( 3 ).

10. A converter according to claim 1 to 5 and 7 to 9, characterized in that the manganese bushing ( 10 ), which is arranged at a distance from the manganese bushing ( 1 ), concentrically surrounds the electrical conductor ( 4 ) and with this conductively connected has an inner diameter of 30 mm and an outer diameter of 54 mm.

11. Converter according to claim 1 to 5 and 7 to 10, characterized in that at a voltage on the electrical conductor ( 4 ) at its input ( 5 ) of 220 V and at its output ( 8 ) removable voltage of 160 KV the through The diameter of the glass body ( 2 ) interspersed with copper particles ( 3 ) is 160 mm, with a voltage of 640 KV 221 mm and with a voltage of 900 KV 261 mm.

12. A converter for converting a voltage applied to an electrical conductor, wherein a lower voltage is to be obtained starting from the voltage applied to the electrical conductor, characterized in that in the front section of the area of the electrical conductor ( 4 ) in which the this applied voltage is to be converted into a lower voltage, the electrical conductor ( 4 ) is concentrically surrounded by a manganese bushing ( 12 ) and that both in the space formed by the manganese bushing ( 12 ) arranged concentrically at a distance from the electrical conductor ( 12 ) 13 ) and also concentric to the electrical conductor ( 4 ) in a region which is arranged downstream of the manganese bushing ( 12 ) in the direction of current flow ( 6 ), a glass body ( 2 ) which is set through with copper particles ( 3 ) and which holds the electrical conductor ( 4 ) encloses, the length of the manganese bushing ( 12 ) to the length of the glass body ( 2 ) preferably as 1: 2 behaves.

13. A converter according to claim 12, characterized in that the proportion of the copper particles ( 3 ) penetrating the glass body ( 2 ) is 25% by volume.

14. Converter according to claim 12 and 13, characterized in that the length of the manganese bushing ( 12 ) is 1000 mm and that of the glass body ( 2 ) is 2000 mm.

15. Converter according to claim 12 to 14, characterized in that the electrical conductor ( 4 ) consists of copper and has a diameter of 12 mm.

16. Converter according to claim 12 to 15, characterized in that at an electrical conductor ( 4 ) at its output ( 8 ) while at a voltage of 16 KV at the input ( 5 ) of the electrical conductor ( 4 ), the inner diameter 43 mm and the outer diameter 46 mm, from 32 KV the inner diameter 46.19 mm and the outer diameter 49 mm, from 64 KV the inner diameter 69.1 mm and the outer diameter 71 mm and at a voltage of 90 KV at the entrance ( 5 ) of the electrical conductor ( 4 ) the inner diameter is 81.38 mm and the outer diameter is 83 mm.

17. A converter according to claim 12 to 16, characterized in that the manganese bushing ( 12 ) and the glass body ( 2 ) interspersed with copper particles ( 3 ) is delimited by a cylinder ( 9 ) serving as housing, which consists of an insulating material of high mechanical strength .

18. Converter according to claim 17, characterized in that the serving as a housing, consisting of an insulating material high mechanical strength shear cylinder ( 9 ) consists of schwarzentspar system aluminum.