DE331711C

DE331711C - High vacuum interrupter for high voltage operation with alternating current and use of significant energies

Info

Publication number: DE331711C
Application number: DE1917331711D
Authority: DE
Original assignee: JULIUS EDGAR LILIENFELD DR
Current assignee: JULIUS EDGAR LILIENFELD DR
Priority date: 1917-04-12
Filing date: 1917-04-12
Publication date: 1921-01-13
Also published as: DE330144C

Description

Die im nachstehenden beschriebene Schaltung des Unterbrechers sowie die durch diese Schaltung konstruktiv ergänzte Ausgestaltung des Unterbrechers selbst verfolgt den Zweck, das Arbeiten der Anordnung des Hauptpatents ohne bewegte Teile zu ermöglichen. Die Anordnung eignet sich besonders für einen Betrieb mit hochgespanntem Wechselstrom und eignet sich besonders für die Verwendung bedeutender Energien. Die Anwendung der HochspannungThe circuit of the interrupter described below as well as that through this circuit constructively supplemented design of the interrupter itself pursues the purpose that To enable the arrangement of the main patent to work without moving parts. The order is particularly suitable for operation with high-voltage alternating current and is suitable especially for the use of significant energies. The application of high voltage

" ermöglicht es, hochfrequenten Wechselstrom zu benutzen, selbst dann, wenn die Sättigung eines Eisenkernes in der Leitung angestrebt wird, da"allows high-frequency alternating current to be used, even when the saturation of one Iron core in the line is sought because

_ die hinreichende Spannung zur Verfügung steht, um die Sättigung in kurzer Zeit zu erzwingen. Die erwähnte Umgehung bewegter Teile, also der in dem Hauptpatent genannten Dynamomaschine und des rotierenden Umschalters, läßtsich bei Wechselstrombetriebe durchführen,_ sufficient voltage is available, to force saturation in a short time. The mentioned bypassing of moving parts, that is the dynamo machine and the rotating switch mentioned in the main patent can be used for AC operations,

zo wenn eine kleine Funkenstrecke F (Fig. 1) vorgesehen wird, die auch unterteilt oder als Löschfunkenstrecke ausgebildet sein kann. zo if a small spark gap F (Fig. 1) is provided, which can also be subdivided or designed as a quenching spark gap.

Diese Funkenstrecke ist zwischen Zündelektrode E und einem passenden Punkt in der Zuleitung des vom Transformator P auf hohe Spannung (weit über 1000 Volt) transformierten Stromes zu der vom Heiztransformator H erhitzten Glühkathode G bzw. einer anderen Quelle negativer Spannung angebracht. Sie wird so eingestellt, daß sie im Scheitelwerte der Spannung überbrückt wird. Die übergehende Elektrizitätsmenge ist dabei außerordentlich klein, so daß die Funkenstrecke dauernd aktiv bleibt. Einem jeden Funkenübergang entspricht eine plötzliche Unterbrechung des Stromes und das Einsetzen eines Induktionsstoßes im Transformator T. This spark gap is attached between the ignition electrode E and a suitable point in the supply line of the current transformed to high voltage (well over 1000 volts) by the transformer P to the hot cathode G heated by the heating transformer H or another source of negative voltage. It is set in such a way that it is bridged in the peak value of the voltage. The amount of electricity transferred is extremely small, so that the spark gap remains permanently active. Every spark transition corresponds to a sudden interruption of the current and the onset of an induction surge in the transformer T.

Eine zweite Schaltung, die von Vorteil sein kann, ist eine der Spartransformatorschaltung ähnliche. Man benutzt einen Teil der Sekundärspule des Induktors als Primärspule und erreicht dadurch den Vorteil, daß die sehr höhe Öffnungsspannung an den Klemmen des Unterbrechers sich zu der Gesamtspannung hinzuaddiert, wodurch ganz erheblich an. Raum und Material gespart wird.A second circuit that may be beneficial is one of the autotransformer circuit similar. One uses part of the secondary coil of the inductor as the primary coil and achieves this has the advantage that the very high opening voltage at the terminals of the interrupter is added to the total voltage, which increases considerably. room and Material is saved.

Eine dritte Schaltungsmöglichkeit, die ebenfalls dadurch ausführbar wird, daß der Unterbrecherstrom hohe Spannung und geringe Stromstärke führt, ist diejenige gemäß Fig. 2, bei weleher an Stelle des Transformators T nur eine einfache Selbstinduktion S gelegt, also die Se- kundärspule dieses Transformators fortgelassen wird. Dann wird die Primärspule des die Hochspannung erzeugenden Transformators T unter Vorschaltung einer Löschfunkenstrecke oder eines ähnlichen Durchbruchswiderstandes D an die Unterbrecherklemmen gelegt, also zwischen die Elektroden G und A. Diese Schaltung arbeitet nun so, daß bei jedem Unterbrechungs-Vorgang die Löschfunkenstrecke, die so eingestellt ist, daß sie von der Spannung des Trans-A third circuit possibility, which is also feasible by the fact that the interrupter current high voltage and low amperage leads is, ie is the Se kundärspule omitted this transformer that of FIG. 2, wherein weleher in place of the transformer T placed just a simple self-inductance S . Then the primary coil of the transformer T generating the high voltage is connected to the interrupter terminals with a quenching spark gap or a similar breakdown resistor D connected upstream, i.e. between electrodes G and A. is that she is affected by the tension of

formators P nicht überbrückt werden kann, anspricht und so Gelegenheit gibt, nicht nur der an Stelle von T angebrachten Selbstinduktion, sondern auch bei geeigneter Abstimmung dem Transformator P Energie zu entnehmen.formators P cannot be bridged, responds and thus gives the opportunity not only to draw energy from the transformer P, not only from the self-induction applied in place of T , but also with suitable coordination.

Um den Betrieb zu beruhigen, besonders um Zündverzüge für den Fall,, daß an der Zündelektrode Z nach dem einen oder dem anderen Funkenübergang eine Ladung hängen bliebe, ίο zu beseitigen, empfiehlt sich die Einführung einer neuen Zusatzelektrode, welche den Stromdurchgang bei einem jeden einsetzenden Wechselstromimpulse rechtzeitig bewirkt. Diese Zusatzelektrode E (Fig. I und 2) befindet sich zwischen der Glühkathode G und der ihr zugewandten Mündung des Innenrohres R. Ihre Form kann verschieden gewählt werden, z. B. ein Blechblättchen, ein Draht, ein Ring, ein Kreuz oder ähnliches sein. Während des Betriebes kann diese Zusatzelektrode einerseits direkt über einen Widerstand, eine Funkenstrecke oder eine Entladung im "Vakuum, einen synchron rotierenden Umschalter und ähnliches mit der Zündelektrode, anderseits aber im Bedarfsfalle zur Beruhigung des Betriebes vermittels eines sehr hohen Widerstandes W mit der Anode A verbunden werden.In order to calm down the operation, especially to eliminate ignition delays in the event that a charge remains on the ignition electrode Z after one or the other spark transition, it is advisable to introduce a new additional electrode, which prevents the current from flowing through each one AC pulses caused in time. This additional electrode E (Fig. I and 2) is located between the hot cathode G and the mouth of the inner tube R facing it. B. a sheet metal, a wire, a ring, a cross or the like. During operation, this additional electrode can be connected to the ignition electrode directly via a resistor, a spark gap or a discharge in a vacuum, a synchronously rotating changeover switch and the like, but if necessary to calm operation, it can be connected to the anode A by means of a very high resistance W will.

Bei dem, obigen Angaben zufolge, praktisch durchgebildeten Dauerbetrieb mit hoher Spannung und erheblicher Energie kann es unter Umständen erforderlich werden, die Anode zu kühlen. Zu diesem Zweck wird die Anode A aus einem schraubenförmigen Kupferrohr hergestellt, das an keiner Stelle das Innenrohr R berühren darf, da sonst Durchschläge des Innenrohres erfolgen könnten.In the case of continuous operation with high voltage and considerable energy, which is practically carried out according to the above information, it may be necessary under certain circumstances to cool the anode. For this purpose, the anode A is made from a helical copper tube that must not touch the inner tube R at any point, otherwise the inner tube could break down.

Die Anode wird durch einen Flüssigkeitsstrom gekühlt, der das Kupferrohr von innen bespült. Die Kühlung kann auch so erfolgen,The anode is cooled by a stream of liquid that flows inside the copper tube washed down. The cooling can also be done

daß der ganze Unterbrecher in ein Ölbad eingebaut wird, welches dann auf Grund des sogenannten Thermosiphoneffektes das schraubenförmige Rohr kühlt.that the whole breaker is built into an oil bath, which is then based on the so-called Thermosiphon effect cools the helical tube.

Claims

Patent Claims:

1. High vacuum interrupter according to patent 330144 for high voltage operation with alternating current and using significant energies, even using high frequency 5c Alternating current, characterized in that a spark gap which can be set in this way between the ignition electrode and the lead to the hot cathode or another source is more negative Voltage is arranged so that this spark gap is bridged in the peak values of the voltage.

2. Design of the interrupter for high voltage operation according to claim 1, characterized in that in addition to the electrodes specified in the 6c main patent, an additional electrode (E) to be connected in a suitable manner with the ignition electrode, but also with the anode between the hot cathode and the mouth facing it 6j of the inner tube is arranged.

3. Embodiment of the interrupter according to claim 1, characterized in that that the anode consisting of a helical copper tube so around the inner 7c pipe is guided that it does not touch the same at any point.

4. Circuit arrangement of the vacuum _, interrupter according to claim 1 to 3, characterized characterized in that the high-voltage transformer, in which the interruption pulses be transformed, in series with a breakdown resistance (quenching spark gap) on the interrupter terminals is applied, while in the breaker circuit itself instead of a transformer there is a self-induction.

1 sheet of drawings.