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Einrichtung zum Schutze gegen Hochspannungsschäden Die bekannten Einrichtungen
zum Schutze gegen Hochspannungsschäden wirken entweder nur bei einpoliger Berührung
oder (bei zweipoliger Berührung) nur unter der Voraussetzung, daß bestimmte Unterschiede
qualitativer oder quantitativer Natur zwischen dem Betriebsstrom und dem durch das
Berühren ausgelösten Strom (Berührungsstrom) bestehen.
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Die nachstehend beschriebene Schutzeinrichtung gestattet eine räumliche
Trennung von Betriebsstrom und Berührungsstrom und ist daher von diesen Voraussetzungen
unabhängig. Die räumliche Trennung wird dadurch erreicht, daß die Hochspannungsleitungen
in dem ganzen Bereich, wo Berührungsgefahr besteht, mit leitenden, von den Hochspannungsleitungen
selbst isolierten Hüllen umgeben sind. Diese Hüllen werden über Auslösevorrichtungen
mit den Hochspannungsleitungen selbst verbunden. Bei einer Berührung, gleichgültig,
ob sie einpolig oder zweipolig erfolgt, fließt der Berührungsstrom von der Hochspannungsleitung
über die Auslösevorrichtung zu der leitenden Hülle und von dort zu dem Berührenden.
Die Auslösevorrichtung spricht dann an und setzt die Hochspannungsleitung außer
Betrieb. Durch Verwendung- einer Hilfsstromquelle kann die Anordnung auch so getroffen
werden, daß bei noch nicht eingeschalteter Hochspannung durch das Berühren die Auslösevorrichtung
in Tätigkeit tritt und ein nachträgliches Einschalten der Hochspannung überhaupt
verhindert.
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In der Abbildung ist die neue Einrichtung in zwei Ausführungsbeispielen
ihrer Schaltungsanordnung nach schematisch dargestellt. Abb. i gibt eine Schaltungsanordnung
wieder, bei welcher durch den Berührungsstrom mittels zweier Relais ein in dem Primärstromkreis
des Hochspannungstra=nsformators angeordneter Schalter in die Unterbrechungsstellung
gebracht wird; bei der in der Abb. 2 dargestellten Anordnung bewirkt die durch den
Berührungsstrom zum Ansprechen gebrachte Funkenstrecke eines Erregerkreiseis den
Kurzschluß; des Primärstromkreises des Hochspannungstransformators.
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Die Sekundärwicklung i (Abb. i) des Hochspannungstransformators 2
speist die Hochspannungsleitungen 5 und 6. Die Hochspannungsleitungen 5 und 6 sind
in demjenigen Bereich, in dem eine Berührung stattfinden kann, mit den leitenden
Hüllen 3 und q. umgeben. Bei Berührung fließt ein Strom von den Hochspannungsleitungen
5 bzw. 6 über die Relais 7 bzw. 13 zu den Hüllen 3 bzw. q., der die Relais
zum Ansprechen bringt, und dadurch werden die Hebel 9 bzw. 15 freigegeben, durch
die Zugfedern 16 bzw. 17
hochgezogen und mittels der Seidenschnüre 12 bzw.
14 und des Auslösehebels io der Schalter i i ausgelöst, d. h. der Primärstromkreis
des
Transformators unterbrochen. Bei einpoliger Berührung spricht eines der beiden Relais
an, bei zweipoliger Berührung beide.
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Bei zweipoliger Berührung ist ein Stromkreis von der Hülle 3 über
die Hilfsstromquelle 8 (Anodenbatterie o. dgl.), das Relais 7, die Sekundärwicklung
i des Transformators 2, das Relais 13, die Hülle q. und über den Berührenden zurück
zur Hülle 3 geschlossen. Die Relais 7 und 13 sprechen durch die Wirkung der Hilfsstromquelle
8 bei zweipoliger Berührung schon vor dem Vorhandensein von Hochspannung an und
machen ein Einschalten des Hochspannungstransformators während der Dauer des Berührens
unmöglich. Bei Vorhandensein eines anderen ausreichenden Schutzes gegen einpolige
Berührung genügt es, die beschriebene Einrichtung zum Schutze gegen zweipolige Berührung
nur an einer Hochspannungsleitung anzubringen.
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Bei der in der Abb.2 dargestellten Anordnung speist die Sekundärwicklung
des Hochspannungstransformators 2 die zum Verbrauchsapparat (Röntgenröhre o. dgl.)
führenden Leitungen 5 und 6, die von den leitenden Hüllen 3 und q. umgeben sind.
In Reihe mit der Leitung 5 sind die Drosselspule mit Eisenkern 29, der Kondensator
16, die Selbstinduktionsspule 26, der Kondensator 17 und eine Elektrode der Funkenstrecke;
28 geschaltet; symmetrisch liegen die Leitung 6, die Drosselspule mit Eisenkern
3o, der Kondensator i g, die Selbstinduktionsspule 27, der Kondensator 18 und die
zweite Elektrode der Funkenstrecke 28. Die Funkenstrecke 28 ist an die Pole der
Primärwicklung des Hochspannungstransformators angeschlossen und so eingestellt,
daß sie auf die Primärspannung des Hochspannungstransformators sowie auf geringe,
aus dem Nieder-oder Hochspannungsnetz stammende Gberspannungen gerade nicht mehr
anspricht. Die Hüllen 3 und q. sind mit je einer Anzapfstelle der Selbstinduktionsspulen
26 bzw. 27 verbunden. Parallel zu einem Teil jeder dieser Selbstinduktionsspulen
und zu den Kondensatoren 16 bzw. ig liegt je eine Funkenstrecke 24 bzw. 25. Bei
einpoliger oder zweipoliger Berührung der Hülle 3 bzw. q. fließt der Berührungsstrom
von der Sekundärwicklung i des Hochspannungstransformators 2 über die Drosselspule
29 bzw. 3o, die Kondensatoren 16 bzw. ig, die leitenden Hüllen 3 bzw. q. und den
Berührenden zur Erde und dann zurück über die Kapazität zwischen der Primär- und
Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 2. Die Kondensatoren 16, ig werden
dabei von dem Berührungsstrom so lange aufgeladen, bis ein überschlag an den Funkenstrecken
24 bzw. 25 erfolgt. Durch den Funkenübergang werden in den Schwingungskreisen 16,
26 bzw. ig, 27 hochfrequente elektrische Schwingungen erzeugt, die auf die Schwingungskreise
26, 17 bzw. 27, 18 übertragen werden und einen Überschlag an der Funkenstrecke 28
hervorrufen. Ein Ausgleich der Überspannung über die Niederspannungsleitung (Netz)
oder über die Kapazität zwischen der Primär- und Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators
2 findet nicht statt, weil die Selbstinduktion sowohl der Niederspannungsleitung
als auch der Sekundärwicklung i des Hochspannungstransformators verhältnismäßig
groß ist. Dem Funkenüberschlag folgt ein von der Niederspannungsleitung (Netz) gespeister
Flammenbogien, der die Primärwicklung des Hochspannungstransformators kurzschließt.
Die-Drosselspulen 29 und 3o dienen dazu, etwa im Hochspannungskreise 5, 6 betriebsmäßig
auftretende hochfrequente elektrische Schwingungen, die beispielsweise von !einem
mechanischen Gleichrichter herrühren können, von der Schutzeinrichtung fernzuhalten.
Bei Einrichtungen, die frei von diesen betriebsmäßig auftretenden Schwingungen sind,
können die Drosselspulen fortfallen. Als weiteres Schutzmittel gegen die unbeabsichtigte
Einwirkung von hochfrequenten elektrischen Schwingungen kann üi bekannter Weise
die Abstimmung der Schwingungskreise dienen.
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Bei Hochspannungsanlagen zum Schutze gegen Hochspannungsschäden die
Hochspannungsleitungen mit metallenen, von diesen Leitungen isolierten Hüllen zu
umgeben, ist an sich bekannt. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, bei Sicherungseinrichtungen
gegen Hochspannungsschäden, bei denen i eine Auslösevorrichtung betätigt wird, in
den Stromkreis der Auslösevorrichtung eine Hilfsstromquelle zu schalten und den
Ausschaltvorgang durch elektrische Schwingungen bewirken zu lassen.