DE562913C - Hochspannungs-Gleichrichteranlage mit statischen Gleichrichterelementen der Kupferoxydart - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Gleichrichtung von Hochspannung.

Im allgemeinen wird zu Zwecken der Gleichrichtung von hohen Spannungen, beispielsweise S von 60 000 Volt, um Staub und Feuchtigkeit niederzuschlagen, eine synchronisierte mechanische Gleichrichtereinrichtung mit einem Synchronmotor und umlaufenden Stromkollektoren benutzt.

Derartige Anordnungen sind einfach, preiswürdig und zuverlässig; dennoch weisen sie gewisse schwerwiegende Nachteile auf:

1. verursachen sie starke Störungen des Rundfunkempfanges, und zwar in einem großen Umkreis, wobei noch erschwerend der Umstand ins Gewicht fällt, daß die Anlagen gewöhnlich ununterbrochen laufen;

2. benötigen sie bewegliche Teile, die vor Staub usw. geschützt werden müssen und wiederkehrende Beobachtung und Auswechslung erforderlich machen;

3. geben sie einen sehr geringen Gesamtwirkungsgrad, der gewöhnlich zwischen 12 bis 15% liegt.

Die Ventilzelle stellt eine Gleichrichtungsvorrichtung dar, welche die beiden erstgenannten Nachteile beseitigt, indessen ist auch hier der Wirkungsgrad gering, ungefähr 20 bis 30%. Hinzu kommt, daß ein sehr viel schwerer wiegender Nachteil auftritt; nämlich die Gleichrichterwirkung kann plötzlich völlig ausbleiben, was zur Zerstörung großer Mengen wertvoller Erzeugnisse Veranlassung sein kann. Schließlich ist die durchschnittliche Lebensdauer derartiger Ventilzellen sehr begrenzt, und die Auswechslung erfordert erheblichen Kostenaufwand.

Die Erfindung hat zum Zweck, verbesserte, in Öl getauchte statische Gleichrichter mit gutem Wirkungsgrad (mindestens ungefähr 60 bis 80%) zu schaffen, die gleichzeitig frei von den vorerwähnten Mißständen sind. Statische Gleichrichter der Kupferoxydart, die in Luft, Öl oder ein anderes Isolationsmaterial eingetaucht sein können, sind bekannt. Hierbei sind die Gleichrichterelemente gewöhnlich waagerecht angeordnet. Es ist in Zusammenhang mit derartigen Apparaturen auch vorgeschlagen worden, Kondensatoren vorzusehen, die parallel zu den Belastungsklemmen einer mit derartigen Gleichrichtern ausgestatteten Anlage geschaltet sind. Die Kondensatoren wirken in diesem Falle in der Regel mit einer oder mehreren Drosselspulen zusammen, um eine Art Filtrierung oder Siebung zu erzielen. Gemäß der Erfindung wird eine außerordentlich standfeste Anordnung von 5ä Gleichrichtern, die mit hohen Spannungen arbeiten können und die in mit Öl gefüllten Behältern untergebracht werden, vorgesehen.

Durch die Erfindung wird daher ein Hochspannungsgleichrichter mit Kupferoxydelementen geschaffen, die, wie gesagt, in einen ölgefüllten Behälter in kompakter Weise untergebracht sind. Das hat eine Herabminderung der Kosten für Öl und Gehäuse zur Folge.

Femer wird mit Rücksicht auf die besondere Anordnung der Elemente innerhalb des Gehäuses der Spannungsabfall gleichmäßig längs der Isolationstützen oder Träger verteilt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen:

Abb. ι eine Seitenansicht einer Vorrichtung ¹S gemäß der Erfindung, bei der ein Teil des äußeren Gehäuses abgenommen ist,

Abb. 2 eine Endansicht der Vorrichtung nach Abb. i, wobei wiederum eine teilweise Weglassung vorgenommen ist,

Abb. 3 eine Draufsicht unter Weglassung der linken Hälfte des Gehäusedeckels, Abb. 4 ein Schaltschemä,
Abb. 5 eine Hinteransicht der Vorrichtung in vergrößertem Maßstabe.

Gemäß den Abb. ι bis 5 besteht die Gleichrichtungsanlage aus zu vier Stromzweigen zusammengeschalteten Gleichrichtereinheiten, die brückenartig zusammenhängen. Insgesamt sind zwei mit Öl gefüllte Gehäuse vorhanden, von denen jedes zwei Gleichrichtereinheiten enthält. Diese sind nebeneinander untergebracht und vollständig in Öl getaucht. Jede Einheit umfaßt eine große Zahl von Elementen der Kupferoxydart. Diese Elemente setzen sich zu kurzen Stapeln zusammen, die seitlich in bezug auf die Gehäuse angeordnet sind. Ein Gehäuse ist mit α bezeichnet. Es enthält Stapel b, die in senkrechten Reihen übereinander von dem Deckel bis zum Boden an der einen Seite des Gehäuses reichen. Die Stapel werden von Stützgliedern f isoliert getragen. Die Stützglieder f sind in einem Winkel zu der Waagerechten angeordnet, so daß sie in Seitenansicht (s. Abb. i) eine Zickzacklinie bilden. *■> Die einzelnen Stapel sind alle untereinander in Reihe zwischen der Klemme i und der Klemme e verbunden. Diese Verbindungen stellen sich in Draufsicht zickzackförmig dar (s. Abb. 3). Jede Einheit χ und y ist gleichartig durchgebildet; sie hängen so zusammen, daß die Gleichrichtung in beiden Einheiten in der gleichen Richtung erfolgt.

Der Zusammenbau der waagerechten Reihen oder Stufen in bezug auf die senkrechten Träger ist durch Abstandblöeke k so durchgeführt, daß jede waagerechte Reihe der Gleichrichterelemente aus der Vorrichtung herausgenommen werden kann, ohne daß dadurch die angrenzenden Reihen oder Stufen gestört werden. Der Vereinigungspunkt c zwischen den beiden Einheiten χ und y des Gehäuses α stellt den einen Anschlußpunkt für die Wechselstromquelle dar. Die freien Enden d und e der Einheiten χ und y sind paarweise an die gleichartigen freien Enden des anderen Paares von entsprechenden Einheiten v,-w (s. Abb. 4) angeschlossen. Dadurch entstehen Vereinigungsstellen, an denen die Gleichstromabnahme erfolgt. Der eine Vereinigungspunkt e wird zweckmäßig durch Verbindung mit dem Gehäuse geerdet. Die Verbindung der freien Enden wird so ausgeführt, daß die Richtung der Gleichrichtung in jedem Paar der Einheiten zu dem Vereinigungspunkt (beispielsweise d) des Gehäuses α und von dem Punkt (beispielsweise e) des zweiten Gehäuses weg verläuft.

Die Anordnung ist derart, daß eine im wesentlichen gleichmäßige Feldstärke von einem Ende jeder Einheit bis zu dem anderen erhalten wird.

Um eine gleichmäßige Verteilung der Spannung über die in einer Einheit zusammengefaßten Gleichrichterelemente während der durch diese Elemente nicht hindurchgelassenen Spannungshalbwelle zu erzielen, sind Ausgleichskapazitäten h und bzw. oder Widerstände * zwischen den Enden der waagerechten Reihen angeordnet, die nicht miteinander verbunden sind (s. Abb. 1).

Um das Auseinandernehmen zu erleichtern, falls ein oder mehrere Elemente schadhaft werden oder falls irgendeine andere Ursache auftritt, läßt sich eine waagerechte Reihe der Gleichrichterelemente einfach dadurch entfernen, daß die Gleichrichter aus dem Öl herausgehoben und die Bolzen g gelöst werden, die jede einzelne Reihe an die senkrechte Stütze anschließen.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist außerordentlich dauerhaft, sie arbeitet mit einem Wirkungsgrad zwischen 60 und 80%, gibt zu keinen Störungen des Rundfunkempfanges Anlaß und weist keine sich bewegenden Teile auf, die besonders gegen Staub und Schmutz geschützt werden müssen, da ja der ganze Apparat dicht eingekapselt ist.

Wenn die verlangte Stromabgabe die eines einzigen Gleichrichterelementes oder einer Gruppe übersteigt, so kann eine weitere Elementegruppe oder mehrere Gruppen mit Ausgleichswiderständen parallel dazugeschaltet v/erden. Die so entstehenden Sondergruppen werden zweckmäßig in demselben Gehäuse oder in irgendeinem anderen Gehäuse untergebracht.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Hochspannurigs-Gleichrichteranlage mit statischen Gleichrichterelementen der Kupferoxydart, die in ein Öl enthaltendes Gehäuse eingetaucht sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichrichterelemente in zickzackförmigen Reihen entweder in Stufen oder in waagerechter Ausdehnung derart an-

   geordnet sind, daß ein gedrängter Aufbau und ein im wesentlichen gleichmäßiger Spannungsabfall erreicht werden.
2. 2. GleichrichteranlagenachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzwerk von in Öl getauchten Gleichrichterelementegruppen brückenförmig angeordnet ist, und daß jedes Paar von Elementegruppen, die mit denselben Wechselstromanschlußklemmen zusammenhängen, vorteilhaft in einem gemeinsamen Ölbehälter untergebracht ist, und daß entweder die positive oder negative Gleichstromquelle geerdet oder beide Klemmen gegen Erde isoliert sind.
3. 3. Gleichrichteranlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzwerk von in Öl getauchten Gleichrichterelementegruppen so angeordnet ist, daß irgendeine waagerechte Reihe der Gleichrichterelemente aus der Gesamtanordnung ohne Störung der angrenzenden Reihen oder Stufen entfernt werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen