DE639627C

DE639627C - Device for limiting the short-circuit current in direct current systems for tube transmitters

Info

Publication number: DE639627C
Application number: DEA67237D
Authority: DE
Inventors: Richard Troeger
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-09-27
Filing date: 1932-09-27
Publication date: 1936-12-09

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes bei Gleichstromanlagen, und zwar bei Röhrensendern. Bei Röhrensendern kommen gelegentlich kurzschiußartige Erscheinungen an den Röhren vor, die unter Umständen zu einer Zerstörung der Röhren führen können, wenn nicht rechtzeitig die Energiezufuhr abgesperrt wird. Bei einer Anordnung, wie sie beispielsweise in Abb. 1 gezeichnet ist, kann zwar die Energiezufuhr aus dem speisenden Wechselstromnetz durch Sperren der gittergesteuerten Gleichrichter G sehr schnell unterbrochen werden; aber es bleibt immer noch die Energie des großen Glättungskondensators C übrig, die sich schlagartig über die Senderröhren R entlädt. Die Kathodendrossel D in Abb. 1 liegt vor dem Kondensator und hat somit keinen Einfluß auf den Entladestrom über R. Die Induktivität D₁, die die Hochfrequenz vom Gleichstromsystem fernhält, ist andererseits nicht groß genug, um einen wirksamen Schutz darzustellen, und eine entsprechende Vergrößerung von D₁ ist im allgemeinen aus anderen Gründen nicht zulässig. Auch die Einfügung eines zusätzlichen Wirkwiderstandes in den Entladekreis ist nicht angängig.The present invention relates to a device for limiting the short-circuit current in direct current systems, specifically in tube transmitters. With tube transmitters, short-circuit-like phenomena occasionally occur on the tubes, which under certain circumstances can lead to the tubes being destroyed if the energy supply is not shut off in good time. In an arrangement such as that shown in FIG. 1, for example, the energy supply from the feeding AC network can be interrupted very quickly by blocking the grid-controlled rectifier G; but the energy of the large smoothing capacitor C still remains, which is suddenly discharged through the transmitter tubes R. The cathode choke D in Fig. 1 is located in front of the capacitor and therefore has no influence on the discharge current via R. On the other hand, the inductance D ₁ , which keeps the high frequency away from the direct current system, is not large enough to provide effective protection and is not sufficiently enlarged of D ₁ is generally not permitted for other reasons. The insertion of an additional effective resistance in the discharge circuit is also not acceptable.

Nach der vorliegenden Erfindung werden die genannten Schwierigkeiten dadurch behoben, daß eine solche Schaltung und Einrichtung vorgesehen ist, die erst beim Defektwerden eines Senderohres zu einer Strombegrenzung führt, bei Stromdurchgang im Normalbetrieb dagegen- praktisch die Stromhöhe völlig- unbeeinflußt läßt, gleichgültig, ob es· sich um Gleich- oder Wechselstrom handelt. Gemäß der Erfindung wird die Gesamtanlage in geeigneter Weise derart aufgeteilt, daß statt je einer Senderöhre mindestens je zwei parallel geschaltete Senderöhren vorgesehen sind. Die Parallelschaltung der Senderröhren geschieht dabei über einen induktiven Spannungsteiler, wie er an sich zur Strombegrenzung beispielsweise bei vermaschten bzw. aufgeteilten Netzen schon bekannt ist. Der Spannungsteiler ist dabei so geschaltet, daß er im Normalbetrieb praktisch keine strombegrenzende Wirkung für die Röhren hat, im Falle des Kurzschlusses einer Senderöhre dagegen sowohl den Gesamtstrom wie auch die Teilströme der beiden jeweils zusammengehörigen Senderöhren auf Werte begrenzt, welche unterhalb der zulässigen Überlastungsgrenze jeder Röhre bleiben. Der Spannungsteiler besteht aus zwei oder mehreren auf einen gemeinsamen Kern gewickelten Spulen von der Induktivität L. Die einzelnen Spulen werden untereinander möglichst vollkommen verkettet und sind derartAccording to the present invention, the above-mentioned difficulties are eliminated by providing such a circuit and device, which only leads to a current limitation when a transmitter tube becomes defective, while in normal operation, on the other hand, the current level is practically completely unaffected, regardless of whether it is direct or alternating current. According to the invention, the overall system is divided up in a suitable manner in such a way that instead of one transmission tube each, at least two transmission tubes connected in parallel are provided. The parallel connection of the transmitter tubes takes place via an inductive voltage divider, as it is already known per se for current limitation, for example in meshed or divided networks. The voltage divider is switched in such a way that it has practically no current-limiting effect for the tubes in normal operation, but in the event of a short-circuit of a transmitter tube, both the total current and the partial currents of the two associated transmitter tubes are limited to values that are below the permissible overload limit of each tube stay. The voltage divider consists of two or more coils with inductance L wound on a common core. The individual coils are chained to one another as completely as possible and are of this type

*) Von dem Patetitsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patetite seeker stated as the inventor:

Richard Tröger in Berlin-Zehlendorf.Richard Tröger in Berlin-Zehlendorf.

auf den Kern aufgebracht, daß während des Normalbetriebes keinerlei Magnetisierung stattfindet.applied to the core that no magnetization whatsoever during normal operation takes place.

Die erfindungsgemäße Aufteilung der Ge/ samtanlage mit Rücksicht auf die Kurzschluß-* vorgänge, d. h. die Schaffung der Möglichkeit für die Anwendung des induktiven Spannungsteilers, ist gerade bei derartigen Röhrenschaltungen das einzige Mittel, um mit abto soluter Sicherheit eine Zerstörung der Röhren ebenso wie eine längere Betriebsunterbrechung zu vermeiden, d. h. um die Betriebssicherheit, welche bei einer-derartigen Anlage die allererste betriebliche Forderung darstellt, soweit wie irgend möglich sicherzustellen.The inventive division of the entire system with regard to the short-circuit * operations, d. H. the creation of the possibility for the application of the inductive voltage divider, is the only means of such tube circuits to destroy the tubes with absolute certainty as well as avoiding longer business interruptions, d. H. about operational safety, which represents the very first operational requirement in such a system, insofar as as possible to ensure.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende:The operation of the device is as follows:

Bei Normalbetrieb wird im Spannungsteiler keine Spannung induziert; sein Widerstand ist praktisch für Gleich- und Wechselstrom Null. Die Verhältnisse ändern sich aber sofort, wenn wir annehmen, daß ■ eines der Senderohre, z. B. in Abb. 2 das rechte Rohr, kurzgeschlossen wird. Im Moment des Kurzschlusses liegt an der rechten Wicklungshälfte von L die ganze Gleichspannung, die transformatorisch auf die linke Wicklung übertragen wird. Infolgedessen liegt an dem gesunden Rohr die doppelte Spannung, und es wird dessen Strom entsprechend ansteigen. Im ungünstigsten Fall beträgt der Überstrom über den Normalwert 100 %· I^m allgemeinen wird er aber niedriger sein, da ihm durch die Sättigung eine frühere Grenze gesetzt ist. Infolge der magnetischen Verkettung der beiden Wicklungshälften des Spannungsteilers führt auch das kurzgeschlossene rechte Rohr im ersten Moment nur denselben Strom wie die gesunde Röhre, d.h. zwischen dem ein- und zweifachen Normalstrom, während der Kurzschlußstrom bei der ungeschützten Anlage nach Abb. 1 momentan ein Vielfaches des genannten Wertes beträgt. Der weitere Anstieg des Stromes über das kurzgeschlossene rechte Rohr erfolgt nun nach Maßgabe der Induktivität L. Man hat es somit in der Hand, durch Wahl von L eine beliebig sanfte Stromzunahme zu erzwingen. Der Maximalwert des Stromes über das defekte Rohr - hängt dann in bekannter Weise von der Größe C, L und R ab und kann ebenfalls in zulässigen Grenzen gehalten werden. .;. .-Nach Behebung der Störung, d.h. nach -^ie.derintaktwerden des ausgefallenen Rohres, ; geht die Anordnung automatisch wieder in die normale Betriebsstellung über. Es heben sich also die gegensinnig geschalteten Induktivitäten L in ihrer Wirkung wieder auf, und der Strom fließt von neuem ungehindert über beide Röhren.In normal operation, no voltage is induced in the voltage divider; its resistance is practically zero for direct and alternating currents. However, the situation changes immediately if we assume that ■ one of the transmission tubes, e.g. B. in Fig. 2 the right pipe is short-circuited. At the moment of the short circuit, the entire DC voltage is applied to the right half of the winding of L , which is transferred to the left winding by means of a transformer. As a result, there is double the voltage on the healthy pipe, and its current will increase accordingly. In the worst case, the excess current above normal 100% · I ^m generally is but he will be lower because it is set by the saturation of an earlier border. As a result of the magnetic linkage of the two halves of the winding of the voltage divider, the short-circuited right pipe at first only carries the same current as the healthy pipe, i.e. between one and two times the normal current, while the short-circuit current in the unprotected system according to Fig. 1 is currently a multiple of mentioned value. The further increase in the current through the short-circuited right pipe now takes place in accordance with the inductance L. It is therefore up to you to force an arbitrarily gentle increase in current by selecting L. The maximum value of the current through the defective pipe then depends in a known manner on the size C, L and R and can also be kept within permissible limits. .;. .-After the malfunction has been rectified, ie after the failed pipe has become intact; the arrangement automatically returns to the normal operating position. The inductances L switched in opposite directions cancel each other out in their effect, and the current again flows unhindered through both tubes.

Bei ungleichen Röhren wird der Spannungsteiler entsprechend dem normalen Strome der betreffenden Röhren nicht in der Mitte, sondern unsymmetrisch angezapft. Man wird dafür sorgen, evtl. unter Einfügung zusatzlicher Widerstände als Korrektionsglieder, daß sich auch die Gleichstromkomponenten der Ströme über die Röhren wie die Windungszahlen der entsprechenden Spannungsteilerwicklungen verhalten, so daß keine Vormagnetisierung des Kernes eintreten kann. Gegebenenfalls können auch Induktivitäten ohne Eisenkern verwendet werden.If the tubes are unequal, the voltage divider will correspond to the normal current of the The tubes concerned are not tapped in the middle, but rather asymmetrically. You will ensure, possibly with the addition of additional resistances as correction elements, that the direct current components of the currents through the tubes as well as the number of turns the corresponding voltage divider windings behave so that no bias of the core can occur. If necessary, inductors without an iron core can also be used.

Claims

Claim:

Arrangement for the protection of tube transmitters, which are preferably fed with direct current via grid-controlled rectifiers, against short circuits in the individual transmitter tubes, characterized in that instead of one tube each, at least two transmitter tubes connected in parallel (R in Fig. 2) are arranged and via an inductive voltage divider of per se known% ₅ type (L, Fig. 2) are so connected to the rectifier (G), that the permanently switched voltage divider in normal operation for the tubes has virtually no limiting effect, whereas in the _go case of the short-circuit of a tube both the total current as well as the partial currents of both individual tubes are limited to values which remain below the permissible overload limit of each tube.

1 sheet of drawings

Berlin, printed & the