DE641884C

DE641884C - Gleichstrom-Gleichstromumformer

Info

Publication number: DE641884C
Application number: DEJ50090D
Authority: DE
Original assignee: RICHARD JAHRE SPEZIALFABRIK FU
Current assignee: RICHARD JAHRE SPEZIALFABRIK FU
Priority date: 1934-07-06
Filing date: 1934-07-06
Publication date: 1937-02-16

Description

Die Erfindung· bezieht sich auf Gleichstromtransformatoren, zur Umwandlung- von niedrig gespanntem Gleichstrom in höher gespannten und lumgekehrt, bei denen bei Aufwärtstransformierung· eine Mehrzähl von Kondensatoren an 'die umzuwandelnde Grundspannung· angeschlossen und dann in Reihenschaltung· mit dem Verbraucherkreis verbunden werden, während bei Abwärtetransformierung die Umschaltungen umgekehrt vorgenommen werden; die Umschaltungen sollen hierbei mit Hilfe einer selbsttätigen. Umschaltvorrichtung erfolgen.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer derartigen Schaltung dargestellt, bei der zur Erzielung eines großen Übersetzungsverhältnisses eine Anzahl Kondensatorengruppen in Kaskadenschaltung vorgesehen sind.

ι ist die umzuwandelnde Grundspannung·, z. B. eine Netzspannung· von 220 Volt. Sobald die Mittelkontaktfedern 2, 3 nach links ausschlagen, werden die Kondensatoren 6 und 7 in Parallelschaltung an die Grundspannung von 220 Volt gelegt und dadurch auf diese Spannung· aufgeladen. Bei dem darauffolgenden Ausschlag· der Mittelkontakte 2, 3 nach rechts werden 'dann die Kondensatoren 6 und 7 über die Kontakte 8 und 9 in Reihe geschaltet; dadurch liegt dann zwischen der mit dem Kontakt 9 verbundenen Leitung" 10 und der Leitung 11 ein Spannungsunterschied, von 440 Volt. An dieser Spannung" liegt aber auch der Kondensator 12, und beim nächsten Ausschlag der Mittelkontakte 2, 3 nach links wird der Kondensator 13 zu ihm parallel geschaltet. Beim Ausschlag" der Kontaktfedern ■ 2, 3 nach rechts werden hierauf die beiden Kondensatoren 12, 13 in Reihe geschaltet, so daß nunmehr der Spannungsunterschied zwisehen den Leitungen 11 und 10' 880 Volt beträgt. Auf diese Weise wird die Grundspannung· durch abwechselnde Parallel- und Reihenschaltung der weiteren Kondensatoren 14 und 15, 16 und 17 sowie 18 und 19 auf eine Endspannung· von 7040 Volt gebracht, die sich aus den Spannungsstufen 220, 440, 880, 1760, 3520 und 7040 ergibt. Mit dieser Endspannung· wird der Sammelkondiensator

20 aufgeladen, an den die Verbraucherkreise

21 angeschlossen sind.

Die Kontaktfedern 2,3 werden mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung, deren Ausführung für das Verständnis der Erfindung ohne Bedeutung und daher hier nicht näher erläutert ist, in gleichphasige Schwingungen versetzt, so daß 'sie abwechselnd mit den Kontakten 4 und 8 bzw. 5 und 9 in Verbindung kommen.

Für die Betriebssicherheit einer derartigen Apparatur ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß. zwischen den Kontaktfedern 2 und .3 und ihren Gegenkontakten keine Funken entstehen, da diese bei der hohen Zahl der Schaltungen zu einer Zerstörung der Kontakte Anlaß, geben können. Wie nun eine Prüfung der in der Zeichnung dargestellten Schaltung ergibt, liegt bei dieser zwar zwischen den Kontakten 4 und 8 bzw. 5 und 9 der volle, der Spannungsstufe entsprechende

Spannungsunterschied, aber der Spannungsunterschied zwischen den Kontaktfedern 2, 3 und den Kontakten 4 und 8 bzw. 5 und 9 kann theoretisch niemals Werte annehmen, die zur Funkenbildung Anlaß geben, wail die Kondensatoren nur einen kleinen IJeit ihrer Ladung auf die nächsten Stufen über-¹ tragen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß zwischen den Kontakten 4 und der Kontaktfeder 2 ein Schließfunke entsteht, der besonders bei höheren Spannungen störend ist. Untersucht man nun die Verhältnisse z. B. der obersten Kontaktgruppe, so ergibt sich folgendes. Zwischen der Leitung 10'" und der Leitung 11 besteht ein Spannungsunterschied von 3520 Volt. Bei Reihenschaltung der auf 3520 Volt aufgeladenen Kondensatoren 18 und 19 erhält der Sammelkondensator 20 die Endspannung von 7040 Volt. Diese Endspannung sinkt entsprechend der Entnahme beispielsweise auf 6500 Volt, so daß. jeder der Kondensatoren 18 und 19 noch 3250 Volt hat, bevor er wieder auf die volle Spannung aufgeladen wird. Diese Spannung liegt zwar zwischen den Kontaktfedern 2 und 3 der letzten Kaskade, aber zwischen den Kontakten 2 und 4 dürfte kein Spannungsunterschied bestehen, weil der Kondensator 19 zweipolig abgetrennt ist. Wie sich nun im Betrieb ergeben hat, tritt trotzdem zwischen der Feder 2 und dem Kontakt 4 ein Schließungsfunken auf. Dieser Funke ist darauf zurückzuführen, daß der Kondensator 19 durch sein Gehäuse usw. eine gewisse Streukapazität, in der Regel in der Größenordnung von einigen 100 on, besitzt, die an Erde bzw. an der Leitung 11 liegt. Diese Streukapazität wird bei der Reihenschaltung der beiden Kondensatoren 18 und, 19 mit der vollen Spannung von 3520 Volt aufgeladen, so daß bei der darauffolgenden Schwingung der Kontaktfeder 2 nach links zwischen der Feder 2 und dem Kontakt 4 ein Spannungsunterschied von 3520 Volt liegt, der den beobachteten Schalt-

funken erzeugt.

Gemäß der Erfindung wird nun diese

störende Funkenbildung dadurch beseitigt,

»daß die Kontaktfeder 2 über einen hohen '""Widerstand an Erde bzw. an die Leitung 11 ««gelegt wird. Während der Zeit, in der die ,^Feder 2 von dem Kontakt 8 zu dem Kontakt 4 '■schwingt, entlädt sich dann die Streukapazität über diesen hohen Widerstand, so daß eine Funkenbildung nicht mehr auftreten kann.

In der Zeichnung ist zwischen Kontaktfeder 2 und Leitung 11 ein hoher Widerstand eingeschaltet. Die mit gestrichelten Linien gezeichnete Streukapazität ist mit 23 bezeichnet. Es ist selbstverständlich auch möglich, das in der Zeichnung mit der Leitung 11 verbundene Ende des Widerstandes 22 unmittelbar an Erde zu legen.

An sich ist es bereits bekannt, zur Unterdrückung der Funkenbildung an Schaltkontakten hochohmige Widerstände zu verwenden.

Claims

Patentanspruch:

Gleichstrom-Gleichstromumformer zur Umwandlung von niedrig gespanntem Gleichstrom in höher gespannten und umgekehrt durch abwechselnde Reihen- und Parallelschaltung von Kondensatoren mittels einer aus zwei Umschaltorganien bestehenden selbsttätigen Schaltvorrichtung, deren sich zwischen je zwei Kontakten bewegende Umschaltorgane den mit den Kontakten verbundenen Kondensator in der einen Schaltstellung in Parallelschaltung mit den übrigen Kondensatoren an die Grundspannung legen und in der anderen Schaltstellung die aufgeladenen Kondensatoren in Reihe schalten, dadurch gekennzeichnet, daß, das eine Umschaltorgan (2), an welchem bei der Reihenschaltung der Kondensatoren (6, 7 bzw. 12, 13 usw.) die Grundspannung liegt, über einen hohen Widerstand (22) geerdet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen