DE642302C - Einrichtung zur Umformung von Wechselspannung in hohe Gleichspannung - Google Patents

Description

DEUTSCHES -REICH

AUSGEGEBEN
3. MÄRZ 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d ² GRUPPE 12

Koch & Sterzel Akt.-Ges. in Dresden*).

Zusatz zum Patent 591

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. März 19291 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 4. Januar

In dem Hauptpatent ist eine Einrichtung zur Umformung von Wechselspannung in hohe Gleichspannung beschrieben, bei der von einer Anzahl unmittelbar hintereinandergeschalteter Kondensatoren jeder für sich von einem in Reihe mit einem Gleichrichter liegenden Transformator aufgeladen wird, und bei der .die an sich bekannte Staffelung der einzelnen Transformatoren mit Steuerung ihres Grundpotentials durch den auf dem nächsttieferen Potential liegenden Kondensator angewandt ist. Jeder der übereinander angeordneten Transformatoren ist in einem Isoliergehäuse untergebracht, und die durch die übereinandergesetzten Isoliergehäuse gebildete Säule wird durch mindestens so viel Potentialebenen geteilt, als Verbindungsleitungen zwischen den Kondensatoren bzw. Kondensatorgruppen vorhanden sind. Diese Verbindungsleitungen bzw. Zwischenverbindungen sind als Platten bzw. Böden ausgebildet und dienen zum mechanischen Befestigen bzw. zur elektrischen Potentialsteuerung von Gleichrichterteilen. Die Gleichrichterteile werden dabei beispielsweise durch die Füße der die Schaltstücke eines synchron rotierenden Gleichrichters tragenden Isolatoren bzw. durch die Lager der allen Gleichrichternadeln gemeinsamen Isolierwelle gebildet.

Der Erfindungsgedanke geht nun von der Erkenntnis aus, daß erne getrennte Anordnung von Transformatoren, Gleichrichtern und Kondensatoren eine große Grundfläche bzw. einen großen Raum erfordert, und daß mit zunehmender Spannung die Kosten der hierfür neu zu errichtenden Gebäude unverhältnismäßig ansteigen oder bei Aufstellung derartiger Einrichtungen in bereits; vorhandenen Gebäuden nicht immer eine derartig große Grundfläche bzw. ein derartig großer Raum zur Verfügung steht.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, Gleichrichter und Kondensatoren durch Tragvorrichtungen an dem Isoliergehäuse der gestaffelten -Transformatoren selbst zu befestigen. Die Einrichtung kann dadurch auf einen geringeren Raum_ zusammengedrängt werden und hat außerdem noch den Vorzug, ein einheitliches Ganzes zu bilden.

In den Abbildungen sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Aufriß der Einrichtung gemäß der Erfindung, Abb. 2 eine Ansicht von oben in der Schnittlinie A-A nach Abb. 1. Die Abb. 3 und 4 geben die Nebeneinanderanordnung zweier derartiger Einrichtungen wieder und Abb. 5 deren Schaltung.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erßnder angegeben worden:

F. 7. Fischer in Dresden.

Die einzelnen Transformatoren 19 und 20 sind in den übereinander gestellten Isoliergehäusen 30, 31, 33 untergebracht, wie dies djg Abb. i, 2 und 5 erkennen lassen. Zwischen bzw"." um sie sind die drei Potentialebenen bzw. die Leitungen zu den Kondensatoren darstellenden Metallwulste 33, 34, 35 herumgelegt, die nach rechts balkonartig zu Verlängerungen 46, 47, 48 herausgezogen sind. Die Verlängerungen 46 und 48 tragen je drei Isolatoren 49, 50, 51, an deren Enden je drei feste Segmente für die synchron umlaufenden Gleichrichternadeln 52 angebracht sind. Die beiden vierten miteinander und mit der Potentialebene 47 verbundenen festen Segmente 53 liegen senkrecht untereinander und werden von den Enden eines senkrecht verlaufenden geraden metallischen Rohres 54 getragen, das in seiner Mitte mit der Verlängerung 47 des Metallwulstes 34 verao bunden und von dieser getragen wird. Zwecks Vermeidung von Schwingungen dieses von den Gleichrichternadeln an seinem Ende 53 berührten Rohres 54 kann es noch über an den Verlängerungen 46 und 48 befestigten Isolatoren 55 ^und 56 mechanisch gehalten werden.

Um weiterhin die Verbindungsleitungen von den Potentialebenen zu den Kondensatoren zu vermeiden, werden die Kondensatoren in einer derart schrägen Lage angeordnet, daß sie selbst die Verbindungsleitungen zwischen den Potentialebenen bzw. Böden 33, 34, 35 herstellen. Dazu sind die Enden 57, 58, 59 der Kondensatoren 12, 13, 14 unmittelbar mechanisch, aber isoliert an den Potentialebenen bzw. Metallwulsten oder deren Verlängerungen angebracht. Dadurch wird die-einfachste Befestigung der Kondensatoren an der Isoliersäule erreicht. Elektrisch sind die Kondensatorenenden 58, 59 mit den Potentialebenen über hochohmige Widerstände 60, 61 verbunden. Erfolgt die Isolierung durch die die Kondensatorenden haltenden Isolatoren, so können diese hohl ausgebildet und die Widerstände in ihrem Innern angeordnet werden. Für diesen Fall können die Enden 58 der Kondensatoren 12, 13 in die gleiche senkrechte Ebene (vgl. die Abb.. 3 und 4) des obersten Kondensators 14 gelegt werden, während sie nach Abb. 2 schräg zu dieser liegen. Das obere Ende des auf der Gründplatte 62 stehenden Kondensators 11 ist über den Widerstand 63 mit dem unteren Ende 57 des Kondensators 12 und das obere Ende 64 des Kondensators 14 mit dem von dem Isolator 49 gehaltenen Gleichrichtersegment verbunden. Um die Kondensatorenden können zwecks Vermeidung von Strahlungserscheinungen Metallkugeln gelegt werden.

Die von beiden Isolatorpaaren 50 und 51 getragenen festen Segmente werden jeweils über ihre Verbindungsleitung 65 und durch die hochohmigen Widerstände 66 bzw. 67 mit dem

Metallring 40 bzw. mit der Strahlungskappe 42 verbunden. Unter den Verlängerungen 46, 47, ist auf der Grundplatte 62 der durch eine _, dkurbel 68 einstellbare Synchronmotor 29 ."in Üaumersparender Weise untergebracht. Seine en Verlängerungen 46, 47, 48 gelagerte und rch diese potential gesteuerte Isolierwelle 69 trägt die Gleichrichternadeln 52.

An dem am Isolator 49 des oberen Gleichrichters befestigten Ende 64 des Kondensators 14 wird die hochgespannte Gleichspannung abgenommen. Das auf dem Isolator 49 des unteren Gleichrichters angebrachte Segment 70 ist geerdet und außerdem gegebenenfalls mit einer zweiten derartigen Einrichtung verbunden.

Bei einer solchen Ausbildung der Einrichtung ergibt sich der Vorteil einer gedrungenen und trotzdem übersichtlichen Anordnung, bei der die Spannungen gewissermaßen wie die schrägliegenden Kondensatoren an der Isoliersäule hochklettern.

Bei der Nebeneinanderanordnung zweier derartiger Einrichtungen gemäß den Abb. 3,4 und 5 werden die Punkte höchsten Potentials 64 einander zugekehrt und diese über Leitungen 71 mit Funkenstreckenkugeln 72 verbunden, deren Halter allein von den Isoliersäulen 30, 31, 32 bzw. unter Zuhilfenahme von Stützen 73 getragen werden. Hierdurch wird der Vorteil der einfachen Gegenüberstellung von 2 χ 5οο kV bei den Zahlenangaben nach dem Hauptpatent erzielt. Die links gezeichnete Kugel 72 kann durch eine Steuereinrichtung 74 bewegt werden, die gleichzeitig auf Tafeln 75 den vorhandenen Kugelabstand anzeigt. Von der Schaltsäule 76 aus erfolgt die ganze Bedienung der Einrichtung. Die Abb. 5 zeigt das Schaltungsschema der Einrichtung gemäß den Abb. 3 und 4 und dem Ausführungsbeispiel des Hauptpatentes. Genau wie bei diesem besteht auch hier der Transformator aus Gliedern 19 und 20 und einem Isoliertransformator 36a, b. Die Primärspule36a des Isoliertransformators, dessen Eisenkern geerdet ist, wird an die Netzspannung angeschlossen. Die Sekundärspule 36b ist gegen den Eisenkern und gegenüber der Primärspule für eine bestimmte Gleichspannung isoliert und speist die beiden parallelgeschalteten Wicklungen 38 des Transformatorengliedes 19. Die Hochspannungswicklung 39, für den unteren Schenkel des Transformatorgliedes 19 ist mit dem einen Ende an den Eisenkern dieses Transformatorgliedes, mit dem anderen Ende an den metallischen Boden 40 des Isoliergehäuses 31 angeschlossen. Sie erzeugt daher eine ansteigende Spannung; aus diesem Grunde ist die Isolation zwischen den Wicklungen 38 und 39 auf dem unteren Schenkel des Eisenkerns und dem Boden 40 durch keilförmige Striche an- iao gedeutet. Die Wicklungen 24 und 41, welche zur Kupplung der beiden Transformatorglieder

19 und 20 dienen, sind mit einem ihrer Enden an die metallische Horizontalzwischenwand 15 zwischen den Isoliermänteln 31, 32 angeschlossen. Die obere Spule 38 und die Spule 24 sind für eine bestimmte Gleichspannung isoliert, was durch einen gleichmäßig starken Strich angedeutet ist. Die in der gleichen Weise von der Wicklung 41 isolierte Wicklung 41a speist die Primärspule 41b, deren Sekundärspule 43, ebenso wie die Wicklung 39 eine ansteigende ; Spannung erzeugt. Die Wicklung 43 ist gegenüber der Spule 41b und der Strahlungskappe 42, an welche sie mit ihrem einen Ende angeschlossen ist, durch eine keilförmig dargestellte Isolation isoliert. Ebenso wie bei dem Hauptpatent ist auch hier angenommen, daß jeder der Kondensatoren 11, 12, 13 und 14 für 125 kV Gleichspannung ausgelegt ist, so daß sich jeweils eine Spannung von 500 kV gegen Erde und somit eine Spannung von 1000 kV zwischen den Kugeln 72 ergibt. Selbstverständlich kann die Spannungsstufung auch beliebig anders gewählt werden. Die hochohmigen Widerstände 60, 61, 63 und 66, 67 dienen dazu, das

Eintreten von Überspannungswellen in die Transformatoren zu verhindern bzw. ihre Wirkung zu verringern. Der Aufbau und die Schaltung des in der Abb. 5 auf der rechten Seite dargestellten Transformators sind genau die gleichen.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Umformung von Wechselspannung in hohe Gleichspannung mit einer Anzahl hintereinandergeschalteter Kondensatoren, die für sich oder in Gruppen über Gleichrichter von einem gestaffelten Transformator aufgeladen und potentialgesteuert werden, nach Patent 591 689, dadurch gekennzeichnet, daß das Isoliergehäuse des gestaffelten Transformators die Gleichrichter und Kondensatoren durch Tragvorrichtungen trägt, die zweckmäßig aus balkonartig vom Gehäuse abstehenden Metallwülsten bestehen und zugleich die Potentialebenen bilden bzw. in diesen Ebenen am Gehäuse angebracht sind. .
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren selbst, gegebenenfalls durch eine Schräglage, die Verbindung zwischen den Potentialebenen bzw. Böden herstellen und an diesen mechanisch gehalten sind.
3. 3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Kondensatoren unmittelbar elektrisch miteinander verbunden sind.
4. 4. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des einen Endes der Kondensatoren mit der Potentialebene bzw. dem Boden durch einen hochohmigen Widerstand gebildet ist.
5. 5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Befestigen der Kondensatorenden an der Potentialebene bzw. den Böden über Isolatoren die letzteren hohl ausgebildet sind und in ihrem Inneren die hochohmigen Widerstände aufnehmen.
6. 6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden miteinander verbundenen, feststehenden Segmente der Gleichrichter über hochohmige Widerstände mit der Potentialebene verbunden sind.
7. 7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine derartige Anordnung der feststehenden, miteinander zu verbindenden Segmente der Gleichrichter untereinander, daß die Verbindungsleitung als senkrecht verlaufendes Rohr ausgebildet ist, das an seinen beiden Enden Gleichrichtersegmente trägt.
8. 8. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der balkonartig von dem Isoliergehäuse abstehenden Teile der Potentialebenen bzw. Böden, die zum Tragen der synchron rotierenden Gleichrichter dienen, der diese antreibende Motor angeordnet ist.
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß von der die Gleichrichter und Kondensatoren tragenden Isoliersäule noch eine mit dem Endpotential der Kondensatoren verbundene Funkenstreckenkugel getragen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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