DE650324C - Schaltung fuer Stossspannungsanlagen grosser Leistung - Google Patents

Description

Bei den bekannten Stoßspannungsanlagen nach Marx sind eine Anzahl von Kondensatoren über hochohmige Widerstände geschaltet und durch zwischen je zwei entgegengesetzt polarisierte Beläge benachbarter Kondensatoren geschaltete Funkenstrecken verbunden. Bei einer solchen Anlage werden die Kondensatoren in Parallelschaltuing auf praktisch gleiche Spannung aufgeladen und beim Entladen infolge des Ansprechens der Funkenstrecken selbsttätig in Reihe geschaltet. Beim Arbeiten dieser Anlage spielt die Erdkapazität derselben eine Rolle, indem die einzelnen Teilkapazitäten gegen Erde beim Ansprechen der Funkenstrecken aufgeladen werden, wobei die Zeitkonstante der Aufladung um so größer ist, je größer die Widerstände sind, über welche die Aufladung erfokjt. Werden aber bei Anlagen sehr großer Stoßkapazität die Widerstände zwecks Erzielung kurzer Ladezeiten verhältnismäßig klein gehalten, so wird die Zeitkonstante für das Aufladen der Erdkapazitäten so klein, daß ein einwandfreies und zuverlässiges Arbeiten der Anlage in Frage gestellt wird, indem beim Zünden der ersten Funkenstrecke (Zündfunkenstrecke) an den folgenden Funkenstrecken (Schaltfunkenstrecken) praktisch dieselbe Potentialdifferenz auftritt, die vor dem Zünden herrschte, wodurch ein Durchzünden unmöglich wird.

Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man die vor den Kondensatoren und Funkenstrecken geschalteten Widerstände einander parallel an die Ladespannung angeschlossen. Das hat aber den Nachteil, daß nun sämtliche Widerstände für die gesamte Stoßspannung ihres Anschlußpunktes bemessen sein müssen, was besonders die Anlagen mit großer Stoßkapazität und kleinen Ladezeiten, bei denen vorteilhaft Metallwiderstände verwendet werden, wesentlich vergrößert und verteuert.

Gemäß der Erfindung werden nun die genannten Nachteile dadurch behoben, daß jeweils in der Reihe Kondensatoren-Funkenstrecken nicht aufeinanderfolgende Kondensatoren über Widerstände miteinander verbunden sind, so daß mindestens zwei Gruppen von miteinander über in Reihe liegende Widerstände verbundenen parallel geschalteten Kondensatoren entstehen.

In der Zeichnung sind schematisch zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt, und zwar sind gemäß Fig. 1 zwei, gemäß Fig. 2 drei solcher Gruppen gebildet. Die Ladespannung ist mit E, die Entladespannung (Stoßspannung) mit P bezeichnet; der eine Polo ist geerdet. Die Kondensate-" ren' C₁-C₆ sind durch Funkenstrecken Z₁-Z₆ verbuinden und über Vorschaltwiderstände r₂-r₁₂ an die Ladespannung E gelegt. Die Abzweigpunkte tragen die Bezeichnungen r bis 12.

Gemäß Fig. 1 sind vier Widerstandsreihen gebildet, je zwei für die beiden Pole der Kondensatoren. Die Kondensatorgruppe C₁, ^C2> ^ci> ^C6 liegt zwischen den beiden Widerstandsreihen r₂, r₆, r_1Q einerseits und r_Sl r·,,

^₁₁ andererseits, während die Kondensatorgruppe C₁, C₃, C₅ an die beiden Widerstandsreihen r_it r₈ einerseits und r_&, r₃ andererseits, angeschlossen sind.

Die Wirkungsweise bei der Entladung ist folgende. Beim Ansprechen der Zündfunkenstrecke Z₁ nimmt Punkt 2 plötzlich das Ladepotential/: an. Punkt 3 kommt auf -das Potential 2E, Punkt 4 bleibt jedoch auf Potential Null; d.h. die erste Schaltfunkenstrecke/₂ erhält 'das Potential 2,E und spricht somit ohne weiteres an, da sie zweckmäßig nur wenig größer als die Funkenstrecke J₁ eingestellt ist. Punkt S kommt damit ebenfalls in äußerst kurzer Zeit auf das Potential 3E, Punkt 6 ist in diesem Augenblick auf dem Potential E, die Potentialdifferenz an der Schaltfunken-

* strecke /₃ ist somit wiederum 2E. Entsprechend erhalten die weiteren Schaltfunkenstrecken der übrigen Stufen unabhängig von der Größe der Ladewiderstände oder der Erdkapazitäten der Anlage immer die Potentialdifferenz der doppelten Ladespannung 1E₁ und da sie nur wenig größer als die Zünd-

²S funkenstrecke Z₁ 'eingestellt werden, ist ein sicheres Durchzünden ohne weiteres gewährleistet.

Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung gegenüber der einfachen Marxschen Schaltung besteht noch 'darin, daß bei der Ladung jede Stufe nur über den halben Widerstandswert aufgeladen wird und somit die Ladezeit verringert ist.

Bei großer Stufenzahl kann es zweckmäßig sein, die prinzipielle Schaltung nach Fig. 1 dadurch zu erweitern, daß Anschlüsse der Widerstände nicht an jeder zweiten Stufe, sondern an jeder dritten oder vierten Stufe erfolgen. Die Aufladung geht dadurch noch etwas rascher vor sich, dagegen müssen die einzelnen Widerstände für größere Spannung bemessen werden. Eine Schaltung mit Anschluß an jeder dritten Stufe ist in Fig. 2 dargestellt, wodurch drei Paare von Widerstandsreihen entstehen. Die Kondensatorgruppe C₁, C₄ liegt einerseits am Widerstand r_e, andererseits am Widerstand r₇; die Gruppe C₁, C₂, C₅ liegt einerseits an r₂, r₈, andererseits anT₃, r₉; und. 'die Gruppe C₁, C₃, C₆ liegt einerseits an den Widerständen r_i3 r_xo, andererseits an den Widerständen r_h, r_xl. "

In den beiden Figuren sind der Deutlichkeit halber die erforderlichen Dämpfungswiderstände fortgelassen.

Die neue Stoßschaltung ist vor allem dort von größter Wichtigkeit, wo die Prüfung großer Kapazitäten mit Spannungsstoß notwendig wird. Außerdem wird für die Prüfung von Transformatoren, besonders von solchen großer Leistung, eine erbebliche Stoßkapazitat benötigt, die um ein Vielfaches größer ist als die für die Isolatorenprüfung erforderliche. Auch für die Stoßprüfung der Transformatoren und Drosselspulen ist daher die neue Schaltung aus den oben angegebenen ^e5 Gründen vorzuziehen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung für Stoßspannungsanlagen großer Leistung, bei der eine Anzahl von Kondensatoren in Parallelschaltung über Widerstände aufgeladen und bei der Entladung mittels Funkenstrecken selbsttätig so in Reihe geschaltet werden, daß die Prüfungsspannung an den Elektroden des Prüfobjektes entsprechend der Zahl der Kondensatoren über, die Ladespannung hinaus vervielfacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in der Reihe Kon-' densatoren-Funkenstrecken nicht aufeinanderfolgende Kondensatoren über Widerstände miteinander verbunden sind, so daß mindestens zwei Gruppen von miteinander über in Reihe liegende Widerstände verbundenen parallel geschalteten Kondensatoren entstehen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen