DE668154C

DE668154C - Verfahren zum Transformieren elektrischer Gleichspannung, insbesondere zur Erzeugungsehr hoher Spannungen

Info

Publication number: DE668154C
Application number: DEA67092D
Authority: DE
Inventors: Dr Rudolf Auerbach
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-09-10
Filing date: 1932-09-10
Publication date: 1938-11-26

Description

Verfahren zum Transformieren elektrischer Gleichspannung, insbesondere zur Erzeugung sehr hoher Spannungen Das vorliegende Verfahren beruht auf .einem konvektiven Transport elektrischer Ladungen, bei dem als Ladungsträger isolierende Flüssigkeiten, z. B. Transformatorenöl o. dgl., verwendet werden.
Es ist bereits bekannt, aus elektrostatisch dispergierten Wasser-in-Öl-Emulsionern freie Elektrizität dadurch wieder zu entnehmen, daß das Dispersionsmittel leitend gemacht wird. Dadurch wird die große Kapazität des dispersen Systems auf diejenige kleine des Dispersionsmittels bzw. seines Behälters reduziert. Die elektrische Spannung wird dementsprechend erhöht. Es zeigt sich, daß bei diesem Verfahren im günstigsten Fall die auftretende Spannung doppelt so groß ist wie die Ausgangsspannung. Bei dem Verfahren nach der Erfindung ist eine außerordentlich viel höhere Spannungssteigerung möglich. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden nämlich zum Transformieren elektrischer Gleichspannung in einem Dielektrikum elektrische Ladungen eines Vorzeichens (Raumladungen) erzeugt, die konvektiv zur Verbrauchsstelle fortgeführt und dort durch geeignete Vorrichtungen entnommen werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich von dem bekannten Verfahren dadurch, daß ein flüssiges, gut isolierendes Dilektrikum, z. B. Transformatorenöl, verwendet wird, in dem die elektrische Entladung unmittelbar eingeleitet wird, oder das als Dispersionsmittel für geladene Gasteilchen. oder Teilchen einer anderen Flüssigkeit, z. B. Wasser, oder fein zerstäubte Teilchen dient.
Abb. r zeigt in schematischer Darstellung die grundsätzliche Anordnung der Einrichtung nach der Erfindung. A stellt eine Vorrichtung dar, mit welcher in einer Isolierflüssigkeit eine Raumladung auf weiter unten beschriebene Art erzeugt wird. Die so mit Ladungen versehene Flüssigkeit wird durch die Rohrleitung B nach C befördert, wo umgekehrt Vorrichtungen zur Entnahme der Ladungen angebracht sind. Die geringe Beweglichkeit von Raumladungen in Öl gestattet das Anlaufen hoher elektrischer Felder mit verhältnismäßig einfachen mechanischen Mitteln. Gegebenenfalls kann das in C von seinen Ladungen befreite flüssige Dielektrikum durch die Rohrleitung D, z. B. mittels einer Pumpe E, wieder nach A zurückgeführt und somit der ganze Prozeß als Kreislauf ausgeführt werden (Abb. a).
Die Herstellung einer Raumladung (in A) im Dielektrikum kann auf verschiedene Arten erfolgen. Im einfachsten Falle kann man in Öl eine Spitzenentladung erzeugen, oder es ist dabei möglich, im Öl eine so große Ladungsdichte zu erzeugen, daß die Ladungen mechanisch leicht zusammen mit ihrem flüssigen Träger fortbewegt werden können. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in Abb. 3 wiedergegeben.. Es stellt darin F den mit einer hohen Gleichspannung beladenen Konduktor dar, der vom Öl umspült wird, welches in: der z. B. aus Glas bestehenden Rohrleitung G bewegt wird. Zur Erhöhung ct#r Feldstärke kann F eine geerdete Elektrode gegenübergesetzt werden.
Man kann, auch Ladungen eines Vorzeichens zunächst in einer Gasphase erzeugen und diese dann dem flüssigen Dielektrikum zuführen. Hierbei können alle bekannten Methoden zur Hervorbringung einer Polarität angewandt werden, z. B. Spitzenentladungen, Glühkathoden, statisch geladene Funkenstrecken oder Lichtbögen usw. Durch geeignete elektrische Felder bzw. durch mechanische Beschleunigung oder beides können die so erzeugten Ladungen dem flüssigen Dielektrikum zugeführt werden.
Man kann außerdem die in der Kolloidchemie bekannten Methoden zur Herstellung disperser Systeme in flüssigen Dispersionsmitteln verwenden, indem man die disperse Phase bei der Herstellung statisch auflädt. Eine solche Anordnung zeigt Abb. q.. Hier wird bei J eine Wasser-in-Öl-Emulsion hergestellt. Es genügt, der leitenden Flüssigkeit (Wasser) bei K Hochspannung von einigen tausend Volt zuzuführen, um bereits freiwillige Zerstäubung bei J zu erreichen. Geht man mit der Spannung nicht so hoch, so ist infolge der durch die Ladungen verringerten Grenzflächenspannung die mechanische Emulgierung bereits wesentlich erleichtert: Es ist für diese Anordnung sowie alle übrigen hier beschriebenen ohne Belang, ob die Spannung durch direkte Verbindung mit einer Spannungsquelle erzeugt wird oder durch Inflüenz auf die im vorliegenden Falle geerdete Flüssigkeit K.
Eine andere Dispersionsmethode mit gleichzeitiger Aufladung der dispersen Phase ist in Abb. 5 wiedergegeben. Hier wird in bekannter Weise ein Metall, z: B. Silber, durch Funkenentladungen in. 0l zerstäubt. Die Sekundärwicklung Ldes z. B. zur Verwendung gelangenden in der Zeichnung nicht gezeigten Funkeninduktors ist mit einem Pol der Gleichspannungsquelle M verbunden, deren anderer geerdet ist. Um zu vermeiden, daß Wechselstrom über M :fließt, kann eine Drossel N eingeschaltet werden. "1VIjixkann auf diese Weise sehr hochdisperse USy.'teme mit entsprechend großer elektrostatischer Kapazität pro Zeiteinheit herstellen.
Die Entnahme der Ladungen bei C (Abb. i und 2) kann umgekehrt durch Saugspitzen oder Siebe usw. erfolgen, wie in den Abb. 6 und 7 im Schnitt angedeutet ist. Diese Anordnungen befinden sich zweckmäßigerweise im Innern, des z. B. zylinderförmig ausgebildeten Konduktors 0, der zur Entnahme der Spannungen dient.
Es ist ersichtlich, daß je nach der mengenmäßigen Entnahme der Ladungen in C eine Spannungstransformation nach oben oder unten, bezogen auf die bei A benutzte Spannung, eintritt.
Mit den beschriebenen Methoden kann man leicht besonders höhe Spannungen, z. B. für Prüfzwecke, Entladungsröhren usw., herstellen:

Claims

PATENTANSPRÜCHE'. L. Verfahren zum Transformieren elektrischer Gleichspannung, insbesondere zur Erzeugung sehr hoher Spannungen, wobei in einem Dielektrikum Ladungen eines Vorzeichens (Raumladungen) erzeugt, mit dem Dielektrikum konvektiv zur Verbraucherstelle fortgeführt und dort durch geeignete Vorrichtungen entnommen werden, gekennzeichnet durch Anwendung eines flüssigen, gut isolierenden Dielektrikums, z. B. Transformatorenöl; in. welches die elektrische Entladung unmittelbar eingeleitet wird (Abb. 3) oder welches als Dispersionsmittel für geladene Gasteilchen oder Teilchen einer anderen Flüssigkeit, z. B. Wasser (Abb. q.), oder zerstäubte feste Teilchen (Abb. 5) dient.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das am Schluß von Ladungen befreite Dielektrikum erneut in. den Prozeß zurückgeführt wird.