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Anordnung zur Abschaltung der Anodenspannung von Großsenderöhren bei
Überschlägen Die Erfindung bezieht sich auf eineEinrichtung zur Schnellabschaltung
der Anodenspannung von Großsenderöhren bei Kurzschlüssen oder Überschlägen.
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Hochgespannter Gleichstrom läßt sich bekanntlich mittels mechanischer
Schalter nicht hinreichend schnell abschalten. Dies macht sich beim Betrieb von
Sendern bei Überschlägen oder Kurzschlüssen nachteilig bemerkbar, und man ist gezwungen,
in den Fällen, in denen man mit Überschlägen in den Senderöhren rechnen muß, gittergesteuerte
Gleichrichter zur Erzeugung der Anodengleichspannung zu verwenden, was die Stromversorgungsanlage
wesentlich verteuert. Bei Verwendung gittergesteuerter Gleichrichter erfolgt dann
das Abschalten der Anodenspannung in der üblichen Weise durch Sperrung des Gleichrichters
mit Hilfe einer negativen Gittervorspannung, die im Augenblick des Kurzschlusses
oder Überschlages angelegt wird.
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Es ist auch bekanntgeworden, im Falle eines Kurzschlusses oder Überschlages
durch ein mechanisches Relais und einen mechanischen Schalter die Primärspannung
des Gleichrichtertransformators abzuschalten. Diese Anordnung arbeitet aber stets
mit einer gewissen Zeitverzögerung, da jedes mechanische Relais und jeder mechanische
Schalter eine bestimmte Ansprechzeit erfordern, und besitzt daher den Nachteil,
daß während 'dieser Ansprechzeit der gesamte Kurzschlußstrom fließt. Im Falle eines
Überschlages in einer Senderöhre bedeutet dieses eine große Gefahr für die Röhre,
so daß es unter Umständen zu einer Beschädigung' derselben kommen kann. Um dieses
Gefahrenmoment
herabzusetzen, hat man A.nödenschutzwiderstände
verwendet, wodurch zwar 'einerseits der Kurzschlußstrom verkleinert, andererseits
aber der Wirkungsgrad des Senders verschlechtert wird.
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Aber auch die Sperrung eines gittergesteuerten Gleichrichters führt
nicht zu einer trägheitslosen Abschaltung der Gleichspannung. Die Sperrung des gittergesteuerten
Gleichrichters durch eine negative Vorspannung, die im Augenblick des Kurzschlusses
bzw. des Überschlages an das Gitter gelegt wird, bedeutet auch dann, wenn das Gitter
ohne jede Verzögerung negativ vorgespannt wird, keine sofortige Abschaltung der
Gleichspannung von der Kurzschlußstelle, denn die Entladung der gerade gezündeten
Anode brennt stets bis zum Spannungsnulldurchgang der betreffenden Phase «-eiter
und der Strom hört frühestens in diesem Augenblick zu fließen auf. Da aber zwischen
Gleichrichter und Verbraucher noch eine aus einer Drossel und einem Kondensator
bestehende Siebkette geschaltet ist, wird durch die magnetische Energie der Drossel
der Löschvorgang des Gleichrichters noch weiter verzögert und noch längerer Stromzufluß
als bis zum Spannungsnulldurchgan,g erzwungen. Dies ist in der Abb. i dargestellt.
Das Oszillogranim stellt den Strom- und Spannungsverlauf in einem Sechsphasengleichrichter
dar, wie er zur Speisung von Sendern üblich ist. Mit Ur; ist die Kathodenspannung
des Gleichrichters bezeichnet und mit L. der aus dein Gleichrichter entnommene Gleichstrom..
Zur Zeit t findet ein U berschlag in einer Senderöhre oder ein anderweitiger Kurzschluß
statt. Wie aus dem Oszillogramin ersichtlich ist, steigt der Strom I" nicht augenblicklich
auf seine volle Stärke an, sondern dieser anstieg wird durch die Drossel zwischen
Gleichrichter und Überschlag verzögert. Das Maximum besitzt der Kurzschlußstrom
im Augenblick des Spannungsnulldurc hganges der noch brennenden Gleichrichteranode.
Ebenfalls der magnetischen Energie der Drossel ist es zuzuschreiben, daß beim Spannuügsmilldurchgang
der Phase der Strom nicht plötzlich auf -Null abfällt, sondern die Entladung in
dem Gleichrichter noch so lange weiterbrennt, bis diese magnetische Energie verbraucht
ist. Erst in. diesem Augenblick hört der Strom durch die Überschlag- bzw. Kurzschlußstelle
zu fließen auf. Ein weiterer -Nachteil dieser Abschaltung liegt darin, daß auch
noch die Energie des Kondensators über die Überschlag stelle in der Senderöhre vernichtet
werden muß.` Die Sperrung des Gleichrichters durch eine negative Vorspanhung bewirkt
also auch keine träg heitslose Abschaltung der Gleichspannung von der Röhre, so
daß durch diese Abschaltung die Gefahr für eine Senderöhre nicht hinreichend herabgemindert
wird und man auch hier zur Bug-en des Stromflusses durch die Überschlagstrecke
Anodenschutzwiderstände verwenden inuß.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile ist erfindungsgemä ß bei einer Anordnung
zur Abschaltung der Anodenspannung von Großsenderühren bei Überschlägen zwischen
Siebkette und Verbraucher ein vom Verbraucherstrom durchflossener, steuerbarer,
gas- oder dampfgefüllter Stromrichter angeordnet, dem im Falle eines Kurzschlusses
oder Lberschlag-es über einen weiteren steuerbaren Stromrichter ein Kondensator
mit einer Ladung solcher Polarität parallel geschaltet wird, daß seine Anodenspannung
zeitweise negativ wird.
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Diese Anordnung einer trägheitslosen Abschaltvorrichtung zwischen
Siebkette und Verbraucher ermöglicht bereits eine Abschaltung der Anodenspannung
während des Anstiege: des Kurzschlußstromes, so daß dieser seine volle Höhe gar
nicht erst erreichen kann. Ferner kann weder die Energie der Drossel eine Verz#;;gerung
des Stromflusses herbeiführen, noch die Energie des Kondensators die Senderöhre
gefährden. Aus diesem Grunde kann man die Anodenschutzwiderstände erheblich verkleinern
und auf diese Weise den Wirkungsgrad des Senders erhöhen. Auch erfordert die erfindungsgemäße
Abschaltung keine gittergesteuerten Gleichrichter zur Erzeugung der Anodengleichspannung,
wodurch die Stromversorgungsanlage eines Senders wesentlich verbilligt wird.
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Die Erfindung ist in der Abb. z schematisch dargestellt und der Gleichrichter
mit Gd und die Abschaltvorrichtung, die erfindtingsgeiniiß zwischen Siebkette i,
H und Sender S liegt, finit Ab bezeichnet, während die Abb.3 ein praktisches
Ausführungsbeispiel einer solchen Abschaltvorrichtung zeigt. In Abb.3 liegt zwischen
der ans einer Drossel i und einem Kondensator a bestehenden Siebkette und dein Verbraucher
,3 ein gittergesteuerter Quecksilberdanipf,7leiclirichter 4., durch den der gesamte
Verbraucherstrom hindurchfließt und der im Falle eines Kurzschlusses gesperrt wird.
Iin Betriebe ist der Schalter ö stets geschlossen, so daß das Gitter des Gleichrichters.
dauernd eine negative Vorspannung erhält. Dies ist auf den Stromdurchgang durch
den Gleichrichter f ohne Einfluß, da an der Anode desselben eine Gleichspannung
liegt, die niemals durch -Null geht, und somit ein Verlöschen der Entladung nicht
stattfindenkann. DieLöscliun,'-derEntladuiierfolgt erst im Augenblick eines Kurzschlusses
oder Überschlages dadurch, daß durch eine besondere Einrichtung der Spannungsabfall
am Gleichrichter 4 durch eine Gegenspannung kompensiert und dadurch die wirksame
Anodenspannung des Gleichrichters. für einen Augenblick Null wird und die Entladung
verlischt. Eine Neuzündung
derselben kann dann nicht mehr erfolgen,
da das Gitter des Gleichrichters q. negativ vorgespannt ist.
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Die besondere Einrichtung, die dem Gleichrichter .4 die Gegenspannung
zuführt, besteht im wesentlichen aus einem Transformator 6, einem ungesteuerten
Gleichrichter 7, einem Ladekondensator 8, einem gesteuerten Gleichrichter g und
einem Auslösetransformator =o. Der Transformator 6 ist mit dem Wechselstromnetz
verbunden und erzeugt über den ungesteuerten Gleichrichter 7 an dem Ladekondensator
8 die Gegenspamiung. Der positive Pol der Gegenspannungsquelle (Ladekondensator
8) liegt an der Kathode des Gleichrichters q. und der negative Pol über den gesteuerten
Gleichrichter 9 an der Anode. Dieser Gleichrichter g ist im Betriebe negativ vorgespannt
und nicht gezündet.' Durch den Auslösetransformator =o, dessen Primärwicklung von
dem Verbraucherstrom durchflossen wird, wird durch den plötzlichen Stromanstieg
bei einem Überschlag dem Gitter des Gleichrichters 9 ein Spannungsstoß zugeführt,
und damit für einen Augenblick eine positive Gittervorspannung erzeugt, wodurch
der Gleichrichter zündet und die Gegenspannung von dem Kondensator 8 an den Gleichrichter
q. gelangt und dessen Entladung zum Erlöschen bringt, womit die Abschaltung des
Kurzschlusses oder Überschlages vollzogen ist. Da in der ganzen Abschaltvorrichtung
nur Ionenrelais verwendet werden, arbeitet diese praktisch trägheitslos und kann
so eingestellt werden, daß die Abschaltung bereits bei geringen Überströmen stattfindet
und der volle Kurzschlußstrom gar nicht erst zum Fließen kommt. Das Einschalten
der. Spannung nach Beseitigung des Kurzschlusses geschieht durch Öffnen des Schalters
5, wodurch dem Gleichrichter q. die negative Vorspannung genommen wird und dessen
Entladung wieder einsetzen kann.
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An Stelle vcn gittergesteuerten Gleichrichtern mit Glühkathode können
auch gas- oder dampfgefüllte gesteuerte Stromrichter Verwendung finden.