DE942337C

DE942337C - Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleichspannungen

Info

Publication number: DE942337C
Application number: DES9431D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-06-21
Filing date: 1941-06-21
Publication date: 1956-05-03

Description

Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleichspannungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung

zur Erzeugung hoher Gleichspannungen mittels in

Reihe geschalteter Kondensatoren, bei der in an

sich bekannter `leise eine Gleichspannungsquelle

Hilfskondensatoren auflädt und diese Hilfskonden-

satoren an die einzelnen Kondensatoren der Reihen-

schaltung nacheinander angeschlossen werden. Ge-

mäß der Erfindung ist die Gleichspannungsquelle

mit den aufzuladenden Kondensatoren in Reihe

geschaltet, und es sind mehrere, z. B. auf einem in

sich geschlossenen isolierenden Band befestigte

Hilfskondensatoren vorgesehen, die nacheinander

zuerst an die Gleichspannungsquelle angeschlossen

werden und hierauf an die einzelnen Kondensatoren

der Reihenschaltung. Bei einer Abänderung der

geschilderten Erfindung, bei der wiederum .die hohe

Gleichspannung mittels in Reihe geschalteter Kon-

densatoren erzeugt wird und eine Gleichspannungs-

quelle dazu Hilfskondensatoren auflädt, die zur

Aufladung der in Reihe geschalteten Kondensa-

toren dienen, ist erfindungsgemäß die Gleichspan-

nungsquelle mit .der Reihenschaltung der Konden-

satoren in Reihe geschaltet, und den einzelnen Kon-

densatoren der Reihenschaltung sind Hilfskonden-

satoren zugeordnet. Ferner sind Umschalter vor-

gesehen, mit denen der erste Hilfskondensator

wahlweise an .die Gleichspannungsquelle und an den

ersten Kondensator der Reihenschaltung anschließ-

bar ist, während an den übrigen Hilfskonden-

satoren jeder mit Hilfe der Umschalteinrichtung

wahlweise an zwei benachbarte Kondensatoren der

Reihenschaltung anschließbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

Erfindung dargestellt.

Fig.. i zeigt .eine Einrichtung, bei der eine

Gleichspannungsquelle G und Kondensatoren C als

Säule übereinander angeordnet sind. Die an den

mit den Klemmen der Gleichspannungsqüelle ver-

bundenen Kontakten Ki und K2 vorhandene Span-

nung wird mittels Hilfskondensatoren CH abge-

griffen, die auf einem isolierenden Band -& befestigt

sind. Dieses Band ist über Rollen Ri und R2 ge-

legt, die in der Pfeilrichtung umlaufen. Das iso-

lierende Band bewegt sich daher mit den darauf

befestigten Hilfskondensatoren in der durch Pfeile

gekennzeichneten Richtung; die durch einen Hilfs-

kondensator an den Kontakten Ki, K2 abgenom-

mene Ladung wird daher nacheinander an die Kon-

densatoren abgegeben. An den Klemmen K3 und K4

kann demnach eine Gleichspannung abgegriffen

werden, die ein Vielfaches der der Spannungs-

quelle G darstellt.

Die Fig.2 zeigt ein weiteres Ausführungsbei-

spiel. Die Gleichspannungsquelle G und die Kon-

densatoren C sind in gleicher Weise wie im vorher

beschriebenen Beispiel angeordnet. Die Hilfskon-

densatoren CH sind jedoch hier ruhend und in

Säulenform übereinander angeordnet. Außerdem

ist hier noch ein Vielfachschalter S vorhanden,

dessen Trennmesser T eine Verbindung zwischen

der Spannungsquelle und den Kondensatoren einer-

seits und den Hilfskondensatoren andererseits her-

stellen. Die Trennmesser der Schalter sind zu

diesem Zweck um die mit den Hilfskondensatoren

elektrisch leitend verbundene Zapfen Z schwenk-

bar. Die Betätigung -der Trennmesser wird zweck-

mäßig durch die axialen Bewegungen einer isolier-

ten Stange St erzielt. An Stelle der geschilderten

Schaltvorrichtung kann aber auch eine umlaufende

Schaltvorrichtung verwendet werden, die mit Hilfe

von Nocken, Segmenten oder Nadeln die erforder-

lichen abwechselnden Verbindungen zwischen

Spannungsquelle, und Kondensatoren einerseits und

Hilfskondensatoren andererseits herstellt. Mit

Hilfe der angegebenen Schaltvorrichtung wird zu-

nächst durch die Spannung der Gleichspannungs-

quelle der unterste der Hilfskondensatoren -geladen.

Nach Schwenken der Trennmesser T in .die ge-

strichelte Stellung wird hierauf die Spannung des

Kondensators CH dem untersten Kondensator C

aufgedrückt. Wenn hierauf die Trennmesser der

Schaltvorrichtung wieder in die ausgezogene Stel-

lung zurückgebracht werden, so wird einerseits

durch die Spannung .der Gleichstromquelle wieder

der unterste Hilfskondensator, andererseits aber

durch die Spannung des untersten Kondensators C

der zweite Hilfskondensator von unten geladen.

Wird nun die Schaltvorrichtung wieder in die ge-

strichelte Stellung eingestellt, so wird vom zweiten

Hilfskondensator von unten auch dem zweiten

Kondensator von unten Spannung aufgedrückt. Es

ist ohne weiteres einzusehen, @daß nach einigen

Wiederholungen des Schaltvorganges alle Konden-

satoren aufgeladen sind und damit an den Klem-

men K3 und K4 eine Gleichspannung erhalten .wird,

die ein Vielfaches .der Spannung der Gleichstromquelle G darstellt.

Die beiden Kondensatorsäulen und die Schalteinrichtung gemäß Fig. 2 können in einem Druckgefäß angeordnet werden, das entweder Luft mit einigen Atmosphären Überdruck oder ein hochisolierendes Gas unter Druck enthält. Die Gleichstromquelle und der Antriebsmotor für die Schaltvorrichtung befinden sich jedoch zweckmäßig außerhalb des Druckgefäßes, da sie häufig bedient werden müssen. An Stelle der Gleichspannungsquelle kann auch eine Wechselspannungsquelle verwendet werden. Im. diesem Fall müssen jedoch :die Schaltorgane der Schaltvorrichtung synchron zur Frequenz der Wechselspannung bewegt werden. Die Spannungsquelle wird zweckmäßig mit veränderlicher-Spannung ausgeführt, um ein-funkenloses Inbetriebsetzen der Schaltvorrichtung zu gewährleisten. Alle Handhabungen, wie z. B. das Umpolen, werden außerhalb des Druckgefäßes vorgenommen. Das Druckgefäß enthält unten die Einführungen für die Gleichspannungsquelle und den Antrieb der Schaltvorrichtung und oben eine Hochspannungsgleichstromklemme.

Claims

PA.TENTANSPRÜCHE:- i. Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleich- spannungen -mittels in Reihe .geschalteter IZ-on- densatoren, bei der eine Gleichspannungsquelle Hilfskondensatoren auflädt und diese Hilf s'kon- densatoren an die einzelnen Kondensatoren der Reihenschaltung nacheinander angeschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichspannungsquelle mit den aufzuladenden Kondensatoren in Reihe geschaltet ist und daß mehrere, z. B. auf .einem in sich geschlossenen isolierenden Band befestigte Hilfskonden- satoren vorgesehen sind, die nacheinander zu- erst an die Gleiohspannungsquelle angeschlos- sen werden und hierauf an die einzelnen Kon- densatoren .der Reihenschaltung. 2. Einrichtung zur Erzeugung hoher Gleich- spannungen mittels in Reihe geschalteter Kon- densatoren, bei der eine Gleichspannungsquelle Hilfskondensatoren auflädt, die zur Aufladung der in Reihe geschalteten Kondensatoren die- nen,. dadurch gekennzeichnet, daß die Gleich- spannungsquelle mit der Reihenschaltung der Kondensatoren in Reihe geschaltet ist und daß den einzelnen Kondensatoren der Reihenschal- tung Hilfskondensatoren zugeordnet sind, und daß ferner Umschalter vorgesehen sind, mit denen der erste Hilfskondensator wahlweise an die Gleichspannungsquelle und an den ersten Kondensator der Reihenschaltung anschließbar ist, während an,den übrigen Hilfskondensatoren jeder mit Hilfe .der Umschalteinrichtung wahl- weise an zwei benachbarte Kondensatoren der Reihenschaltung anschließbar ist. 3. Verfahren zu'm Steuern -der Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Umschelteinrichtungen innerhalb der Rei-

henschaltungen der Kondensatoren im gleichen Sinne betätigt werden. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung aus Trennmessern besteht, die durch eine isolierte Stange um mit den Hilfskondensatoren elektrisch verbundene Zapfen geschwenkt werden. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine umlaufende Schaltvorrichtung, die mit Nocken, Segmenten oder Nadeln die abwechselnden Verbindungen herstellt. 6. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatoren, Hilfskondensatoren und die Schaltvorrichtung in einem Druckgefäß angeordnet sind, das entweder Luft mit einigen Atmosphären Überdruck oder ein hoch isolierendes Gas unter Druck enthält, und daß sich Spannungsquelle und Antriebsmotor für .die Schaltvorrichtung außerhalb des Druckgefäßes befinden. 7. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ran Stelle der Gleichspa.nnungsquelle eine Wechselspannungsquelle verwendet wird, wobei .die Schaltorgane der Schaltvorrichtung synchron zur Frequenz der Wechselspannung bewegt werden. B. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung der Spannungsquelle regelbar ist. g. Einrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Spannungsquelle und Kondensatoren als auch gegebenenfalls vorhandene ruhende Hilfskondensatoren in Form von Säulen übereinander angeordnet sind. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 553 364; schweizerische Patentschrift Nr. 196 o62; britische Patentschrift Nr. 425 837.