DE2244113A1 - Gleichspannungs-hochspannungsanlage - Google Patents

Description

• Gleichspannungs-Hochspannungsanlage Die Erfindung betrifft eine Gleichspannungs-Hochspannungsanlage in Verwielfacherschaltung, die eine einfache und schnelle Umschaltung der Polarität der Hochspannungsanlage ermöglicht.
• Es ist bekannt, die Polarität der erzeugten Gleichspannung dadurch zu ändern, daß die Hochspannungsventile aus ihren Halterungen herausgenommen und zit angekohrter Durchlußwichtung wieder in dieselben eingemetzt werden. Diese Methode hat den Nachteil des großen Zeitaufwandes und der Gaführdung für die Ansführenden, besonders bei violstufigen Anlagen und großer Bauhöhe.
• Es ist weiterhin bekannt, den Polaritätswechsel bei Gleichspannungsanlagen mit Hilfe von Gehaltamen vermeinen. Dabei ist es von Nachteil, daß der Isolationsabstand und seben den Schaltkontakten für eine volle Stufenspannung ausgelegt werden muß und dadurch der Baumdarf der Gesetztanlage, besonders bei hohen Stufenspannungen, steigt.
• Zür Umgehung der geschilderten Nachteile ist es gleichfalls bekannt, den Polaritätswechsel durch Schaltvorgänge innerhalb jedes einzelnen Ventils herbeizuführen. Der Nachteil einer solchen Ausführung liegt im erheblichen Konstruktions- und Kostenaufwand eines solchen Ventils, dessen Störanfälligkeit außerdem im Vergleich zu herkömmlichen Ventilen ansteigt.
• Schließlich ist es auch bekannt, den Polaritätswechsel bei Gleichspannungs-Hochspannungsanlagen durch Schwenken der Ventils selbst vorzunahmen. Eine Möglichkeit dieser Art besteht darin, das Hochspannungsventil in seinem Schwerpunkt zu lagern und durch Drehung des Ventils um diesen unkt den Polaritätswechsel vorzugnehmen. Der Nachteil dieser Anordnung liegt darin, daß zusätzsliche Säulen zur Befestigung und Lagerung der Ventile notwendig sind.
• Zum anderen ist es bekannt, das Hochspannungsventil einseitig schwenkbar zu befestigen und das freie Ende auszuhängen bzw. abstützen. Dabei wird die Polarität der Gleichspannung durch Bewegung des aufgehängten bez. abstützten freien Endas gewechselt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß insbesondere bei Gleichspannungsanlagen mit hoher Stufenspannung, große Massen von den entsprechenden Vorrichtungen aufgenommen werden müssen und anßerdem vergrößerte Schaltwege erforderlich sind.
• Es ist Zweck der Erfindung einen erheblichen Mehraufwand für die Polaritätsumschaltung an Gleichspannungs-Hochspannungs anlagen zu vermeiden und einen schnellen und zuhelosen Polaritätswechsel der erzeugten Gleichspannung zu ermöglichen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an Gleichspannungs-Hochspannungsanlagen in Vervielfacherschaltung mit Doppelweg-Gleichrichtung eine Polaritätsumschaltung der in jeder Anlagenstufe vorhandenen vier Ventile in einfacher Weise vorzunehmen.
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die vier, zu einer Brücke geschalteten Ventile einer Potentialstufe einen viereckigen Rahmen bilden, der mit zwei diagonalen Hokpunkten an Vervielfacherkondensatoren, die Teile zweier Vervielfachersäulen sind, drehbar gelagert ist. Dabei sind die Verbleibenden Rahmenecken als Kontaktstellen ausgebildet.
• Zwei weitere Säulen besitzen in jeder Potentialstufe die für die Kontaktstellen der Gleichrichterbrücken erforderlichen Gegenkontakte. Ihre entsprechenden Potentialstufen sind leitend verbunden.
• Dabei sind in einer Säule die Glättungskondensatoren zusammengefaßt, die andere Säule ist aus Isolieurstufen gebildet und weist eine Erdungs- bzw. Entladungseinrichtung auf. Die leitende Verbindung erfolgt hierbei mit Dämpfungswiderständen.
• In Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes können die Glättungskondensatoren auf beide Säulen verteilt sein.
• Die Viersäulenanordnung wird in Form eines Viereckes vorgenommen, so daß sich alle Rhamenteile innerhalb des durch die vier Säulen umbauten Raumes befinden. Dabei sind die Rahmen derart justiert, daß sie stets im Gleichgewicht sind.
• Es ist günstig, die Rahmen derart zu verbinden, daß sie durch einen einzigen Antriebsmechanismus schwenkbar sind.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstenden besteht des weiteren darin, die Rahmen in aufeinanderfolgenden Stufen gegenläufig zu bewegen.
• Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine problemlose Polaritätsumschaltung der Gleichspannungs-Hochspannungsanlage durch gemeinsames Schwenken aller Ventile um nur einen geringen Winkelbetrag.
• Gleichzeitig wird die elektrische Beanspruchung der Ventile durch das Erdfeld auf Grund der geometrischen Ventilanordnung innerhalb der vier Säulen auf ein Minimum gesenkt. Das Anbringen der Dämpfungswiderstände ermöglicht eine gedämpfte Entladung der Hochspannungsanlage, gleichzeitig verhindert die zickzackförmige Anordnung der Rahmen den störenden Einfluß der Dämpfungswiderstände beim Ladevorgang.
• Die Erfindung soll hachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
• In der zugehörigen Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen dreistufigen Gleichspannungs-Prüfgenerator in Vervielfacherschaltung und Doppelweg-Gleichrichtung (Vorderansicht), Fig. 2 die Seitenansicht nach Fig. 1, Fig. 3 die Draufsicht nach Fig. 1.
• In Fig. 1 ist ein dreistufiger Gleichspannungs-Prüfgenerator in Vervielfacherschaltung und Doppelweg-Gleichrichtung zur Erzeugung sehr hoher Gleichspannungen und -ströme dargestellt, an dessen beiden die Vervielfacherkondensatoren beinhaltenden Säulen - Vervielfachersäulen - 1 in jeder Generatorstufe vier, einen viereckigen Rahmen 2 bildende Ventile in Brückenschaltung drehbar gelagert sind. Die Säule, welche die Glättungskondensatoren enthält, ist mit 3 bezeichnet. Der gemeinsame Antriebsmechanismus ist aus Übersichtgründen nicht gezeigt.
• Fig. 2 läßt den Mechanismus der Polaritätzumkehr deutlicher erkennen. Zwischen der die Glättungskondensatoren beinhaltenden Säule 3 und der aus Isolierstufen gebildeten Säule -Isoliersäule - 4 besteht in jeder Generatorstufe über einen Dämpfungswiderstand 5 eine leitende Verbindung, die die für die Kontaktstellen der Gleichrichterbrücken erforderlichen Gegenkontakte aufweist. Die an den Vervielfachersäulen 1 drehbar gelagerten Rahmen 2 werden zum Polaritätswechsel in jeder Stufe um den Winkel geschwenkt, wobei die Schwenkung in aufeinanderfolgenden Stufen gegenläufig erfolgt. Durch diese Anordnung liegen außerdem die Dämpfungswiderstände 5 nicht im Ladekreis des Prüfgenerators, währenddessen beim Kurzschließen der Isoliersäule 4 durch eine nicht näher dargestellte Erdungs- bzw. Entladeeinrichtung die Entladung gedämpft über die Dämpfungwiderstäde 5 jeder Stufe erfolgt.
• In der Darstellung nach Fig. 3 wird die Anordnung der Rahmen innerhalb der Viersäulenanordnung und deren Lagerung an den Vervielfachersäulen 1 verdeutlicht.

Claims (6)

Patentansprüche

1. Gleichspannungs-Hochspannungsanlage in Vervielfacherschaltung, bestehend aus übereinander angeordneten, zu zwei Säulen zusammenfaßten Vervielfacherkondensatoren und wenigstens zu einer Säule zusammengefaßten Glättungskondensatoren mit schwenkbaren Ventilen zur Polaritätsumschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß jede Potentielstufe vier Venteile in Brückenschaltung aufweist, die einen vielecfkigen Rahmen bilden, der mit zwei diagonalen Eckpunkten an Vervielfacherkondensatoren drehbar gelagert ist und die verbleibenden Eckpunkte des Rahmens als Kontaktstellen ausgebildet sind.

2. Anlagt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei weitere Säulen vorhanden sind, die in jeder Potentialstufe die für die Kontaktstellen der Gleichrichterbrücken erforderlichen Gegenkontakte besitzen, und von denen eine Säule Glättungskondensatoren und die andere Säule, aus Isolierstufen gebildet, eine Erdungs- bzw. Entladeeinrichtung enthält, während die leitende Verbindung zwischen den entsprechenden Potentialstufen beider Säulen mitteln Dämpfungswiderständen erfolgt.

3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Säulen aus Glättungskondensatoren aufgebaut sind, wobei die leitenden Verbindungen zwischen den entsprechenden Potentialstufen keine zusätzlichen Widerstände enthalten.

4. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen die Eckpunkte eines Vierecks bilden und sich alle Rahmenteile innerhalb das durch die vier Säulen umbauten Rahmen befinden und die Rahmen stets im Gleichgewieht sind.

5. Anlage nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmen mechanisch verbunden und gemeinsam von einem einzigen Antriebsmechanismus bewegbar sind.

6. Anlage nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sehwenken der Rahmen in anfeinanderfolgenden Stufen gegenläufig erfolgt.