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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une
DEMANDE DE
BREVET D'INTENTION Sous le bénéfice dé la Convention Internationale du 20 mai 1883 Formée par : Monsieur Werner 0 t t o , Ingénieur, à Berlin, pour
EMI1.1
DISPOSITIF DE SN3URITE FOUR INSTAIMIONS A TUBES DE RUE1VTG11 Faisant l'objet de brevets d'invention déposés en Allemagne, les 30 avril 1926,6 mai 1926,3 janvier 1927.
La présente invention a pour objet un dispositif qui, dans les installations à tubes de Roentgen, préserve les personnes de tout dommage provenant du courant à haute tension, en interrompant le courant des qu'il se produit un contact avec un seul pôle à haute tension. A cet effet, on a prévu un circuit passant par la terre, ce circuit étant fermé par la personne elle-même, lorsqu'elle entre en contact avec cet unique pôle à haute tension, et contenant au moins un condensateur. L'intensité qui se produit dans ce circuit, ou la tension qui apparait au condensateur, est
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utilisée pour ouvrir un interrupteur dans le circuit primaire du transformateur, d'ou. il résulte que le courant cesse de circuler dans le circuit à haute ten- sion.
Le condensateur est calculé de telle sorte qu'il ne se produise pas un courant dangereux pour la vie d'une personne. Par suite le temps qui s'écoule jus- qu'à ce que le dispositif de sécurité réagisse, ne joue aucun rôle. Bien que le contact avec un seul pôle d'un appareil de Roentgen soit sans danger, il est ce- pendant important d'interrompre dès cet instant le cou- rant, afin que, s'il se produisait ensuite un contact avec les deux pôles, contact qui correspondrait seulement à un danger direct pour la personne qui le causerait, le courant ait été déjà coupé.
Le dessin représente plusieurs modes d'exécution, pris à titre d'exemple, de l'invention.
En figure 1, 1 représente l'enroulement primaire qui se trouve dans le circuit primaire 3 d'un transforma- teur à haute tension, dont l'enroulement secondaire 2 alimente le circuit à haute tension 4 qui contient le tube de Roentgen 5. Un point 6 de l'enroulement secondaire 2 est mis à la terre par un conducteur 7, 7a qui contient un condensateur 8.
Dans le conducteur primaire 3 se trou- ve de plus un relais électrostatique 9 d'une construction quelconque, qui, par les conducteurs 10, lûa, est relié avec les deux armatures du condensateur 8, et qui, lors- qu'il se produit une différence de tension entre:ces deux armatures, interrompt le circuit primaire 3.
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i une personne 12, qui se tient sur le plancher 11, touche un seul pôle à haute tension 13, il se produit un courant dans le circuit 13,12, 11, E, 7a, 8, 7, 6, 13, et il naît au condensateur 8 une différence de tension, de sorte que le circuit 3 est interrompu par le relais 9.
Dans le mode d'exécution de la figure 2, la dif- férence de tension au condensateur 8 est utilisée pour ioniser un trajet gazeux 14, qui se trouve sur une déri- vation 3a du circuit primaire, et dont les électrodes io- nisantes sont sur les conducteurs 10, 10a. A l'état ionisé ce trajet gazeux court-circuite le circuit primaire 3, de sorte que ce circuit se trouve coupé par le disjonc- teur à maximum 16 qui se trouve sur lui.
Conformément à la figure 3 un relais électromagné- tique 17 se trouve sur le conducteur de terre 7a, et ce relais interrompt le circuit primaire lorsqu'il se produit un courant par suite d'un contact avec le pôle à haute tension 13.
En figure 4 on a renoncé à intercaler un condenr sateur spécial. Ce qui agit comme condensateur, c'est, d'une part, la boîte 18 du transformateur mise à la terres, 7a, et, d'autre part, l'enroulement du secon- daire 2. Dans les constructions pratiquement employées, la grandeur de ce transformateur est telle que le courant produit demeure en dessous de la limite dangereuse. Dans ce cas, sur le. conducteur-déterré, on place directement un relais 19 qui réagit à l'intensité du courant qui se produit dans le circuit de terre lorsqu'on touche le pôle à haute tension 13.
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Dans le mode d'exécution de la figure 5, c'est la capacité que possède par rapport à la terre le pôle à hante tension 20 non touché, qui joue le rôle du conden- sateur. Dans ce cas, contrairement à ce qui se passe en figure 4, le relais sensible à la tension 19, se trouve entre la personne et la terre, sur le conducteur
21, 21a. Pour rassembler dans ce conducteur le courant qui sort de la personne, on peut garnir le plancher 11 d'une plaque métallique 22 isolée par rapport à la terre, cette plaque métallique étant reliée au conducteur 21.
Cependant, comme, dans les pièces qui contiennent des ins- tallations à tubes de Roentgen, le plancher doit être autant que possible formé d'une matière non conductrice, on adapte au dessus de la plaque métallique une couche iso- lante 23. De cette manière on introduit un second conden- sateur dans le circuit, ce condensateur comportant, comme armatures, les semelles de la personne et la plaque métal- lique 22, et, comme diélectrique, la couche isolante 23.
Au lieu de la plaque métallique 22, il suffit de prendre un grillage en fil métallique, comme on le voit en 24 en figure 6.
La disposition de la figure 7 correspond dans l'ensemble à celle des figures 5 et 6 ; cependantl'in- terrupteur de sécurité 29, qui se trouve entre le grillage 24, par exemple, et la terre, sur le conducteur 21, 21a, forme un relais haute fréquence. Dans cette disposition l'interrupteur 29 est mis en action dès avant le contact avec le conducteur à haute tension, par le courant à
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haute fréquence provoqué par l'étincelle qui passe entre le conducteur et la personne 12 avant le contact.
La mise en action de l'interrupteur par la haute fréquence a en outre l'avantage que le courant de déclenchement à haute fréquence s'écoule sans obstacle à travers les condensateurs, et par suite atteint de fortes intensités, sans nuire à la personne qu'il traverse, car, comme on le sait, les courants à haute fréquence sont inoffensifs.
A ces avantages il faut cependant opposer l'inconvénient que le dispositif n'agit pas quand le courant à haute ten- sion n'est introduit qu'une fois que le contact s'est pro- duit, car, dans ce cas, il ne jaillit pas d'étincelle et par suite aucun courant à haute fréquence n'apparait dans le circuit de l'interrupteur 29.
Pour rendre le dispositif utilisable même dans ce cas, on a intercalé dans les conducteurs d'entrée de cou- rant du transformateur, comme on le voit en figure 8, des oscillateurs 25, qui produisent d'une manière continue un courant à haute fréquence qui se superpose au courant à basse fréquence servant 1 faire fonctionner le tube de Roentgen. Il est d'ailleurs inutile d'employer à cet effet des oscillateurs spéciaux si, dans l'appareil de Roentgen, il se produit continuellement des étincelles en fonctionne- ment normal, se qui est le cas par exemple en figure 9 lors du redressement du courant alternatif par-un redresseur mé- canique 26.
Revendications.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a
REQUEST
PATENT OF INTENT Under the benefit of the International Convention of May 20, 1883 Formed by: Mr. Werner 0 t t o, Engineer, in Berlin, for
EMI1.1
SN3URITY DEVICE OVEN STREET TUBES INSTAIMIONS1VTG11 The subject of patents filed in Germany, April 30, 1926, May 6, 1926, January 3, 1927.
The object of the present invention is a device which, in Roentgen tube installations, protects people from any damage resulting from high voltage current, by interrupting the current as soon as contact occurs with a single high voltage pole. . For this purpose, a circuit is provided which passes through the earth, this circuit being closed by the person himself, when he comes into contact with this single high voltage pole, and containing at least one capacitor. The current that occurs in this circuit, or the voltage that appears at the capacitor, is
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used to open a switch in the primary circuit of the transformer, hence. as a result, the current stops flowing in the high voltage circuit.
The capacitor is calculated in such a way that a current that is dangerous for the life of a person does not occur. Therefore, the time which elapses until the safety device reacts does not play a role. Although contact with only one pole of a Roentgen device is harmless, it is nevertheless important to interrupt the current from this moment, so that, if contact with both poles subsequently occurs , contact which would only correspond to a direct danger for the person causing it, the current has already been cut.
The drawing represents several embodiments, taken by way of example, of the invention.
In figure 1, 1 shows the primary winding which is in the primary circuit 3 of a high voltage transformer, the secondary winding 2 of which supplies the high voltage circuit 4 which contains the Roentgen tube 5. A point 6 of secondary winding 2 is earthed by a conductor 7, 7a which contains a capacitor 8.
In the primary conductor 3 there is also an electrostatic relay 9 of any construction which, by the conductors 10, 11a, is connected with the two plates of the capacitor 8, and which, when it occurs a voltage difference between: these two armatures interrupts the primary circuit 3.
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If a person 12, who is standing on the floor 11, touches a single high voltage pole 13, there is a current in the circuit 13,12, 11, E, 7a, 8, 7, 6, 13, and he A voltage difference arises at capacitor 8, so that circuit 3 is interrupted by relay 9.
In the embodiment of FIG. 2, the voltage difference at capacitor 8 is used to ionize a gas path 14, which is located on a bypass 3a of the primary circuit, and whose ionizing electrodes are on conductors 10, 10a. In the ionized state, this gas path bypasses the primary circuit 3, so that this circuit is cut off by the maximum circuit breaker 16 which is on it.
According to figure 3 an electromagnetic relay 17 is located on the earth conductor 7a, and this relay interrupts the primary circuit when a current is produced as a result of contact with the high voltage pole 13.
In FIG. 4, the insertion of a special condenser has been dispensed with. What acts as a capacitor is, on the one hand, the box 18 of the earthed transformer, 7a, and, on the other hand, the winding of secondary 2. In the constructions practically used, the size of this transformer is such that the current produced remains below the dangerous limit. In this case, on the. conductor-unearthed, a relay 19 is placed directly which reacts to the intensity of the current which occurs in the earth circuit when the high voltage pole 13 is touched.
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In the embodiment of FIG. 5, it is the capacitance that the untouched voltage pole 20 possesses with respect to earth, which acts as the capacitor. In this case, contrary to what happens in Figure 4, the voltage sensitive relay 19, is located between the person and the earth, on the conductor
21, 21a. In order to gather in this conductor the current which leaves the person, the floor 11 can be lined with a metal plate 22 insulated from the earth, this metal plate being connected to the conductor 21.
However, as in rooms which contain Roentgen tube installations the floor should be made as far as possible of a non-conductive material, an insulating layer 23 is fitted over the metal plate. In this way, a second capacitor is introduced into the circuit, this capacitor comprising, as armatures, the soles of the person and the metal plate 22, and, as dielectric, the insulating layer 23.
Instead of the metal plate 22, it suffices to take a wire mesh, as seen at 24 in figure 6.
The arrangement of Figure 7 generally corresponds to that of Figures 5 and 6; however, the safety switch 29, which is located between the mesh 24, for example, and the earth, on the conductor 21, 21a, forms a high frequency relay. In this arrangement, the switch 29 is actuated from before contact with the high voltage conductor, by the current at
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high frequency caused by the spark which passes between the conductor and the person 12 before contact.
The activation of the switch by the high frequency has the further advantage that the high frequency tripping current flows unimpeded through the capacitors, and therefore reaches high currents, without harming the person who is 'it crosses, because, as is known, high frequency currents are harmless.
To these advantages, however, it is necessary to oppose the drawback that the device does not act when the high voltage current is introduced only after contact has occurred, because, in this case, it does not fly out and therefore no high frequency current appears in the circuit of switch 29.
In order to make the device usable even in this case, oscillators 25 have been interposed in the current input conductors of the transformer, as seen in figure 8, which continuously produce a high frequency current. which is superimposed on the low frequency current used to operate the Roentgen tube. It is, moreover, unnecessary to use special oscillators for this purpose if, in the Roentgen apparatus, sparks continually occur in normal operation, which is the case, for example, in figure 9 when rectifying the device. alternating current through a mechanical rectifier 26.
Claims.
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