DE712205C - Gleichstromhochspannungspruefanlage - Google Patents

Description

• Gleichstromhochspannungsprüfanlage Es ist bekannt, Gleichstromprüfanlagen mit einer Spannungsvervielfachung herzustellen. Die hierbei verwendeten bekannten Schaltungen, von denen eine in Abb.r als Beispiel dargestellt ist, besitzen den Nachteil, daß nur eine sehr kleine Gleichstromleistung erzeugt werden kann. Für die Aufladung der Kondensatoren 4., 5 und 6 steht in jeder Periode die Ladung der Kondensatoren r, 2 und 3 zur Verfügung. Die Kapazität dieser letztgenannten Kondensatoren kann andererseits nicht allzu groß gemacht werden, weil elektrische Ventile für sehr hohe Spannungen nur mit sehr kleiner Stromstärke im Dauerbetrieb arbeiten können. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten. Schaltung besteht darin; daß in jeder Periode nur eine Aufladung der Kondensatoren erfolgt und daß dementsprechend große Schwankungen der erzeugten Gleichspannung entstehen.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile bei einer Gleichstromhochspannungsprüfanlage, beider die Erzeugung der hohen Prüfspannung mit Hilfe einer Vielfachsch:altung erfolgt, welche aus mehreren in Reihe geschalteten Kondensatoren (Schubkondensatoren) besteht, welche aus einer Wechselstromquelle aufgeladen werden und ihre Ladung über Ventile an weitere in Reihe geschaltete Kondensatoren (Speicherkondensatoren) abgeben, welche die Prüfspannung liefern, dadurch vermieden, daß na solcher Vielfachschaltungen durch eine Parallelschaltung zu einer einzigen Anlage zusammengefaßt sind und daß diese einzelnen Vielfachschaltungen durch verschiedene Phasen eines m-Phasentransformators gespeist werden.
• Zur näheren Beschreibung der Erfindungsei folgendes ausgeführt: Die in Abb. i links gezeichneten Kondensatoren i bis 3 seien Schubkondensatoren genannt. Ihre Spannung gegen Erde ändert sich periodisch mit der von dem Einphasentransforinator 13 erzeugten Wechselspannung. Die rechts gezeichneten Kondensatoren 4, 5 und 6 seien Speicher- oder Gleichspannungskondensatoren genannt. Die Ladung der Schubkondensatoren wird also periodisch durch die zwischen den beiden Kondensatorgruppen angeordneten Ventile 7 bis 12 in die Speicherkondensatoren entladen. Erfindungsgemäß werden nun mehrere Gruppen Schubkondensatoren durch ein llehrphasensystem gespeist und in die gleichen Speicherkondensatoren (Gleichspannungskondensatoren) entladen.
• Bei dem in der Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als speisendeWechselstromquelle ein Drehstromtransformat:or i-. vorgesehen. Der Drehstromtransformator 14 ist beispielsweise in Stern geschaltet, wobei die Wicklungsanfänge im Sternpunkt geerdet und die Wicklungsenden mit den Schubkondensatorgruppen 15 bis 18, 1g bis 22 und 23 bis 26 verbunden sind.- Den drei Schubkondensatorgruppen 15 bis 18, ig bis 22 und 23 bis 26 ist eine einzige Speicherkondensatorgruppe (Gleichspannungskondensatorgruppe) 27 bis 30 zugeordnet.
• Die Schubkondensatoren 15 bis 18, ig bis 22 und 23 bis 26 werden jeweils durch die zu ihnen gehörende Transformatorphase gespeist. Die Schubkondensatorengruppen 15 bis 18, 1g-liis 22 und 23 bis 26 werden dann nacheinander in die Speicherkondensatoren (Gleichspannungskondensatoren) 27 bis 30 entladen, so :daß während einer vollen Periode der speisenden Wechselspannung eine dreimalige Aufladung der Gleichspannungskondensatoren 27 bis 30 vorgenommen wird. Die vielen spannungsbeweglichen Schubkondensatoren 15 bis 26 dienen somit gemäß der Erfindung zur Speisung eines gemeinsamen Speichers, nämlich der Gleichspannungskondensatoren 27 bis 30. Die Spannungsschwgnkung wird dabei gegenüber der in .der Abb. i dargestellten. bekannten Schaltung ganz erheblich herabgesetzt, und man kann mit wesentlich kleineren Kapazitätsbeträgen der Schubkondensatoren sowie der Gleichspannungskondens.atoren auskommen. Bei sehr großer Stromentnahme und kleinen Speicherkondensatoren (Gleichspannungskondensatoren) entsteht eine ähnliche Spannungskurve an der Hochspannungsklemme 31, wie sie ein l)reli:troingleichrichter liefert, der auf Ohmsehen Widerstand arbeitet. Die Ventile brauchen hierbei, wenn man einen Drehstromtransformator verwendet, nur für den dritten Teil des arithmetischen Mittelwertes des benötig 25 Gleichstromes gebaut zu sein.
• Auch im Aufbau der Gleichstrombochspan-'nungsprüfanlage ergeben sich durch die Erfindung grundsätzliche und wesentliche Vorteile. Man kann nämlich erfindungsgemäß die Gleichspannungskondensatoren (Speicherkondensatoren) in die Mittelachse der Anlage stellen und die Schubkondensatoren im gleichen Abstand von den Gleichspannungskondensatoren (Speicherkondensatoren), gleich-' mäßig verteilt auf einen Kreisumfang, aufstellen. Es entsteht dadurch mechanisch auch bei sehr hohen Spannungen ein Gebilde von hoher Standfestigkeit. Die Ventile 32 sind hierbei dann strahlenförmig von der Mittelachse der Anlage ausgehend um die Gleichspannungskondensatoren (Speicherkondensatoren) angeordnet. Dieser Aufbau hat neben der hohen mechanischen Festigkeit den Vorteil einer günstigen elektrostatischen Abschirmung. Dies ist für Gleichstromhochspannungsanlagen besonders wichtig da bei diesen Anlagen auf eine Kleinhaltung der Verlustströme ganz besonderer Wert zu legen ist, weil die Verlustströme leicht größer werden können als der nutzbare Gleichstrom. Die Punkte hohen Gleichspannungspotentials liegen bei der beschriebenen Anlage in der 'Mittelachse und sind elektrostatisch abgeschirmt durch die Schubkondensatoren, die sämtlich an Wechselspannungspotential liegen. Die von den Schubkondensatoren ausgehenden Verlustströme fließen also nicht durch die Ventile 32. Bei genügender Kapazität der Schubkondensatoren hat man daher von diesen Verlustströmen, die von den Punkten 33 bis .L4 ausgehen, keine nennenswerten Spannungsabfälle in der Anlage zu befürchten. Die von den auf hoher Gleichspannung befindlichen Punkten 45 bis 48 aus-gehenden Verlustströme sind an sich größer, «>eil es sich um hohe Gleichspannungen handelt. Da jedoch bei dem beschriebenen Aufbau in der Nähe dieser letztgenannten Punkte nur Teile von annähernd gleich hohem Potential sich befinden, wird die dort ausgehende Strahlung gering gehalten werden können.
• Wenn künstliche Mittel (Schirin.ungen, sehr große Krümmungshalbinesser usw.) benützt «-erden sollen, um die Vorentladungsströnie noch weiterhin zu verkleinern, dann können solche Maßnahmen bei dem geschilderten zentralen Aufbau besonders leicht und einheitlich durchgeführt werden.
• Sollen zwei Anlagen von verschiedener Polarität nebeneinander aufgestellt werden, so daß die Möglichkeit besteht, eine Spannung zwischen den Endklemmen dieser beiden Anlagen zu erhalten, die der doppelten. Spannung einer Anlage gegen Erde entspricht, so besteht gemäß der Erfindung die Möglichkeit, diese beiden Anlagen durch einen Mehrphasentransformator ohne Nullpunkts-erdung zu speisen. Es ergibt sich dadurch beispielsweise bei Drehstromspeisung die Möglichkeit, eine sechsphasige Welligkeit der Spannungen gegen Erde und der Spannungen zwischen den Klemmen zu erzeugen.
• In der Gleichstromleitung können in bekannter Weise Drosselspulen angeordnet werden, um den Strom zu glätten. Erfindungsgemäß kann man diese Drosselspulen mit einer Überspannungsschutzeinrichtung überbrücken, um bei Überschlägen .auf der Gleichstromseite eine Beschädigung der Drosselspulen zu vermeiden. Dies .ist besonders bei Prüfanlagen wichtig, weil bei diesen Anlagen Überschläge häufig hervorgerufen werden.

Claims (1)

1. PATLNTANSPRÜCHI:: i. Gleichstromhochspan,n:ungsprüfanlage, bei der die Erzeugung der hohen Prüfspannung mit Hilfe einer Vielfachschaltung erfolgt, welche,aus mehreren inReihe geschalteten Kondensatoren (Schubkondensatoren) besteht, welche aus einer Wechselstromquelle aufgeladen werden, und ihre Ladung über Ventile an weitere in ' Reihe geschaltete Kondensatoren (Speicherkondensatoren) abgehen, welche die Prüfspannung liefern, dadurch gekennzeichnet, daß m solcher Vielfachschaltungen durch eine Parallelschaltung zu einer einzigen Anlage zusammengefaßt sind und daß diese einzelnen Vieifachschaltu:ngen durch verschiedene Phasen eines m-Phasentransformators gespeist werden. a. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Vervielfachungsschaltun,gszweige so mehrphasig zusammengeschaltet sind, daß der Speicherteil für alle Phasen gemeinsam ist. 3. Anlage nach Anspruch i oder a, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Säulenbauart der Speicherteil in der Mittelachse der Gesamtanordnung errichtet ist und die einzelnen Vervielfachungsteile in axialsymmetrischer Form um den Speicherteil herum angeordnet sind. Anlage nach Anspruch i oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, d.aß die außen angeordneten Vervielfachungsteile so angeordnet und ausgebildet sind, daß sie einen guten elektrostatischen Schutz für den mittleren Gleichspannungsteil (Speicherteil) sowie für ihren eigenen Anschlußteil ergeben.