DE486364C - Schutzvorrichtung fuer Hochspannungsanlagen, insbesondere Roentgeneinrichtungen - Google Patents

Description

• Schutzvorrichtung für Hochspannungsanlagen, insbesondere Röntgeneinrichtungen In dem Hauptpatent 465 28,2 ist eine Schutzvorrichtung für HocLspannungsan,&agen, insbesondere RÖntgeneinrichtungen, beschrieben, welche bei ungewollter Ableitung des HGdhspapnungsstromes nach Erde vermöge einer hierbei auftretenden PotentiaI-vez#scl#iebung im HochspAnnungssystem die Anzeige dieses Ereignisses und bzw. oder die Ausschaltung cles Stromes in der Weise herbeiführt, daß die PetentialverteUung im Hochspa,nnungssystem durch Veränderung der Spa,nnung des einen Hochspannungspoles gegen Erde in sich verschoben, diese Verschiebung aber für den normalen, Betriebszustand mit Bez-L#g auf den Stromkreis der Anzeige- bzw. Ausschaltvorrichtung durcheine zusätzliche Spannungskomponente" in diesem Stromkreis ausgeglichen wird. Gemäß dem ersten Zusatzpatent wird die Verschiebung der Potentialverteilung im Hochspannungssystem durch unsymmetrische induktive Anzapfung des Hochspannungssystems im Zusammenwirken mit der zusätzlichen oder Hilfsspannung hervorgebracht.
• Gemäß der vorliegenden zusätzlichen Erfindung wird che, Spannung, welche vermöge der in der z#nen oder anderen Weise erfolgenden Verschiebung der Potentialverteilung des Hochspannungssystems entsteht, an die eine Belegung eines Kondensators oder kondensatorartigen Gebildes angelegt, an dessen -anderer Belegung die ausgleichende Hilfsspannung liegt, um die im Falle der Störung des Gleichgewichtszustandes zwigch.en den beiden Polen auftretende Potentialdiffereinz zur Betätigung der Anzeige- bzw. Ausschaltvarrichtung zu benutzen. Dabei kann das kondensato-rartig ge Gebilde in an- sich bekannter Weise Tell eines auf eine Potentialdiff axenz zwischen den Elektroden anspredhienden Organs sein, wie es hinsichtlich des Organs, 16 der Einrichtung nach dem Hauptpatenft bereits. der Fall ist. Zu kondensatoraxt#gen Gebilden würden weiter auch Anordnungen, nach Art der bekannten Überspannungssiclierungen zu rechnen sein, welche durch den bei Auftreten ein-er zureichendein Spannung erfolgenden Funkenüberschlag das Relais der Ausschaltvorrichtung wirksam werden lassen. Sodann kann ein reiner Kondensator mit ,einer geeigneten Funkenstrecke in Nebenschluß angeordnet werden o. dgl. m.
• In Abb. i ist ein hinsichtlich der Erzeugung der verändert-en Potentialverteilung im Hochspannungssystem der Schaltung des Hauptpatentes entsprechendes Schalturugsschemamit ,einer Funkenstrecke als kandensatorartigeis Gebilde dargestellt. Es bezeichnet 4 die symmetrisch zum Nullpunkt gewickelten Sekundärspulen des Hoclispannungstransformators, dessen Primärspulie i aus der Stromquelle 3 über den Spannungsteiler 2 gespeist wird. Die Z> Röhre 7 liegt zwischen den Hochspannungsleitern 6, 6', deren einer zwecks Verschiebung der Pot-entialverteilmi",-, Über den Kondensator 9 geerdet ist. In dem Isolierrohr 13 liegt die Sonde 14, an. welche die eine Elektrode a L einer als überspannung,-ssichermg ausgebildeten FunkenstreckeA angeschlossen ist. An die zweite Elektrodea2 ist die Sekundärwick-1114917 des die Mlfs- oder Ausigleichsspannung erzeugenden Transformators mit der Primärwicklung 18 angeschlossen. In die Leitung nach dex Erde 15 ist das aus der Stromspulez2, dem Anker23, dem Kniehebe124 und dem Ko-ntal"tll.ejb:el25 bestehende Relais zum Unterbrechen des Primärstromes im Störungsfalle eing ,beschaltet. Im normalen Betriebszustande besteht bei geeigneter Abstimmung, zwischen der Sondenispanaiung und der Hilfsspanming keine oder wenig "sitens keine beachtliche Differenz. Tritt bei Stro)rnfluiß von einem oder beiden Hochspaminungsleltexii nach Erde eine solche Poteritialdifferenz auf, so findet Funkenübergang und durch ihn die Betätigung des Rela:is im Primärkreise statt. Die FunkenstreckeA kann durch eine Glimmröhre ersetzt werden.
• In demselben Sinne, wie die Schaltung nach Ahb. i dier Schaltung des Hauptpatentes angepaßt ist, entspricht die Schaltung narh Abb.2 einer der in dem Zueattzpatent: angegebenen Schaltungen. über die Sekundärspule4 ist hier ein Spannu * ngsteiler mit drei Kondensato,ren Cl, C2, C.3 -,- geschaltet; die Vorschiebung der Potentia-Iverteil:ung im Hochspannungssystem wird durch Amschluß der die Sonde, 14 ersetzenden Lekung 14' bei P hervorgerufen. Im übrigen unterscheideit sich Abb. 2 von Abb. i zu-nächst nur dadurch, daß die Funkenstrecke A in Nebünschluß zu einem reinen Kandensator B angeordnet: ist. Es wird s:> eine bessere Wirkung als mit der bloßen Funk-enstrec-ke erzielt, weil die im Falle einer auftretenden Potenealdifferem entstehenden Funken aus der Kondensatorladungr verstärkt werden. Im übrigen liegt das nur symbolisch da%-lestellte Relais wiederum zwischen der Hilfssekundärspule 17 und Erde. Es könnte aber auch #n den Nebenschlußweg I 4'Zwisclien Kondensator unä Funkenstrecke, eingeschaltet werden.
• In den weiteren Abbildungien ist immer nur derjenige Teil der Schaltung dargestellt, welcher das auf die Störung des Gleichgewiclites der Spannunggen ansprechende Organ enthält.
• In Abb. 3 liegen zwischen den Belägen bl und b-' eines IC.on#den-sat#oirsB die Belägedl und d2 eines zweit-en KondensatorsD, die mit den Primärklemmen des, Haupttrainsfarmatchrs verbunden sind; das nur symbolisch dargestellte Relais kann an beliebiger Stelle des Primärstromkreises liegen. Bei Auftreten ein-es Spannungsgefälles zwischen bl und b2 setzt, wie Versuche gelehrt haben, ein von Elektrode zu Elektrode gehendes, also auch die beiden innereia Elektro,daadl und d2 kurzschlfaßendes Funkenspiel ein. Eines Relais bedarf es bei Anwendung dieser Anordnung nicht, wenn das Aussetzen derHochspannung nur so lange dauem soll, als der E#rdschluß zwischen,eirmeni oder beiden Holclispannungsleitera und Erde währt, da während dies-er Zeit der Transformator kurzigeschlossen ist und demzufolge keine Hochspannung erzeugt wird. SGII nach einmal eingetretenem Erdschluß die Einrichtung dauernd ausgeschaltet bleiben, so ist auch in diesem Falle ein Rela#is anzuwenden, zu welchem Zweck aber hier dn einfaches überstromrelais genügt, das ja auch bei dem wenn auch nur momentanen Erdschluß wirksam. wird.
• Nach Abb. 4 liegt der großen Elektrode bl des KondensatoTs B die kleine Ellektrodeb2 gegenüber, außerdem aber eine ringförmige Elektradee, welche geerdet ist. D-ex Luftwiderstand zwischen b2 und c sei größer als der zwischen bl und b2 und so groß, daß er durch die höchste in Betracht -kommende Ausgleichsspannung nicht überbrückt werden kann. Wolil aber wird der kleinere Abstand zwischen bl und b2 im Falle Eintreterms einer Potentialdifferenz überbrückt und dadurch (wohl infolge Ionisierung der Luft) auch der Stromilbergang zwischen bl und -e eingeleitet. Hilerbei tritt Kurzschluß der Ausgleichssekundärspule 17 Über Erde ein, w-elcheir das Relais, das übrigens auch im Primärsystem liegen könnte, wirksam werden läßt.
• In Abb. 5 wird aus den Elektroden bl, b2 und c ein Dreiiplattenkondenisator gebildet. Wie im Falle dez Anordnung nacli Abb. 3 tritt auchläer erfahrungsgemäß ein Funkenübiergang von Belag zu Belag ein, weirm, bei auftretender Potentialdifferenz das Funkenspiel zunächst zwischen den Belägen, bl und b2 einsetzt. Hier #sind es wahrscheinlich Scbvingungen, welche das Funkenspiel zwischen bl und e einleiten. Die Endwirkung ist dann dieselbe wie bei der Anordnung -gach Abb. 4.
• Bei den mit Bezug auf Abb. 3, 4 und - 5 beschriebenen Anordnungen bewirkt der mit ,geringer Leistunig verbundene Funkenüber-> Z> gang zwischen den Elektrodenbl und b2 des K,o-ndensa-torsB die Einleitung eines mit grö-Berer Leistung einhergeliienden Funkenüber-JO'angs, welcher, sei es unmittelbar durchKurzschlu-ß oder unter MitwiTkung eines Relais, d,ia Anzeige des Strom:fluisses zur Erde bzw. die Auisschaltung der Einrichtung herbeiführt. Das ist besonders in dem Falle, daß nicht bloß angezeigt, sondern auch ausgeschaltet werden soll, von Bedeutung. Man. könnte hier t> von einer Zündfulnl,-enwitkun",g- sprechen, "leichviel ob der im Sinne der Anzeige bzw. Ausschaltung wirksame Funkenübergang zwischen einem eigenen Elektrodmpaar (wie d' und d2 in Abb. 3) oder zwischen der Elektrodeb2 des KondensatorsB und der geerdeten dritten Elektrode !e (Abb. 4 und 5) geschieht.
• Schließlich ist in Abb. 6 eine besonders zweckmäßige Ausführungsforrn der Erfindui#g dargestellt. Im Nebenschluß zu den Elektrodenbl und b:' des KondensatorsB liegen Gitterf und Glühkafho,deg einer Elektronenröhre (Verstärkerröhre)Gl. Der Strom für die Speisung des Anodenkreises und zur Belieizung der Glühkathodeg wird von einem Transformatorh,H geliefert, dessen Primärspulek im Nebenschluß zur Primärspule 18 dies Transfürmators 17, 18 zur Lieferung der Aus,gleichsspannung liegt.
• Im Ano,#nkre-is HE#g-t eine weitere ElektroneinröhreG2 zur Gleichnchtung der Anodenspannung und das Relais. Parallel zur ersten Elek-tro-henröhreG' und zum Relais wird zweckmäßig ein Kondensator gelegt. In an sich bekannter Weise wixd durch die RöhreG1 der zur Betätigung des Relais dien#ende Stromfluß verstärkt.
• Bei. dieser Anordnung ist nun noch eine Sicherhe#itsmaßnahme )- getroffen, welche die Einschaltung der Hochspannung anlage in dem Falle unmöglich macht, daß der Heizstro-m der Elektrenenröhren aus irgendeinern Grunde nicht fließt. In die Heizstromkreise ist je ein Elek-troma#"-netI' und 12 eingeschaltet, deren Anker zu einem SperrheheLK aus-Z, Crebildet ist. Dieser Sperrhebel verhindert, etwa scheibeL im auf Zusammenwirken der Achse des mit Hauptschalters, der Sperrdessen Drehung im Sinne der Einschaltmig, solange er nicht durch beide Elektromagnetie ausgebGben ist.
• Z,

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Schutzvoirrichtung fÜr Hochspannungsanlagen, insbesondere Röntgeneinrichtungen, g nach Patent 465 282, welche bei ungewüllter Ableitung des Hoclspannungsstromeis nach Erde vermöge einer hierbei auftretenden Petentialverschiebung im Hochspannungssysteni die Anzeige dieses Ereignisses oder die Ausschaltung des Stronies oder beides dadurch. herbeiführt, daß die PotentiaJverteilu-ng im Hochspannungssysitem in sich verschoben wird, dadürch gekennzeichnet, daß eine Belegung ,eines Kondensators oder eines kondensa-. torartigen Geibildes mit einem Punkt der Hochspannungsleitung verbunden ist und durch die Verschiebung der Potentialverteilung eine Spannung, gegen den Nonnalzusland erhält, die durch die an der anderen Belegung, angelegte Hilfsspannung für aen normalen Betriebszustand ausgeglichen ##ist, und daß das: im Störungsfalle auftretende Spannungsgefälle zwischen den beiden Belegungen zur Betätigung der Anzeige- bzw. Aussclialtvorricliturig benutzt wird.
2. 2. Schutzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzelchnet, daß das kandensatorartige Gebilde in an sich bekannter Weise Teil eines auf das Spannungs-,gefälle zwischen beiden Elektroden ansprechenden und die Anzeige- bzw. AusschaltV0Trichtung hetätigenden Orgams ist. 3. Schutzvorrichtung nach Anspruch i, Z, dadurcli -gekennzeichnet, daß als kondensawrartiges Gäbilde eine Fun-kensitreüke oder Glimmrölire allein oder im Nebenschluß mit einem Kondensator dient. 4. Schutzvorrichtung nar-h Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch den eine -geringe Leistung führenden Funkenübergang zwischen den Elektroden (bl, b2) .eines gemäß Anspruch i geklialteten Ko-udensaturs (B) der Funkenübergang zwischen. zwei weiteren Elektroden (d1, d!') oder zwischen der einen Elektrode. (b2) des Kondensatcyrs. (B) und einer weiteren ,geerdeten Elektrode (e) eingeleitet wird, welcher mit größerer Leistung einhergehende Funkenüberggang die Anzeige bewirkt bzw. die Ausschaltvorrichtung auslöst. 5. Schutzvorrichtung nach Ansprich i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Elektroden (bl und b2) des Kondensators lipgenden Elektroden (d1 und d2) im Nebenschluß zu den Primärklemmen- des Haupittransformalors xyeschaltet sind. 6. Schutzvarrichtung, nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber der einen größeren Elektrode (b1) des Kondensators (B) auf derselben Seite eine kleineilie G#%-,enelektro#de (b2) und eine diese zweckmäßig ringförmig umfassende geerdete Elektrode (e) angeordn,et sind. 7. Scliutzvorrichtung nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (bl, b2 und e) der Reihe nach derart hintereinander liegen, daß die Elektrode (b2) in der Mitte äegt. 8. Schutzvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeic:Imet, daß im Nebenschluß zu einem gemäß Anspruch i geschalteten Ko#ndensatcr Gitter und Glühkathede einer Verstärkerröhre geschaltet sind, in deiren Anodenkre#s ein Relais EI' Igtg. Scliutzvorrichtung nach Anspruchi und 8, dadurch mekennz-efchn-et, daß in den Heizstromkreisen der Vierstärkerröhre und der die Anodenspazmung fär diese gleichrichtenden GleichrichterrZhm eine elektromagnetische SperrvorrIchtung ange- ordnet ist, durcli welche im Falle der Uniteirbrer-hui#g eines der Heizströme die Efnschal,tui#,g der Hochspannung verhin- dert wird.