DE1961581A1 - High-voltage generator for generating damped periodic test voltage switching voltages - Google Patents

Description

Hochspannungsgenerator zur Erzeugung gedämpfter periodischer Prüfspannungen -Schalt spannungen Die Erfindung betrifft einen Hochspannungenerator zur Erzeugung von gedämpften, periodischen Prüfspannungen, sogenannten Schaltspannungen, bestehend, aus einem Prüftransformator oder mehreren in Reihe geschalteten Prüftransformatoren einer sogenannten Prüftransformatorenkaskade und aus einer oder mehreren auf Potential angeordneten Kondensatorenbatterien zur Speisung des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade. High voltage generator for generating damped periodic test voltages -Switching voltages The invention relates to a high-voltage generator for generating of damped, periodic test voltages, so-called switching voltages, consisting of from a test transformer or several test transformers connected in series a so-called test transformer cascade and one or more at potential arranged capacitor banks for supplying the test transformer or the Test transformer cascade.

da Es ist bekannt, Schaltspannungen /durch zu erzeugen, daß ein Kondensator bzw. eine Kondensatorbatterie über die Niederspannungeswicklung eines Pruftransformators entladen wird. Dabei besteht das Bedürfnis, die Einspeisung des Entladestromes auch an solchen Niederspannungswicklungen vorzunehmen, die betriebsmäßig nicht auf Erdpotential liegen. Dies ist z.B. notwendig, wenn zwei Transformatoren im Reihe betrieben werden und die dem Erdpotential am nächsten gene Wicklung mit einer Wechselspannung z.B. Netzfrequenz gespeist wird. Außerdem besteht dieses Bedürfnis, wenn in bereits vorgeschlagener Weise zum Zwecke der Ermöglichung einer großen Frequenz der Prüfspannung mehrere Erregerkondensatoren in Form von Kondensatorenbatterien vorgesehen werden, die in verschiedenen Niederspannungswicklungen einspeisen. Since it is known to generate switching voltages / through that a capacitor or a capacitor bank via the low-voltage winding of a test transformer is discharged. There is also a need to feed in the discharge current to be carried out on such low-voltage windings that are not operationally at ground potential lie. This is necessary, for example, when two transformers are operated in series and those closest to the earth potential Winding with an alternating voltage e.g. mains frequency is fed. In addition, this need exists if in already proposed way for the purpose of allowing a high frequency of the test voltage several excitation capacitors in the form of capacitor banks are provided, which feed into various low-voltage windings.

Unter derartigen Bedingungen mX der Erregerspannungsgenerator für die Schaltspannung auf dem potential angeordnet werden, das die Wicklung bei der Schaltspannungsprüfung annimt, was zweckmäßigerweise derart geschieht, daß der Erregerspannungsgenerator in die Prüfanlage eingebaut wird. Dann entsteht allerdings das Problem der Auf ladung des ErregerspannungÇgenerators t denn der Erregerspannungsgenerator auß gegenuber der Speisespannnungssquelle gegen diese Potentialdifferenz isoliert werden.Under such conditions, the excitation voltage generator for mX the switching voltage can be arranged on the potential that the winding at the Switching voltage test assumes, which is expediently done in such a way that the excitation voltage generator is built into the test system. Then, however, the problem of charging arises of the excitation voltage generator is opposite to the excitation voltage generator the supply voltage source can be isolated from this potential difference.

Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt, die Erregerspannungsgeneratoren über diese Isoliertransformatoren aufzuladen.To solve this problem, it is known to use excitation voltage generators to be charged through these isolating transformers.

Fernern ist es bekannt, die Erregerspannungsgemeratoren von Erde aus aufzuladen und nach Voll endung der Aufladung den Erregerspannungsgenerator mittels eines Schalters von Erde zu trennen, der im geöffneten Zustand gegen die auftretenden Potentialdifferenzen isoliert. Beide Iosungen sind außerordentlich aufwendig.It is also known to operate the excitation voltage generators from earth to charge and, after charging is complete, the excitation voltage generator by means of a switch to disconnect from earth, which in the open state against the occurring Isolated potential differences. Both solutions are extremely complex.

s ist Zweck der Erfindung, die beschriebenen Nachteile der bisher bekannten Lösung zu ver.The purpose of the invention is to address the disadvantages described so far known solution to ver.

meiden.avoid.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne die Anwendung von aufwendigen Mitteln, die Aufladung von Erregerspannungsgeneratoren, die auf verschiedenem Potential eines Prifitransformators bzw. einer Prüftransformatorenkaskade angeordnet sind, zu ermöglichen.The invention is based on the object without the use of expensive Means charging excitation voltage generators at different potentials a prifitransformer or a test transformer cascade are arranged, to enable.

Diese aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kondensatorenbatterie bzw. die Kondensatorenbatterien des Erregerspannungsgenerators zum Zwecke ihrer Aufladung an die eine auf gleichem Potential liegende Niederspan nungswicklung des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade über Gleichrichter anschaltbar sind und daß der Prüftransformator bzw. die Prüftransformatorenkaskade über eine auf oder nahe Erdpotential liegende Wicklung erregbar sind. Eine Weiterbildung der Erfindung besteht ferner noch darin, zur Übertragung eines Signals zur Einleitung der Entladung der Kondensatorenbatterie über eine oder mehrere Wicklungen die Wicklungen des Prüftransformators bzw, der Prüftransformatorenkaskade auszunutzen. Dies erfolgt derart, daß z.B. daß aignal zur Einleitung der Entladung von dem Auschaltvorgang der Wechsel.This object is achieved according to the invention in that the capacitor battery or the capacitor banks of the excitation voltage generator for the purpose of their Charging to the low-voltage winding of the lying at the same potential Test transformer or the test transformer cascade can be connected via rectifier are and that the test transformer or the test transformer cascade via a winding lying at or near earth potential can be excited. A further training of the The invention also consists in the transmission of a Signal to initiate the discharge of the capacitor bank via one or more windings to utilize the windings of the test transformer or the test transformer cascade. This is done in such a way that, for example, there is a signal to initiate the discharge from the switch-off process the change.

spannung zur Auf ladung der Kondensatorenbatterie abgeleitet wird. Ferner ist es zweckmäßig, die Wicklungen des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade umschaltbar auszuführen, und zwar derart, daß bei Erregung des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade durch Wechselspannung zum Zwecke der Aufladung der Kondensatorenbatterien sich die Spannungen der Hochspannungswicklungen kompensieren, während sie sich bei Entladung der Kompensatorenbatterien addieren.voltage for charging the capacitor battery is derived. It is also useful to connect the windings of the test transformer or the test transformer cascade Execute switchable, in such a way that when the test transformer is excited or the test transformer cascade using alternating voltage for the purpose of charging the capacitor batteries compensate the voltages of the high-voltage windings, while they add up when the compensator batteries are discharged.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird der Gegenstand der Erfindung erläutert, wobei so einer zweistufigen Kaskade ausgegangen wird.The subject matter of the invention is based on an exemplary embodiment explained, assuming a two-stage cascade.

Beide Transformatoren bestehen Jeweils aus einem Zweischenkelkern 1. Aus jedem der Schenkel ist sowohl eine Schubwicklung 2 als auch eine Oberspannungswicklung 3 angeordnet, wobei die Oberspannungswicklungen in Reihe geschaltet sind.Both transformers each consist of a two-leg core 1. Each of the legs has both a thrust winding 2 and a high-voltage winding 3 arranged, wherein the high-voltage windings are connected in series.

Außerdem trägt je ein Schenkel eines Transformators eine Erregerwicklung 4 und der andere Sohenkel des Transformators eine Überkopplungswicklung 5. Zur Erzielung höherer Frequenzen bei der Schaltspannungserzeugung sind Jeweils zwei Erw regerspannunes gen eratore n 6 vorgesehen1 die Jeweils auf die parallel geschalteten Schubwicklunten 2 arbeiten. Sie sind auch auf dem Potenz tial angeordnet, das die Schubwicklungen im Betriebsfall annehmen. Um die Aufladung der in den Erregerspannungsgeneratoren 6 enthaltenen Kondensatorenbatterie zu ermöglichen, wird über einen Schalter 7 die Prüftransformatorenkaskade an Wechselspannung gelegt und damit erregt.In addition, each leg of a transformer carries an excitation winding 4 and the other leg of the transformer an overcoupling winding 5. To achieve higher frequencies in the generation of switching voltage are two additional regerspannunes gen eratore n 6 provided1 each on the parallel-connected pusher coils 2 work. They are also arranged on the potential that the thrust windings accept in case of operation. To the charging in the excitation voltage generators 6 included capacitor battery is enabled via a switch 7 the Test transformer cascade connected to AC voltage and thus excited.

Ein Schalter 8 zwischen den Schubwicklungen und den Erregerspannungsgeneratoren ist so geschaltet, daß die in den Schub wicklungen induzierte Spannung über im Erregerspannungsgenerator vor gesehene Gleichrichtet an die Kondensatorenbatterie gelangt. Nach Aufladung der Kondensatorenbatterie wird der Schalter 7 geöffnet und der Schalter 8 umgelegt. Uber ein Steuergerät 9 erfolgt dans die Einleitung der Entladung der Kondensatorenbatterie über die Schubwicklung und damit die Erzeugung der Schaltspannung. Die Erregerspannung fir die Wicklung 4 wird dabei so gewählt, daß sich am Ausgang der Hochspannungskaskade eine Wechselspannung ergibt, die für den Prüfling unbedeutend ist, Will man eine Belastung des Prüflings mit Wechselspannung ganz vermeiden, so ist es außer den bekannten Maßnahmen z.B.A switch 8 between the thrust windings and the excitation voltage generators is switched so that the induced voltage in the thrust windings in the excitation voltage generator before seen rectified arrives at the capacitor bank. After charging the capacitor battery, the switch 7 is opened and the switch 8 thrown. A control unit 9 then initiates the discharge of the capacitor battery via the thrust winding and thus the generation of the switching voltage. The excitation voltage fir the winding 4 is chosen so that at the output of the high-voltage cascade results in an alternating voltage for the test object is insignificant If you want to avoid loading the test object with alternating voltage entirely, then besides the known measures e.g.

auch möglich, während des Aufladenvorganges die Anschlüsse von Erregerwicklung des obersten Transformators und Überkopplungswicklung des untersten Transformators zu vertauschen, was eine Kompensierung der in den Oberspannungswicklungen induzierten Spannungen bewirkt.It is also possible to connect the excitation winding during the charging process of the top transformer and coupling winding of the bottom transformer to swap what a compensation of the induced in the high-voltage windings Causes tension.

Claims (3)

PatentansprücheClaims 1. Hochspannungsgenerator zur Erzeugung von gedämpften periodischen Prüfapannungen (Schaltspannungen), bestehend aus einem Prüftransformator oder mehreren in Reihe geschalteten Prüftransformatoren (Prüftransformatorenkaskade) und aus eiaer oder mehreren auf Potential angeordneten Kondensatorenbatterien zur Spei sung des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade, dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensatorenbatterie bzw. die Kondensatorenbatterien zum Zwecke ihrer Aufladung an je eine auf gleichem Potential liegende Niederspannungswicklung des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade über Gleichrichter anschaltbar sind und daß der Prüftransformator bzw. die Prüftransformatorenkaskade über eine auf der nahe Erdpotential liegende Wicklung erregbar sind.1. High voltage generator for generating damped periodic Test voltages (switching voltages), consisting of one or more test transformers test transformers connected in series (test transformer cascade) and from one or several capacitor banks arranged at potential for the supply of the Test transformer or the test transformer cascade, characterized that the capacitor battery or the capacitor batteries for the purpose of their charging to one low-voltage winding of the test transformer that is at the same potential or the test transformer cascade can be connected via rectifier and that the test transformer or the test transformer cascade via one on the near Winding lying at ground potential can be excited. 2. Hochspannungsgenerator naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung eines Signals zur Einleitung der Entladung der Kondensatorenbatterie über eine oder mehrere Wicklungen die Wicklungen des Prüftransformators bzw, der Prüftransformatorenkaskade ausgenutzt werden, z.B.2. High-voltage generator naoh claim 1, characterized in that that to transmit a signal to initiate the discharge of the capacitor battery the windings of the test transformer or the Test transformer cascade can be used, e.g. derart, daß das Signal von dem Ausschaltvorgang der Wechselspannung zur Aufladung der Sondensatorenbatterie abgeleitet ist. such that the signal from the switching off of the AC voltage for charging the probe battery. 3. Hochspannungsgenerator nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen des Prüftransformators bzw. der Prüftransformatorenkaskade umschaltbar ausgefühlt sind derart, daß bei Erregung derselben durch Wechsel.3. High voltage generator according to claim 1 and claim 2, characterized characterized in that the windings of the test transformer or the test transformer cascade switchable are designed in such a way that when they are excited by alternation. spannung zur Aufladung der Kondensatorenbatterie sich die Spannungen der Hochspannungswicklungen kompensieren, während sie sich bei Entladung der Kondensatoren addieren. voltage to charge the capacitor battery the high voltage windings compensate while they are discharging the capacitors add.