DE535343C

DE535343C - Anordnung zur Erzielung einer gleichmaessigen Spannungsverteilung auf die einzelnen Glieder einer Reihenschaltung mit Hochspannung betriebener elektrischer Entladungsgefaesse

Info

Publication number: DE535343C
Application number: DES85690D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Strigel
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-05-17
Filing date: 1928-05-17
Publication date: 1931-10-09

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. OKTOBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 d2 GRUPPE

Patentiert fm Deutschen Reiche vom 17. Wai 1928 ab

Die Erfindung bezieht sich, auf die Anwendung von Glühkathodenröhren mit künstlich vergrößerter Kapazität für eine Reihenschaltung mit Hochspannung betriebener elektrischer Entladungsgefäße.

Röhren mit künstlich vergrößerter Kapazität sind an sich bereits vorgeschlagen worden. Auch ist bereits eine Anordnung zur gleichmäßigen Verteilung der Spannung auf mehrere mit Hochspannung betriebene und hintereinandergeschaltete Röhren beschrieben worden, bei der Einrichtungen zur Vergrößerung der Kapazität zwischen Anode und Kathode vorgesehen sind. Diese Einrichtungen haben entsprechend abgestufte Kapazitätswerte und bestehen aus zu den Röhren parallel geschalteten Kondensatoren.

Gemäß der Erfindung wird nun die Anordnung zur Erzielung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung so ausgebildet, daß Röhren mit künstlich vergrößertem Kapazität zwischen Kathode und Anode verwendet werden. Die stromleitenden Kappen der Anode und der Kathode können hierbei mit plattenförmigen Erweiterungen versehen sein. An die Anode und gegebenenfalls auch an die Kathode kann man als Kondensatorbelege wirkende Erweiterungen anbringen. Die zylinderförmige Anode kann man endlich in an sich bekannter Weise verlängern, so daß sie die Glühkathode samt ihren Stromzuführungen umschließt.

Bei der Hintereinanderschaltung von mit Hochspannung betriebenen elektrischen Entladungsgefäßen (z. B. Hochspannungsventüröhren mit Glühkathode) ergibt sich eine ungleichmäßige Spannungsverteilung auf die einzelnen Röhren. So fallen bei einer Reihenschaltung von drei Ventilröhren ungefähr 60% der gesamten Spannung auf die erste Röhre. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Ventilröhren nicht allein Kapazität zwischen Anode und Heizfaden besitzen, sondern auch Kapazität gegen Erde, die in derselben Größenordnung liegt, unter Um- ^: ständen sogar größer werden kann als die Kapazität zwischen Anode und Heizfaden. Man erhält für die Reihenschaltung von" drei Ventilröhren F₁, V₂ und V₃ gemäß dem Schema der Abb. ι folgendes Ersatzschaltungsschema für die Sperrichtung (Abb. 2). Der Punkt .E liegt an Erde, S besitzt die volle Sperrspannung gegen •Erde, C₁, C₂ und C₃ sind die Kapazitätswerte Anode gegen Kathode der Röhren F₁, F₂ und F₃. c sind die Kapazitätswerte der einzelnen Röhren gegen Erde, und zwar ist C₁ die Kapazität der Anode der Röhre F₁, C₂ die Kapazität der Kathode der Röhre F₁ und der Anode von F₂ und c₃ die Kapazität der Kathode von F₂ und der Anode von F₃ gegen Erde. Das Ersatzschema der Abb. 2 ist das einer Kondensatorkette mit einfacher Verkettung. Rechnet man die Spannungsverteilung für diese dreigliedrige

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Robert Strigel in Berlin-Charlottenburg.

Kette durch, so erhält man eine solche, wie sie Abb. 3 zeigt. Für die Spannungsverteilung ist das Verhältnis c/C eine charakteristische Größe, und zwar ist die Spannungsverteilung um so gleichmäßiger, je größer C gegen c ist. Man könnte also zur Vergleichmäßigung des Spannungsgefälles an den Hochspannungsventüröhren die Kapazität der einzelnen Röhren gegen Erde möglichst klein halten. Dies ist durch ίο geeignete räumliche Anordnung möglich, jedoch sind hier von vornherein Grenzen gesetzt. Als Beispiel seien angeführt verschiedene Abstände der Ventilröhren gegen Erde, Befestigung an Isolatoren möglichst geringer Erdkapazität.
Man kann das Spannungsgefälle aber auch durch Vergrößerung von C vergleichmäßigen. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind daher ein oder mehrere der hintereinandergeschalteten elektrischen Entladungsgefäße mit Einrichao tungen zur zusätzlichen Vergrößerung der Kapazität zwischen Anode und Kathode ausgerüstet. Diese Vergrößerung der Kapazität zwischen den einzelnen Anoden und Kathoden kann gleichzeitig derart ausgeführt sein, daß sich eine Abstufung der einzelnen Kapazitätswerte C ergibt. Dadurch kann eine vollständig gleichmäßige Spannungsverteilung zwischen den einzelnen Röhren erzielt werden. Oft braucht man jedoch nicht auf eine völlig gleichmäßige Spannungsverteilung zu achten, es genügt vielmehr eine hinreichende Entlastung der am höchsten beanspruchten Röhre. Man hat dann nur die Kapazität dieser einen Röhre zu vergrößern. Die Vergrößerung der Kapazität zwischen Anode und Kathode der einzelnen Röhren kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Beispielsweise können gemäß Abb. 4 der Zeichnung die Kappen 1 und 2 an den Stromdurchführungen der Anode und der Kathode mit plattenförmigen Erweiterungen 3 und 4 versehen werden, wodurch eine erhebliche Vergrößerung der

Kapazität erreicht wird. Bei der -Anordnung nach Abb. 5, die das Innere einer Glühkathodenröhre mit der zylindrischen Anode 5 und der koaxialen, aus mehreren Glühfaden bestehenden Kathode 6 zeigt, geht das eine Ende des Anodenzylinders in eine plattenf örmige Erweiterung 7 über. Dieser steht eine zweite Platte 8 gegenüber, die an dem Haltegestell der Glühkathode befestigt ist und mit dieser in leitender Verbindung steht. Bei der Anordnung nach Abb. 6 ist der die Glühkathode 6 umschließende Anodenzylinder 5 nach einer Seite verlängert, so daß er auch die Stromzu- und -durchführungen der Kathode umschließt.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Erzielung einer gleichmäßigen Spannungsverteilung auf die einzelnen Glieder einer Reihenschaltung mit Hochspannung betriebener elektrischer Entladungsgefäße, gekennzeichnet durch die Verwendung von Röhren mit künstlich vergrößerter Eigenkapazität zwischen Kathode und Anode.

2. Röhren für eine Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die stromleitenden Kappen der Anode und der Kathode mit plattenförmigen Erweiterungen versehen sind.

3. Röhren für eine Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anode und gegebenenfalls auch an die Kathode als Kondensatorbelege wirkende Erweiterungen angebracht sind.

4. Röhren für eine Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zylinderförmige Anode in an sich bekannter Weise verlängert ist, so daß sie die Glühkathode samt ihren Stromzuführungen umschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

(IEt)RUCKT IN DEK