DE957964C - Schutzeinrichtung fur Hochleistungs-Elektronenrohren - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. FEBRUAR 1957

S 37526 VIII c /21g

Bei Hochleistungselektronenröhren, insbesondere Senderöhren, können im Betrieb innere Fehler in Form eines Überschlages od. dgl. auftreten, die zu einer Zerstörung der Röhre führen können, wenn die Stromquelle nicht rasch genug abgeschaltet wird. Da die Ansprechdauer üblicher Überlastschutzvorrichtungen verhältnismäßig lang ist, ist es bereits bekanntgeworden, Schutzvorrichtungen für derartige Hochleistungs-Elektronenröhren in Form eines parallel zur Spannungsquelle Hegenden, im störungsfreien Betrieb stromlosen Kurzschlußweges vorzusehen, der bei Auftreten eines Überstromfehlers in der Elektronenröhre geschlossen wird. Als Kurzschl'ußweg werden bei bekannten Anordnungen dieser Art Gasentladungsröhren verwendet, die durch geeignete zusätzliche Einrichtungen bei Auftreten eines Fehlens in der Röhre gezündet werden.

Die Ansprechzeit einer solchen Gasentladungsröhre ist äußerst kurz, wodurch ein einwandfreier Schutz der Röhre gewährleistet wird. Für ein solches unter Vakuum stehendes Gefäß ist aber eine recht umfangreiche Steuereinrichtung erforderlich, wenn nicht andere Nachteile (Energieverluste) in Kauf genommen werden sollen. Die Erfindung vermeidet die Nachteile dieser bekannten Anordnung, indem als Kurzschlußweg eine in atmosphärischer Luft liegende Funkenstrecke verwendet wird. Gemäß der Erfindung erfolgt die Zündung dieser Funkenstrecke durch eine Hilfsfunkenstrecke, die bei Störungen der zu schützenden Röhre Zündspannung erhält.

Die einfachste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Hilfsfunkenstrecke parallel zu einem im Röhrenstromkreis liegenden Widerstand geschaltet wird. Hierfür kann der in Senderanlagen in der Regel an sich stets vorhandene Röhrenschutzwiderstand oder ein Teil desselben verwendet werden. Man kann aber auch einen zusätzlichen Widerstand zu diesem Zweck in den Röhrenstromkreis einschalten.

Das Ansprechen der Hilfsfunkenstrecke kann dadurch unterstützt werden, daß in ihrem Stromkreis ein Kondensator eingeschaltet wird. An Stelle eines Kondensators kann aber unter Umständen auch ein Widerstand Verwendung finden, oder es können beide Mittel gleichzeitig parallel angewendet werden.

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung näher erläutert werden, wobei auf verschiedene Einzelheiten besonders eingegangen werden soll. Die Zeichnung zeigt drei Schaltbilder, die drei verschiedene Ausführungsmögliohkeiten für eine Anordnung nach der Erfindung wiedergeben.

In. jedem Fall ist die Senderröhre mit 1 bezeichnet, die von einer Gleichstromquelle, beispielsweise einem elektronischen Gleichrichter oder einem Trockengleichrichter, gespeist wird, deren Pole mit ■f und —· bezeichnet sind. Zur Glättung des von der Spannungsquelle gelieferten Gleichstromes sind in üblicher Weise eine Glättungsdrossel 2 und ein Glättungskondensator 3 vorgesehen. Zum Schutz der Röhre 1 gegen Beschädigung beim Auftreten innerer Fehler dient eine Funkenstrecke 4, die ■ parallel zu der Röhre 1 an die Spannungsquelle angeschlossen ist und im Normalbetrieb stromlos ist.

Die Zündung der Funkenstrecke 4 erfolgt nun erfindungsgemäß über Hilf si unkenstrecken, für deren Anordnung in den drei Schaltbildern verschiedene Möglichkeiten angegeben sind.

Bei den Schaltbildern nach Fig. 1 und 2 ist jeweils einer Elektrode der Funkenstrecke 4 eine Hilfselektrode 5 derart zugeordnet, -daß die Hilfsfunkenstrecke parallel zu einem Widerstand im Röhrenstromkreis liegt. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dient hierzu der übliehe Schutzwiderstand 6; während die positive Elektrode der Funkenstrecke an den Pluspol der Spannungsquelle angeschaltet ist, liegt die Hilfselektrode 5 an der Anode der Röhre 1, so diaß die Hilfsfunkenstrecke parallel zu dem Widerstand 6 geschaltet ist. Im ordnungsgemäßen Betrieb der Senderröhre liegt also an der Hilfsfunkenstrecke nur eine verhältnismäßig geringe, dem Spannungsabfall in dem Schutzwiderstand 6 entsprechende Spannung. Sobald aber in der Röhre 1 ein Fehler auftritt, der einen Kurzschluß zur Folge hat, erhält die Hilfselektrode 5 negatives Potential, und die volle Betriebsspannung liegt an der Hilfsfunkenstrecke, so daß hier ein Überschlag erfolgt, der durch Ionisierung der Funkenstrecke 4 einen Kurz-Schluß der Hauptfunkenstrecke zur Folge hat, so daß die Röhre 1 von dem Kurzschluß strom entlastet wird. Der Überschlag an der Hilfsfunkenstrecke kann durch Einschaltung eines Kondensators 7 in die Leitung der Hilfselektrode 5 unterstützt werden. Man kann aber an Stelle des Kondensators 7 oder parallel zu ihm auch einen Widerstand 8 in den Stromkreis der Hilfselektrode 5 einschalten.

Die Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem die Hilfselektrode 5 der negativen Elektrode der Funkenstrecke 4 zugeordnet ist. Die Hilfsfunkenstrecke liegt hier parallel zu einem in den Röhrenstromkreis eingeschalteten Widerstand 9. Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Die Möglichkeiten der Schaltung der Hilfsfunkenstrecke sind aber durch diese beiden Beispiele nicht erschöpft. Insbesondere ist es auch möglich, beiden Elektroden der Funkenstrecke 4 eine Hilfselektrode zuzuordnen. Weiter kann es sich empfehlen, den Schutzwiderstand 6 derart zu teilen, daß zwischen dem positiven Pol der Spannungsquelle und der Hauptfunkenstrecke 4 ein kleiner Teil, beispielsweise ein Viertel des GesamtwideT-Standes liegt, während der größere, dem die Hilfsfunkenstrecke parallel geschaltet wird, zwischen Funkenstrecke und Röhre 1, entsprechend also dem Widerstand 6 der Fig. 1, angeordnet ward.

In Fig. 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß der' Erfindung dargestellt, bei dem beiden Elektroden der Funkenstrecke 4 Hilfselektroden, und zwar in Form von Kugelkalotten, zugeordnet sind. Das hat den Vorteil, daß die als Ringspalt ausgebildete Hilfsfunkenstrecke sehr klein gehalten werden kann, so daß die Sicherheit des Ansprechens bedeutend erhöht wird. Die der positiven Elektrode 4' zugeordnete Hilfselektrode 5' ist hier wieder zwischen dem Schutzwiderstand 6 und der Anode der Röhre 1 über einen Kondensator 7 mit parallelem Widerstand 8 angeschlossen. Die zweite, der negativen Elektrode 4" zugeordnete Hilfselektrode 5" ist einerseits über einen Kondensator 10 an die Anode und über einen Widerstand 11 an die Kathode der Röhre 1 angeschlossen. Dadurch wird erreicht, daß auch der im ordnungsgemäßen Betrieb mit der Betriebsspannung aufgeladene Kondensator 10 bei einem Fehler in der Röhre sich plötzlich, mit voller Betriebsspannung über die Hilfsfunkenstrecke entlädt und damit eine sichere Zündung der Hauptfunkenstrecke einleitet.

In Abweichung von den dargestellten Beispielen, die verschiedentlich abgewandelt werden können, kann es beispielsweise unter Umständen vorteilhaft sein, an Stelle des bei dem Beispiel nach Fig. 3 in dem Stromkreis der Hilfselektrode liegenden Widerstandes 11 eine Drosselspule zu verwenden. Weiter können dadurch Vorteile erreicht werden, daß die Elektroden der Funkenstrecke als Laufelektroden ausgebildet werden, entlang denen der Lichtbogen durch elektrodynamische Kräfte im Kreise getrieben wird, so daß auch große Stromstärken für längere Zeit damit bewältigt werden können. Die Erfindung ist sowohl bei Senderröhren, die von elektronischen Gleichrichterainlagen, als

auch solchen, die von Trockengleichrichtern gespeist werden, anwendbar. Die Erfindung gibt in jedem Fall die Gewähr, daß eine Beschädigung der Röhre durch den Entladestrom -des Glättungskondensators und durch den von der Spannungsquelle gelieferten Kurzschlußstrom vermieden-wird, bevor die Abschaltung erfolgt ist.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für Hochleistungs-Elektronenröhren in Form eines parallel geschalteten, im störungsfreien Betrieb stromlosen Kurzschluß weges, der beim Auftreten eines Überstromfehlers in der Elektronenröhre durch eine Hilfselektrode geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzschluß weg in Gestalt einer atmosphärischen Funkenstrecke durch eine Hilfsiunkenstreoke gezündet wird, die bei Störungen in der Röhre Zündspannung erhält.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, diadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfunken-

'. strecke parallel zu einem im Röhrenstromkreis liegenden Widerstand geschaltet ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfunkenstrecke parallel zu dem Röhrenschutzwiderstand Liegt.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis der Hilfselektrode ein Kondensator und/oder ein Widerstand liegt.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode der positiven Elektrode der Funkenstrecke zugeordnet und an die Anode der Röhre angeschlossen ist.

6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfselektrode der negativen Elektrode der Funkenstrecke zugeordnet und über einen Kondensator an die Anode sowie über den Widerstand an die Kathode der Röhre angeschlossen ist.

7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Hilfsfunkenstrecke geteilte Elektroden verwendet sind.

8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden der Funkenstrecke als Laufelektroden ausgebildet sind.

9. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Widerstandes eine Drosselspule verwendet ist.

10. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Elektroden der Funkenstrecke je eine Hilfsfunkenstrecke zugeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 869 101.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 576/4-10 7. 56 (609 797 2. 57)