DE2724920A1

DE2724920A1 - Hochspannungsfeste signaluebertragungseinrichtung mit einem trennuebertrager

Info

Publication number: DE2724920A1
Application number: DE19772724920
Authority: DE
Inventors: Juergen Ing Grad Zeis
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1978-12-14
Also published as: DE2724920C2; CH629027A5; US4172244A; FR2393411A1; FR2393411B1

Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai 1

Berlin, den Ϊ ΡΤ/Τ FR-B/Wn-zg B II 77/2

Hochspannungsfeste Signalübertragungseinrichtung mit einem

Trennübertrager

Die Erfindung bezieht sich auf eine hochspannungsfeste Signalübertragungseinrichtung mit einem Trennübertrager, wie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegeben.

Die Signalübertragung von einem Ausgangspunkt zu einem Empfänger, der auf einem wesentlich höheren Spannungspotential liegt, als der Ausgangspunkt, kommt beispielsweise innerhalb eines Senders vor, wenn das Steuergitter einer Leistungsröhre auf Hochspannungspotential liegt. Es muß dann auf dem Übertragungsweg zu dem Steuergitter, welches hier den Empfänger bildet, eine Trennstelle, beispielsweise ein Trennübertrager zwischen den stark unterschiedlichen Potentialen des Ausgangspunktes und des Empfängers vorgesehen sein.

Zu Schwierigkeiten kann es kommen, wenn es in dem Trennübertrager zu /Durchschlagen kommt, weil dann an dessen Anschlüssen unzulässig hohe Spannungen auftreten. Auch wenn auf andere Weise

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Störspanmmgen zwischen den Wicklungen des Trennübertrages eingekoppelt werden, treten an dessen Anschlüssen unerwünschte Störspannungen auf.

Zwar könnte man durch Spannungsspitzenbegrenzung mit Hilfe von Halbleitern die auftretenden Störspannungen begrenzen, es bleibt dabei aber inner noch ein Rest von unerwünscht hohen Störspannungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Störspannungen zu ve mindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgenäB durch die in Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Dabei ergibt sich zusätzlich der Vorteil, daß die kapazitive Verkopplung zwischen den Wicklungen eines Übertragers klein gehalten werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele beschrieben.

Die Pig. 1 bis 3 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel und die

Fig. 4 ein konstruktives Detail.

In der Mitte der Fig. 1 bis 3 ist jeweils der Trennübertrager 1 mit seinen beiden Wicklungen I und H dargestellt. Dem Trennübertrager 1 ist jeweils links ein zusätzlicher Übertrager 2 vorgeschaltet mit jeweils einer Wicklung IV, welche an die Eingangsklenmen 6 des Übertragungsweges angeschlossen ist. Die andere Wicklung III des Übertragers 2 ist eine geteilte, die mit der Wicklung I des Trennübertragers Λ galvanisch verbunden ist. Andererseits ist diese Wicklung III aber auch mit einem Punkt 4 verbunden, der auf Erdpotential liegt und dem gegenüber der Punkt 5 an der Wicklung II auf Hochspannungspotential liegt,

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d.h. die Punkte 4 und 5 liegen auf unterschiedlichen Potentialen einer Hochspannung.

Die Verbindung der Wicklung III mit dem Punkt 4 und die Aufteilung der Wicklung III ist jeweils derart vorgenommen, daß ein zwischen den Wicklungen I und II des Trennübertragers 1 auftretender Störstrom (hervorgerufen beispielsweise durch einen)Überschlag zwischen den Wicklungen I und II) der über die Leitungen 7 und 8 in Pfeilrichtung zum Punkt 4 abfließt, infolge seiner Aufteilung in zwei Teilströme im zusätzlichen Übertrager 2 Teilflüsse erzeugt, die sich in ihrer Wirkung auf die getrennte Wicklung IV gegenseitig weitgehend kompensieren. Ein solcher Störstrom erzeugt daher keinen Magnetfluß in dem Magnetkern des zusätzlichen Übertragers 2 und daher auch keine Spannung an der Wicklung IV und den Eingangsklemmen 6.

Entsprechendes gilt für die rechten Hälften der Fig. 1 bis 3 mit dem darin jeweils gezeigten weiteren Übertrager 3 nit der geteilten Wicklung III'.

Mit einer der gezeigten Anordnungen ist es beispielsweise möglich, Trägerfrequenzschwingungen vom Potential des Ausgangspunktes an den Eingangsklemmen 6 zu übertragen zum Empfänger, der an den Ausgangsklemmen 5'und 9 auf einem anderen Potential liegt. Die zwischen Ein- und Ausgang des Übertragungsweges liegende Spannung kann beispielsweise im Störungsfall kurzzeitig 60 kV betragen, während der normale Gleichspannungswert ca. kV beträgt. Dennoch soll im"uberschlagsfall die Trägerfrequenzspannungsquelle an den Eingangsklemmen 6 nicht störend beeinflußt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß der zusätzliche übertrager 2 die Trägerfrequenzquelle galvanisch vom Erdpotential der Wicklungen I und III und des Punktes 4 trennt. An die Wicklung II kann entweder direkt der Empfänger angeschlossen werden (unter Wegall des weiteren Übertragers 3, wobei dann der Trennübertrager 1 allein die Potentialtrennung übernimmt) oder der

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Empfänger wird an die Klemmen 9 und 5' angeschlossen, wobei die Potentialtrennung dann allein von dem Trennübertrager 1 übernommen wird, wenn die Klemmen 5 und 5' miteinander verbunden werden, während andernfalls, nämlich wenn die Klemmen 5 und 5' auf unterschiedlichem Potential liegen, die Potentialtrennung auf den Trennübertrager 1 und den weiteren Übertrager 3 aufgeteilt ist.

Veil die störbefreiende Wirkung der erfindungsgemäßen Einrichtung dann am besten ist, wenn dafür gesorgt ist, daß etwaigea«j»»e«« Überschläge zwischen den Wicklungen I und II jeweils an deren Mitte erfolgen, ist es zweckmäßig, diese einwindigen Wicklungen gemäß Fig. 4 so auszubilden, daß die Windungen 10 und 11 jeweils in der Mitte zwischen ihren zugehörigen Anschlüssen den geringsten Abstand voneinander haben, so daß dort, wo dieser geringste Abstand voneinander vorliegt und wo in der Zeichnung das Zeichen für einen Blitz eingetragen ist, etwaige Überschläge überwiegend stattfinden.

Durch den symmetrischen Aufbau der Wicklungen wird der zusätzliche Vorteil erreicht, daß kapazitive Blindströme symmetrisch werden, was eine Erhöhung der Störsicherheit im Betrieb zur Folge hat. Außerdem ist die kapazitive Verkopplung zwischen der Eingangswicklung (IV) und der Ausgangswicklung (IV) gering. Schließlich werden mit der erfindungsgemäßen Einrichtung für die Störbefreiung keine zusätzlichen elektrischen Bauelemente zur Störspannungsspitzenbegrenzung benötigt. Die Ein- und die Auegangswicklung des Übertragungsweges wird auch nicht zusätzlich durch eine Schutzbeschaltung kapazitiv belastet. Außerdem treten keine Ansprechverzögerungen einer Schutzbeschaltung auf.

Der übertrager 2 ist in Fig. 1 als kompensierter Übertrager mit eine« Singkern, in Fig. 2 als kompensierter übertrager mit zwei Ringkemen und in Fig. 3 als zweifach kompensierter übertrager aufgebaut. Es hat sich gezeigt, daß bei diesen drei Möglich-

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nur
keiten nicht/der konstruktive Aufwand stark unterschiedlich ist, sondern auch die Störbefreiung je nachdem, ob die Einströmung des Störstromes in Fig. 4 in der horizontalen Syametrielinie, d.h. dort, wo der Abstand zwischen den Windungen •K) und 11 am geringsten ist, erfolgt, oder mehr oder weniger über oder unter dieser Symmetrie^linie. Die Auswahl einer der drei Möglichkeiten (oder einer anderen mit den Merkmalen der Erfindung) hängt daher von dem konstruktiven Aufwand ab, der in Kauf genommen werden kann, und vom gewünschten Grad der Störbefreiung sowie der Art der Störeinströmungen.

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Leerseite

Claims

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH 6 Frankfurt/Main 70, Theodor-Stern-Kai Λ

Berlin, den 2 δ. 5. 77 PT/TFR-B/Wn-zg B II 77/2

Patentansprüche

, 1) Hochspannungsfeste Signalübertragungseinrichtung mit einem Trennübertrager hoher Spannungsfestigkeit mit zwei galvanisch voneinander getrennten Wicklungen, von denen Jede mit einem von zwei Punkten galvanisch verbunden ist, die auf unterschiedlichen Potentialen einer Hochspannung liegen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher zum Trennübertrager ( 1) in Reihe geschalteter Übertrager (2) mit zwei galvanisch voneinander getrennten Wicklungen (III, IV) vorgesehen ist und eine dieser Wicklungen eine galvanisch vom Trennübertrager (1) getrennte Wicklung (IV) und die andere eine mit der ersten Wicklung (I) des Trennübertragers (1) galvanisch verbundene, geteilte Wicklung (III) ist, die mit einem der Punkte (4) derart verbunden und derart aufgeteilt ist, daß ein zwischen den Wicklungen (I und II) des Trennübertragers (1) auftretender Störstrom, der sich aufteilt und dessen Teilströme zu den beiden Wicklungsenden der ersten Wicklung (I) des Trennübertragers (1) und über diese hinaus in die geteilte Wicklung (III) fließen, im zusätzlichen Über trager (2) sich gegenseitig in ihrer Wirkung auf die getrennte Wicklung (IV) weitgehend kompensierende Teilflüsse erzeugt.

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2) Signalübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht mit der geteilten Wicklung (III) des zusätzlichen Übertragers (2) verbundene Wicklung (II ) des Trennübertragers (1) mit einem weiteren Übertrager (3) und zwar mit dessen geteilter Wicklung (III¹) verbunden ist, der nach dem gleichen Prinzip wie der zusätzliche Übertrager (2) aufgebaut ist.
3) Signalübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windungen (10, 11) unterschiedlicher Wicklungen (I, II) des Trennübertragers (1) in der Mitte zwischen zugehörigen Anschlüssen den geringsten Abstand voneinander haben.

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