DE1048639B

DE1048639B -

Info

Publication number: DE1048639B
Application number: DENDAT1048639D
Authority: DE
Publication date: 1959-01-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verhinderung von Rückzündungen bei Quecksilberdampfgleichrichtern, die von in Stern geschalteten Transformatorsekundärwicklungen gespeist sind und deren Gitter mit Hilfe von Stoßwandlern, die in eine Gleichstromleitung eines Gleichrichtersystems eingeschaltet sind und Schnellrelais beeinflussen, im Störungsfall ein negatives Sperrpotential erhalten.

Um Stromrichter gegen Rückzündungen zu schützen, sind bereits verschiedene Maßnahmen zur Anwendung gekommen. So ist z. B. seit langem bekannt, beim Versagen der Ventil wirkung die Anoden der gestörten Gruppe unter Verwendung von Rückstrom- oder Überstromrelais durch negative Aufladung der Gitter zu sperren. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, durch die bei Rückzündung auftretenden Änderungen des Gitterstromes Relais zu betätigen. Diese Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß ihre Ansprechzeit zu lang ist. Um nämlich eine wirksame Sperrung der Anoden zu erreichen, müssen, die Relais innerhalb von etwa zwei bis drei Tausendstelsekunden zum Ansprechen kommen. Nun steigt aber der Rückzündungsstrom bei dem am häufigsten auftretenden Fall der Rückzündung, d. h. nach beendeter Kommutierung, anfangs relativ langsam an, da die Differenzspannung zwischen der rückzündenden Anode und der nachfolgenden Anode nicht sehr rasch zunimmt. Demnach stellt der Rückstrom selbst kein wirksames Kriterium für die schnelle Erfassung einer Rückzündung dar. Aus diesem Grunde sind bereits Einrichtungen verwendet worden, bei denen die Änderungen des Gleichstromes einen in der Zuleitung zur positiven Sammelschiene liegenden Stoßwandler beeinflussen, der im Zusammenwirken mit Schnellrelais sehr kleine Ansprechzeiten gewährleistet. Solche Anordnungen neigen jedoch zu Fehlschaltungen, da auch Stromänderungen, die im normalen Bereich der Leistungsschwankungen liegen, zu Gittersperrungen führen können.

Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen. Es liegt ihr demnach die Aufgabe zugrunde, die Gittersperrung nur dann vorzunehmen, wenn eine Rückzündung auftritt. Dies läßt sich erfmdungsgemäß erreichen, wenn die magnetische Kennlinie der Stoßwandler einen scharfen Sättigungsknick aufweist, so daß nur bei erheblicher Verkleinerung des Gleichstromes, insbesondere bei dessen Nulldurchgang,- den Schnellrelais ein starker Spannungsstoß zugeführt wird. Hierdurch können die vorgenannten Fehlschaltungen mit Sicherheit vermieden werden.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Gitterlöschanordnungen gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Hierbei zeigen

Fig. 1 und 2 Teile von Gleichrichteranlagen, die mit Stoßwandlern ausgerüstet sind,

Anordnung

zur Verhinderung von Rückzündungen
bei Quecksilberdampfgleichrichtern

Anmelder:

Maschinenfabrik Oerlikon,
Zürich-Oerlikon (Schweiz)

Vertreter: Ph. Frhr. v. Habermann, Rechtsanwalt, München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 19. November 1956

Dipl.-Ing. Bjarne Storsand, Zürich (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 3 und 4 geeignete Ausführungsformen von Stoßwandlern,

Fig. 5 gibt eine besonders vorteilhafte magnetische Kennlinie eines Stoßwandlers wieder.

In Fig. 1 sind mit 1 die Primärwicklungen des. Gleichrichtertransformators, mit 2, 2' dessen Sekundärwicklungen, mit 3 die Gleichrichter und mit 4 und 5 die Gleichstromsamtnelschienen bezeichnet. Die Sternpunkte der Transformatorsekundärsysteme sind über die Saugdrosseln 6, 6', die Stoßwandler 7', T, die Strombegrenzungsdrosseln 8, 8' und die Schnellschalter 9, 9' mit der negativen Gleichstromschiene verbunden. An den Sekundärwicklungen, der Stoßwandler 7, T liegen Schnellrelais 10, 10'.

Die Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen sind wie in Fig. 1, zeigt die Parallelschaltung von zwei Stoßwandlern, welche über Gleichrichter 11, 11' auf ein gemeinsames Schnellrelais arbeiten. Die Gleichrichter 11, 11' sind erforderlich, um beim Ansprechen eines Stoßwandlers einen Kurzschluß durch den parallel liegenden Wandler zu vermeiden.

In Fig. 3 sind Einzelheiten einer Ausführungsform eines Stoßwandlers in der Art eines Ringstromwandlers schematisch dargestellt. Die Primärwicklung des Wandlers wird durch einen Hohlleiter 12 gebildet, den der Strom beispielsweise in der durch Pfeile angegebenen Richtung durchfließt. Die Sekundärwicklung 13 umschließt das geschichtete Blechpaket 14 gleichmäßig. Auf diese Weise kann der Streuraum <5 sehr

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klein gehalten und in der Wicklung 13 ein leistungsstarker Spannungsstoß erzeugt werden.

Nach Fig. 4 wird die Primärwicklung des Stoßwandlers durch die Strombegrenzungsdrossel 8 gebildet. Die Sekundärwicklung ist wie in Fig. 3 mit 13 und der Eisenkern mit 14 bezeichnet.
': Die Fig. 5 veranschaulicht die idealisierte magnetische Kennlinie eines Stoßwandlers. Hierbei ist auf der Abszisse die Durchflutung Θ, auf der Ordinate der magnetische Fluß Φ aufgetragen. ίο

Die Anordnung nach der Erfindung, wirkt folgendermaßen: Durch Θ_ο (Fig· 5) sei die Vollastdurchflutung, durch O₁ und Θ₂ der betriebsmäßig zulässige Schwankungsbereich gegeben. Solange der Stoßwandler im waagerechten Teil α seiner Kennlinie arbeitet, können Belastungsschwankungen keinen Spannungsstoß auslösen. Tritt jedoch an einem der Gleichrichter eine Rückzündung auf, so fällt der Gleichstrom des gestörten Systems rasch ab. Hierdurch wird der Arbeitspunkt des Stoßwandlers in den schrägen Kennlinienteil b verschoben, und es entsteht ein kräftiger Spannungsstoß, der über das Schnellrelais die Gittersperrung bewirkt. Das schadhafte System kann kurz danach durch einen Schnellschalter ausgeschaltet werden.

Zur Erleichterung der Gitterlöschung bzw. zur Begrenzung interner Kurzschluß ströme können die Sekundärwicklungen der Gleichrichtertransformatoren, in bekannter Weise höhere Reaktanzen erhalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verhinderung von Rückzündungen bei Quecksilberdampfgleichrichtern, die von in Stern geschalteten Transformatorsekundärwicklungen gespeist sind und deren Gitter mit Hilfe von Stoßwandlern, die in eine Gleichstromleitung eines Gleichrichtersystems eingeschaltet sind und Schnellrelais beeinflussen, im Störungsfall ein negatives Sperrpotential erhalten, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Kennlinie der StO'ßwandler einen scharfen Sättigungsknick aufweist, so daß nur bei erheblicher Verkleinerung des Gleichstromes, insbesondere bei dessen Nulldurchgang, den Schnellrelais ein starker Spannungsstoß zugeführt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sternpunkte der Transformatorsekundärsysteme über Saugdrosseln (6, 6'), über Stoßwandler (7, T), über Strombegrenzungsdrosseln (8, 8') und Schnellschalter (9, 9') mit der negativen Gleichstromsammelschiene verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßwandler als Ringstromwandler ausgeführt ist, dessen Primärwicklung durch einen Hohlleiter (12) gebildet ist und dessen Sekundärwicklung (13) das Blechpaket (14) gleichmäßig umschließt, so daß der Streuraum (δ) sehr klein bleibt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombegrenzungsdrossel (8, 8') als Primärwicklung des Stoßwandlers dient.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Stoßwandler über Gleichrichter (11, 11') parallel geschaltet sind und ein gemeinsames Schnellrelais (10) steuern.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 501 322, 711 311,

715 819; schweizerische Patentschriften Nr. 122 535,

168 554.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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