DE1075722B - Magnetic arc blower device in DC high-speed switches - Google Patents
Magnetic arc blower device in DC high-speed switchesInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
Die Erfindung betrifft eine magnetische Lichtbogenblaseinrichtung bei Gleichstromschnellschaltern in Gleichrichteranlagen mit Stufendrosseln.The invention relates to a magnetic arc blowing device for DC high-speed switches in rectifier systems with step chokes.
Gleichstrom-Leistungsschnellschalter sind mit einer vom Strom abhängigen magnetischen Blasung ausgerüstet, die bewirkt, daß der nach erfolgter Kontakt-Öffnung ausgebildete Lichtbogen in die Löschkammer des Schalters getrieben wird.DC high-speed circuit breakers are equipped with a current-dependent magnetic blowout, which causes the arc formed after the contact has been opened into the quenching chamber of the switch is driven.
Hierbei wirkt das Magnetfeld auf die bewegten Ladungsträger kn Lichtbogenplasma derart ein, daß der für eine Löschung des Lichtbogens notwendige Spannungsgradient durch Verlängerung und Kühlung des Bogens erreicht wird.Here, the magnetic field acts on the moving charge carriers kn arc plasma in such a way that the voltage gradient necessary to extinguish the arc through elongation and cooling of the arch is reached.
Die bekannten Schnellschalter werden nicht nur zum Schutz gegen Überstrom eingesetzt, sondern finden auch als Rückstromschutzschalter bei parallel arbeitenden Gleichrichtereinheiten Verwendung. Groß-Elektrolyse-Anlagen mit Kontaktumformern benötigen für den Gleichstromkreis ein Schutzglied, z. B. einen Schalter, der mit extrem schnellen Ansprechzeiten arbeitet und einen Rückstrom bei Ausfall einer Umformereinheit auf einen Mindestwert begrenzt.The known high-speed switches are not only used to protect against overcurrent, but are also used as reverse current circuit breakers in rectifier units working in parallel. Large electrolysis plants with contact converters need a protective element for the DC circuit, e.g. B. a switch with extremely fast response times works and a reverse current in the event of failure of a converter unit to a minimum value limited.
Um den Übergang des Stromes von Vorwärts- nach Rückstrom zeitlich möglichst hinauszuzögern, werden auf der Sekundärseite einer Kontaktumformeranlage sogenannte Stufendrosseln 6 (Fig. 4) untergebracht. Die aus Trafoblech bestehenden Drosseln liegen in einem Pol der Gleichstromzuführungsleitung Il (Fig. 4) und sind bei voller Nennstromführung magnetisch gesättigt. Erst bei starken Stromänderungen, Abfall des Stromes vom Vorwärts- nach Rückstrom, setzt die Drossel in unmittelbarer Nähe des Stromnulldurchganges einer weiteren Stromänderung ihre eigene magnetische Energie entgegen.In order to delay the transition of the current from forward to reverse current as much as possible, so-called step chokes 6 (Fig. 4) are housed on the secondary side of a contact converter system. The chokes, which are made of transformer sheet metal, are located in one pole of the direct current supply line II (Fig. 4) and are magnetically saturated at full rated current. Only when there are strong changes in current, If the current falls from the forward to the reverse current, the throttle is in the immediate vicinity the current zero crossing a further change in current with their own magnetic energy.
Dadurch tritt in Abhängigkeit von der Charakteristik des Drosseleisens in Nähe des Stromnullwertes eine Stromstufe auf, deren Dauer auch von der treibenden Spannung abhängt. Die Stufe führt je nach Güte des Drosseleisens einen Rückstrom von einigen 100 Ampere (Fig. 2 b und 3 b).As a result, depending on the characteristics of the choke iron, a current level occurs in the vicinity of the current zero value, the duration of which also depends on the driving voltage. The stage leads, depending on the quality of the choke iron, a return current of a few 100 amperes (Fig. 2 b and 3 b).
Werden die Kontakte des Schnellschalters in der stromarmen Pause geöffnet, dann ist die sichere Löschung des relativ kleinen Lichtbogens noch vor dem völligen Durchlaufen des Stufenstromes von entscheidender Bedeutung. Bereits kurz nach dem Stufenende steigt der Rückstrom zu voller Stärke an und würde bei nicht erfolgter Löschung des Bogens in das Plasma einspeisen.If the contacts of the high-speed switch are opened during the low-current break, then it is safe Quenching the relatively small arc before the step current has completely passed through is crucial Meaning. Shortly after the end of the stage, the return current rises to full strength and would feed into the plasma if the arc was not extinguished.
Eine durch den Strom selbst in Verbindung mit der Blasspule und dem Blaseisen erzeugte magnetische
Feldkomponente K ist im Augenblick der Stufenschaltung und damit für die Blasung und das Löschen
des Lichtbogens nur von geringer Bedeutung. Sie Magnetische Liditbogenblaseinrichtung
bei Gleichstromschnellschaltern A magnetic field component K generated by the current itself in connection with the blowing coil and the blowing iron is of little importance at the moment of the tap change and thus for blowing and extinguishing the arc. You Magnetic Lidite Arc Blower
with DC high-speed switches
Anmelder:Applicant:
LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1LICENTIA Patent Administration - G. m. B. H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1
Heinz Fehling, Neumünster,
ist als Erfinder genannt wordenHeinz Fehling, Neumünster,
has been named as the inventor
kann darüber hinaus durch starke Remanenz im Blaseisen im Augenblick der Stufendauer in verkehrter Richtung wirken, so daß der Lichtbogen nicht in die Löschkammer, sondern in die Schialterkontakte getrieben wird (Fig. 1, 2anind 2 b).In addition, due to strong remanence in the blow iron, the duration of the step can be reversed at the moment Direction act so that the arc is not driven into the quenching chamber, but into the Schialterkontakte (Fig. 1, 2anind 2 b).
Liegt die Auslösewindung Ln, die das Abschalten des Schnellschalters in Abhängigkeit von der Stromänderung bewirkt, parallel zur Blasspule, so ergeben sich für eine Abschaltung während der Stufendauer besonders ungünstige Verhältnisse für die magnetische Blasung. Bei Belastung mit konstantem Gleichstrom sind Blasspule LB und Auslösewindung Ln mit unterschiedlicher Stromstärke entsprechend den Widerständen der Parallelzweige belastet. Durch die Auslösewindung fließt der Strom In, durch die Blasspule der Strom I3. Beim Auftreten eines Rückstromes erfolgt die Stromänderung· in den parallel geschalteten Spulen wegen der unterschiedlichen Induktivität verschieden schnell, so daß die Stromverteilung nicht mehr der Stromverteilung im stationären Betrieb entspricht.If the release winding L n , which causes the high-speed switch to switch off as a function of the change in current, lies parallel to the blower coil, conditions for the magnetic blowing are particularly unfavorable for a switch-off during the stage duration. When loaded with constant direct current, blower coil L B and release winding L n are loaded with different current strengths according to the resistances of the parallel branches. The current I n flows through the release coil and the current I 3 flows through the blower coil. When a reverse current occurs, the change in current occurs at different speeds in the coils connected in parallel because of the different inductivity, so that the current distribution no longer corresponds to the current distribution in stationary operation.
Während die weniger belastete Auslösewindung infolge geringerer Induktivität bereits Rückstrom führt, nimmt die Stromänderung in der B las windung wegen größerer Induktivität einen langsameren Verlauf. Der Blasspulenstrom IB verharrt gewissermaßen im Vorwärtsstrom, besonders wahrend der Zeit der Stufendauer. Wenn die Kontakte des Schnellschalters in der Stufe öffnen (Punkt α in Fig. 3), steht einem Rück-Stromlichtbogen eine noch nicht geänderte Blasfeldrichtung gegenüber. Der Lichtbogen wind dadurch in die mit Silber belegten Hauptkontakte getrieben, stabilisiert durch Verkürzung der Bogensäule sein Plasma und übernimmt nach dem Durchlaufen derWhile the less loaded release winding already carries reverse current due to the lower inductance, the change in current in the blowing winding takes a slower course due to the greater inductivity. The blow coil current I B remains in the forward current, so to speak, especially during the time of the stage duration. When the contacts of the high -speed switch open in the stage (point α in Fig. 3), a reverse current arc is opposed to a blowing field direction that has not yet been changed. The arc is thereby driven into the main contacts coated with silver, stabilizes its plasma by shortening the arc column and takes over after passing through the
909 730/370909 730/370
Claims (1)
Abschaltverhältnissen führen kann (Fig. 1). Fig. 3 c den Verlauf des Impulsstromes IImp, der ausStage a relatively strong reverse current, both to the flow 0 res when using the additional magnetic destruction of the main contacts and to unclean blowing according to the invention.
Shutdown conditions can lead (Fig. 1). Fig. 3 c shows the course of the pulse current I Imp , which consists of
auf an, geringe Ströme abzuschalten, sondern mit Durch Sekundärabgriff 13 von der Stufendrossel 6 Hilfe von Stufendrosseln im Falle von Rückströmen wir,d auf die Zusatzblasspulen 8 ein Stromstoß gedie Abschaltbedingungen zu erleichtern. Die Ab- 35 geben, der, in seiner Höbe durch den Vorwiderstand 7 schaltung setzt während der Stufendauer ein. Der einstellbar, bei Stufenbeginn einsetzt. Die parallel Stufenstrom beträgt dann z.B. 500 Ms 600Ampere, Zum Blasspulenkreis angeordnete Auslösewindung2 und das Hauptblasfeld ist noch unwirksam oder ändert ihren Strom schneller und führt bereits Rückfalsch gerichtet. Um in diesem Augenblick durch eine strom, während die Blasspule 1 immer noch ankräftige Lichtbogenblasung den Lichtbogen von den 40 nähernd den Fluß ΦΒ im Blaskern 3 aufrechterhält. Hauptkontakten zu entfernen und in die Lösch- Der über die Spulen 8 geführte Stromstoß bewirkt kammer zu treiben, wird die magnetische Zusatz- einen über den Eisenkreis 5 geleiteten gegensinnigen blasung gemäß der Erfindung angewendet. Eine Fluß Φζ. Damit ist im Augenblick der Kontaktöffnung schwache Luftblasung für Ströme von 3 bis 10 Am- während der stromscfowachen Pause nicht nur das pere würde für die Beblasung des Lichtbogens 45 verkehrt auf den Rückstromlichtbogen wirkende Feld während der Stufendauer ungenügend sein. Eine aufgehoben, sondern eine für den Lichtbogen geringer magnetische Lichtbogenblaseinridhtung besitzt gegen- Stromstärke notwendige Anfangsblasung geschaffen, über einer pneumatischen Zusatzblasung keinerlei Die Zusatzblasung gemäß der Erfindung kann so-Verschleißteile, wie Gestänge urid Kolben, die ge- wohl für Schalter mit z>ur Blasspule parallel liegenwartet und überwacht wenden müssen. 50 der Auslösewindung als auch für Schalter mit einemBe used in high-speed switches in electric power plants 30 switches total current / dependent with steps chokes loading V lie on the circuit constants with varying operating conditions differently. It doesn’t come here at high speed, its direction
disable se, low currents, but with through Sekundärabgriff 13 from the stages 6 throttle help of stages in the case of chokes backflow w i r d o f the Zusatzblasspulen 8, a surge gedie to facilitate disconnection. The output, which, in its height through the series resistor 7 circuit, sets in during the stage duration. Which can be set at the beginning of the level. The parallel stage current is then, for example, 500 Ms 600Ampere, Z tripping coil arranged around the blowing coil circuit and the main blowing field is still ineffective or changes its current more quickly and is already reversed. At this moment by a current, while the blow coil 1 is still vigorous arc blowing, the arc of the 40 approaching the flux Φ Β in the blow core 3 is maintained. To remove the main contacts and to drive into the extinguishing The current surge conducted through the coils 8 causes the chamber to drive, the additional magnetic blow is applied according to the invention, a blown in opposite directions conducted through the iron circuit 5. A river Φ ζ . Thus, at the moment of contact opening there is weak air blowing for currents of 3 to 10 Am- not only the pere would be insufficient for blowing the arc 45 wrongly on the reverse current arc during the stage duration during the stromscfowache break. A repealed, but a smaller for the arc magnetic Lichtbogenblaseinridhtung has counter current necessary Anfangsblasung provided over a pneumatic Zusatzblasung no The Zusatzblasung according to the invention can thus-wearing parts, as linkage Urid piston, the overall where hl for switches with z> ur Blow coils must be lying in parallel, waited and monitored. 50 of the release coil as well as for switches with a
Mit 14 sind die Haupt- und mit 15 die Abreißkontakte bezeichnet, 16 stellt ein Lichtbogenhorn dar, Patentansprüche:Fig. 1 apply the arc formation in the switch under switching devices whose contacts in a time-limited and almost currentless break of the resulting field Φ Γβ3 according to the invention under the influence of the blown field Φ Β and under the influence. 55 open.
With 14 the main and with 15 the tear-off contacts are designated, 16 represents an arcing horn, claims:
Deutsche Patentschrift Nr. 718 901;
französische Patentschrift Nr. 1 123 448;
AEG-Mitteilungen, 1954, H. 3/4, S. 127.Considered publications:
German Patent No. 718 901;
French Patent No. 1,123,448;
AEG-Mitteilungen, 1954, H. 3/4, P. 127.
Applications Claiming Priority (1)
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| DE2922926X | 1956-11-05 |
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| DENDAT1075722D Pending DE1075722B (en) | 1956-11-05 | Magnetic arc blower device in DC high-speed switches |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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