DE1088151B

DE1088151B - Protection arrangement for contact converter

Info

Publication number: DE1088151B
Application number: DEL29011A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Floris Koppelmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-11-04
Filing date: 1957-11-04
Publication date: 1960-09-01

Description

Bekanntlich werden Kontaktstromrichter in Störungsfällen vielfach durch Kurzschließer geschützt. Der Kurzschluß strom fließt im Störungsfall nicht über die Kontakte, sondern über den Kurzschließer. Er ruft an den Kurzschließerkontakten und den Zuleitungen einen Spannungsabfall hervor, welcher in der Größenordnung von 1 V sein kann, da Kurzschluß ströme größer als 100 000 A praktisch vorkommen. Da die zu schützenden Stromrichterkontakte parallel zum Kurzschließer liegen, treibt der Spannungsabfall am geschlossenen Kurzschließer noch einen Strom über die Stromrichterkontakte. Dieser Strom kann 10 000 A oder mehr betragen. Er bildet zwar keine Lichtbögen beim öffnen der Stromrichterkontakte, wohl aber können die Kontakte bei der Unterbrechung dieses Stromes und beim Schließen spratzen.It is known that contact converters are often protected by short-circuiters in the event of a fault. In the event of a fault, the short-circuit current does not flow through the contacts, but through the short-circuiter. He calls at the short-circuit contacts and the supply lines a voltage drop emerges, which is in the order of magnitude of 1 V, since short-circuit currents greater than 100,000 A occur in practice. Because the too protective converter contacts are parallel to the short-circuiter, the voltage drop drives the closed Short-circuiter still a current via the converter contacts. This current can be 10,000 A. or more. Although it does not form arcs when the converter contacts open, it can the contacts crack when this current is interrupted and when closing.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schutzanordnung für Kontaktstromrichter mit wechselstromseitig vor den Stromrichterkontakten liegenden Schaltdrosseln, bei welcher in Störungsfällen die Stromrichterkontakte direkt oder indirekt durch Kurzschließer überbrückt werden. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß zwischen jeder Schaltdrossel und dem zugehörigen Kontakt eine zusätzliche Sättigungsdrossel eingeschaltet ist, daß diese zusätzlichen Sättigungsdrosseln im Störungsfalle zusammen mit den Kontakten überbrückt werden und daß diese zusätzlichen Sättigungsdrosseln so bemessen sind, daß sie durch den Spannungsabfall des Kurzschlußstromes am geschlossenen Kurzschließer noch nicht oder nur wenig über die Sättigungsgrenze magnetisiert werden. In diesem Fall bleibt der Strom durch die Sättigungsdrossel und damit der Strom durch den zu schützenden Stromrichterkontakt klein, nämlich von der Größenordnung des Magnetisierungsstromes der Sättigungsdrossel, welcher 1 bis 100 A beträgt. Derartige Ströme können kurzzeitig keine Beschädigungen an den zu schützenden Stromrichterkontakten hervorrufen. The invention relates to a protective arrangement for contact converters with an AC side the converter contacts located switching reactors, in which the converter contacts in the event of a fault be bridged directly or indirectly by short-circuiters. According to the invention, this is achieved by that between each switching choke and the associated contact, an additional saturation choke is switched on is that these additional saturation chokes are bridged together with the contacts in the event of a fault are and that these additional saturable chokes are dimensioned so that they by the voltage drop of the short-circuit current at the closed short-circuiter is not yet or only slightly above the Saturation limit are magnetized. In this case, the current remains through the saturation reactor and thus the current through the converter contact to be protected is small, namely of the order of magnitude of the Magnetizing current of the saturation reactor, which is 1 to 100 A. Such currents can briefly do not cause any damage to the converter contacts to be protected.

In Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind übliche Schaltdrosseln I, 2, 3 und kleine Sättigungsdrosseln 4, 5, 6 in Reihe mit den Kontakten 8, 9, 10 eines Kontaktgleichrichters nach der Erfindung vorgesehen. Der Kurzschließer 7 kann, wie in Fig. 1, zu einem eigenen Sternpunkt zusammengefaßt sein, er kann aber auch, wie in Fig. 2, aus drei einzelnen, die Stromrichterkontakte einschließlich der zusätzlichen Sättigungsdrosseln überbrückenden Kontakten 7 bestehen.In Figs. 1 and 2 of the drawing, common switching reactors I, 2, 3 and small saturating reactors 4, 5, 6 are shown in series with contacts 8, 9, 10 of a contact rectifier provided according to the invention. The short-circuiter 7 can, as in Fig. 1, to its own The star point can be combined, but it can also, as in FIG. 2, consist of three individual converter contacts including the additional saturation chokes bridging contacts 7 exist.

Mit Vorteil verwendet man die Erfindung bei Kontaktstromrichtern mit Einwindungsdrosseln. Man braucht dann den Kurzschließer nur so an die Phasenleitungen anzuschließen, daß ein kleiner Teil der Einwindungsdrosseln vom Kurzschlußkreis der Stromrichterkontakte mit umfaßt wird. Dieser kleine Teil ier Schaltdrosseln geht beim Einfallen des Kurz-Sctiutzanordnung für KontaktstromrichterThe invention is advantageously used in contact converters with one-turn chokes. Man then only needs to connect the short-circuiter to the phase lines in such a way that a small part of the one-turn chokes is included in the short circuit of the converter contacts. That little part ier switching throttles go when the short sctiutz arrangement comes in for contact converters

Anmelder:Applicant:

LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. m. b. H., Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1 LICENTIA Patent-Verwaltungs - G. mb H., Frankfurt / M., Theodor-Stern-Kai 1

Dr.-Ing. Floris Koppelmann, Berlin-Siemensstadt,
ist als Erfinder genannt wordenDr.-Ing. Floris Koppelmann, Berlin-Siemensstadt,
has been named as the inventor

Schließers für die Begrenzung des Kurzschlußstromes verloren. Er ist jedoch im allgemeinen wesentlich kleiner als 10% der gesamten Schaltdrossel, so daß dieser Nachteil unbedeutend ist gegenüber dem Vorteil, daß die Stromrichterkontakte vollkommener durch den Kurzschließer geschützt sind. Dies ist besonders wichtig bei Anlagen, welche so gebaut sind, daß nach einer Störung sofort bzw. automatisch der Betrieb wieder aufgenommen werden soll. Letzteres ist in Verbindung mit der Erfindung besonders dann zu erreichen, wenn die Eigenzeit und die Auslösezeit des Kurzschließers sehr klein sind. Die Auslösezeit des Kurzschließers, d. h. die Zeit vom Beginn der Störung bis zum Auslösekommando, kann sehr klein gehalten werden, wenn eine elektronische Auslösung für den Kurzschließer vorgesehen ist. Diese Auslösung kann ihren Auslöseimpuls von den zusätzlichen Sättigungsdrosseln selbst erhalten. Diese Sättigungsdrosseln sind nämlich durch den Strom in Arbeitsrichtung gesättigt, erzeugen also keine Spannungen. Sobald aber im Rückzündfall die Stromrichtung sich umkehrt, springt an den Sättigungsdrosseln eine Spannung an, welche zur Auslösung des Kurzschließers benutzt werden kann.NO contact for limiting the short-circuit current is lost. However, it is generally much smaller than 10% of the total throttle, so that this disadvantage is insignificant compared to the advantage that the converter contacts are more fully protected by the short-circuiter. This is especially important in the case of systems which are built in such a way that operation resumes immediately or automatically after a fault should be included. The latter can be achieved in connection with the invention especially when the operating time and the tripping time of the short-circuiter are very short. The tripping time of the short-circuiter, d. H. the time from the start of the fault to the trip command can be kept very short if an electronic release is provided for the short-circuiter. This triggering can be its trigger pulse obtained from the additional saturation chokes themselves. These saturable chokes are through saturate the current in the working direction, so do not generate any voltages. But as soon as the If the direction of the current is reversed, a voltage is applied to the saturable chokes, which triggers of the short circuiter can be used.

Zweckmäßigerweise versieht man dabei die Sättigungsdrosseln mit einer passenden Vorerregung. Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß die Zuleitungen zum Kurzschließer nicht mehr so kurz und niederohmig ausgeführt zu werden brauchen wie bislang. Vielmehr kann man durch die Größe der zusätzlichen Sättigungsdrosseln stets erreichen, daß kein Spratzen an den Arbeitskontakten auftritt. Der kleine Magnetisierungsstrom derDrossel nach der Erfindung wird durch den bei Kontaktstromrichtern üblicherweise vorhandenen Nebenweg übernommen, wenn die Stromrichterkontakte öffnen. Gegebenenfalls kann die Sättigungsdrossel durch einen Widerstand oder Kondensator überbrückt werden, um das letzte Spratzen der Stromrichterkontakte zu beseitigen. Die Anordnung nachThe saturation chokes are expediently provided with a suitable pre-excitation. The invention also has the advantage that the leads to the short-circuiter are no longer so short and low-resistance need to be carried out as before. Rather, one can use the size of the additional saturation chokes always achieve that no cracking occurs on the working contacts. The small magnetizing current the choke according to the invention is usually provided by contact converters Secondary path taken over when the converter contacts open. If necessary, the saturation reactor be bridged by a resistor or capacitor to avoid the last crack of the converter contacts to eliminate. The arrangement according to

009 589/199009 589/199

der Erfindung hat zur Folge, daß die Gesamtlebensdauer der Kontakte erheblich erhöht wird, auch in solchen Anlagen, in denen durch Netzstörungen oder andere äußere Einflüsse verhältnismäßig oft die Kurzschlußschutzeinrichtung anspricht. Sie ist von besonderer Bedeutung bei mechanischen Stromrichtern sehr großer Stromstärke, beispielsweise 30000 A, bei denen die Hauptschaltdrosseln als Einwindungsdrosseln aus Siliziumeisen ausgeführt sind und bei denen parallel zu den Kontakten als Nebenweg hochschluckfähige Germanium- und Siliziumstarkstromgleichrichter angeordnet sind.the invention has the consequence that the total service life the number of contacts is increased considerably, even in those systems in which due to network disturbances or other external influences relatively often the short-circuit protection device appeals to. It is of particular importance in mechanical converters with very high currents, for example 30,000 A, in which the main switching chokes are designed as single-winding chokes made of silicon iron and in which they are parallel to The contacts are arranged as a bypass high-capacity germanium and silicon high-current rectifier are.

Claims

Patent claims:

1. Protection arrangement for contact converters with AC side in front of the converter contacts lying switching reactors, in which the converter contacts are directly connected in the event of a fault or indirectly bridged by short-circuiters, characterized in that between each Switching choke and the associated contact an additional saturation choke is switched on that these additional saturation chokes are bridged together with the contacts in the event of a fault are and that these additional saturation chokes are dimensioned so that they are through the Voltage drop of the short-circuit current at the closed short-circuiter not yet or only are magnetized little above the saturation limit.

2. Protection arrangement according to claim 1, characterized in that the saturation reactor as Einwindungsdrossel is pushed over the supply line to the contacts.

3. Protection arrangement according to claim 1 or 2, especially in the case of contact converters with one-turn chokes, characterized in that the additional saturation choke forms part of the switching choke.

4. Protection arrangement according to claim 1 or the following, characterized in that the additional Saturation reactor is premagnetized.

Considered publications:
Elektrotechnische Zeitschrift, 62nd year (1941), issue 1, p. 15.

1 sheet of drawings