DE1012670B - Anordnung zum Schutz von Kontaktumformern - Google Patents

Description

• Anordnung zum Schutz von Kontaktumformern Die Erfindung hat eine Anordnung zum Schutz von Kontaktumformern mit Schutzschaltern, sogenannten Anodenschaltern, in den. wechselstromseitigen Zuleitungen zwischen Stromrichtertransformator und Stromrichter und großer Induktivität im Gleichstromkreis zum Inhalt. Die große Induktivität des Gleichstromkreises wird in vielen Fällen, insbesondere bei Anlagen kleinerer Leistung, durch eine Glättungsdrosselspule gegeben sein. Falls bei Eintritt einer Störung, beispielsweise bei einer Dreiphasenanordnung, die als Schnellschalter ausgebildeten Anodenschalter ansprechen, so werden die beiden nicht stromführenden Phasen stromlos getrennt. Die von der Störung betroffene Phase dagegen wird durch den Anodenschalter nur dann noch während der Kontaktschließzeit stromlos gemacht werden können, wenn die Induktivität im Gleichstromkreis verhältnismäßig klein ist, so daß die Löschung des Lichtbogens im Anoden-Schnellschalter noch vor Öffnung des Kontaktes des mechanischen Umformers bewerkstelligt werden kann.
• Befindet sich hingegen im Gleichstromkreis beispielsweise eine Glättungsdrossel, so ist die Unterbrechung der gestörten Phase innerhalb der Kontakt-Schließzeit nicht möglich, selbst wenn Anodenschalter mit extrem großer Schaltgeschwindigkeit und äußerst geringem Schaltverzug verwendet werden. Derartige Schalter können zwar innerhalb kürzester Zeit eine höhere Lichtbogenspännung, deren Höchstwert durch die Isolation der Anlagen gegeben ist, erreichen, aber die Zeit vom Erreichen des Höchstwertes der Lichtlaogenspannung bis zum Ende der Abschaltung wird durch die Höhe der zulässigen Überspannung und durch die Zeitkonstante des abzuschaltenden Stromkreises bestimmt und ist auf Grund der üblichen zulässigen Überspannungen und der großen Induktivit«ten immer noch größer als die Dauer der Kontaktschließzeit, so daß das Aufreißen von Laststrom in der gestörten Phase durch den mechanischem Kontaktumformer nicht zu vermeiden ist. Dies hat jedoch bekanntlich sehr unerwünschte Störungen am Kontaktumformer zur Folge; insbesondere werden die Kontaktelemente stark in Mitleidenschaft gezogen.
• Um diese nachteiligen Auswirkungen zu vermeiden, ist man dazu übergegangen, das Kontaktsystem des mechanischen Umformers durch sogenannte Kurzschließer zu schützen, die im Störungsfalle die Kontakte überbrücken. Die Verwendung derartiger Kurzschließer hat aber den Nachteil, daß die gesamte Anlage, insbesondere der Stromrichtertransformator sowie die Schaltelemente im Hauptstromkreis, bis zur erfolgten Abschaltung durch die wechselstromseitig angeordneten Schnellschalter übermäßig stark beansprucht wird. Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, zur Vermeidung der geschilderten Nachteile auf die Überbrückung der Kontakteinrichtung im Störungsfalle zu verzichten und statt dessen die Induktivitäten im Gleichstromkreis kurzzuschließen und somit die Zeitkonstante zu verkleinern.
• An sich ist das Kurzschließen größerer Induktivitäten beim Abtrennen vom Netz bzw. beim Ausschalten bekannt. Beispielsweise wird beim Auftreten von Störungen an Generatoren als Schutzmaßnahme die Erregerwicklung über einen Ohmschen Widerstand kurzgeschlossen, um die Feldenergie möglichst schnell zu vernichten. Dieser Vorgang erstreckt sich jedoch über einen längeren Zeitraum, der von der Isolationsfestigkeit der Wicklung abhängig ist, da diese die Höhe der Anfangsspannung und somit die Größe des Widerstandes bestimmt. Diese Schutzmaßnahmen sind daher für den Betrieb von Kontaktumformern nicht verwendbar, da es bei diesen Geräten darauf ankommt, innerhalb einer äußerst geringen Zeit, und zwar noch während der Schließzeit der Kontakte., den Stromkreis zu unterbrechen.
• Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß durch Zusammenwirken von Schutzschaltern, welche die wechselstromseitigen Zuleitungen bei auftretenden Störungen innerhalb der Schließzeit der Umformerkontakte derart schnell unterbrechen, mit Vorrichtungen, welche den Gleichstromkreis hierbei wenigstens teilweise derart schnell kurzschließen, daß die Lichtbogenlöschung am Schutzschalter noch während der Schließzeit der Umformerkontakte bewerkstelligt werden kann. An Stelle eines Kurzschließers, der ebenfalls mit Schutzschaltern in den wechselstromseitigen Zuleitungen vor- oder hinter dem Stromrichtertransformator arbeitet, wird nach der Erfindung ein Überbrückungsschalter verwendet, der den Gleichstromkreis wenigstens teilweise kurzschließt. Durch diese Maßnahme wird die Zeitkonstante des abzuschaltenden Stromkreises und damit die Lichtbogendauer, die, wie bereits gesagt, abhängig ist von der vorgegebenen maximalen Lichtbogenspannung und von der Zeitkonstanten des abzuschaltenden Stromkreises, so wesentlich verringert, daß es in Verbindung mit einem wechselstromseitig angeordneten Schutzschalter möglich ist, den Stromkreis noch während der Kontaktschließzeit zu öffnen. Allerdings ist dabei Voraussetzung, daß beide Schalter extrem geringe Schaltzeiten haben und die Schalthandlungen gemäß der Erfindung entsprechend aufeinander abgestimmt sind.
• - Ob . . die Induktivitäten des. Gleichstromkreises gleichzeitig oder bereits vor dem Ansprechen des Schutzschalters überbrückt werden, richtet sich dabei jeweils nach den Kennlinien der Schalter. In welchem Umfang der Gleichstromkreis kurzgeschlossen werden kann und soll, -hängt naturgemäß von den Umständen des einzelnen Falles ab. In der Regel wird es ausreichen, die Gleichstromdrossel allein kurzzuschließen. Befinden sich andererseits im Gleichstromkreis selbst noch weitere Induktivitäten, so kann auch daran gedacht werden, diese Induktivitäten oder unter Umständen auch den gesamten Gleichstromkreis kurzzuschließen, falls nicht andere gewichtige Gründe gegen eine derartige Maßnahme sprechen. Wird der gesamte Gleichstromkreis kurzgeschlossen, so kann es zweckmäßig sein, in den Kurzschlußkreis Ohmsche Widerstände einzuschalten, um den Kurzschlußstrom nicht unnötig zu vergrößern.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Schutz von Kontaktumformern mit Schutzschaltern in den wechselstromseitigen Zuleitungen zwischen Stromrichtertränsformator und Stromrichter und großer Induktivität im Gleichstromkreis, gekennzeichnet durch Schutzschalter, welche die wechselstromseitigen Zuleitungen bei auftretenden Störungen innerhalb der Schließzeit der Umformerkontakte derart schnell unterbrechen, und Vorrichtungen, welche den Gleichstromkreis hierbei wenigstens teilweise derart schnell kurzschließen, daß die Lichtbogenlöschung am Schutzschalter noch während der Schließzeit der Umformerkontakte bewerksbeiligt werden kann.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kurzschlußeinrichtungen für eine im Gleichstromkreis vorhandene Gleichstromdrosselspule.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kurzschlüßeinrichtungen für den gesamten Gleichstromkreis.
4. 4. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Kurzschließen des gesamten Gleichstromkreises oder Teilen hiervon Ohmsche Widerstände eingeschaltet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Sch 1 e i c hle r : Die ' moderne Selektivschutztechnik und die Methoden zur Fehlerortung, Berlin 19,36, S. 314ff., Abs. Entregungseinrichtungen.