DE1638462B2 - Anordnung zur lastumschaltung bei regeltransformatoren mit steuerbaren halbleiterventilen - Google Patents

Description

I 638 462

Uie Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Lastumschaltung bei Regelt ransformaloren mit steuerbaren Halbleiterventiien (Thyristoren) in einem Halbleitergerät und mittels einem beim Schließen einen Stufenkurzscnluß einleitenden Hilfskontakt, wobei das Halbleitergerät mindestens einen Lastthyristor und parallel zu diesem eine Reihenschaltung mindestens eines Hilfsthyristors und eines Kondensators enthält, der zur Zwangslöschung des Halbleitergerätes mittels des Hilfsthyristors parallel zum Lastthyristor schaltbar ist. Durch diese Schaltonordnung soll ein lichtbogenfreies Umschalten des Laststromes beim Schalten der Stufen eines Regeltransformators erreicht werden.

Eine derartige Schaltanordnung zur Lastumschaltung ir.t bereits durch die österreichische Patentschrift 251 711 bekanntgeworden, wobei jedoch c'as Halbleiiergerät ein;m mechanischen Lastumschalter parallel geschaltet ist. Dadurch wird ein Kurzschlußstrom mechanisch eingeleitet, der parallel zum Halblettergerät liegt und auf dieses kommutiert werden muß, ehe er dort zwangsgelöscht werden kann. Durch diese mechanische Kontaklgebung vergeht bis zum Löschen der Thyristoren pine geraume Zeit, die zu einem hohen Kurzschlußstrom führen kann. Da außerdem die Löschung des Halbleitergerätes durch einen zusätzlichen mechanischen Hilfskontakt eingeleitet wird, müssen beide mechanischen Schalter sehr genau aufeinander abgestellt sein, was zu einem erhöhten Aufwand der mxhani. .hen Geräte und deren Antriebe führt. Um dieser Schaltanordnung gerecht zu werden, sind entweder mindestens vier Thyristoren oder bei Verwendung von nur zwei Thyristoren ein entsprechend höherer Aufwand an mechanischen Betriebsmitteln erforderlich. Außerdem bildet sich durch die Schaltfolge der Umschalter bei und während der Kommutierung des Kurzschlußsiroines auf das Halbleitergerät ein Lichtbogen aus, der an den Schaltstücken einen störenden Abbrand verursacht.

Weiterhin ist durch die österreichische Patentschrift 242 248 eine Stufenschalteinrichtung bekanntgeworden, bei welcher die Umschaltung nur unter Verwendung mechanisch betätigter Schalt"lieder erfolgt, die sich durch den entstehenden StufenkurzschlulA beim Umschaltvorgang selbsttätig öffnen. Die Schaltiilicdcr öffnen dabei aber erst bei StromgriWcr·. über dem Nennwert des Laststromes, wodurch ein Lichtbogen und damit ein Abbrand der Kontaktstücke entsteht, was ein stetiges Nachjusticren erfordert.

Die F.rfindung strebt eine Anordnung zur Lastuinv.'hM'ii.miT bei Rc;:c'^{! r}ansform;i!orrn der eimi;ui<:s beschriebenen Art an. bei welche¹'- diese *i^;in"··' <'<*r bekannten Schaltanordnung beseitigt werden. Erfindimgsuemäß wird dies dadurch erreicht, daß d oses eine Halbleitergerat in bezug auf die Stufenspannung in Reihe mit dem den Stufenkurzschluß einleitenden Hilfskontnkt angeordnet und in diesen Stromkreis ein Stromcrfassun;_:'.sgerät einschaltbar ist. welcher, den Kurzschlußstrom als Gleichspannungssignal über Sieuerglicdcr an den Hilfstliyristor zur Zwangslöscluing des Halblcitcrgcrätes weitergibt und damit der Kiir/'.ricliliißstrom selbst dns Auslnscsi<'nal für seine eigene Löschung gleich einige MikroSekunden nach seiner Fntstehunc liefert, und daß der Hilfskontakt danach den Laststrom der zugeschalteten ^i¹ iifc des Reueltransformators übernimmt und an die Ableitung führt, wobei das Halbleitergerat und der HilfskonUtkt über einen zweipoligen, gleichzeitig schaltenden, als Umschalter ausgeführten Trennschalter mit je einer Stufe des Regeltransformator so verbunden sind, daß das Halbleitergerät jeweils den abzuschaltenden Laststrom unterbricht. Dabei ist zw-ckmäßig der Hilfsthyristor des Halbleitergerätes leistung'sniäßig schwächer als de^r Lastthyristor.

ίο Das Halbleitergerät kann dabei in verschiedener Art aufgebaut sein. So ist es nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, daß das Halblekergerät aus einer Einphasen-Gleichrichter-Brücke ungesteuerter Dioden besteht, ir. deren Gleichspannungsdiagonale der Lastthyristor und eine Sperrdrossel und parallel zum Lastthyristor der Hilfsthyristor, der Löschkondensator und eine Begrenzungsdrossel angeordnet sind.

Eine andere Schaltanordnung nach der Erfindung besteht darin, daß das Halbleitergerät aus zwei gegenparallel geschalteten Lastthyristoren, deren Kathoden und Anoden über je zwei Sperrdrosseln verbunden sind, und einer Löscheinrichtung aus zwei Hilfsthyristoren, zwei ungesteuerten Dioden, einem Löschkondensator und einer Begrenzungsdrossel besteht, wobei Löschkondensator und Begrenzvngsdrossel in Reihenschaltung mit je einem Hilfsthyristor und je einer ungesteuerten Diode parallel zu jedem der zwei Lastthyristoren und dabei der positive Pol des Löschkondensators über den jeweiligen Hilfsth>ristor an die Kathode des entsprechenden Lastthyristors geschaltet ist.

Eine weitere Schaltungsmöglichkeit besteht darin, daß das Halbleitergerät aus einer Gegenparallelschaltung zweier Lastthyristoren besteht, wobei jedem der Thyristoren eine Reihenschaltung aus einem Hilfsthyristor, einem Löscitkondensator und einer Begrenzungsdrossel parallelgeschaUet und die Löschkondensatoren so vorgeladen sind, daß deren positiver Pol bei Zündung des jeweiligen Hilfsthyristors an die Kathode des entsprechenden Lastthyristors zu liegen kommt.

Für die beiden letzten Schaltungen ist es vorteilhaft, daß in die Stromverbindung zum oder vom HaIbleitergerät ein sekundärseitig mit einem Impulsgenerator verbundener Stromwandler geschaltet ist, der abhängig von der Stromrichtung die Zündung für denjenigen Hilfsthyristor freigibt, dessen zugehöriger Lastthyristor Strom führt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, daß der Löschkondensator über einen parallel zum Hilfskontakt liegenden Trenntransformator und einen Gleichrichter ii'ifladbar ist. wobei parallel zur Primärwicklung des I icnnlransformators ein Kondensator und in die Ztilcituiv! /um ί öschkondensator ein Widerstand gc'.chaltct ist.

Zur Sicherung der Anordnung zur Lastumschaltung kann in die Ableitung des Halbleitergerätes eine flinke Sicherung, vorzugsweise eine flinke Schmelzsicherung, geschaltet werden.

Durch die Schaltanordnung nach der Erfindung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß zur Lastumschaltung mittels steuerbaren Halbleiterventilen dieAn/.ahl der verwendeten Thyristoren wcitgchendst

eingeschränkt ist. Es besteht die Möglichkeit, wenipcr als vier Thyristoren zu verwenden, ohne dabei die Schaltleistung der Halblcitervcntile erhöhen b/.w. die Sehaltanordnung wesentlich aufwendiger gcstal-

ten zu müssen, Außerdem besteht der Vorteil, daß seitig mit einem Stromerfassungsgerät 23 verbunden der Kiirzschlußstrom, welcher infolge des Schließen» ist, welches zur Signalgabe an die Kippstufe 24 dient, des prellarmen Hilfskontaktes entsteht, bereits bei sobald der Stufenkurzschluß eingeleitet wurde. Mit Bruchteilen des möglichen Kurzschlußstroms das dem Hilfskcmtakt 7 ist mechanisch durch die Sehalt-Signal zu seiner Löschung im Halbleitergerät selbst 5 stange 25 ein Reihenkontakt 7« verbunden, der im »Lislöst, ohne mechanische, in ihrer Schaltweise von- Steuerkreis der Kippstufe 24 liegt. Die bistabile Kippeinander abhängige Mittel in dir kritischen Phase stufe 24 schaltet bei Beginn der Umschaltung mit der Umschaltung zu verwenden. Auch ist es bei der Hilfe des Ruhekontaktes 7 α den Impulsgenerator 27 Anordnung nach der Erfindung nicht erforderlich, ein und bei Signalgabe durch das Stromerfassungsdali jeweils bei ein und derselben Polarität der Halb- i₀ gerät 23 den Impulsgenerator 27 ab und den Impulswelle geschaltet werden muß. Dadurch wird die generator 2il ein. Mit Position 29 ist das Gleichspan-Anordnung zur Lastumschaltung nach der Erfindung nungsversorgungsgerät für die Steuerung gekennim Aufbau wesentlich einfacher und durch die Ver- zeichnet. Der Impulsgenerator 27 ist mit dem Lastwendung weniger Thyristoren auch billiger und ist thyristor 13 und der Impulsgenerator 28 mit dem dennoch sicherer als das Schalten mit zusätzlichen ₁₅ Hilfsthyristor 15 verbunden. In die Ableitung des mechanischen Mitteln. Hilfskontaktes 7 kann ein Schaltwiderstand 30 ge-In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der schaltet sein, welcher den möglichen Kurzschluß- ^ Erfindung dargestellt. Es zeigt strom begrenzt.

Fig. 1 ein Gesamtschaltbild zur Lastumschaltung Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 besteht

mittels einem Halbleitergerät und einem H-lfskon- ₂o das Halbleitergerät H₁ ebentavs aus einer Einphasen-

takt, Gleichrichter-Brücke, in welcher jedoch zwei mit

~\ F i g. 2, 3 und 4 zeigen verschiedene Schaltungen ihren Kathoden aneinandergeschaltete Lastthyristo-

; des Halbleitergerätes. ren 31,32 mit zwei in den Anoden aneinander-

In F i g. 1 ist ein Teil der Stufenwicklung des geschalteten ungesteuerten Dioden 33, 34 geschaltet

Regeltransformators Tr mit den Stufenanzapfun- ₂₅ sind. In der Gleichstromdiagonale liegt eine Drossel-

'■> gen A und B dargestellt. An den Anzapfungen A spule 35. Mit dieser Einphasen-Gleicnrichter-Brücke

J und B des Transformators liegt je ein Wählerkon- ist ein zweiseitiger Löschstromkreis gekoppelt, der

,J takt 1 bzw. 2, die über Dauerkontakte 3 und 4 bei aus zwei ungesteuerten Diode.i 36, 37, einem Hilfs-

;jj stationärem Betrieb des Regeltransformators mit der thyristor 38, einer Begrenzungsdrossel 39 und einem

,j Ableitung Y verbunden sind. _3o vorgeladenen Löschkondensator 40 besteht. Dabei

] Wie aus Fig. I zu ersehen ist, liegt zwischen der liegt der positive Pol des Löschkondensators40 an

j Stuie A bzw. dem Wählerkontakt 1 und der Ablei- der Anode des Hilfsthyristors 38.

tun» Y ein Halbleitergerät//, wobei zwischen dem Nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 3 besteht

■; Halbleitergerät und dem Wählerkontakt 1 ein Trenn- das Halbleitergerät H„ aus zwei gegenparallel ge-

; Schalter 5 geschaltet ist. Zwischen der Stufe B bzw. 35 schalteten Lastthyristoren 41,42 und einer Lösch-

j dom Wählerkontakt 2 und der Ableitung Y ist über einrichtung aus zwei Hilfsthyristoren 43,44, zwei

einen Trennschalter 6 ein prellarmer Hilfskontakt 7 ungesteuerten Dioden 45,46, einer Begrenzungs-

geschaltet. Die Trennschalter 5 und 6 sind als Um- drossel 50 und einem Löschkondensator 47, wobei

schaller ausgebildet und werden gemeinsam über Begrenzungsdrossel 50 und Löschkondensator 47 in

eine Schallstange 8 betätigt. Dadurch ist eine Um- 40 Reihenschaltung mit je einem Hilfsthyristor 43 und

; schaltung von dem Kontakt 5a bzw. 6a nach Kon- 44 und je einer ungesteuerten Diode 45, 46 parallel

^; takt 5 b bzw. 6b über eine Nullstellung 0 möglich. zu jedem der zwei Lastthyristoren 41, 42 geschaltet

Dadurch wird erreicht, daß das Halbleitergerät H sind. Der positive Pol des Löschkondensators 47 ist

jeweils den abzuschaltenden Laststrom unterbricht. dabei über den Hilfsthyristor 43 bzw. 44 an die

Nach dem Ausführungsbeispiel F i g. 1 besteht das 45 Kathode des Lastthyristors 41 bzw. 42 geschaltet.

Halbleitergerät // aus einer Einphasen-Glcichrichter- Mit 48 sind Drosselspulen bezeichnet, die in die

; Brücke mit den Dioden 9, 10, 11,12. In der Gleich- jeweilige Zu- bzw Ableitung des Halbleitergerätes

» spannungsdiagonale liegt der Lastthyristor 13 und H₂ geschaltet sind. In die Ableitung des Halbleiter-

cinc Sperrdrossel 14 und parallel zum Lastthyristor geintes//., ist neben der flinken Sicherung 18 ein

dur Hilfsthyristor 15, der Löschkondensator 16 und 50 Stromwandler 49 geschaltet, der sekundärscitig mit

eine Begreimingsdrossel 17. Die Wechselstrom- dem Impulsgenerator 28 verbunden ist. Dieser Strom-

anschlüsse der Einphascn-Gleichrichter-Brückc sind wandler gibt abhängig von der StromMchtung die

einmal über den Trennschalter 5 nut dem Wühler- Zündung für denjenigen Hilfsthyristor 43 bzw. 44

L kontakt 1 bzw. der Siufe/1 der Rcgilwicklung des frei, des;.en zugehöriger Lastthyristor 41 bzw. 42

; Transformators und einmal mit der Ableitung Y 55 Strom führt.

verbunden. In diese lctzle Ableitung Y ist eine flinke Nach dem Ausführungsbeispiel in F i g. 4 besteht Schmelzsicherung 18 geschaltet. Der Löschkonden- das Halbleitergerät//, aus einer Gegenparallclschalsator 16 wird über eimrn Trenntransformator 19, der tung aus zwei Lastthyristoren Sl, 5?., wobei jedem primärseitig an den Anschlußstellen des prell armen dieser Thyristoren eine Reihenschaltung, bestehend Hilfskontaktes 7 angeschlossen ist, aufgeladen, wobei 60 aus einem Hilfsthyristor 53 bzw. 54, einem Löschparallel zur Primärwicklung des Trenntransformators kondensatoi 55 bzw. 56 und einer Begrenzungsdros-19 ein Kondensator 20 und sekundärseitig zwischen sei 57 bzw. 58, parallel geschaltet ist. Die Löschkon-Trenntransformatoi 19 und dem LöschkondcnsatOf densatoren 55 und 56 sind dabei so vorgeladen, daß 16 ein Gleichrichter 21 und ein Widerstand 26 ge- deren positiver Pol bei Zündung des jeweiligen schaltet ist. Die Aufladung des I.öschkondersators 16 65 Hilfsthyristors53 bzw. 54 an die Kathode des entkann auch über eine Hilfsstromquelle erfolgen. sprechenden Lastthyristors 51 bzw. 52 zu liegen In die Ableitung des prellarmen Hilfsk intaktes 7 kommt. Auch bei dieser Schaltung des Halb'citerist ein Stromwandler 22 geschaltet, der sekundär- gcrätesH₃ ist in die Ableitung neben der flinken

5 y 6

Sicherung 18 ein Stromwandler 49 geschaltet, der der Löscheinrichtung nicht rechtzeitig gelöscht, so

sekundärseitig mit dem Impulsgenerator 28 verbun- unterbricht die flinke Schmelzsicherung 118 den

den ist. Auch hier gibt der Stromwandler abhängig Stufenkreis und verriegelt z. B. über einen Siche-

von der Stromrichtung die Zündung für denjenigen rungsmelder oder einen Meldetransformator jede

Hilfsthyristor 53 bzw. 54 frei, dessen zugehöriger 5 weitere Stufenschaltung.

Lastthyristor 51 bzw. 52 Strom führt. Nachdem das Halbleitergerät H sicher sperrt, wird

Zur näheren Erläuterung der Erfindung soll an der Dauerkontakt 4 geschlossen und überlappend der Hand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 eine Umschalter 5, 6 in Nullstellung gebracht und danach Umschaltung von Stufenanzapfung A nach Stufen- der prellarme Hiifskontakt 7 wieder geöffnet. Daanzapfung B des Regeltransformators Tr beschrieben io durch ist die Umschaltung von der Transformatorwerden, stufe A zur Transformatorstufe B abgeschlossen.

Zunächst ist der Wählerkontakt 1 und der Dauer- Der einzige Unterschied bei der Umschaltung von kontakt 3 geschlossen. Der Wählerkontakt 2 ist vor- der Anzapfung B auf die Anzapfung A des Regelgewählt und geschlossen, der Dauerkontakt 4 jedoch transformators oder auf eine weitere Anzapfung geöffnet. Dadurch fließt der Laststrom über den 15 besteht nur darin, daß der Umschalter 5,6 aus der Wählerkontakt 1, den Dauerkontakt 3 zur Ablei- Nullstellung auf die Kontakte 5b. 6b schaltet, wotung Y. Die Umschaltung 5 und 6 stehen auf ihren durch das Halbleitergerät H im Stromkreis der An-Nullkontakten 0. Bei Eintreffen eines Umschalt- zapfungsstufe B des Transformators liegt. Dadurch befehls schließen die Umschaltkontakte 5 und 6 aus wird erreicht, daß das Halbleitergerät stets mit der der Nullstellung in die Lage 5 a und 6 a. Mit Hilfe so Stufe des Regeltransformators verbunden ist. die des Ruhekontaktes 7 a hält die Kippstufe den Impuls- den Laststrom abschaltet.

generator 27 eingeschaltet, welcher seinerseits Zünd- Um den relativ hohen Durchlaßspannungsabfall

impulse an den Lastthyristor 13 abgibt. Bei öffnung im Ableitergerät H zu vermeiden, kann an Stelle

des Dauerkontaktes 3 kommutiert der Laststrom auf der Anordnung mit dem Lastthyristor 13 in der

das Halbleitergerät H über und fließt je nach Strom- as Diagonale einer Gleichrichter-Brückenschaltung eine

richtung über die Diode 9, Lastthyristor 13. Sperr- Anordnung mit drei Thyristoren in einer Schaltung

drossel 14, Diode 12 und die Sicherung 18 zur Ablei- nach F i g. 2 oder mit insgesamt vier Thyristoren in

lung Y bzw. über die Sicherung 18, Diode 11, Last- einer Schaltung nach Fig. 3 bzw. nach Fig. 4 ver-

thyristor 13, Sperrdrossel 14 und Diode 10 zum wendet werden.

Umschaltkontakt 5, Wählerkontakt 1 und Stufe A 30 In der Schaltung nach F i g. 2 fließt der Laststrom des Transformators. Sobald der Dauerkontakt3 mit entweder vom Umschalters über den Lastthyristor Sicherheit geöffnet hat, wird Hiifskontakt 7 mög- 31. die Sperrdrossel 35 und die Diode 34 zur Ableilichst prellarm geschlossen und leitet damit einen tung Y oder in umgekehrter Richtung über Last-Kurzschluß ein. Der Kurzschlußstrom würde nun thyristor 32, Sperrdrossel 35 und Diode 33 nach dem steil ansteigen. Um diesen Anstieg zu verhindern. 35 Umschalter 5. Der linke Teil der Schaltung mit den muß der Lastthyristor 13 innerhalb weniger Mikro- Dioden 36. 37, dem Löschkondensator 40, der durch Sekunden gelöscht werden. Dazu wird über den ver- eine nicht dargestellte Spannungsquelle aufgeladen zögeruneslos arbeitenden Stromwandler 22 und das wird, dem Hilfsthyristor 38 und der Begrenzungs-Stromerfassungsgerät 23 der Strom und seine Tan- drossel 39 bildet die Löscheinrichtung. Bei Zündung gente erfaßt und als Gleichspannungssignal an den 40 des Hiifsthyristors 38, welcher schwächer ausgelegt Eingang E₂ der Kippstufe 24 weitergegeben. Die sein kann als die Lastthyristoren 31, 32, entlädt sich Kippstufe schaltet dadurch den Impulsgenerator 27 der Löschkondensator 40 über den jeweils Laststrom aus und den Impulsgenerator 28 ein. wobei letzterer führenden Lastthyristor 31 bzw. 32 und sperrt diesen, nur einen Ziindimpuls an den Hilfsthyristor 15 ab- Noch geringer wird die Durchlaßspannung bei gibt. Der Löschkondensator 16 kann sich nun über 45 Verwendung einer Antiparallelschaltung zweier Lastdie Drossel 17, den Hilfsthyristor 15 und den Last- thyristoren 41.42 und einer Löscheinrichtung, ν jlche strom führenden Lastthyristor 13 kurzzeitig entladen. aus zwei Hilfsthyristoren 43.44 und zwei Dioden Sobald der Entladungsstrom im Lastthyristor 13, der 45,46. dem Löschkondensator 47 und der Begrenentgegen dem Laststrom fließt, gleich groß ist wie zungsdrossel 50 besteht, wie sie ^:.n F i g. 3 dargestellt der Laststrom, d. h. sobald der resultierende Strom 50 ist.

Null wird, beginnt Lastthyristor 13 zu sperren, und Bei der Anordnung nach dem Ausführungsbeispiel

es liegt an ihm eine negative Sperrspannung an, der Fi g. 4 sind ebenfalls zwei Lastthyristoren 51. 52

deren Höhe u.a. abhängig ist von der Kondensator- im Halbleitergerät Η_Λ in einer Gegenparallelschaltung

spannung. geschaltet, wobei jedem der Lastthyristoren 51. 52

Unter dem Einfluß von Stufenspannung und 55 eine Reihenschaltung, bestehend aus einem HilfsInduktivität im Stufenkreis will der Laststrom, ver- thyristor 53 bzw. 54. einem Löschkondensator 55 mehrt um den Anteil des Kurzschlußstromes, noch bzw. 56 und einer Begrenzungsdrossel 57 bzw. 58 kurze Zeit in derselben Richtung weiterfließen und parallel geschaltet ist. Die Löschkondensatoren sind ladet dabei den Kondensator 15 um. Es ist darauf zu dabei durch eine zusätzliche Stromquelle so vorpchten. daß der Kondensator 16 so groß gewählt 60 geladen, daß deren positiver Pol bei Zündung des wird, daß die Zeit, während welcher am Lastthyristor jeweiligen Hiifsthyristors 53 bzw. 54 an die Kathode 13 negative Spannung anliegt, größer ist als die sose- des entsprechenden Lastthyristors 51 bzw. 52 zu nannte Freiwerdezeit der verwendeten Thyristoren. liegen kommt.

Damit sich der Löschkondensator 16 bei Zündung Die Schaltung der Halbleitergeräte nach F i g. 3

des Hiifsthyristors 15 nicht über die Diodenzweige 9, 65 und 4 mit der Gegenparallelschaltung zweier Thy-

10 bzw. 11,12 entlädt, wird die Sperrdrossel 14 vor- ristoren erfordert jedoch auf der Steuerseite der

geschaltet. Löscheinrichtung eine Zusatzeinrichtung. Es darf

Wird der Stufenkurzschluß durch einen Fehler in nämlich im Schaltzeitpvnkt der Kippstufe 24 nur

derjenige Hilfsthyristor 43, 44 bzw. 53, 54 gezündet werden, dessen entsprechender Lastthyristor 41, 42 bzw. 51, 52 Strom führt, Deshalb muß die Stromrichtung durch das Halbleitergerät H₉ bzw. W₃ mit Hilfe eines Strutiwandlers49 erfaßt werden. Der Strom- ä wandler 49 gibt sekundärseitig diese Stromrichtungsinformation dem Impulsgenerator 28 weiter, so daß durch die Kippstufe 24 dann nur derjenige Hilfsthyristor gezündet wird, dessen entsprechender Lastthyristor Strom führt.

Die einzelnen Anordnungen des Halbleitergerätes //,, H.,, Η_Λ nach den Ausführungsbeispielen der F i g. 2, 3,4 können somit ohne weiteres in das Schaltschema nach F i g. 1 eingefügt bzw. mit dem Halbleitergerät H ausgewechselt werden. Die Schaltiing des Halbleitergerätes kann dadurch den Verhältnissen der Lastumschaltung angepaßt werden.

Claims (8)

Patentansprüche: 20

1. Anordnung zur Lastumschaltung bei Regeltransformatoren mit steuerbaren Halbletterventilen (Thyristoren) in einem Halbleitergerät und mittels einem beim Schließen einen Stufenkurzschluß einleitenden Hilfskontakt, wobei dar. HalMeitergerät mindestens einen Lastthyristor und parallel zu diesem eine Reihenschaltung mindestens eines Hilfsthyristors und eines Kondensators enthält, der zur Zwangslöschung des Halbleitergerätes mittels des Hilfsthyristors parallel zum Lastthyristor schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses eine Halbleitergerät (H) in bezug auf die Stufenspannung in Reihe zu dem den Stufenkurzschluß einleitenden Hilfskontakt (7) angeordnet und in diesen Stromkreis ein Stromerfassungsgerät (23) einschaltbar ist, welches den Kurzschlußstrom als Gleichspannungssignal über Steuerglieder an den Hilfsthyristor (15) zur Zwangslöschung des Halbleitereerätes (H) weitergibt und damit der Kurzschlußstrom selbst das Auslösesignal für seine eigene Löschung gleich einige Mikrosekunden nach seiner Entstehung liefert, und daß der Hilfskontakt (7) danach den Laststrom der zugeschalteten Stufe des Regeltransformators (Tr) übernimmt und an die Ableitung (Y) führt, wobei das Halblciteigerät (H) ui.d der Hilfskontakt (7) über einen zweipoligen, gleichzeitig schaltenden, als Umschalter ausgeführten Trennschalter (5. 6) mit je einer Stufe (.4.B) des Regeltransformators so verbunden sind, daß das Halbleitergerät (H) jeweils den abzuschaltenden Laststrom unterbricht.

2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsthyristor (15. 38. 43. 44. 53_: 54) des Halbleitcrgerätes (H. H_x. H₂. 77.,) leistunssmäfii« schwächer als der Lastthyristor (13, 31. 32. 41, 42. 51. 52) ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitergerät

(H) aus einer Einphasen-Gleichrichter-Brücke ungesteuerter Dioden (9, 10, 11, 12) besteht, in deren Gleichspannungsdiagonale der Lastthyristor (13) und eine Sperrdrossel (14) und parallel zum Lastthyristor (13) der Hilfsthyristor (15), der Löschkondensator (16) und eine Begrenzungsdrossel (17) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitergerät (H., F i g. 3) aus zwei gegenparallelgeschalteten Lastthyristoien (41,42), deren Kathoden und Anoden über je zwei Sperrdrosseln (48) verbunden sind, und einer Löscheinrichtung aus zwei Hilfsthyristoren (43, 44), zwei ungesteuerten Dioden (45, 46). einem Löschkondensator (47) und einer Begrenzungsdrossel (50) besteht, wobei der Löschkondensator (47) und die Begrenzungsdrossel (50) in Reihenschaltung mit je einem Hilfsthyristor (43 bzw. 44) und je einer ungesteuerten Diode (45 bzw. 46) parallel zu jedem der zwei Lastthyristoren (41, 42) und dabei der positive Pol des Löschkondensators (47) über den jeweiligen Hilfsthyristor (43,44) an die Kathode des entsprechenden Lastthyristors (41. 42) geschaltet ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleitergerät (H., F i g. 4) aus einer Gegenparallelschaltun«! zweier Lastthyristoren (51.521 besteht, wobei jedem der Lastthyristoren eine Reihenschaltung aus einem Hilfsthyristor (53 bzw. 54). einem Löschkondensator (55 bzw. 56) und einer Begrenzungsdrossel (Ξ7 bzw. 58) parallel geschaltet ist und die Löschkondensatoren (55.56) so vorgeladen sind, daß deren positiver Pol bei Zündung des jeweiligen Hilfsthyristors (53 bzw. 5<*) an die Kathode des entsprechenden Lastthyristors (51 bzw. 52) zu liegen kommt.

6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromverbindung zum oder vom Halbleitergerät (H.„ 77.,) ein sekundärseitig mit einem Impulsgenerator (27) verbundener Stromwandler (49) geschaltet ist, der abhängig von der Stromrichtung die Zündung für denjenigen Hilfsthyristor (43. 53 bzw. 44. 54) freigibt, dessen zugehöriger Lastthyristor (41. 51 bzw. 42. 52) Strom führt.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensator (!6. 40. 47. 55. 56) über einen para¹ IeI zum Hilfskontakt (7) liegenden Trenntransformator (19) und einen Gleichrichter (21) aufladbar ist. wobei parallel zur Primärwicklung des Trenntransformators (19) ein Kondensator (20) und in die Zuleitung zum Löschkondensator ein Widerstand (26) geschaltet ist.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß in die Ableitung des Hulbkitergeräies (7Λ H_x. 77.,, 77.,) eine (linke Sicherung (18) geschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen