DE2234046B2

DE2234046B2 - System zur steuerung der einem elektrischen entstauber zugefuehrten leistung

Info

Publication number: DE2234046B2
Application number: DE19722234046
Authority: DE
Inventors: Peter Charles Lebanon Pa. Gelfand (V.StA.)
Original assignee: Envirotech Corp
Current assignee: Envirotech Corp
Priority date: 1971-07-12
Filing date: 1972-07-11
Publication date: 1978-02-16
Also published as: AR195381A1; NL7209377A; TR16984A; BR7204478D0; US3745749A; GB1402149A; JPS5635511B1; DE2234046A1; FR2146007A5; AU475271B2; SU602136A3; CA998943A; AU4364072A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein System der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Bei elektrischen Entstaubern wird optimale Leistung dann erzielt, wenn die Arbeitsspannung gerade unterhalb desjenigen Pegels liegt, auf dem Lichtbogenoder sehr starke Funkenbildung auftritt. Andererseits kommt es darauf an, Lichtbogen- und starke Funkenbildung zu verhindern, da in diesem Fall zwar der Strom ansteigt, aber die Arbeitsspannung und damit auch die Wirkleistung auf Null absinken.

Bei dem aus der USA-Patentschrift 35 29 404 bekannten System der eingangs genannten Gattung werden Größen, die dem Entsiauberstrom bzw. der Spannung an einem den Entstauber speisenden Transformator entsprechen, integriert und zur Bestimmung der Art der in dem Entstauber stattfindenden

Entladung verwendet. Die integrierten Größen werden dabei in einem Komparator verglichen, der bei einem vorgegebenen Ausgangswert eine vollständige Abschaltung des Systems mit Hilfe eines Hauptschalters bewirkt. Die Tatsache, daß bei dem bekannten System die Strom- und Spannungswerte zunächst integriert werden, bedeutet, daß die momentanen CharaklcriMiken dieser Größen unberücksichtigt bleiben. Das bekannte System bewirkt also insgesamt eine verhältnismäßig grobe Überwachung, die erst bei massiven Durchbrüchen anspricht, dann aber eine vollständige Abschaltung hervorruft.

Aus der USA-Patentschrift 30 39 252 und ähnlich auch aus der deutschen Patentschrift 6 30 839 ist es ferner bekannt, die dem Entstauber zugeführte Leistung Watt-metrisch zu messen und anhand dieser Messung de:i Entsiauberbetrieb zu überwachen. Diese Methode führt jedoch bei Lichtbogen- oder sehr starker Funkenbildung nicht zum Ziel, weil dann, wie eingangs erwähnt, gleichzeitig mit dem Ansteigen des Entstauberstroms die Arbeitsspannung und damit auch die Watt-metrisch gemessene Wirkleistung auf Null zurückgehen.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 18 09 405 ist es ferner bekannt, die Anzahl von in der Zeiteinheit in einem Entstauber auftretenden Durchbrüche anhand von Größen, die lediglich von der Arbeitsspannung abhängen, zu bestimmen. Da jedoch nur mit einer Größe, eben der Spannung, gearbeitet wird, ist auch diese Methode unzuverlässig, weil allein Spannungsänderungen nicht notwendigerweise auf Funken- oder Lichtbogenbildung beruhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zu schaffen, das einen noch wirksameren Betrieb gestattet, indem es auf Funken und Lichtbogen noch zuverlässiger und rascher anspricht als es bisher der Fall war.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Danach werden die spannungs- und stromabhängigen Größen derart zur Überwachung des Entstaubers herangezogen, daß auf zeitliche Koinzidenz der einzelnen Nulldurchgänge der Arbeitsspannung mit Stromspitzen des Entstauberstroms geprüft wird, wobei Störsignale, die bei einem an sich normalen Entstauberbetrieb zu einem unnötigen Herabsetzen der Leistung führen könnten, unschädlich gemacht werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird die dem Entstauber zugeführte Leistung bei Ansprechen der Detektorschaltung nicht vollständig unterbrochen, sondern nur auf einen niedrigeren Pegel abgesenkt, von dem aus die Leistung dann wieder angehoben v/ird. Das Anheben der Leistung erfolgt dabei zunächst rasch auf einen neuen Pegel, der etwas unter dem ursprünglichen Pegel liegt, und anschließend langsamer, bis erneut Funkenbildung auftritt.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitenden Entstauberschaltung,

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild der Analog-Rechnerschaltungen (29) nach Fig. 1, die so programmiert sind, daß sie die einem Entstauber zugeführte Energie in Abhängigkeit von der Funken- und Bogenbildung steuern und bei Auftreten von Kurzschlüssen die Energie von dem Entstauber abschalten und gleichzeitig eine Alarmschaltung erregen,

Fig. 3 ein Blockschallbild der in F i g. 2 gezeigten Analog-Rechnerschallungen,

Fig.4 eine Energieversorgung für die Analog-Rechnerscnaltungen,

-, Fig. 5 ein schematisches Schaltbild für die Siliziumgleichrichter-Energiesteuerung(14) nach Fi g. 1,

Fig. 6 ein Blockschaltbild, das den Ersatz der in der Schaltung nach Fig. 1 verwendeten Thyristoren durch eine sättigbare Drossel zeigt,

κι Fi g. 7, 8 und 9 lmpulsdiagramme für Signale, wie sie an verschiedenen Punkten der Schaltungen nach F i g. 2 auftreten.

In dem zunächst insbesondere anhand von Fig. 1 erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung liefert

ι) eine Energiequelle 10 eine Spannung von 440 V bei 60 Hertz, die den Leitungen 11 und 12 zugeführt wird. Über Relaiskontakte MR 1 und MR 2 wird die Energieversorgung der Primärwicklung eines Hochspannungstransformators 13 über ein ÜberJaslungsrelais OLR und eine

2» an die obere Klemme dieser Primärwicklung angeschlossene Leitung 16 sowie über eine Siliziumgleichrichter-(Thyristor-)Energiesteuerung 14 und eine Induktivität oder Drossel 15 zugeführt. Die Sekundärwicklung des Hochspannungstransformators 13 ist über Leitun-

2Ί gen 17a und \7b an eine Gleichrichterbrücke 18 angeschlossen, deren Ausgang über eine Leitung 19 mit einem Entstauber 20 verbunden und mittels einer Leitung 21 über ein Milliamperemeter 21a und einen Lastwiderstand 22 geerdet ist. Über eine Leitung 23

jo wird an dem Widerstand 22 ein den Entstauberstrom darstellendes Spannungssignal abgenommen.

Schaltungen zur Steuerung der dem Entstauber 20 zugeführten Energie werden teilweise über einen Abwärtstransformator 24 versorgt, dessen Primärwick-

C) lung über Leitungen 25a und 25£> an die Leitungen 11 bzw. 12 angeschlossen ist. Die obere Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 24 ist über eine Leitung 26 mit einer Erd-Sammelleitung 27 sowie über eine Leitung 28 mit Analog-Rechnerschaltungen 29 verbunden. Die untere Klemme der Sekundärwicklung des Transformators 24 ist über eine Leitung 30 mit einer Serienschaltung verbunden, die einen Relaisruhekontakt IC/? 1, einen normalerweise geschlossenen Halt-Druckschalter 31, eine Parallelschaltung aus einem

4) normalerweise geöffneten Start-Druckschalter 32 und einem Relaiskontakt MR 3 sowie ein Verzögerungsrelais TDR umfaßt, das an die Erd-Sammelleitung 27 angeschlossen ist. Eine Leitung 33 führt Energie von dem Transformator 24 an die Analog-Rechnerschaltun-

•30 gen 29.

Eine über die Leitung 30 mit dem Transformator 24 verbundene Leitung 35 ist an eine Reihenschaltung angeschlossen, die einen Arbeitskontakt OLR1 des Überlastungsrelais, einen normalerweise geschlossenen Druckschalter 36 sowie ein mit der Erd-Sammelleitung 27 verbundenes erstes Steuerrelais XCR umfaßt. Zwischen der Leitung 35 und der Sammelleitung 27 ist ferner eine weitere Serienschaltung eingeschaltet, die einen Arbeitskontakt \CR 2 des Steuerrelais sowie eine Alarmanzeige 37 umfaßt. Eine Leitung 38 verbindet die beiden Serienschaltungen und ist an eine Seite des Relaiskontaktes YR 1 angeschlossen, der geschlossen gezeigt, jedoch normalerweise geöffnet ist, wenn die Steuersenkungen erregt sind. Der Relaiskontakt YR 1 ist in den Analog-Rechnerschaltungen 29 enthalten, was durch die den Kontakt umgebende gestrichelte Linie angedeutet ist. Die andere Seite des Kontaktes YR 1 ist mit einer Leitung 39 verbunden, die über einen Kontakt

TDR 1, der normalerweise kurz nach lirrcgung der Schaltungen geschlossen ist, an die Leitung 35 angeschlossen ist.

Zwischen der Leitung 39 und der Erd-Sammcllciuing 27 liegt eine weitere Serienschallung, die einen Relaiskontakt TDR 2, der normalerweise kurz nach Erregung der Schaltungen geöffnet wird, ferner einen Kontakt 1CR 3 des ersten Steuerrelais sowie ein zweites Steuerrelais 2CR umfaßt. Mit einem Kontakt 2CR 1 des zweiten Steuerrelais sind Leitungen 40 und 41 und mil einem Kontakt 2CR 2 des zweiten Steuerrelais Leitungen 41 und 42 verbunden, wobei diese Leitungen 40, 41 und 42 zu einer Alarmanlage des Benutzers führen, wie dies in der Zeichnung angegeben ist.

An die Analog-Rechnerschaltungen 29 sind Leitungen 42' und 43 angeschlossen, die Informationen über augenblickliche Nullauslenkungen der Primärspannung des Transformators 13 führen, wie sie durch Funkenoder Bogenbildung in dem Entstauber 20 entstehen.

Um die Energiestcuerung 14 durch die Ausgangssignale der Analog-Rechnerschaltungen zu steuern, führen zwei Leitungspaare 44a, 446 und 45a, 456 von den Analog-Rechnerschaltungen 29 zu der Energiesteuerung 14. Eine weitere Leitung 46 führt Energie aus der Leitung 33 zu der Energiesteuerung 14, die über die Leitung 46a geerdet ist.

Um manuellen oder automatischen Betrieb der Steuerschaltungen für den Entstauber auszuwählen, wird ein Wahlschalter 125 betätigt, der Kreise in den Analog-Rechnerschaltungen 29 steuert. Wird manuelle Steuerung gewählt, so kann der Benutzer die Schaltungen durch Verändern eines Potentiometers 50 in geeigneter Weise einstellen. Über Leitungen 51, 52 und 53 ist das Potentiometer mit den Analog-Rechnerschaltungen verbunden.

Beim Betrieb wird der Start-Druckschaltcr 32 betätigt, um das Hauptrelais MR und das Verzögerungsrelais TDR zu beaufschlagen. Die Kontakte MR \,MR2 und MR 3 des Hauptrelais schließen sofort und verbinden die Wechselspannungs-Hauptencrgiequcllc 10 mit der Siliziumgleichrichter-Energiesteuerung 14 und dem Hochspannungstransformator 13. Nach einer Verzögerung von beispielsweise 13 Sekunden schließt der Kontakt TDR 1 des Verzögerungsrelais, und der Kontakt TDR 2 des Verzögerungsrelais öffnet. Der Relaiskontakt MR3 dient als Haltekontakt für das Hauptrelais und das Verzögerungsrelais.

Während der Verzögerung von 13 Sekunden ist die Energiestcuerung 14 von den Analog-Rcchncrkrcisen 29 eingeschaltet worden, so daß dem Hochspannungstransformator 13 Energie zugeführt wird. Infolgedessen steigt die dem Entstauber zugeführtc Energie auf einen bestimmten Wert, und zwar entweder über die manuelle Steuerung des Potentiometers 50. wenn sich der Wahlschalter 125 in der Stellung für manuell befindet, oder über die automatische Arbeitsweise von Schaltungen, die im ein/einen weiter unten erläutert weiden. Zu beachten ist ferner, daß der Relaiskontakt YR 1 während des I 3 Sekunden langen Intervalls offen ist.

Angenommen, in dem Entstauber 20 tritt ein Funken oder ein Lichtbogen auf. so erhalten die Analog-Rechnerschaltiingen 29 Signale von dem Widerstand 22, die den Fnlstauberstmm in der Leitung 23 angeben, sowie weitere Signale über die Leitungen 42 und 43. I Inier der Annahme, dad normale Funkenbildung besieht, sprechen die Λιΐίΐΐομ- Ret hiieisi hallungcn auf diese Funken signale dadurch an. dall sie Steuersignale erzeugen. !iiifL'i'iind deren die I iieruieslciienini.¹ 14 die dem Transformator 13 zugeführte Energie vorübergehend reduzieren, wie dies im folgenden im einzelnen erklärt wird.

Tritt in dem Entstauber 20 ein Kurzschluß auf, so erfüllen die Signale auf den Leitungen 23 und 42, 43 gewisse Bedingungen, die, wie nachstehend erklärt, in den Analog-Rechncrschallungcn einprogrammiert sind, und der Relaiskontakt YR 1 schließt und beaufschlagt dadurch die Alarmanzeige 37 und das erste Steuerrelais ICY?. Der Ruhekontakt ICR 1 öffnet dabei und wirft das Hauptrelais MR und das Verzögerungsrelais TDR ab. Der Kontakt \CR2 des ersten Steuerrelais schließt ebenfalls und hält das erste Steuerrelais erregt, bis der Druckschalter 36 betätigt wird. Durch Schließen des Kontaktes ICT? 3 des ersten Steuerrelais wird das zweite Steuerrelais erregt, so daß der Kontakt 2CR 1 dieses Relais öffnet und der Kontakt 2CR 2 schließt, so daß der Benutzer eine Anzeige erhält, daß in dem Entstauber ein Kurzschlußzustand besteht.

Die weitere Arbeitsweise der Encrgicsteucrung für den Entstauber wird nach Lektüre der Beschreibung der Analog-Rechnerschaltungen 29 in Verbindung mit den Zeichnungen besser zu verstehen sein.

Zur Beschreibung der Analog-Rechnerschaltungen 29 wird auf F i g. 2 Bezug genommen, die ein schematischcs Schaltbild dieser Schaltungen 29 zeigt, ferner auf F i g. 3, die ein Blockschaltbild der Schaltungen 29 zum leichteren Verständnis der Rechneranordnung zeigt, sowie auf Fig.4, in der die Energieversorgung für die Analog-Rechnerschaltungen dargestellt ist.

Gemäß F i g. 4 wird eine Energieversorgung 200 über die Leitungen 28 und 33 gespeist. Die Energieversorgung liefert eine Gleichspannung von + 15 Volt auf der Leitung 201, eine Gleichspannung von — 15 Volt auf der Leitung 202, wobei beide Spannungen auf die Erdleitung 203 bezogen sind. Die verschiedenen, mit + und versehenen Spannungspunkle in dem schematischen Schaltbild nach F i g. 2 sind dabei mit den Leitungen 201 bzw. 202 verbunden und werden daher bei Beaufschlagung der in F i g. 1 und 4 gezeigten Leitungen 28 und 33 unter Spannung gesetzt.

Die Leitungen 42 und 43, die das Potential der Energicleitung haben, führen zu einem Abwärtstransformator 60. Es ist zu beachten, daß die F.ntstauberspannung Vr zwischen den Leitungen 42 und 43 gleich der Spannung an der Primärwicklung des I !ochspannungstransformaiors 13 ist. Von dem Transformator 60 führen Leitungen 61 und 62 an einen Kondensator 63, der schädliche hochfrequente Spannungskomponenten unterdrückt. An die Leitungen 61 und 62 ist ferner der Eingang einer Ganzwellen-Glcichriehlerbrückc 64 angeschlossen.

Mit dem Ausgang der Glciehrichterbrücke 64 ist ein Detektor zur Erkennung momentaner Nullspannunger verbunden, der einer Leitung 65' einen negativen Ausgangsimpuls von einer Millisekunde Dauer zuführt sooft die Spannung an der Primärwicklung des Transformators 13 und damit an der Gleichrichterbrükke 64 eine Null-Auslenkung erfährt. Im Hinblick auf die Fnlstaubcrspannung.swellc ist zu beachten, ciaß dadurch Bezugs- oder Markierungs-Ausgangsimpulse /ti Beginn in der Milte und am Ende eines Zyklus der Spannung V/ erzeugt werden. Beziigsimptilse werden ferner erzeugt wenn in dem Entstauber Funken auftreleii und Null-AuslenkuMgen der Spannung VV bewirken.

Widerstünde 65 und 66 dienen als Spannungsteiler wobei an dem Widerstand 65 der größleTeil derjenigen Spannung abfüllt, die am Ausgang der Brücke besteht

wenn die Brückenspannung groß genug ist, so daß Strom durch eine Zcncrdiode 67 fließt. Ein Widerstand

68 bildet einen Enlladungswcg für einen Kondensator

69 sowie eine Eingangsimpedanz für die an einem F^:unktionsvcrstärker 70 liegende Spannung. Ein Wider- -> stand 71 wirkt als Verstärkcr-Rückkopplungswiderstand, wenn das Vcrstärkcrausgangssignal negative Polarität hat. Infolge der Wirkung einer Diode 71;j ist der Riickkopplungswiderstand jedoch effektiv gleich null und erz.cugt dadurch einen Verstärkungsfaktor von in null, wenn das Vcrstärkerausgangssignal positiv 7.11 werden sucht.

Am Ausgang des Verstärkers 70 tritt auf der Leitung 65' ein negativer Impuls von einer Millisekunde Länge auf, sooft in der Primärspannung V;> des Entstaubens eine Null-Auslenkung auftritt. Dies wird dadurch erreicht, daß sich der Kondensator 69 auflädt, wenn die Primärspannung V/.über Null liegt. Fällt diese Spannung beim normalen Null-Durchgang an den Stellen Null, bei der halben oder der vollen Periode oder infolge einer Funken- oder Bogenbildung innerhalb des Entstaubers 20 auf Null, so wird die negativ geladene Elektrode des Kondensators 60 über die Parallelschaltung der Widerstände 65 und 66 effektiv geerdet. Die sich ergebende Eingangsspannung ist daher positiv, und der 2> Verstärkerausgang gibt auf der Leitung 65' einen negativen impuls ab. Ein von Widerständen 72 und 73 gebildeter Spannungsteiler bildet in Verbindung mit einem Verstärker-Eingangswiderstand 74 eine feste negative Bezugsspannung, die die Möglichkeil ausschal- in tet, daß der Verstärker 70 falsche Ausgangssignale erzeugt.

Ein Inverter 75 dient dazu, die Impulse negativer Polarität von 1 Millisekunde Dauer auf der Leitung 65' in positive Impulse von 1 Millisekunde Dauer auf einer j-> Ausgangsleitung 76 umzuwandeln. Durch jeden Impuls wird ein Gatter 77 eine Millisekunde lang in einen geöffneten oder Durchlaß-Zustand versetzt. In diesem Zustand des Gatters werden alle hindurchgelassenen Signale in ihrer Polarität invertiert. 4(1

Der Entstauberstrom fließt durch die Leitung 2t, durch das Milliamperenieter 21a und den Lastwiderstand 22, wobei diese Elemente in einem gestrichelten Kästchen gezeigt sind, um die Erläuterung der Analog-Rechnerschaltungen zu erleichtern. Die Leitung 4^r> 23 führt von dem Widerstand 22 zu einer Klemm- und Filterschaliung 80. Das Ausgangssignal der Klemmschaltung wird über eine Leitung 81 dem Gatter 77 zugeführt und erscheint auf einer Gatterausgangsleitung 82, wenn sich das Gatter im Durchlaßzustand w befindet, d. h., wenn es durch den positiven Impuls mit einer Millisekunde Dauer aus dem Inverter 75 geöffnet ist.

Um die Arbeitsweise der Klemm- und Filterschaltung 80 zu veranschaulichen, wird auf Fig. 7 Bezug γ, genommen, die Signale an zwei Punkten der Schaltung darstellt. Die Kurve A zeigt ein Signal, das den Entstauberstrom in der Leitung 23 am Eingang der Klemm- und Filtcrsclialtung 80 angibt, während die Kurve B das Ausgangssignal der Klemm- und mi Filterschaltung 80 auf der Leitung 81 darstellt. Man merkt, daß es sich dabei um den oberen Teil der Kurve A handelt und daß die Vorder- und Rückflankcn des in der Kurve B dargestellten Impulses von den Stellen bei 0 und bei der halben Periode ein gutes Stück entfernt μ sind. Dies verhindert das Auftreten falscher Signale am Ausgang des Gatters, indem sichergestellt wird, daß sich das den Enlstaubcrstrom darstellende Signal wiihrend des Normalbetricbes der Schaltung ohne Funkenbildung nicht mit den Bezugsimpulsen aus dem Inverter überlappt.

Der Ausgang des Gatters 77 ist über die Leitung 82 an eine schnelle Schaltung 83 angeschlossen, die durch die Leitungen 45;/ und 45i> mit einer in der Siliziumgleichrichtcr-Encrgiesteuerung 14 angeordneten Wicklung 84 einer Siliziumgleichrichler-Triggereinhcit verbunden ist. Die Übersteueriingsschaltung dient dazu, der Triggcrcinheil einen augenblicklichen starken Steuerstrom zuzuführen, wenn der Gatterausgangsimpuls auf der Leitung 82 auftritt. Somit kann ein Transistorschalter verwendet werden, um einen starken Strom in die Wicklung 84 einzuleiten. Resultiert das Galtcrausgangssignal am Eingang der Übersteuerungsschaltung aus einer starken Funkenbildung, die Nachschwingungen verursacht, so schaltet der Transistorschalter einen Strom in die Wicklung 84 ein, der bewirkt, daß die Siliziumgleichrichter durch die Triggereinheit während einer halben Periode gegenphasig geschaltet werden. Ist die Funkenbildung verhältnismäßig schwach, so bewirkt der von der Übersteuerungsschaltung in Abhängigkeit vom Gatterausgangssignal der Wicklung 84 zugeführte Strom, daß die Siliziumgleichrichter nur teilweise gegenphasig geschaltet werden.

Die Übersteuerungsschaltung 83 ist zur Kompensation der Zeitverzögerung erforderlich, die den zur Triggerung der Siliziumgleichrichter verwendeten Magnetverstärkern innewohnt. Die Anwendung eines starken Stroms auf die Magnetverstärkerwicklung 84 überwindet eine solche Verzögerung. Wird eine Triggerschaltung benützt, die auf Steuerströme augenblicklich anspricht, wie dies beispielsweise bei einer transistorisierten Siliziumgleichrichter-Triggereinheit der Fall ist, so kann die schnelle Übersteuerungsschaltung 83 weggelassen werden.

Die Gatterausgangsimpulse auf der Leitung 82 werden ferner über Leitungen 86 und 87 einem momentan ansprechenden Netzwerk zugeführt, das von Kreisen gebildet wird, die eine doppelte Integration der Gatterausgangsimpulse bewirken. Wie in der US-Patentschrift 3173 772 erläutert, ergibt die doppelte Integration eines Funkensignals ein Signal, das die Energie der Funkenimpulse, ihre Anstiegsgeschwindigkeit und ihre Größe darstellt. Diese Eigenschaft ermöglicht die Ableitung eines Steuersignals, das den Betrieb von Entstaubern auf hohen Energiepegeln mit größerer Wirksamkeit ermöglicht.

Das momentan ansprechende Netzwerk führt an einem Gatterausgangssignal negativer Polarität eine doppelte Integration aus und leitet ein Signal dem Eingang eines Sleucrverstärkers 88 zu. Die Wirkung des Steucrverstärker-Ausgangssignals besteht in einer augenblicklichen Auslenkung in die positive Polarität und einer Rückkehr auf einer Flanke von 100 Millisekunden Dauer zu einer negativen Polarität, die dann, wenn die Einflüsse weiterer noch zu beschreibender Eingangssignale vernachlässigt werden, gleich dem Pegel vor dem Auftreten des negativen Gattersignals ist.

Betrachtet man das momentan ansprechende Netzwerk im einzelnen, so bildet ein Widerstand 89 einen Lastwidersland, der einen Teil des Entladungswcgcs für einen Kopplungskondcnsator 90 darstellt. Ein Widerstand 91 begrenzt den Impulsstrom und vollendet zusammen mit einer Diode 92 den Entladungsweg für den Kondensator 90. Der Widerstand 91 und ein Kondensator 93 bewirken die erste Integration des

Gatterausgangsimpulses, während eine Diode 94 und ein Kondensator 95 die zweite Integration durchführen. Dioden 96 und 97 sind Steuerdioden, und ein Widerstand 98 bildet den Alisgangswiderstand der Doppelintegrationsstufe.

Um die Arbeitsweise des momentan ansprechenden Netzwerks zu veranschaulichen, wird auf F i g. 8 Bezug genommen, deren Kurve C ein Inipulsdiagramm des Gatterausgangsimpulses auf der Leitung 87 am Eingang des doppelt integrierenden Netzwerks zeigt. Die Kurve D gibt das Signal an, das am Ausgang des Steuerverstärkers 88 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Eingangssignal auftritt, das von der Doppelintegrationsstufc aus dem Impuls gemäß der Kurve C erzeugt wird. Man erkennt die momentane negative Auslenkung und die darauffolgende allmähliche Anstiegsllanke. Diese Wirkung vermittelt eine momentane und sofortige Verkleinerung des Entstauber-Ausgangspegels durch Verminderung des Stroms, der einer in der Siliziumgleichrichter-Energiesteuerung 14 angeordneten Steuerwicklung 99 der Triggereinheit zugeführt wird. Die Energie wird dem Entstauber danach auf einer in F i g. 8 gezeigten raschen Flanke wieder zugeführt; diese Funktion wird im einzelnen weiter unten beschrieben.

Beim Betrieb des Entstaubers läßt sich optimale Wirksamkeit dadurch erzielen, daß an die Entstauberelektroden eine Spannung angelegt wird, die gerade unter dem Wert, bei dem Funkenbildung auftritt, d. h. unter der Schwellenspannung liegt. Es ist daher erwünscht, nach der Funkenbildung die Betriebsspannung des Entstaubers auf einen Pegel einzustellen, der etwas unter derjenigen Spannung liegt, bei der die Funken- oder Bogenbildung eingeleitet wuroe. In dem erfindungsgemäßen System läßt sich eine derartige Schwellenspannung bzw. ein derartiger Einstellpunkt automatisch durch die Arbeitsweise eines monostabilen Langzeitmultivibrators 110 erreichen.

Die Gatterausgangsimpulse auf der Leitung 86 werden dem Eingang des Multivibrators 110 zugeführt, der bei Beaufschlagung auf eine Ausgangsleitung ill einen Impuls negativer Polarität von 170 Millisekunden Dauer (vergleiche Fig. 8) erzeugt. Dieser negative Ausgangsimpuls des Multivibrators 110 wird über eine Leitung 112, einen Widerstand 113 und eine Diode 114 einem Speicherkondensator 115 zugeführt. Die an tiem Kondensator 115 auftretende Spannung wird nach oben durch eine Zenerdiode 116 begrenzt, die in Verbindung mit einem Widerstand 117 eine gewisse Entladungsimpedanz für den Kondensator 115 bildet. Die Spannung an dem Kondensator 115 tritt an einem Widerstand 118 und einem Potentiometer 119 auf. Die Spannung am Potentiometerabgriff 120 wird über eine Leitung 121 einer Steuersignal-Mischstufc 122a zugeführt.

Um den Betrieb der Analog-Rechnerschaltungen einzuleiten, wird ein Kondensator 122 über eine Diode 123 aufgeladen, der eine ansteigende Spannung erzeugt; diese Spannung wird über eine Leitung 124, den Schalter 125 - wenn dieser in der Automatik-Stellung liegt —, einen Leiter 126, ein Potentiometer 127 — das die Einstellung des maximalen Pegels für den Einstellwert gestattet — und eine Leitung 128 der Mischstufe 122a zugeführt. Eine Zenerdiode 129 begrenzt den Spannungsbelrag, der an dem Potentiometer 127 auftreten kann, um zu verhindern, daß der Mischstufe 122a zu hohe Signale zugeführt werden.

Soll der Schwellenwert oder Einstcüpunkl manuell eingestellt werden, so wird der Schalter 125 in die manuelle Stellung gebracht. Dies bewirkt, daß die

Leitung 126 über die Leitung 52 mit dem in F i g. 1 gezeigten Potentiometer 50 verbunden wird. Die Leitung 51 verbindet das Potentiometer 50 über einen Widerstand 130 mit einer Gleichspannung von -15 Volt. Der Einstellpunkt kann dann durch Betätigung des Potentiometers 50 manuell eingestellt werden.

Wird der Schalter 125 in die manuelle Stellung bewegt, so wird der Kondensator 115 über einen Widerstand 131 geerdet, und der Kondensator 122 für den Beginn der Anstiegsflanke wird über einen Widerstand 132 geerdet.

Das Entstauberstrom-Signal wird über eine Leitung 140 der Steuersignal-Misch.stufe 122.7 zugeführt, die dazu dient, die drei F.ingangssignale algebraisch zu addieren und ein resultierendes Ausgangssignal auf einer Leitung 141 zu erzeugen, die an den Eingang des Steuerverstärkers 88 angeschlossen ist. Das Entstauberstrom-Signal dient als Rückkopplungssignal und bewirkt in Verbindung mit dem Signal von dem Kondensator 115 eine Verringerung des Ausgangssignals auf der Leitung 141, das sonst durch das Signal aus dem Kondensator 122 oder von dem Potentiometer 50 bestimmt würde. Mit anderen Worten wird der von dem Steuerverstärker 88 erzeugte Steuerstrom (Milliampere) durch Signale mit Abschaltpolarität von dem Kondensator 115 und der Leitung 140 reduziert, die denjenigen Signalen entgegenwirken, die von dem Kondensator 122 oder dem manuellen Potentiometer 50 erzeugt werden.

Tritt in dem Entstauber 20 nur leichte Funkenbildung auf. so kann es sein, daß die Nullauslenkungen der Spannung Vp nicht ausreichen, um Impulse zum Öffnen des Gatters 77 zu erzeugen. Dennoch ist es wichtig, eine derartige leichte Funkenbildung zu erkennen und die Spannung an den Entstauberelektrodcn durch Verminderung der dem Entstauber zugeführten Energie abzusenken. Zur Durchführung dieser Funktion umfaßt ein hochempfindlicher Funkendetektor eine Differenzierstufc 145, die den Enlstauberstrom darstellende Signale von der Leitung 23 über eine Leitung 146 empfängt. Sind die durch den Entstauber fließenden Stromsignale stabil, wie dies in der Kurve R der F i g. 8 während der Zeitperiode 1 gezeigt ist, so erzeugt die Differenzierstufe 145 auf einer Leitung 147 keinen Ausgangsimpuls. Ein Funken in dem Entstauber, der einen rasch ansteigenden Stromimpuls verursacht, erzeugt jedoch an der Differenzierslufe 145 einen Ausgangsimpuls, der einen monostabilen Multivibrator 148 aktiviert. Der sich ergebende negative Ausgangsimpuls von 16 Millisekunden Dauer auf einer Ausgangsleilung 149 wird über eine Diode 150 und einen Widerstand 151 dem Eingang des Sleuerverstärkers 88 zugeführt, wodurch der der Steuerwicklung 99 zugeführte negative Strom während einer Periode reduziert wird. Dadurch werden die Siliziumgleichrichter gegenphasig geschaltet und vermindern die dem Entstauber zugeführte Energie.

Der negative Ausgangsimpuls auf der Leitung 149 wird ferner über eine Leitung 152 dem monostabilen Langzeit-Multivibrator 110 zugeführt. Der sich ergebende negative Impuls von 170 Millisekunden Dauer liegt über die Leitung 112 an dem Speicherkondensator 115, der, wie oben beschrieben, den Schwellen- oder Einstellpegcl des Entstauber.¹» 20 absenkt.

Tritt zwischen den I lochspannungselementcn innerhalb des Entstauben und Erde ein Kurzschlußzustand auf, so bewirkt ein Kurzsehluß-Alarmsystem, daß die Energie an dem Entstauber 20 abgeschaltet wird. Ein

solcher Kurzschlußzustand wird dadurch ermittelt, daß liie Größe der Primürspannung VVdes Hochspannungsiransformators und die Größe des Entstauberstronis überwacht und ausgewertet werden. Eine in diese Analogschaltungcn einprogrammierte Kurzschlußbe- ■"> dingung bedeutet, daß die Primärspannung Vp niedrig ist, beispielsweise 2 bis 40 Volt effektiv beträgt, und daß de- Entstauberstroni größer oder gleich 5% des maximalen Entstauberslroms ist, sofern nicht der monostabile Multivibrator 110 betätigt worden ist. Die Funktion der Schaltung wird in Verbindung mit der nachfolgenden detaillierten Beschreibung leicht zu verstehen sein.

Ein über die Leitungen 42 und 43 gespeister Transformator 155 dient dazu, die Hochspannung r> herunter zu transformieren und die Alarmschaltung von dem Energickreis zu trennen. Parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 155 liegt eine Gleichrichterbrücke 156, und ein Kondensator 157 dient dazu, hohe Frequenzen zum Schutz der Gleichrichterbrücke >o abzuleiten. Zur Strombegrenzung dient ein Widerstand 158, und ein Kondensator 159 wirkt als Filter. Widerstände 160 und 161 dienen als Vorbelastungswiderstand und als Spannungsteiler. Die an dem Widerstand 161 möglicherweise auftretende Höchst- >■> spannung wird durch eine Zenerdiode 162 auf 10 Volt begrenzt. Ein Widerstand 163 bildet einen Eingangswiderstand für einen Verstärker 164. Ein von einem Widerstand 165, der an +15 Volt liegt, sowie einem Potentiometer 166 gebildeter Spannungsteiler formt so zusammen mit dem Eingangswiderstand 163 eine Spannungsquelle. Ein Rückkopplungskondensator 167 vermittelt für den Verstärker 164 eine Kennlinie mit unendlicher Verstärkung sowie mit glattem Übergang zwischen dem einen Sättigungszustand und dem ι-ί anderen. Ein Lastwiderstand wird von einem Wider stand 168 gebildet.

Ähnlich der soeben beschriebenen Spannungs-Überwachungsschaltung ist eine Strom-Überwachungsschallung. Dabei ist ein Eingangswiderstand 170, der über -111 eine Leitung 171 und die Leitung 140 mit dem Widerstand 22 verbunden isi, einem Spannungssignal unterworfen, das die Größe des Entstauberstroms darstellt. Ein Widerstand 172, der an -15 Volt angeschlossen ist, ein Potentiometer 173 und ein ·)> Widerstand 174 wirken als Verschiebungsspannungsquelle. Ein Rückkopplungskondensator 175 vermittelt für den Verstärker 176 eine Kennlinie mit unendlicher Verstärkung und glattem Übergang zwischen dem einen Süttigungszustand und dem anderen. Ein Widerstand 177 wirkt als Lastwiderstand fürden Verstärker 176.

Über Widerstände 178, 179 und eine Diode 180 wird ein Teil des negativen Impulses von 170 Millisekunden Dauer auf der Ausgangsleitung 111 des monostubilen Langzeit-Multivibrators 110 auf ein Differenziernet?:- vi werk übertragen, das von einem Kondensator 181 und einem Widerstand 182 gebildet wird. Durch Zuführen dieses Signals an den Verstärker 176 wird ein Entstauberstrom simuliert, der größer ist als 5% des maximalen Entstauberstroms. Diese Simulation tritt wi dann auf, wenn infolge eines Entstauber-Kurzschlusses bei sehr niedrigen Werten des Entstauberstroms ein Multivibratorinipuls von 170 Millisekunden erzeugt wird. Als Eingangswiderstand des Verstärkers 176 dient dabei ein Widerstand 183, um Enlslauberströme von b^r> über 5% zu simulieren.

Die Spannungs-Überwachiingsschaltung und die Strom-Übcrwaehungssehaltiing führen zusammen eine Spannungs- und Strom-Vergleichsfunktion aus. Die Ausgangssignale der Verstärker 176 und 164 werden Dioden 184 bzw. 185 zugeführt, so daß das Realis YR abgeworfen wird, wenn beide Eingangssignale dieser Dioden negative Polarität haben. Wird das Signal zwischen den Verstärkern 164 und 176 umgeschaltet, so wirkt eine Diode 186 als frei laufende Diode für das Relais YR.

Das Relais YR ist normalerweise beim Betrieb des Entstaubers erregt, so daß der Relaiskontakt YR1 (vergleiche Fig. I) offen ist. Bei Abschalten des Relais YR schließt der Kontakt YR 1, so daß Strom zwischen den Leitungen 38 und 39 fließt, was — wie sich aus F i g. I klar ergibt — bewirkt, daß das erste Steuerrelais \CR und das Hauptrelais MR ansprechen und die Relaiskontakte MR 1 und MR 2 geöffnet werden, so daß die Energie von dem Entstauber 20 weggenommen wird.

Zur näheren Erläuterung der Siliziumgleichrichter-Encrgiesteuerung 14 zeigt F i g. 5 ein typisches Netzwerk, das sich in dem hier offenbarten Entstauber-Energiesteuerungssystem verwenden läßt. In der Leitung 12 liegt in Parallelschaltung ein Paar von entgegengesetzt gerichteten Thyristoren 200' und 201', die allgemein als steuerbare Siliziumgleichrichter bezeichnet werden. Bei diesen Thyristoren kann es sich beispielsweise um solche irit Spitzenspannungen von über 1200 Volt in Durchlaß- und in Sperrichtung, mittleren Strömen in der Größenordnung von 175 Ampere und Halteströmen in der Größenordnung von 30 Milliampere handeln. Zwischen den Leitungen 12 und 16 liegt ein Haltestromwiderstand 202', der einen Strom durch die Thyristoren leitet, der etwas größer ist als ihr Haltestrom.

Die in der Leitung 12 zwischen den Thyristoren 200' und 201' vorgesehene Drossel 15 sowie die Primärwicklung des Transformators 13 ergeben in üblicher Weise eine Mindest-Kreisimpedanz bei Funkenbildung oder Kruzschlüssen in dem Entstauber. Die Drossel vermittelt ferner einen Glättungseffekt in dem der Primärwicklung des Hochspannungstransformators zugeführten Spannungs- und Stromverlauf und erzwingt zusätzlich eine sichere Begrenzung der Stromänderungsgeschwindigkeit.

Parallel zu den Thyristoren 200' und 20Γ liegt ein Gleichrichter-Schutzkreis 203'. Dieser Schutzkreis umfaßt ein Halbleiterelement (Thyreklor) 204, der eine an den Siliziumgleichrichtern möglicherweise auftretende absolute Höchstspannung bestimmt. Das Halbleiterelement 204, eine unpolarisierte Einrichtung, zieht Strom aus der Energiequelle 10 über die Drossel 15, wenn die Spannung an der Thyristor-Energiesteuerung zu groß wird.

In dem Schutzkreis ist ferner ein Widerstand 205 zur Aufladung eines Kondensators 206 über Dioden 209 und 210 sowie ein Widerstand 207 zur Aufladung eines Kondensators 208 über Dioden 211 und 212 vorgesehen. Entladungswegc für die Kondensatoren 206 und 208 werden durch Widerstände 213 bzw. 214 gebildet. Widerstände 215 und 216 besorgen eine gleichmäßige Spannungsverteilung an den Dioden 209 und 210, während Widerstände 217 und 218 gleiche Spannungsverteilung an den Dioden 211 und 212 bewirken. Hochspannungs-Ableitkondensatorcn 219,220,221 und 222 schützen die Dioden 209, 210, 211 und 212 gegen hochfrequente Spannungen. Zu beachten ist, daß die Werte der Schaltungselemente in dem Gleichrichter-Schulzkrcis so ausgewählt sind, daß bei den verwendeten Bereichen der Induktanzen eine hohe Resonanzfre-

quenz und möglichst geringe Güte erzielt werden, um sicherzustellen, daß keine Schwingungen auftreten. Dahei liegt die Güte /wischen 5 und 10 und die Resonanzfrequenz zwischen 4.5 und 2 kHz.

Line Siliziumgleichrichtcr-Triggercinhcit 225 liefert Gatterinipulse mit richtiger Phase über eine Leitung 226 an der. Thyristor 200' und über eine Leitung 227 an den Thyristor 201'. Die bei dem erfindungsgemäßen Ertstauber-Energiesystem verwendete Triggercinheit kann von herkömmlicher Bauart sein und einen Magnetverstärker mit zugehörigen Schaltkreisen umfassen, um rasch ansteigende Impulse zu liefern, die in der Phase so liegen, daß Gleichrichter-Stromleitungswinke! von 0 bis 180" bei Steuerströmen von beispielsweise 0 bis 5 Milliampere auf den zu der Steuerwicklung 99 (Fig. 5) führenden Leitungen 44;i. 44b erzeugt werden. Die Leitungen 46 und 46;) versorgen die Triggereinheit 225 mit Energie. Die Leitungen 45;; und 455 von der Übersteuerungsschaltung 83 speisen die Wicklung 84 des Magnetverstärkers in der Triggereinheil mit einem starken Steuerstrom, um die Gleichrichter rasch abzuschalten.

Um eine Verstärkungssteuerung für die Gleichrichterkreise zu erzielen, wird die Ausgangsspannung direkt auf einen Abwärtstransformator 230 gegeben, der Amperewindungen für die Verstärkungsrückkopplung auf die Triggereinheit liefert. Mit der Sekundärwicklung des Transformators 230 ist eine Gleichrichterbrückc 231 über einen Strombegrenzerwiderstand 232 verbunden. Der Transformator 230 ist mit seiner einen Seite über eine Leitung 14a an die Energieleitung 16 und mit seiner anderen Seite über die Leitung 146 an die Energieleitung 12 angeschlossen. Ein parallel zum Ausgang der Brücke 231 geschalteter Stromteilerwiderstand 233 liegt parallel zu einem Potentiometer 234. Durch Einstellen des Potentiometers wird die Verstärkung verändert, indem der Betrag der Rückkopplung auf die Triggereinheit über eine Leitung 235 und einen Widerstand 236 geregelt wird. An der Verstärkungswicklung wird ein Mindestwiderstand durch den Wert des Widerstandes 236 eingestellt.

Dadurch, daß die Thyristoren 200' und 201' leitend gemacht werden, spricht die Gleichrichtereinheit 225 auf die Summe des Steuerstroms (Steuer-Amperewindungen), des von einer internen Vorspannungsquelle erzeugten Stroms (Vorspannungs-Amperewindungen) und des Verstärkungsstroms (Verstärkungs-Amperewindungen) an. Die Steuer-Amperewindungen werden von einem Gleichstrom 0 bis 5 Milliampere abgeleitet, der von dem Steuerverstärker 88 (Fig. 2) auf die Leitungen 44λ und 44b gegeben wird. Wie dargelegt, wird der Steuerstrom verändert, um den Arbeitspegel des Entstaubers einzustellen.

Es ist zu beachten, daß die Verstärkungs-Amperewindungen eine direkte Funktion der Ausgangsspannung der Siliziumgleichrichter-Energiesteuerung ist. Durch Verstellen des Potentiometers 234 zur Einstellung der Größe der abzuziehenden Amperewindungen läßt sich eine Vielzahl von Verstärkungskurven erzielen.

Um die Analog-Rechnerschaltungen und das gesamte Entstauber-Energiesteuersystem klarer zu verstehen, wird zur Beschreibung der Arbeitsweise des Systems auf F i g. 2 und 3 sowie auf die Impulsdiagrammc der F i g. 8 und 9 Bezug genommen. Um den Betrieb des Entstaubers 20 einzuleiten, wird der Startschaller 32 gedrückt, wodurch — wie oben in Verbindung mit Fig. 1 erläutert — das Hauptrelais MR beaufschlagt und Energie an die Anaiog-Rechncrsclmiluiigcn 29

sowie die Thynstor-Eneigiestcuerung 14 gelegt wird Befindet sich der Schaller 125. wie gezeigt, in dei Automatik-Stellung, so nimmt die dem Entstauber zugeführte Energie gemäß der sich an dem Kondensator 122 aufbauenden Spannung automalisch zu. Diese ansteigende Spannung wird der Steuersignal-Misehsuifc 122;i zugeführt, wo sie mit dem Rückkopplungssignal des Entstauberstroms auf der Leitung 140 (d. h., der Spannung am Widerstand 22) algebraisch summiert wird. Das sich ergebende Signal am Ausgang der Mischstufe wird über die Leitung 141 dem Stcuerverstärker 88 zugeführt, was bewirkt, daß ein Steuerstrom durch die Steuerwicklung 99 in der Thyrislor-Triggcrschaltung fließt. |e nach dem Energicpcgel, bei dem der Entstauber 20 am wirksamsten arbeitet, und der auf die noch zu beschreibende Art und Weise erreicht wird, schaltet ein Steuerstrom von beispeilswcise bis zu 5 Milliampere die Thyristoren 200' und 201' über einen bestimmten Winkelbetrag auf Phase, wobei der Winkelbetrag der aus der Wechsclspannungsquellc 10 in den Entstauber 20 einzuspeisenden Energiemenge entspricht.

Wird manueller betrieb gewünscht, so wird der Schalter 125 in seine manuelle Stellung gelegt, und das Potentiometer 50 wird allmählich verstellt, um die der Mischstufe 122<-i zugeführle Spannung zu erhöhen. Die übrigen Kreise arbeiten in der gleichen Weise, wie sie im Zusammenhang mit der automalischen Steuerung beschrieben wurde.

Während des stetigen Betriebes des Entstauber-Energiesteuersystems, wie er während der Periode 1 des kombinierten Signalverlaufs R in I-ig.8 gezeigt ist, haben der Detektor zur Erkennung momentaner Nullspannungen, das Gatter 77, der hochempfindliche Funkendetektor, der monostabile Multivibrator 110 und die Kurzschluß-Alarmstufe keinen Einfluß auf die Energiesteuerung.

Nimmt die dem Entstauber 20 zugeführte Energie zu und steigt die Spannung an den Entstaubcrclcktrodcp, so wird ein Punkt erreicht, bei dem innerhalb des Entstaubers ein Funke auftritt. Unter Bezugnahme auf die Kurven in F i g. 9 zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des Systems bei Auftreten eines Funkens ist festzustellen, daß Entstauber-Stromimpulse E, die durch die Spannung am Widerstand 22 dargestellt werden, regelmäßig auftreten, bis in dem Emstauber ein Funken F auftritt. Die Steuerfunktion des Systems bewirk! dann, daß der Entstauberstrom auf einen durch den Impuls Cangegebenen Wert absinkt.

Die Primärspannung V/> am Transformator 13 ist in der Kurve H dargestellt. Zu beachten sind die regelmäßigen Null-Durchgänge die gemäß der Gleichrichtung durch die Brücke 64 Null-Auslenkungen der oszillierenden Spannung erzeugen. Bei jeder Null-Auslenkung erzeugt der Detektor zur Erkennung momentaner Null-Spannungen einen Bezugsimpuls von einer Millisekunde Dauer und negativer Polarität, der durch den Inverter 75 in positive Polarität verwandelt wird und den positiven Impuls K ergibt. Ebenso resultiert ein Funken in dem Entstauber in einer Null-Auslenkung J der Primärspannung V/·, und der Detektor reagiert durch Erzeugung eines weiteren Impulses L. Während die Null-Durchgänge, K und L dem Gatter 77 zugeführt werden und dieses in den Durchlaß-Ziistand versetzen, werden gleichzeitig Impulse M für stabilen Zustand, die durch die Klemm- und Filtcrschaltung 80 von der Spannung an dem Entstauber-Stromwiderstand 22 iiügeic'iiei weiden. <}(:\' Gatici'ciiigiiiigsloilung 81 /ugc-

führt. Normalerweise werden die Impulse K und Mdem Gatter 77 phasenverselzt zugeführt, so daß infolgedessen kein Gatterausgangssignal erzeugt wird. Bei Auftreten eines Funkens vird jedoch, wie oben erläutert, ein Impuls L erzeugt, und ein den Entstauber- ^r> stromfluß angebendes Signal N fällt mit dem Impuls L zusammen und bewirkt, daß mindestens ein Teil des Impulses N durch das Gatter 77 durchgeschaltet wird. Infolgedessen tritt ein Gatterausgangsimpuls O auf, dessen Größe und Form von den Eigenschaften des in infolge des Funkens oder Lichtbogens fließenden Entstauberstroms abhängen. Beispielsweise führt ein starker Stromfunken oft zu einer Störung und einem Weiterschwingen, was mehrere Null-Auslenkungen und ein größeres Galterausgangssignal zur Folge hat. Die \^r, schnelle Übersteuerungsschaltung 83 spricht auf den Gatterausgangsimpuls O an, indem sie in die Wicklung 84 der Triggereinheit einen starken Abschaltstrom schickt, der die Thyristoren in ihrer Phase zurückversetzt und sofort den Stromfluß durch den Entstauber reduziert, wie dies durch die zusammengesetzte Kurve Rm Fig. 8dargestellt ist.

Im Falle eines Kurzschlusses, beispielsweise eines Fehlers in den Hauptstromzuleitungen, der bewirkt, daß der Entstauberstrom gegenüber der Entstauberspan- 2^ri nung um 90° nacheilt, fallen die Bezugsimpulse K und der Entstauberstrom M (Fig. 9) zusammen, so daß Gattcrausgangssignale erzeugt werden.

Das Funkensignal F (Fig.9) wird ferner dem hochempfindlichen Funkendetektor zugeführt und von jo der Differenzierstufe 145 differenziert, die dem monostabilen Multivibrator 148 einen Einschaltimpuls zuführt. Der sich ergebende negative Impuls P von 16 Millisekunden Dauer (F i g. 9) wird über die Leitung 149 dem Stcuerverstärker 88 zugeführt, der den Stromfluß durch die Steuerwicklung 99 reduziert. Das Auftreten eines Funkens führt also zu einer Verminderung der dem Entstauber 20 zugeführten Energie, selbst wenn der Funken so schwach ist, daß er keine wahrnehmbare Null-Auslenkung der Primärspannung Vp und kein Ausgangssignal von dem Gatter 77 hervorruft.

Der Gatterausgangsimpuls C (F ig. 8) wird ferner über die Leitungen 86 und 87 dem von dem Doppelintegrator gebildeten momentan ansprechenden Netzwerk zugeführt. Die Parameter des Funkenimpul- 4^r! ses bestimmen das in F i g. 8 gezeigte Ausgangssignal D des Doppelintegrators, das dem Steuerverstärker zugeführt wird. Dies bewirkt eine rasche Verkleinerung des durch die Steuerwicklung 99 fließenden Stromes, wodurch der in der Kurve R gezeigte Entstauberstrom verkleinert wird. War der Funke nicht sehr stark und nicht so stark wie beispielsweise ein Lichtbogen, der — wie im folgenden erläutert — das System abschaltet, so erfolgt eine rasche jedoch nicht momentane Wiederzuführung der Energie an den Entstauber durch den durch die Wicklung 99 fließenden Strom. Als Teil der Reaktion des doppelt integrierenden Netzwerks wird also die Energie dem Entstauber auf der am besten in F i g. 8 gezeigten Flanke von 100 Millisekunden rasch wieder zugeführt. ta

Untersucht man die Impulsdiagrammc genauer, so stellt man fest, d;iß der Entstauberstrom während einer Periode 2 im Anschluß an einen Funkenimpuls I, der die Periode 1 (sielige Arbeitsweise) beendet, rasch auf 0 reduziert. Während der Zeitperiode 3 vermittelt die μ doppelt integrierende Schaltung eine Wiederzuführung der Leistung gemäß einer rasch ansteigenden Flanke.

Spannungspegel ist gleich dem Betriebspegel vor den Funken weniger einer zusätzlichen Verminderung, dii auf einer in dem Kondensator 115 auf Grund de Arbeitsweise des monostabilen Multivibrators 111 gespeicherten Ladung beruht. Wie oben erläutert, win der negative Impuls von 170 Millisekunden den Kondensator 115 über die Leitung 112 zugefüht t.

Während der in F i g. 8 gezeigten Periode 4 steigt de Entstauberstrom allmählich infolge der Entladung de Kondensators 115. Dies führt zu einem Ausgangssigna von der Steuersignal-Mischstufe 122a, das bewirkt, dal der Steuerverstärker 88 den Strom durch die Steuer wicklung 99 längs einer langsam ansteigenden Flanki erhöht. Dieser langsame Anstieg des Energiepegels de Entstaubers dauert so lange an, bis ein neue Funkenpegel erreicht wird und der gesamte Prozeß siel dann wiederholt.

Wie oben erläutert, ist der Funken in dem Entstaube in gewissen Fällen so schwach, daß die Nullauslenkun gen in der Primärspannung Vp nicht ausreichen, un Impulse von dem Detektor zur Erkennung momentane Spannungen hervorzurufen, die das Gatter 77 öffnei und daher Ausgangsimpulse an das momentan anspre chende Netzwerk und die Übersteuerungsschaltung 8; senden würden. In solchen Fällen wirkt der hochemp findliche Funkendetektor so, daß ein negativer Impul von 16 Millisekunden direkt dem Steuerverstärker 81 zugeführt wird, der den Strompegel in der Steuerwick lung 99 vermindert und dadurch die dem Entstaube zugeführte Energie vermindert. Zusätzlich schaltet de negative Impuls von 16 Millisekunden Dauer dei monostabilen Multivibrator 110 ein, der den Kondensa tor 115 für den oben angegebenen Zweck auflädt.

Tritt in dem Entstauber ein Kurzschluß auf, so ist e zweckmäßig, die Energie vollständig von dem Systen zu entfernen, indem das Hauptrelais MR beaufschlag und die Hauptrelaiskontakte MR 1 und MR2 (Fig. 1 geöffnet werden. Um diese Funktior auszuführer werden die Größe der Spannung an der Primärwicklunj des Hochspannungstransformators 13 und der Entstau berstrom von der Kurzschluß-Alarmstufe überwach und ausgewertet. Während eines Kurzschlußzustands is also die Primärspannung ganz gering, beispielsweisi zwischen 2 und 40 Volt effektiv, und der Entstauber strom ist größer oder gleich 5% des maximalei Entstauberstroms, falls nicht der monostabile Multivi brator 110 betätigt worden ist.

Die Erkennung eines Kurzschlusses wird durch dii Analog-Rechnerschaltungen vermittelt, indem Werti von Spannungs- und Stromkombinationen bestimm werden, die auf keinen Fall einen Kurzschluß darstelle: können, und indem diese Werte in die Kurzschluß Alarmstufe einprogrammiert und sämtliche andere: Kombinationen der Primärspannung Vp und de Entstauberstrcms als Anzeigen einer Kurzschlußbedin gung definiert werden. Im folgenden ist eine Tabelle de logischen Funktion der Schaltungen angegeben.

Tabelle

1 mil in. C Oi 1 U iv. 1 itC muiaIiikIIC

Vp	Entstauber	Multivibrator-	Alarn
	strom	Impuls von
		170 Millisekunden
< 100	<5%	Nein	Nein
< 100	<5%	la	Ia
<100	>5%	Nein	Ja
<100	> 5%	la	Nein

ί7

Fortsetzung

Enlslaubeislrom

Mullivibraloi-

liiipuls von

170 Millisekunden

Alarm

>100 >100 >100 >100

Nein Ja

Nein Nein Nein Nein

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß die Kurzschluß-Alarmstufe gemäß der Tabelle arbeitet. Sind also die Eingänge der Dioden 184, 185 von den Verstärkern 176 und 164 beide negativ, so fällt das Relais YR ab, und der Kontakt YR 1 schließt. Wie oben erläutert, führt dies zu einer Erregung des Hauptrelais MR. dessen Kontakte MR 1 und MR 2 öffnen.

In Verbindung mit der Betriebsweise des Kurzschluß-Alarmsystems soll daran erinnert werden, daß der negative Impuls von 170 Millisekunden Dauer aus dem monostabilen Multivibrator 110 einen Entstauberstrom simuliert, der größer ist als 5% des Höchststroms, falls ein Kurzschluß bei einem sehr niedrigen Wert des Entstauberstroms auftritt. Ein derartiger niedriger Wert würde nicht ausreichen, den Verstärker 176 über die Leitung 140,171 und den Widerstand 170 zu betätigen. Der hochempfindliche Funkendetektor vermag jedoch solche Kurzschlüsse selbst bei kleinen Entstauberströmen zu erkennen und den monostabilen Langzeit-Muliivibrator UO zu betätigen. Dabei ist zu beachten, daß auch ein Fehler in den Hauptstromleitungen selbst bei einem sehr niedrigen Entstauberstrom, der unter 5% des Höchststroms liegt, bewirkt, daß der Entstauberstrom gegenüber der Entstauberspannung um 90°

nacheilt. Wie man an Hand der Kurven der Fig. 9 erkennt, bewirkt ein solches Nacheilen des Entstauberstroms gegenüber der Primärspannung um 90^r unabhängig davon, wie klein der Strom ist, ein Zusammenfal- ·-, len der Bezugsimpulse K und der Stromimpulse M, was zu einem Gatterausgangssignal führt; dieses Signal betätigt den Multivibrator 110, der einen Entstauberstrom über 5% des Höchststroms simuliert.
Gemäß der obigen Beschreibung arbeitel das

in erfindungsgemäße System mit einer Thyristor-Energiesteuerung zur Regelung der dem Entstauber 20 zugeführten Energie; statt dessen können die analogen Rechnerschaltungen und die übrigen Schaltkreise auch mit einer Energiesteuerung mit sättigbarer Drossel verwendet werden. Gemäß Fig. 6, in der gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugsziffern versehen worden sind, ist in die Energieleitung 12 zwischen die Energiequelle 10 und den Hochspannungstransformator 13 eine sättigbare Drossel 300 eingeschaltet. Eine Steuerwicklung 301 in der Drossel 300 wird mit Strom aus einem Leistungsverstärker 302 gespeist. Die Steuerleitungen 44.7 und 44b von dem Steuerverstärker 88 in den Analog-Rechnerschaltungen 29 führen einen Gleichstrom von 0 bis 5 Milliampere

2^r, dem Leistungsverstärker zu. Wechselstrom wird dem Leistungsverstärker über Leitungen 303 und 304 zugeführt, die an die Leitungen 28 bzw. 33 angeschlossen sind.

Beim Betrieb arbeiten die Analog-Rechnerschaltun-

jo gen ebenso wie es in Verbindung mit der Thyristor-Steuerung beschrieben wurde mit Ausnahme der Tatsache, daß die schnelle Schaltung 83 weggelassen werden kann. Die Kurzschluß-Alarmstufe arbeitet genausogut mit einer Steuerschaltung mit sättigbarer Drossel.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. System zur Steuerung der Wechselstromleitung, die einem Hochspannungstransformator zur Spei- ■-> sung eines elektrischen Entstaubers über eine Gleichrichtereinrichtung zugeführt wird, mit Einrichtungen zur Erzeugung von der dem Transformator zugeführten Spannung und dem Entstauberstrom entsprechenden Größen, die einer Gaiterstufe in zugeführt werden, deren Ausgang an eine Einrichtung zur Verminderung der dem Transformator zugeführten Leistung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer der Spannung cm Transformator r>

(13) entsprechenden Größe eine Detektorschaltung (60 ... 74) umfaßt, die momentanen Null-Durchgängen der Spannung entsprechende Bezugsimpulse abgibt, daß die Einrichtung zur Erzeugung einer dem Entstauberstrom entsprechenden Größe eine Klemmschaltung (80) umfaßt, die die Vorder- und Rückflanken des Stromsignals unterdrückt, und daß die Gatterstufe eine UND-Gatterstufe (77) ist, deren beide Eingänge (76, 81) mit der Detektorschaltung bzw. mit der Klemmschaltung verbunden sind und >ϊ deren Ausgang (Leitung 82) an die Einrichtung (14) zur Verminderung der dem Transformator (13) zugeführten Leistung nur dann ein Steuersignal abgibt, wenn infolge Funken- oder Lichtbogenbildung in dem Entstauber die Spannungs-Bezugsim- so pulse mit dem Entstauberstrom-Signalen zeitlich zusammenfallen.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (14) zur Verminderung der dem Transformator (13) zugeführten Leistung eine r> Einrichtung (91, 93, 94, 95) zur Doppelintegrierung des Steuersignals umfaßt.

3. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (88, 115, \22a) zur Erhöhung der dem Transformator (13) zugeführten Leistung im Anschluß an eine Leistungsverminderung.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung(88,115, \22a)zw Erhöhung der Leistung während einer einleitenden Periode unmittelbar im Anschluß an die Funken- oder -r> Lichtbogenbildung, die die Leistungsverminderung verursacht hat, die dem Entstauber zugeführte Leistung rasch und im Anschluß an diese Periode langsamer erhöht.

5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch jo einen hochempfindlichen Funkendetektor, der auf die eine Funken- oder Lichtbogenbildung darstellenden Entstauberstrom-Signale anspricht und die Einrichtung (14) zur Verminderung der dem Transformator (13) zugeführten Leistung ansteuert.

6. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor dem Transformator (13) eingeschaltete, sättigbare Induktivität (300), mit der die Einrichtung (302) zur Verminderung der dem Transformator (13) zugeführten Leistung gekoppelt ist.

7. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Thyristoren (200', 201') zur Zuführung von Leistung an den Transformator (13), wobei die Einrichtung

(14) zur Leistungsverminderung eine Triggereinheit (225) zur Aussteuerung der Thyristoren bei bestimmten Phasenwinkeln und damit zur Steuerung der dem Transformator (13) zugefühiieii Leistung sowie eine Einrichtung zur Zuführung eines Steuerstroms an die Triggereinheit zur Vor- oder Rückverlegung der Phasenwinkel für die Thyristoraussleuerung und damit zur Erhöhung bzw. Verminderung der dem Transformalor(13) zugeführten Leistung umfaßt.

8. System nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine weitere Einrichtung zur Änderung des der Triggereinheit (225) zugeführten Steuerstroms zur Vorverlegung der Phasenwinkel für die Thyristoraussteuerung und damit zur Erhöhung der dem Transformator (13) im Anschluß an eine Leistungsverminderung zugeführten Leistung.

9. System nach Anspruch I, gekennzeichnet durch eine Spannungs-Überwachungsstufe (155, 161, 164), die ein Ausgangssignal erzeugt, wenn die dem Transformator (13) /ugeführte Spannung unter einen bestimmten Wert sinkt, eine Stromüberwachungsstufe (170, 176), die ein Ausgungssignal erzeugt, wenn der Entstauberstrom über einen bestimmten Wert ansteigt, sowie eine auf die Ausgangssignale der Spannungs- und Stromüberwachungsstufen ansprechende Einrichtung (YR, MR), die die dem Transformator (13) zugeführte Leistung bei Auftreten eines Kurzschlusses unterbricht.

10. System nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Alarmkreis (2C7?, 40,41,42), der von der genannten Einrichtung (YR, MR) aktiviert wird, wenn ein Kurzschluß auftritt.

11. System nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (110), die einen Entstauberstrom oberhalb des bestimmten Wertes simuliert, wenn in dem Entstauber ein Kurzschluß bei verhältnismäßig niedrigem Energiepegel auftritt, wobei die auf die Ausgangssignale der Spannungsund der Stromüberwachungsstufen ansprechende Einrichtung (YR, MR) auch auf das Ausgangssignal der Simuliereinrichtung anspricht und einen Alarmkreis (2CR. 40, 41, 42) bei Auftreten eines Kurzschlusses aktiviert.

12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (110) eine Einrichtung zur Erzeugung von Impulsen bei Kurzschlußzuständen in dem Entstauber, die bewirken, daß der Entstauberstrom der Spannung an dem Hochspannungstransformator (13) um 90° nacheilt sowie eine Schaltung umfaßt, die auf diese Impjlse anspricht und den Entstauberstrom simulierende Ausgangssignale Ausgangssignale erzeugt.