DE717831C - Arrangement for disconnection or short-circuit current limitation in converter conversion devices - Google Patents

Description

Anordnung zur Abschaltung bzw. Kurzschlußstrombegrenzung bei Stromrichterumformungseinrichtungen Das Abschalten von Stromrichtern im halle von Kurzschlüssen in einem Netz kann bekanntlich durch die Gittersteuerung praktisch trägheitslos erfolgen. Nachteilig macht sich hierbei bemerkbar, @daß infolge dieser großen Geschwindigkeit, mit der die Abschaltung erfolgt, die Streckenschalter eingeschaltet bleiben. Bei Wiederinbetriebnahme des Stromrichters würde derselbe dann wieder auf den noch nicht abgeschalteten Kurzschluß arbeiten und sofort wieder abschalten, ohne daß nun dieses Mal der Streckenschalter gefallen wäre. Bekanntlich ist es nun notwendig, die-Stromrichteranordnung nicht sofort auszuschalten, sondern mittels der Gitterstetterung die Spannung nur so weit zu erniedrigen, daß durch die verkleinerte Anstiegsgeschwindigkeit des Kurzschlußstromes gefahrlos dem Schalter (die zum Abschalten notwendige Zeit zur Verfügung gesteilt werden kann. Die hierfür bekanntgewordenen verschiedenen Schaltungen sind bisher jedoch nicht in der Lage, für größere Einheiten diese Bedingungen einwandfrei durchzuführen. Entweder arbeiten diese Schaltungen mit einer sinusförmigen oder einer. Gleichstromgittersteuerspannung und sind daher wegen des schrägen Anstieges der Steuerspannung (schleifende Schnitte zwischen Gittersteuerspannung und Ziindkennlinie der betreffenden Entladungsstrecke) für eine einwandfreie und, zeitlich gesehen, eindeutige Zündung der Großstromrichter nicht geeignet, oder aber die Anordnungen arbeiten mit einer Phasenverschiehung h7-w. Phasenverlagerung der Gitterwechselspannung. Die Verschiebung der Phasenlage der Gitterspannung aber ist mit den bisher angegebenen Mitteln nicht so rasch i zu erreichen, wie es für die Erfüllung der vorliegenden Aufgabe unbedingt erforderlich ist. Die,die Verschiebung der im allgemeinen rechteckförinigen Steuerspannung bewirkende Gleichstrommagnetisierung der Gittertransformatoren durchsetzt beiden bekannten Anordnungen auch die Wicklungen der sie erregenden Wechselspannung, so daß stets eine Dämpfung des Regelvorganges, d. h. eineVerzögerung der Phasenverschiebung der Span-, nung auftritt. Andererseits durchsetzt auch der Wechselstromfluß die Wicklungen der Gleichstromerregung und verursacht auch hier eine Dämpfung des Vorganges.Arrangement for disconnection or short-circuit current limitation in converter converting devices It is well known that converters can be switched off in the event of short circuits in a network be done practically inertia by the grid control. Detrimental makes itself Here it is noticeable that as a result of this great speed with which the shutdown takes place, the section switches remain switched on. When the The converter would then reactivate the short circuit that has not yet been switched off work and switch off again immediately, without the route switch this time would have fallen. As is known, it is now necessary not to use the converter arrangement switch off immediately, but rather the voltage only so far by means of the grid support to lower that by the reduced rate of rise of the short-circuit current safely to the switch (the time necessary to switch off is given can be. The various circuits that have become known for this purpose are so far however, unable to properly perform these conditions for larger units. These circuits either work with a sinusoidal or a. DC grid control voltage and are therefore due to the inclined rise in the control voltage (grinding cuts between grid control voltage and ignition characteristic of the relevant discharge path) for flawless and, in terms of time, unambiguous ignition of the large converters not suitable, or else the arrangements work with a phase shift h7-w. Phase shift of the alternating grid voltage. The shift in the phase position of the However, the grid voltage cannot be reached so quickly i with the means given so far, as it is absolutely necessary for the fulfillment of the task at hand. Those who Shift of the generally rectangular control voltage causing direct current magnetization the grid transformer also penetrates the windings in both known arrangements the alternating voltage that excites them, so that there is always a damping of the control process, d. H. a delay in the phase shift of the voltage occurs. on the other hand The flow of alternating current also penetrates the windings of the direct current excitation and also causes a dampening of the process here.

Gegenstand der Erfindung ist eine praktisch trägheitslos arbeitende Anordnung zur Abschaltung bzw. Kurzschlußstrombegrenzung bei Stromrichterumformungseinrichtungen, -die mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstreck en arbeiten. Diesen Entladungsstrecken wird über Transformatoren stark gesättigter Bauart eine Steuerspannung annähernd rechteckförmiger Kurvenform, also mit steil ansteigender Wellenfront, zugeführt, und die Steuerbedingungen werden vom Kurzschlußstrom selbst abgeleitet. Erfindungsgemäß wird nun diese Steuerspannung; durch zusätzliche Magnetisderung des Gittertransformators in ihrer Phasenlage innerhalb einer Zeit von 3° bis 5° e1. so weit verschoben, daß der entstehende Kurzschlußstrom praktisch augenblicklich in seinem Anstieg begrenzt wird. Dabei wird die Bemessung der Geschwindigkeit des Aufbaues des die Verschiebung der Steuerspannungen hervorrufenden Gleichstrommagnetfeldes durch eine sehr geringe Bemessung der Zeitkonstanten des :die Gleichstrommagnetisierungswicklung enthaltenden Stromkreises stets größer gelialten n als die größte Feldänderungsgeschwindigkeit des im normalen Betrieb die rechteckförinige Steuerspannung erzeugenden Wechselfeldes, so idaß der Anstieg auf den Maximalwert des Gleichstromes in einer Zeit t.;, erfolgt, die gleich oder kleiner als der Wert ist, (wobei p die Phasenzahl und f die Frequenz bedeuten). Außerdem ist hierbei :die Anordnung der Magnetisierungswicklungeti auf dem Kern so zu treffen, daß der Gleichstrommagnetisierungsfluß nicht die Wicklungen der erregenden Wechselspannung durchsetzt und daß sich die indem Magnetisierungskreis der Gleichstromwicklung induzierten Wechselspannungen gegenseitig aufheben. Das kann durch entsprechende Aufteilung der Magnetisierungswicklun- in min-' Bestens zwei Teilwicklungen, die auf dem nicht sättigbaren Joch -des Gittertransformators aufgebracht werden, und durch gleichai Wicklungssinn der Teilwicklungen erreicht #-. werden.The subject of the invention is an arrangement, which works practically without inertia, for disconnection or short-circuit current limitation in converter converting devices which work with grid-controlled vapor or gas discharge paths. A control voltage with an approximately rectangular curve shape, i.e. with a steeply rising wave front, is fed to these discharge paths via transformers of highly saturated design, and the control conditions are derived from the short-circuit current itself. According to the invention, this control voltage is now; due to additional magnetization of the grid transformer in its phase position within a time of 3 ° to 5 ° e1. shifted so far that the resulting short-circuit current is practically instantly limited in its increase. The measurement of the speed of the build-up of the direct current magnetic field causing the shifting of the control voltages is determined by a very small measurement of the time constants of the circuit containing the direct current magnetization winding n than the greatest field change speed of the alternating field which generates the rectangular control voltage in normal operation, so the increase to the maximum value of the direct current in a time t.;, which is equal to or less than the value is, (where p is the phase number and f is the frequency). In addition: the arrangement of the magnetization windings on the core must be made so that the direct current magnetization flux does not penetrate the windings of the exciting alternating voltage and that the alternating voltages induced in the magnetization circuit of the direct current winding cancel each other out. This can be achieved by appropriately dividing the magnetization windings into min- 'at best two partial windings, which are applied to the non-saturable yoke of the grid transformer, and by the same winding direction of the partial windings # -. will.

Mit Hilfe ,derartig bemessener und aufgzbauterStenerspannu.ngstransformatoren gelingt es, innerhalb kürzester Zeit eine Phasenverschiebung der rechteckförmigen Gittersteuerspannung zu bewirken. In Abb. z ist ein Steuertransformator gemäß der Erfindung dargestellt. Der Transformator besitzt einen Kern r, der nach dem gewöhnlichen Manteltransformatorblechschnitt aufgebaut ist. Das Joch :2 besteht aus einer Eisen--Nickel-Legierung, . Die Wechselstromerregerwicklung ,, befindet sich sauf -dem Mittelschenkel und treibt durch beide Außenschenkel den Wechselstrornfluß. Die Gleichstrommagnetisierungswicklung 4 sitzt, in zwei Teilwicklungen ;aufgeteilt, auf -dem nicht sättigbaren unteren Joch; beide Wicklungshälften weisen gleichen Wickelsinn auf, so daß sich die in ihnen induzierten Wechselspannungen aufheben. Die beiden Steuerspannungswicklungen 5 und 6, die in Reihe geschaltet sind und deren Verbindungspunkt beim Anschluß an einen Gleichrichter zur Kathode führt, sind auf dem Joch 2 angebracht. Wird nun eine Gleichspannung an die Wicklung 4 angelegt, so treibt der Gleichstrom nur durch den äußeren Eisenpfad einen Fluß, der in der einen Jochhälfte dem Wechselstromfluß entgegenwirkt, in der anderen den Wechselstromfluß verstärkt. Da die beiden Steuerspannungswicklungen 5 und 6 gegensinnig gewickelt sind, gelingt es, die rechteckförmigen Steuerspannungen gleichen Vorzeichens gegenüber der Kathode in gleicher Richtung zu verschieben, so daß ein Steuertransformator für die Steuerung zweier bezüglich der Phasenlage der Speisespannung uni a80, gegeneinander verschobener Entladungsstrecken verwendet werden kann.With the help of such dimensioned and constructed star voltage transformers it succeeds within a very short time a phase shift of the rectangular To effect grid control voltage. In Fig. Z is a control transformer according to the Invention shown. The transformer has a core r, which is after the ordinary Sheath transformer sheet section is built up. The yoke: 2 is made of an iron - nickel alloy, . The alternating current excitation winding is located on the center leg and drives the flow of alternating current through both outer legs. The DC magnetization winding 4 sits, in two partial windings; divided, on the non-saturable lower one Yoke; both halves of the winding have the same winding direction, so that the in cancel them induced alternating voltages. The two control voltage windings 5 and 6, which are connected in series and their connection point when connected to a rectifier leading to the cathode are attached to the yoke 2. Will now If a direct voltage is applied to the winding 4, the direct current only drives through the outer iron path a flux, which in one yoke half the alternating current flow counteracts in the other amplifies the flow of alternating current. Because the two control voltage windings 5 and 6 are wound in opposite directions, the rectangular control voltages succeed with the same sign compared to the cathode in the same direction, so that a control transformer for controlling two with respect to the phase position the supply voltage uni a80, mutually shifted discharge paths are used can be.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nun die infolge der nicht gleichzeitig auftretenden Belastung beider Jochhälften entstehende Unsymmetrie der Steuerspannung dadurch aufgehoben werden, daß zwischen beide Wicklungsenden und die Kathodenzuleitungen Trockengleichrichter ; geschaltet werden. In Verbindung mit den Gitterwiderständen 8 gelingt es, eine praktisch symmetrische I3eIastung :des Steuerungstransformators herbeizuführen. Der durch die erhöhte Belastung bedingte erhöhte Spannungsabfall kann leicht durch ein höheres Übersetzungsverhältnis ausgeglichen werden.According to a further development of the invention, as a result of the not simultaneously occurring load on both yoke halves resulting asymmetry of the Control voltage can be canceled between the two winding ends and the cathode leads dry rectifier; be switched. In connection with the grid resistors 8 it is possible to achieve a practically symmetrical load : to bring about the control transformer. The one caused by the increased exposure increased voltage drop can easily be offset by a higher gear ratio will.

In Abb. a a sind nur schematisch die an sich bekannten Vorgänge bei den Sättigungswandlern dargestellt worden. Der Wechselstromfluß 0,- durchsetzt auch das hochsättigbare Joch, dessen Sättigung den Verlauf Ojo,tt besitzt. Die Steuerspannung Ust tritt bekanntlich nur bei einer Änderung des Flusses fes des Jochflusses: Abb. 2 b zeigt die Verauf, also. während des Schrägverlauhältnisse bei der Hinzufügung der Mägnetisierungsgleichspannung 4 &r Abb. z. Es wird der zusätzliche Fluß- 0 - dem eigentlichen Magnetisierungsverlauf überlagert. Das äußert sich gewissermaßen so, als wenn einer Wechselspannung 0.-# eine Gleichspannungskomponente 0 = überlagert wird. Der Zeitabschnitt, in ein eine Flußänderung im Joch auftritt, verschiebt sich gegenüber der Abb. ä ä j e nach der Größe und Richtung des zusätzlichen Gleichstromes.In Fig. A a the known processes are only schematically the saturation converters have been shown. The alternating current flow 0, - also permeates the highly saturable yoke, the saturation of which has the course Ojo, tt. As is well known, the control voltage Ust only occurs when the flow fes changes of the yoke flow: Fig. 2 b shows the Verauf, so. during the slanting situation with the addition of the DC magnetization voltage 4 & r Fig. It will be the additional flux 0 - superimposed on the actual course of magnetization. That expresses to a certain extent as if an alternating voltage 0 .- # had a direct voltage component 0 = is superimposed. The period in which a change in flow occurs in the yoke shifts compared to fig. ä ä j e according to the size and direction of the additional Direct current.

Abb-.3 zeigt, wie eine :derartige Anordnung bei einem sechsphasigen Gleichrichter angewendet wird. Die Gitter,des Gleichrichters werden mit den entsprechenden Wicklungsenden der Steuertransformatoren verbunden. -Die Speisung der beim sechsphasigen Gleichrichter notwendigen drei Steuerspannungstransformatoren erfolgt zweckmäßigerweise unmittelbar vom Drehstromnetz 9 her. , Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der- Erfindung wird das Abschalten beim Auftreten 'eines Kurzschlußstromes in Abhängigkeit :dieses Stromes selbstbewirkt. Der Drosselsfrorri-,vandler zo ist nun so ausgebildet, _ daß der Sekundärseite die zur Verlagerung der Steuerspannungen notwendige Magnetisierungsleistung entnommen werden kann. 'Normalerweise wird die Drossel To primärsaitig vom Betriebsstrom 1n ,durchsetzt. Tritt ein Kurzschluß auf, so steigt,der Strom nach einer - e-Funktion auf den Kurzschlußwert 11"-- an. Der Anstiegsverlauf des Stronies i, folgt der Gleichung wobei T,_ die Zeitkonstante :des Gleichstromkreises darstellt. - - Unter :der berechtigten Annahme, :daß die Streuung :des Drosselwandlers klein ist, stellt dieser für den KurzschluB-kreis eine vernachlässigbare Induktivität dar. Es ist dann auch der Widerstand der Primärspule gegenüber den übrigen Widerständen zu vernachlässigen. T,. ist daher praktisch unabhängig von dem Drosselwandler. Die Differentiation der Gleichung (z) ergibt: die Anfangssteilheit s1 für-die-Zeit t=o wird dann Für den Selm@ndärkreis :des Wandlers gilt nun die folgende Gleichung: R. = Qhmscher Widerstand im Sekundär- kreis, L. = Induktiver Widerstand im Sekundär- kreis, AI = Gegeninduktivität im Sekundärkreis, i.2 = Sekundärstrom. Man kann dafür auch schreiben unter gleichzeitigem Einsetzender Gleichung (z) für den Wert Die Lösung -dieser inhomogenen-Differentialgleichung ist gegeben durch die Lösung der homogenen Differentialgleichungund ein partikuläres Integral. Die Lösung der homogenen 'Differentialgleichung ergibtc sich zu Zu einem partikulären Integral verhilft der Ansatz der in. Gleichung (5) eingesetzt ergibt: A (R2 - z-@ - ATS, LT1 _' L, Damit wird Die vollständige Lösung der Differentialgleichung (5) lautet somit -22 =-Z"ltont @ Zz7rart Für i2 = o und t = o ergibt sich für die Konstant= Damit wird Da die Zeitkonstante des Sekundärkreises ist, erhält man Dieser Strom i2 hat den aus Abb. q. ersichtlichen Verlauf. Den Zeitpunkt t"L, bei dem der maximale Wert von i2 auftritt, erhält man durch Differentiation der Gleichung (6) zu: die _ M T1 e- T1 e-Tz . (7) d t S l R, * T., - Ti( ` T + T 1 2 Zur Zeit t," ist , und die Gleichung (7) nimmt die Form an: e- T, _- e T# t TI- T2 In Ti . (8) Ti Tz Im -T i -T #T2 a Entwickelt man das Glied a @i,n eine Reihe und bricht diese nach I .bis 2 Gliedern ab, so erhält man ,die Gleichung (8) in -der Form: Entsprechend der Phasenzahl soll das Maximum des Stromes i2 innerhalb der Arbeitsclauer einer Entladungsstrecke erreicht werden. Eine weitere Bedingung lautet also: Phasenzahl des Gleichrichters, f - Frequenz des speisenden Netzes. Gleichung (9) kann auch in der Form t"Z#T,+t"Z#T2=2Ti#T2 (9a) geschrieben werden. Für die Zeitkonstante T2 des Sekundärkreises ergibt sich die neue Gleichung: Zwecks Vereinfachung wird die auch versuchsmäßig bestätigte Annahme gemacht, daß tn << Ti ist (Tl,r 0,01, An ,; 6,003 Sek.), so daß sich ergibt Der in Gleichung (6) angegebene Sekundärstrom i2 hat sein Maximum zur Zeit t," erreicht. Die Gleichung des Maximalstromes i2,"ax lautet also, wenn der Wert der Gleichung (8) für t," in die Gleichung (6) eingesetzt wird: Der größtmögliche Wert von i2 ."x ergibt sich bei einer nur ideellen sekundären Zeitkonstanten von T. = o zu Wiederum werden und in einer Reihe entwickelt. Unterentsprechender Umformung ergibt sich als Wandlerzeitkonstante: setzt man den Wert der Gleichung (io) ein, so erhält man: Da T2 nie Null, sondern stets größer als Null sein wird, erhält man die Bedingung Zur Veränderung des Regeleinflusses durch den Drossel-strom%vandler io kann ein den Strom I4 beeinflussender, veränderlicher Widerstand ii (Abb. 3) dienen; es können aber auch die Wicklungsverhältnisse des Drosselstromwandlers oder der Magnetisierungswicklungen verändert werden. Auch kann der Eisenkern des Stromwandlers mit einem veränderlichen Luftspalt versehen werden und gegebenenfalls der Drosselstromwan.dler mit entsprechend bemessenen ParalleIdrosseln überbrückt werden. Unter Zuhilfenahrne eines größeren Schaltungsaufwandes kann,die rechteckförmige Steuerspannung während des Normalbetriebes durch eine entsprechende Vormagnetisierung verschoben werd; n, und man erhält so größere Regelbereiche für die Phasenverschiebung im Störungsfall. -Wie die Abb.5 und 6 zeigen, gelingt @es mit einer Anordnung gemäß Abb. 3 eine Abschaltung bzw. eine Begrenzung des Kurzschlußstromes in einer Zeit vorzunehmen, die unter io-3 Sek. liegt; nach dieser Zeit tritt eine Abflachung des Stromanstieges im Verhältnis i : io auf. Abb. 5 zeigt die Abschaltung bzw. Begrenzung in einem praktisch unbelasteten System. Im Punkte K, der ungefähr i5° e1. vor der Ablösung der gerade arbeitenden Entladungsstrecke durch die nächstfolgende liegt, tritt .ein Kurzschluß auf, der Normalstrom Jns entwickelt sich zum Kurzschlußstrom. Durch die entsprechende Wahl der Magnetisierungswicklungen und der Größenverhältnisse des Drosselstromwandlers wird .der Regelvorgang so wirksam, daß die gerade brennende Anode bis zum 1Kulldurchgang Strom führt. Erst dann zündet die nächstfolgende Entladungsstrecke (bei einer Frequenz von 50 Hz entsprechen Wie der Abb. 5 zu entnehmen ist, verringert sich die Steilheit des Kurzschlußstromanstieges TKant gleichzeitig auf den zehnten Teil ihres ursprünglichen Wertes. Der Magnetisierungsgleichstrom i2 bleibt kurze Zeit nahezu auf gleicher Höhe und sinkt dann langsam ab. Mit diesem Absinken ist ein langsames Wiederansteigen der Gleichspannung Ugl verbunden. Der Kurzschlußstrom TKsteigt langsam weiter, 'bis der Streckenschalter (Punkt A) des kumschlußbehaftetenTeile.s nach ungefähr drei Perioden abtrennt. Nach weiteren vier Perioden ist der Kurzschlußstrom auf den Wert Null zurückgegangen. Die Gleichspannung selbst wird mit dem Eintritt des Abschaltens, Punkt A, wieder nahezu vollständig, d. h. ohne zusätzliche Verzögerung ausgesteuert und ist mit dem Verschwinden des Kurzschlußstromes, also nach ungefähr 0,14 Sek., wieder auf den ursprünglichen Aussteuerungsgrad zurückgekehrt. Die gleichen Verhältnisse bei höherer Vorbelastung zeigt die A#bb. 6, für die die gleichen Bezugszeichen gelten. Auch hier arbeitet -die Anordnung gemäß der Erfindung voll-kommen sicher.Fig-3 shows how such an arrangement is applied to a six-phase rectifier. The grid, of the rectifier are connected to the corresponding winding ends of the control transformers. The three control voltage transformers required for the six-phase rectifier are expediently fed directly from the three-phase network 9. According to a further embodiment of the invention, the disconnection when a short-circuit current occurs is self-effected as a function of this current. The Drosselsfrorri-, vandler zo is now designed so that the magnetizing power necessary for shifting the control voltages can be taken from the secondary side. Normally, the primary string of the operating current 1n passes through the throttle To. If a short-circuit occurs, the current increases according to an - e-function to the short-circuit value 11 "-. The rise of the current i follows the equation where T, _ is the time constant: of the direct current circuit. - - Under: the justified assumption that: that the scatter of the buck converter is small, this represents a negligible inductance for the short-circuit circuit. The resistance of the primary coil to the other resistances is then also negligible. T ,. is therefore practically independent of the buck converter. The differentiation of equation (z) gives: the initial steepness s1 for-the-time t = o then The following equation now applies to the Selm @ ndärkreis: of the converter: R. = Qhmic resistance in the secondary circle, L. = inductive resistance in the secondary circle, AI = mutual inductance in the secondary circuit, i.2 = secondary current. You can also write for this by inserting equation (z) for the value at the same time The solution of this inhomogeneous differential equation is given by the solution of the homogeneous differential equation and a particular integral. The solution of the homogeneous' differential equation results to The approach helps to achieve a particular integral which, inserted in equation (5), gives: A (R2 - z- @ - ATS, LT1 _ 'L, So that will The complete solution of the differential equation (5) is thus - 22 = -Z "ltont @ Zz7rart For i2 = o and t = o the constant = So that will Since the time constant of the secondary circuit is obtained This current i2 has that shown in Fig. Q. apparent course. The point in time t "L, at which the maximum value of i2 occurs, is obtained by differentiating equation (6) as follows: the _ M T1 e- T1 e-Tz . (7) dt S l R, * T., - Ti (`T + T 1 2 At time t, "is , and equation (7) takes the form: e- T, _- e T # t TI- T2 In Ti. ( 8 ) Ti Tz Im -T i -T # T 2 a If one develops the term a @ i, n into a series and breaks it off after 1 to 2 terms, one obtains the equation (8) in the form: According to the number of phases, the maximum of the current i2 should be reached within the working claws of a discharge path. So another condition is: Number of phases of the rectifier, f - frequency of the supply network. Equation (9) can also be written in the form t "Z # T, + t" Z # T2 = 2Ti # T2 (9a). The new equation results for the time constant T2 of the secondary circuit: For the sake of simplification, the assumption, which has also been confirmed experimentally, is made that tn << Ti (Tl, r 0.01, An ,; 6.003 sec.), So that this results The secondary current i2 specified in equation (6) has reached its maximum at time t, ". The equation for the maximum current i2," ax is thus if the value of equation (8) for t, "is inserted into equation (6) : The largest possible value of i2. "X results from an only ideal secondary time constant of T. = o Will be again and developed in a row. Corresponding conversion results in the converter time constant: inserting the value of equation (io) one obtains: Since T2 will never be zero, but always greater than zero, the condition is obtained A variable resistor ii (Fig. 3) which influences the current I4 can be used to change the control influence through the choke current% converter io; however, the winding ratios of the inductor current transformer or the magnetizing windings can also be changed. The iron core of the current transformer can also be provided with a variable air gap and, if necessary, the throttle current transformer can be bridged with correspondingly dimensioned parallel throttles. With the help of a larger circuit complexity, the square-wave control voltage can be shifted during normal operation by a corresponding premagnetization; n, and so you get larger control ranges for the phase shift in the event of a fault. -As Figures 5 and 6 show, with an arrangement according to Figure 3 it is possible to switch off or limit the short-circuit current in a time that is less than 10-3 seconds; after this time there is a flattening of the current rise in the ratio i: io. Fig. 5 shows the shutdown or limitation in a practically unloaded system. At point K, which is about 15 ° e1. before the discharge path that is currently working is replaced by the next one, a short-circuit occurs, and the normal current Jns develops into a short-circuit current. With the appropriate selection of the magnetizing windings and the size ratios of the inductor current transformer, the control process becomes so effective that the anode that is just burning carries current until it passes through zero. Only then does the next discharge path ignite (corresponding to a frequency of 50 Hz As can be seen from Fig. 5, the steepness of the short-circuit current rise TKant decreases at the same time to the tenth part of its original value. The direct magnetization current i2 remains almost at the same level for a short time and then slowly decreases. This decrease is associated with a slow rise in the direct voltage Ugl. The short-circuit current TK continues to rise slowly until the section switch (point A) disconnects the part subject to the leakage circuit after approximately three periods. After a further four periods, the short-circuit current has decreased to the value zero. The DC voltage itself is almost completely controlled again when the switch-off occurs, point A, ie without additional delay, and when the short-circuit current disappears, i.e. after about 0.14 seconds, it has returned to the original level. A # bb shows the same relationships with a higher preload. 6, for which the same reference numerals apply. Here, too, the arrangement according to the invention works completely reliably.

Sollte trotz mehrfacher Abschaltversuche der Begrenzungsanordnung (Punkt A der Abb. 5 und 6) der Streckenschalter nicht fallen, so kann dann ebenfalls mit Hilfe der Gittersteuerung eine Abschaltung der gesamten Anlage vorgenommen werden. Da die Abschaltung bzw. Kurzschlußstromanstiegs:b:egrenzung vom zeitlichen Verlauf des Ktirzschlußstromes selbst hervorgerufen wird, kann man sie auch als --Begrenzung bezeichnen und damit zum Ausdruck bringen, daß ein Kurzschlußstrom im Entstehen erfaßt und begrenzt wird.If the section switch does not drop in spite of multiple attempts to switch off the boundary arrangement (point A in Figs. 5 and 6), the entire system can then also be switched off with the help of the grid control. Since the disconnection or short-circuit current rise is caused by the temporal course of the short-circuit current itself, it can also be called - Designate limitation and thus express the fact that a short-circuit current is detected and limited as it arises.

Die Anordnung ist der Einfachheit halber nur für einen Gleichrichter dargestellt worden. Die Anordnung kann aber ebenso für die anderen Gruppen von Stromrichterumformungseinrichtungen verwendet werden, wenn es sich darum handelt, den Kurzschlußstrom zu begrenzen.For the sake of simplicity, the arrangement is only for one rectifier has been shown. The arrangement can, however, also be used for the other groups of converter conversion devices used when it comes to limiting the short-circuit current.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Abschaltung bzw. Kurzsch:lußstrombegrenzung bei Stromrichterumformungs:einrichtungen, :die mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken arbeiten, bei denen zur Gittersteuerung Transformatoren stark gesättigter Bauart, die Steuerspannungen annähernd rechteckiger Kurvenform liefern, verwendet werden und die Steuerbedingung vom I#,urzschlußstrom selbst abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerspannung durch zusätzliche Magnetisieru,ng des Gittertransformators in ihrer Phasenlage innerhalb einer Zeit 3° bis 5° e1. so weit verschoben wird, daß der entstehende Kurzschlußstrom praktisch augenblicklich in seinem Anstieg begrenzt wird, wobei die Geschwindigkeit des Aufbaues des die Verschiebung der Steuerspannungen hervorrufenden Gleichstrommagnetfeldes infolge sehr gering bemessener Zeitkonstante des die Gleichstrommagnetisierungswicklung enthaltenden Stromkreises stets größer ist als die größte Feldänderungsgeschwindigkeit des im normalen Betrieb die reehteckförmige Steuerspannung erzeugenden Wechselfeldes, so daß der Anstieg auf den Maximalwert des Gleichstromes in einer Zeit t. erfolgt, die gleich oder kleiner ist als der Wert ( - Phasenzahl, f = Frequenz). a. Anordnung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstrommagnetisierungsfluß sich, ohne die Wicklungen der erregenden Wechselspannung zu durchsetzen, schließt und daß sich die im Magnetisierungskreis der Gleichstromwicklung induzierten Wechselspannungen gegenseitig aufheben. 3. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungs-, wicklung in mindestens zwei Teilwicklungen unterteilt ist, die auf dem nicht sättigbaren Joch des Gittertransformators angeordnet sind, und daß diese Teilwicklungen gleichsinnig gewickelt sind. q.. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromwicklung eine geringe Windungszahl aufweist. 5. Anordnung nach Anspruch i ff., dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßimxng der unsymmetrisch auftreten-;den :Belastung beider Jochhälften zwischen die Wicklungsenden der Steuerspannungswicklungen Trockengleichrichter geschaltet werden. 6. Anordnung nach Anspruch i,d.adurch gekennzeichnet, daß die vom Kurzschlußstrtim abgeleitete Gleichspannung einem Drosselspulenwandler (io) entnommen wird, dessen sekundärseitigeZeitkonstante ist. 7. Anordnung nach Anspruch i und 8, dadurch gekennzeichnet, daß für die Bemessung des Drosselspulen-wandlers die Vorschrift gilt PATENT CLAIMS: i. Arrangement for disconnection or short-circuit current limitation in converter converting devices,: which work with grid-controlled vapor or gas discharge paths, in which transformers of highly saturated design are used for grid control, which supply control voltages of approximately rectangular curve shape, and the control condition of the I #, short-circuit current itself is derived, characterized in that the control voltage by additional magnetization of the grid transformer in its phase position within a time of 3 ° to 5 ° e1. is shifted so far that the resulting short-circuit current is almost instantly limited in its rise, the speed of the build-up of the direct current magnetic field causing the shift of the control voltages due to the very small time constant of the circuit containing the direct current magnetization winding is always greater than the greatest field change rate during normal operation the rectangular control voltage generating alternating field, so that the rise to the maximum value of the direct current in a time t. that is equal to or less than the value (- number of phases, f = frequency). a. Arrangement according to claims i and z, characterized in that the direct current magnetization flux closes without enforcing the windings of the exciting alternating voltage and that the alternating voltages induced in the magnetization circuit of the direct current winding cancel each other out. 3. Arrangement according to claim 3, characterized in that the magnetization, winding is divided into at least two partial windings which are arranged on the non-saturable yoke of the grid transformer, and that these partial windings are wound in the same direction. q .. Arrangement according to claim 5, characterized in that the direct current winding has a small number of turns. 5. Arrangement according to claim i ff., Characterized in that for the uniformity of the asymmetrically occurring; the: load on both yoke halves between the winding ends of the control voltage windings dry rectifiers are connected. 6. Arrangement according to claim i, characterized in that the direct voltage derived from the short circuit is taken from a choke coil converter (io), whose secondary-side time constant is. 7. Arrangement according to claim i and 8, characterized in that the regulation applies to the dimensioning of the inductor converter