DE761548C - Schutzeinrichtung fuer Umformungsanordnungen - Google Patents

Description

• Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen, die in Reihe mit den Unterbrechungsstellen liegende Drosseln besitzen, deren Magnetkerne, beim Nennstromwert hochgesättigt sind unid.durch ihre Entsättigung in der Nähe des Stromnullwerteseine stromschwache Pause hervorrufen. Die Schutzeinrichtung eignet sich sowohl für Entladungs- bzw. Ventilumformer als auch für Umformer mit bewegten Kontakten. Es ist oft erwünscht, daß ein Umformer in Störungsfällen selbsttätig durch einen Schnellschalter wechselstromseitig abgeschaltet werde. Derartige Schnellschalter müssen zur Bewältigung einer verhältnismäßig hohen Abschaltleistung mit einer Lichtbogenlöscheinrichtung versehen sein und sind infolgedessen groß und teuer.
• Demgegenüber kann erfindungsgemäß eine Vereinfachung dadurch erzielt werden, daß in der wechselstromseitigen Zuführungsleitung ein Trennschalter mit selbsttätiger Auslösung und mit einer seine öffnung während einer stromschwachen Pause herbeiführenden Synchronsteuerung vorgesehen ist, der im folgenden als Synchrontrenner bezeichnet wird. Da auf diese Weise die von der Sättigungsdrossel bewirkte Erleichterung _ der Stromunterbrechung für die wechselstromseitige Abschaltung durch den Sy-nchrontrenner nutzbar gemacht wird, braucht letzterer beim Abschalten praktisch keine Leistung zu bewältigen.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. An ein Wechselstromnetz io ist ein Umformer ii beispielsweise in dreiphasiger Graetz-Schaltung angeschlossen. In die drehstromseitigen Ztifiihrungsleitungen sind Drosseln 12 eingeschaltet. deren -Magnetkern 13 beim -Nennstromivert hochgesättigt ist. Die Windungszahl der Drossel 12 und der 1ierndtiersclinitt des Magnetkerns 13 sind vorzugsweise so bemessen, daß sich der Magnetkern 13 nur bei sehr kleinen Augenblickswerten in der -Nähe des Nuulhvertes entsättigt. Der Kern 13 kann insbesondere aus flach übereinandergewickelten Eisenbandlagen bestehen. Hierzu wird vorteilhaft eine besonders hochwertige Eisen-Silizium- oder -Nickel-Legierung verwendet, deren llag@ietisierungskurve im ungesättigten Gebiet möglichst wenig gegen die Floßachse geneigt sein, an den Lbergangsstellen in die gesättigten Gebiete möglichst scharfe Sättiguiigslztiicle aufweisen und in den gesättigten Gebieten möglichst parallel zur Erregerachse verlauten soll. Auf dem Magnetkern 13 kann eine besondere Vormagnetisierungswicklung 14 zur zusätzlichen Steuerung des magnetischen Verhaltens der Sättigungsdrossel vorgesehen sein.
• In rlen wechselstromseitigen Zuführungsleitungen sind ferner die Synchrontrenner 13 angeordnet. Ihre Üffnung kann vorzugsweise durch --inz an der Drossel 12, 13 durch Ent- j Sättigung des --#Iagnetlzertis 13 hervorgerufene Spannung gesteuert werden. Zu diesem Zweck ist auf dein Kern 13 eine weitere Wicklung 16 angeordnet, die eine iinÖflnungssinnwirkende Erregerspule 17 eines den Synchrontrenner 13 steuernden EIel#-troniaglieten beeinflußt, sobald eine an sich bekannte Auslöseeinrichtung, die t in der Zeichnung nicht mit dargestellt ist und die beispielsweise in :ibhäiigigiveit vom Üby.r Strom oder auch in Abhängigkeit von einer etwaigen Unsyminetrie der Wechselspannun- I gen oder in Abhängigkeit vom Rückstrom oder vom Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite zum Ansprechen kommen oder auch von Hand betätigt «-erden kann, den Steuerstromkreis geschlossen bzw. in Wirksamkeit gesetzt hat. Die Wiedereinschaltung des Sy-nchrontrenners 13 kann nach Beseitigung d,.r Störung gegebenenfalls selbsttätig syti thron zur Wechselspannung erfolgen, indem der Svnchrontre.nn-er jeder Phase jeweils im A.ugenbliclz des -Nulldurchganges der Phasen-Spannung geschlossen wird. Auf diese Weise erübrigt sich unter Umständen ein besonderer Anlasser zur Inbetriebsetzung. Zur Steuerung i des Wiedereinschaltcorganges kann die an den [ geöffneten Kontakten des Synchrontrenners 1 5 auftretende Spannung benutzt werden. Während des -Normalbetriebes kann durch den Strom eine Haltekraft ausgeübt «erden. die den Svnchrontrenner 13 irn geschlossenen Zustande sperrt. Hierzu ist beispielsweise der Steuermagnet mit einer zusätzlichen «'icklung 18 versehen, die vom Hauptstrom durch-; flossen wird. Die vom Strom aus'geübte Halt#--kraft trägt zur Erhöhung des Kontaktdrucke.. am Synchrontrenner 13 hei. Als Steuermagnet kann insbesondere ein polarisierter Elektromagnet verwendet werden.
• In mehrphasigen Anordnungen empfehlt es sich, die Auslösevorrichtung einer Phase auf ' die Synchronsteuerungen sämtlicher Phasen einwirken zu lassen, so daß bei einer Störung E in einer Phase nacheinander alle Phasen unterbrochen werden.
• Die Auslösung der Schutzeinrichtung kann in besonders einfacher Weise dadurch erzielt «-erden, daß auf der @@'echselstromseite eine an sich bekannte Überbrückungseinrichtunvorgesehen wird, «-elche die Unterbrechungsstellen des Umformers i i im Störungsall kurzschließt. Der hierdurch entstehende Kurzschlußstrom bewirkt dann die Auslösung der Synchrontrenner. Die L'berbrü ckungseinrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann ihrerseits in Abhängigkeit vom t'berstrom oder von der Unsvnnnetrie der Spannungen auf der Wechselstroinseite oder vom Rückstrom oder Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite zum Ansprechen gebracht «-erden.
• Der Umformer i i kann über einen weiteren Trendschalter ig an die Gleichstromklemmen 2o angeschlossen sein. Der Trnischalter i9 dient zum Schutz gegen Rückstrom und wird mittels einer Drossel 21 gesteuert. deren Magnetkern 2 2 ähnliche Eigenschaften hat wie der Magnetkern 13. Er entsättigt sich hei Stromrichtungsumkehr in der -NähedesStromnullwertes und ruft hierbei eine stromschwache Pause hervor. Die gleichzeitig in einer zusätzlichen Wicklung 26 induzierte Spannung kann zur Steuerung des Trennschalters ig verwendet werden, indem sie entweder unmittelbar oder über einen Verstärker auf die Erregerspule 24 einwirkt. Während des -Normalbetriebes ist der Kern -2 -2 dauernd hochgesättigt und der Synchrontrenner i9 geschlossen, wobei mit Hilfe einer Hauptstromwicklung 25 ein zusätzlicher Kontaktdruck am Trendschalter icg hervorgerufen werden kann.
• Für die Svachrontrenner 13 und den Trennschalter ig können gemeinsame Auslöseeinrichtungen vorgesehen sein. die in Abhängigkeit von den obengenannten elelttrisclieii Größen der Umformungsanordnung gesteuert werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schutzeinrichtung für Umformungsanordnungen, die in Reihe mit den Unterbrechungsstellen liegende Drosseln besitzen, deren Magnetkerne beim Nennstromwert hochgesättigt sind und durch ihre Entsättigung in der Nähe des Stromnullwertes eine stromschwache Pause hervorrufen, dadurch gekennzeichnet, daß in der wechselstromseitigen Zuführungsleitung ein Trennschalter (15) mit selbsttätiger Auslösung und einer seine Öffnung während einer stromschwachen Pause herbeiführenden Synchronsteuerung vorgesehen, ist.
2. 2. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß diel Öffnung des. Trennschalters durch eine inderHauptstromwicklung (12) der Drossel oder in einer besonderen Wicklung (16) durch Entsättigung des Drosselkernes (13) hervorgerufene Spannung unmittelbar oder über einen Verstärker gesteuert wird.
3. 3. Schutzeinrichtung mach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Hauptstrom eine insbesondere zur Erhöhung des Anpreßdruckes beitragende Haltekraft auf die Kontakte des Trennschalters (r5) ausgeübt wird. q..
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (15) nach Beseitigung,der Störung gegebenenfalls selbsttätig synchron zur Wechselspannung im Augenblick ihres Nulldurchganges wieder eingeschaltet wird.
5. 5. Schutzeinrichtung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedereinschalturig des Trennschalters (15) durch diel Spannung an seinen Kontakten gesteuert wird.
6. 6. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschalter (15) mittels eines polarisierten Elektromagneten gesteuert wird.
7. 7. Schutzeinrichtung nach Anspruch i für mehrphasigeUmformungsanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung einer Phase die Synchronsteuerungen der Trennschalter (15) sämtlicher Phasen in Tätigkeit setzt. B. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösevorrichtung mittels eines die Wechselstromseite hinter den Sättigungsdrosseln überbrückenden und in Abhängigkeit vom Überstrom oder von der Urisymmetrie der Spannungen auf der Wechselstromseite oder vom Rückstrom oder Spannungsrückgang auf der Gleichstromseite ansprechenden Schnellkurzschließers zumAnsprechen gebracht wird. g. Schutzeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Rückstrom auf der Gleichstromseite eine Drossel (2l1) mit .durch den Betriebsstrom hochgesättigtem Magnetkern (22), ;der sich bei Stromrichtungsumkehr in der Nähei -des Stromnullwertes entsättigt und eine stromschwache Pause h ervorruft, mit einem in Abhängigkeit vom Strom gesteuerten und sich während der stromschwachen Pause öffnenden Trennschalter ,(ig) in Reihe liegt. io. Schutzeinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen Auslöser für den wechselstromseitigen Trennschalter (15) und den gleichstromseitigen Trennschalter (i9).