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Einrichtung zur Stromunterbrechung in mehrphasigen Gleichrichteranlagen
Bei Gleichrichteranlagen, die nicht mit einer betriebsmässigen Gittersteuerung ausgerüstet sind, ist es bekannt, vom Wechsel-oder Gleichstromkreis des Gleichrichters gesteuerte Relais anzuordnen, die im Falle von Kurzschlüssen oder Rückzündungen eine Hilfsbatterie zwischen Kathode und Gitter einschalten, so dass durch die gegenüber der Kathode negative Aufladung des Gitters der Stromdurchgang durch den Gleichrichter gesperrt wird. Die Anwendung von solchen Relais hat aber den Nachteil, dass die Abschaltung auch bei Verwendung von Spezialrelais stets mit mehr oder weniger grosser Verzögerung erfolgt, da eine momentane Zuschaltung der Hilfsbatterie durch die Trägheit der mechanisch bewegten Teile des Relais nicht zu erreichen ist.
Es ist ferner bereits bekannt, in Gleichrichteranlagen bei Rückzündungen oder Kurzschlüssen den Strom kurzzeitig ohne Verwendung von Relais dadurch zu unterbrechen, dass den Gittern spontan ein negatives Potential aufgedrückt wird, das von einem Stromtransformator im Anodenkreis des Gleichrichters tubera einen Hilfsgleichrichter geliefert wird. Hiebei wird der Strom- richter automatisch nach Abklingen des Anoden- stromes sofort wieder eingeschaltet.
Die Erfindung bezweckt bei Gleichrichter- anlagen im Rückzündungs-und Kurzschlussfall eine sofortige, unter allen Umständen sichere und dauernde Unterbrechung der Stromführung bis zur willkürlichen Wiedereinschaltung des
Gefässes ohne Verwendung von Spezialrelais (Schnellrelais) zu erzielen. Erfindungsgemäss wird die zur Stromunterbrechung im Gleich- richter notwendige negative Gitterspannung von einem Stromtransformator im Anodenkreis des
Gleichrichters über einen Hilfsgleichrichter ge- liefert, der unmittelbar an die Gitter ange- schlossen ist und zugleich ein Relais beeinflusst, das bei seinem Ansprechen eine Hilfsspannungs- quelle mit ihrem negativen Pol an die Gitter legt, wodurch nach Abklingen des erhöhten
Gleichrichterwechselstromes die Gittersperre auf- recht erhalten wird.
Wesentlich ist hiebei, dass schon die vom Stromtransformator über den
Hilfsgleichrichter gelieferte negative Gitter- spannung ausreicht, den Stromdurchgang im
Gleichrichter zu sperren, die Ansprechzeit der Löschung also nicht mehr von der Ansprechdauer des Relais abhängt.
Es sind bereits auch Anordnungen bekannt, bei denen ein direkt von einem Stromtransformator gespeistes Reluis zur dauernden Abschaltung eines Gleichrichters im Rückzündungsund Kurzschlussfall dient. Eine dauernde Abschaltung findet jedoch bei diesen Einrichtungen nur dann statt, wenn sich die Rückzündung oder der Kurzschluss mehrere Male in kurzen aufeinanderfolgenden Intervallen wiederholt. Eine sofortige und sicher gewährleistete Abschaltung schon beim ersten Auftreten von Rückzündungen oder Kurzschlüssen, die von selbst dauernd bis zur willkürlichen Wiedereinschaltung aufrechterhalten wird, ist dort grundsätzlich nicht zu erreichen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Mit A sind die Anoden, mit K die Kathode und im : G die Gitter eines Gleichrichtergefässes Gl be- zeichnet, das über den Gleichrichtertransformator GT an das Drehstromnetz RST angeschlossen ist und das Gleichstromnetz über die Leitungen P, N versorgt. In die Wechselstromzuleitung des Gleichrichters ist ein Stromtransformator SW eingeschaltet, der sekundärseitig über einen Zwischenübertrager 0 an einen im Gitterkreis des Gleichrichters liegenden
Hilfsgleichrichter HGI, z. B. einem Trocken- gleichrichter in Grätzschaltung, angeschlossen ist.
An den Hilfsgleichrichter ist zugleich die
Auslösespule eines Relais M angeschlossen, das bei seinem Ansprechen die Hilfsbatterie HB mit ihrem negativen Pol an die Gitter legt.
Ausserdem liegt im Gitterkreis noch eine Aus- gleichsbatterie AB, deren Spannung der Hilfs- gleichrichterspannung entgegengeschaltet ist. Die einzelnen Gitter sind, wie gezeigt, über elektrische
Ventile V mit der Gitterzuleitung verbunden und können, da durch die Ventile V eine gegen- seitige Beeinflussung verhindert wird, in ihrem
Potential sich selbst überlassen bleiben oder aber, wie strichliert angedeutet, über ent- sprechende Widerstände mit der zugehörigen
Anode verbunden sein. Letzteres bringt den Vor- teil mit sich, dass es zu keinen unkontrollierbaren
Aufladungen der Gitter kommen kann, die eventuell beim Löschungsvorgang stören könnten.
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Bei ungestörtem Betrieb liefert der Stromtransformator SW eine den Wechselstromamplituden im wesentlichen entsprechende Wechselspannung an den Hilfsgleichrichter, die nach erfolgter Gleichrichtung als negative Gitterspannung in Erscheinung treten würde. Um eine Störung des Gleichrichterbetriebes durch diese Hilfsgleichrichterspannung zu verhindern, wird die Ausgleichsbatterie so bemessen, dass sie die Hilfsgleichrichterspannung bei ungestörtem Betrieb gerade kompensiert. Ist bei geringer Belastung des Gleichrichters die Hilfsgleichrichterspannung kleiner als die der Ausgleichsbatterie, so verhindern die den einzelnen
Gittern vorgeschalteten elektrischen Ventile V eine Auswirkung der positiven Spannung auf die Gitter.
Im Kurzschluss-oder Rückzündungsfall tritt ein wesentlich erhöhter Primärstrom auf, der über den Stromtransformator und den Hilfs- gleichrichter eine hohe negative Gitterspannung hervorruft. Da die Hilfsgleichrichterspannung in diesem Fall bei weitem die Spannung der
Ausgleichsbatterie überwiegt, werden die Gitter negativ aufgeladen und der Stromdurchgang im Gleichrichter gesperrt. Zugleich spricht das Relais M an und schliesst die Hilfsbatterie HB mit ihrem negativen Pol an die Gitter. Dadurch wird, unabhängig davon, ob der primärseitige
Wechseistrom infolge der Gittersperre absinkt, das hohe negative Potential der Gitter bei- behalten, wodurch ein neuerliches Rückzünden ausgeschlossen wird.
Durch die erfindungsgemässe Einrichtung er- folgt die Sperrung im Gleichrichter sofort bei
Auftreten einer unzulässigen Primärstrom- erhohung, ohne dass irgendwelche mechanische
Vorgänge notwendig wären. Da das Anlegen eines gegenüber der Kathode negativen Potentials also praktisch ohne Verzögerung erfolgt und auch ohne sofortige Hilfsbatteriezuschaltung solange aufrecht bleibt, solange ein überhöhter Primärstrom fliesst, wird durch eine solche Anordnung ein schnelles und absolut sicheres Unterbrechen des Kurzschlussstromes erreicht, das ausserdem infolge des Fehlens komplizierter mechanischer Apparate weitgehend störungssicher arbeitet.
PATENTANSPRÜCHE : l. Einrichtung zur Stromunterbrechung in mehrphasigen Gleichrichteranlagen bei Rückzündungen und Kurzschlüssen durch Anlegen eines gegenüber der Kathode negativen Potentials an die Gitter, das von einem vom Wechselstrom des Gleichrichters beeinflussten Stromtransformator über einen Hilfsgleichrichter geliefert wird, insbesondere in Anlagen, bei denen die Gitter nicht zur betriebsmässigen Spannungsregelung verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, dass der das negative Potential liefernde
Hilfsgleichrichter unmittelbar an die Gitter an- geschlossen ist und zugleich mit der negativen
Aufladung der Gitter ein Relais beeinflusst, das bei seinem Ansprechen eine Hilfsspannungs- quelle mit ihrem negativen Pol an die Gitter legt, wodurch nach Abklingen des erhöhten
Gleichrichterwechselstromes die Gittersperre auf- rechterhalten wird.