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Überstromschutz für Gleichrichteranlagen Zum Schutze vonTrockengleichrichtern, insbesondere von solchen mit p-n-Übergang, reicht in vielen Fällen ein Überstromschutz, der nach Arteines Stromwächters arbeitet, nicht aus, da bis zu einem
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nen, die eine Zerstörung der Zellen zur Folge haben. Um einen Überstromschutz mit höherer Ansprech- , geschwindigkeit zu erreichen, hat man bereits vorgeschlagen, die Auslösung der Schutzeinrichtung mit
Hilfe sogenannter Sättigungswandler zu steuern. Ein derartiger Sättigungswandler ist mit einem Eisen mit annähernd rechteckiger Magnetisierungskennlinie ausgerüstet. Neben der Hauptstromwicklung besitzt er noch eine Vormagnetisierungswicklung sowie eine Auslösewicklung.
Die Vormagnetisierung wird hiebei in dem der Wirkung des Hauptstromes entgegengerichteten Sinne so bemessen, dass der Kern im normalen
Betrieb gesättigt bleibt. Wenn aber die Magnetisierung durch die Hauptstromschiene die Vormagnetisie- rung überschreitet, so ändert sich der Sättigungszustand plötzlich ; dadurch wird ein Impuls induziert, der einen Kurzschliesser oder Auslöser zum Ansprechen bringt.
Bei Anlagen mittlerer Baugrösse kann es vorkommen, dass ein derartiger Schutz wegen des allmähli- chen Stromanstiegs nicht zuverlässig anspricht.
Nach der Erfindung kann ein Überstromschutz der angegebenen Art aber auch für solche Fälle brauch- bar gemacht werden, dadurch, dass der Überstromwandler mit einer zusätzlichen Erregerwicklung verse- hen wird, die über eine Drossel mit Wechselstrom gespeist wird, sowie dass ausserdem noch ein geschlos- sener Magnetkern vorgesehen wird, der die Hauptstromwicklung umschliesst.
EinAusführungsbeispiel einer derartigenAnordnung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt. Mit
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Überstromwandlerdessen Kern mit 12 bezeichnet ist, mit einer Auslösewicklung 3 verkettet ist, die auf ein Kipprelais 4 arbeitet. Mit 5 ist eine Vormagnetisierungswicklung bezeichnet, die unter Vorschaltung einer Sperrdrossel 6 und eines ohmschen Widerstandes 7 mit Gleichstrom gespeist wird. Mit 8 ist eine weitere Vormagnetisierungswicklung bezeichnet, die über eine Sperrdrossel 9 aus einem Hilfstransformator 10 mit Wechselstrom gespeist wird. Mit 11 ist ein geschlossener Eisenkern bezeichnet, der vorzugsweise aus Permenorm besteht, der die Hauptstromwicklung umschliesst.
Bei raschen Stromanstiegen arbeitet die Anordnung in der Weise, dass in dem Moment, wo die durch den Stromanstieg in der Hauptstromleitung auftretende Magnetisierung die entgegengerichtete Gleichstromvormagnetisierung überwiegt, der Kern 12 des Wandlers entsättigt wird, sodass über die Wicklung 3 ein Impuls von ausreichender Energie auf das Kipprelais gegeben wird, durch das beispielsweise der Entladekreis eines über Gleichrichter und Vorwiderstand aus einer Wechselstromquelle gespeisten Kondensators über die Erregerwicklung eines Kurzschliessers geschlossen wird, wodurch dieser anspricht und dadurch die gefährdeten Zellen schützt. Die Wicklungen 5 und 8 sind gegen diesen Impuls durch die Sperrdrosseln 6 und 9 gesperrt.
Wenn jedoch der Strom verhältnismässig langsam ansteigt, reicht die Energie des auf diese Weise hervorgerufenen'Impulses nicht dazu aus, um die Kurzschiesser zum Einfall zu bringen. In diesem Falle wird jedoch die Wechselstromvorerregung wirksam, da infolge der Entsättigung des Wandlers in der Auslösewicklung 3 durch die mit dieser verketteten Wicklung 8 Wechselstrom induziert wird, sodass das Kipprelais gleichfalls anspricht. Die Wicklung 5 ist dabei wieder durch die Sperrdrossel 6 gesperrt. Die Sperrung des Hauptkreises erfolgt durch den zusätzlichen Eisenkern 11. Solange keine Störung vorliegt
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und das Wandlereisen gesättigt ist, stellt die Wicklung 8 für den Wechselstrom einen Kurzschluss dar, sodass die Spannung praktisch ausschliesslich an der Drossel 9 liegt.
Es ist also auf diese Weise möglich, auch bei schleichendem Stromanstieg, sobald der zulässige Stromwert überschritten wird, eine zuverlässige Auslösung der Kurzschliesser in kurzen Zeiten herbeizuführen.
Für die Anwendung bei Silizium-Gleichrichtern, bei denen ein derartiger Schutz besonders wichtig ist, haben. sich beispielsweise folgende Dimensionierungen als zweckmässig ergeben. Die Wicklung 5 erhält 200 - 1000 Windungen, wird aus einer Spannungsquelle von beispielsweise 24 Volt gespeist und wird von einem Vormagnetisierungsstrom von etwa 5 bis 30 Ampere durchflossen. Die Auslösewicklung 3 erhält 20-100 Windungen. Der in dieser auftretende Auslösestrom beträgt dann mindestens 6 bis 10 Ampere.
Die Wicklung 8. wird zweckmässig mit der gleichen Windungszahl wie die Wicklung 3 ausgeführt und so erregt, dass in dem Erregerkreis ein induktiver Verschiebungsstrom von ca. 20 Ampere fliesst. Unter Umständenkann es mit Rücksicht auf Überspannungenzweckmässig sein, in dem Wechselstromlieis noch einen Kondensator 13 anzuordnen, der mit etwa 1-2 bis bemessen wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. ffberstromschutz für Gleichrichteranlagen mit Trockengleichrichtern, insbesondere mit parallelliegenden Siliziumzellen, bei dem mit einem gleichstromvormagnetisierten Sättigungswandler über eine Auslösewicklung Impulse auf Auslöser bzw. Kurzschliesser gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Sättigungswandler zusätzlich mit einer Wechselstrommagnetisierung über eine Drossel ausgerüstet ist, wobei Mittel zur Sperrung der Übertragung des Impulses auf die mit der Auslösewicklung gekoppelten Kreise vorgesehen sind.