Einrichtung zum Löschen des Lichtbogens in Metalldampfventilen durch Einschalten von Kondensatoren parallel zum Lichtbogen. Es sind Einrichtungen zum Löschen von Metalldampfventilen bekannt, bei welchen ein Kondensator mit oder ohne Vorspannung pa rallel zum Lichtbogen geschaltet wird. Sol che Metalldampfventile werden hauptsächlich als Überstromschutz in Energieübertragungs- anlagen und Umformung desselben in Mehr phasenstrom durch elektrostatisch gesteuerte Metalldampfventile verwendet. Um das Ein schalten des Kondensators bei eintretendem Überstrom möglichst rasch vollziehen zu können, wird der Kondensator mit Hilfe einer Funkenstrecke parallel zum Lichtbogen ge schaltet.
Die Funkenstrecke selbst wird durch einen Zündtransformator zum Ansprechen ge bracht, dessen Primärwicklung vom Belastungs gleichstrom der zu überwachenden Anlage oder von einem dem Belastungsstrom propor tionalen Strom durchflossen ist und dessen Sekundärwicklung im Entladekreis des Kon- densators, also in Reihe mit letzterem und mit. der Funkenstrecke, liegt. Durch eine Stromänderung auf der Primärseite wird auf der Sekundärseite, das heisst im Entladekreis des Kondensators, eine zusätzliche Spannung induziert, die zum Zünden der Funkenstrecke führt.
Diese Einrichtung besitzt den Nachteil, dass die Funkenstrecke auch bei solchen Stromschwankungen zum Ansprechen kommt, welche noch innerhalb der normalen Be lastung liegen, ebenso auch beim Einschalten der Anlage auf eine bestimmte Belastung. Will man diesem Umstand durch Vergrösse rung der Schlagweite der Funkenstrecke be gegnen, so wird die Empfindlichkeit des Über stromschutzes so stark beeinträchtigt, dass seine Bedeutung in Frage gestellt ist.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird nun dieser Nachteil dadurch behoben, dass der Zündtransformator im Gegensinne zur Magnetisierung durch die Primärwicklung zu sätzlich magnetisiert wird. Die zusätzliche Magnetisierung wird so gewählt, dass der Transformator bei Normalbetrieb unterhalb des untern Knies der Magnetisierungskurve arbeitet (vergleiche Abb. 1 der Zeichnung), also" ,"etw aetwa im Intervall A-B,
und die mag netische Induktion bei Vollast dein Punkte B im untern Knie entspricht. Bei grösseren Stromänderungen, welche über die normale Belastungsgrenze hinausgehen, arbeitet der Transformator im Intervall B-0, <I>wo</I> bedeu tend grössere Spannungen induziert werden, welche dann zum Zünden der Funkenstrecke führen.
In Abb. 2 - 4 der Patentzeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schema tisch dargestellt. Bei dem Beispiel nach Abb. 2 sind 1 und 2 die beiden Gleichstromleitungen, welche zu dem nicht gezeichneten Umformer führen. 3 ist das als Überstromschutz die nende Ventil, zu welchem _ der Kondensator 5 über die Funkenstrecke 6 parallel geschaltet ist. Der Zündtransformator 4 besitzt 3 Wick lungen.
Die Primärwicklung 411 ist vom Haupt strom durchflossen, 4b ist eine Zusatzerreger wicklung, welche im Beispiel von -der ankom menden Spannung gespeist wird; diese Wick lung kann aber auch von einer separaten Stromquelle gespeist werden; welche zugleich auch für die Steuerung der Gitter verwendet werden kann. Durch die in der Wicklung 4 induzierte Spannung wird die Funkenstrecke zwischen den Elektroden 611 und 6b gezündet.
Damit durch. die Reaktanz der Zündwicklung 4 der Scheitelwert des Entladestromes des Kondensators nicht herabgesetzt-wird, ist in den Bereich der Funkenstrecke 6 1 - 6b eine dritte Elektrode 615 angebracht, welche die Wicklung 4 beim Ansprechen der Funken strecke kurzschliesst und so den über den Widerstand 16 aus dem Gleichstromnetz auf geladenen Kondensator 5 parallel zum Ven til 3 legt.
Die Drosselspule 11 verhindert, dass im Kurzschlussfall in der Wicklung 4b ein zu grosser Ausgleichstrom fliessen kann, wodurch die zum Zünden der Funkenstrecke benötigte Spannung vernichtet werden würde. Die Drosselspule ist zugleich als Blasspule ausgebildet und dient somit auch dem Zwecke, den Lichtbogen zwischen 611 und 6" an die Elektrode 6 zu blasen. Der Widerstand ' dient zur Einstellung des zusätzlichen Mag- netisieru ngsstromes.
Abb. 3 zeigt eine Schaltung, bei welcher durch die Zündwicklung 4 zwei Funken strecken 6 und 12 gezündet werden, die hintereinander geschaltet sind. Diese Anord nung besitzt gegenüber der Anordnung nach Abb. 2 den Vorteil, dass der Lichtbogen zum Parallelschalten des Kondensators 5 zum Ventil 3 nicht zuerst an eine dritte Elek trode der Funkenstrecke geblasen werden muss.
Da die Erfahrung zeigt, dass das Zün den einer Funkenstrecke bedeutend weniger Zeit beansprucht als das Verschieben eines Lichtbogens durch elektromagr_etische Bla- sung, wird durch die Verwendung zweier Funkenstrecken die Abschaltzeit verkürzt. Die Zündung der Funkenstrecke 12 stellt eine Verbindung her vom positiven Leiter über die Funkenstrecke 12, Widerstand 13, Zündwicklung 4 nach dem Minusleiter. Um diesen Lichtbogen auszublasen, wird als Blas- spule wieder die Drosselspule 11 benutzt, welche der Zusatzerregerwicklung vorge schaltet ist.
Um dabei ein sicheres Löschen des Lichtbogens an der Hörnerfunkenstrecke 12 zu erreichen, wird in den Bereich dersel ben eine besondere Elektrode 14 gebracht, welche über den Kondensator 15 mit dem einen Horn in Verbindung steht. Bestreicht nun der Lichtbogen beim Aufsteigen die Elektrode 14, so wird ein Teil des Lichtbogens durch den Kondensator 15 kurzgeschlossen, was zur Folge hat, dass der Lichtbogen auf dieser Strecke erlischt. Zwischen der Elek trode 14 und dem andern Horn der Funken strecke 12 bleibt er nur 'so lange erhalten, bis der Kondensator 15 aufgeladen ist. Je nachdem die Zündwicklung mit dem Minus oder Plusleiter des Gleichstromnetzes verbun den ist, hat man es in der Hand, die Fun kenstrecke 12 oder 6 zuerst zum Ansprechen zu bringen.
Das Aufladen des Kondensators 5, der durch die Funkenstrecke 6 und 12 dem Ventil 3 parallel geschaltet- wird, erfolgt wiederum über den Widerstand 16, bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 4 ist eine weitere Vereinfachung getroffen, indem die Zündwicklung 4 zugleich als Erregerwick lung für die zusätzliche Magnetisierung be nutzt ist.
Device for extinguishing the arc in metal vapor valves by switching on capacitors parallel to the arc. There are devices for extinguishing metal vapor valves are known in which a capacitor with or without bias is connected pa rallel to the arc. Such metal vapor valves are mainly used as overcurrent protection in power transmission systems and conversion of the same into multi-phase current by means of electrostatically controlled metal vapor valves. In order to be able to turn on the capacitor as quickly as possible in the event of an overcurrent, the capacitor is switched on parallel to the arc using a spark gap.
The spark gap itself is triggered by an ignition transformer, whose primary winding is traversed by the direct load current of the system to be monitored or by a current proportional to the load current and whose secondary winding is in the discharge circuit of the capacitor, i.e. in series with the latter and with. the spark gap. A change in current on the primary side induces an additional voltage on the secondary side, that is, in the discharge circuit of the capacitor, which leads to the ignition of the spark gap.
This device has the disadvantage that the spark gap also responds to current fluctuations that are still within the normal loading, as well as when the system is switched on to a certain load. If you want to counteract this by increasing the width of the spark gap, the sensitivity of the overcurrent protection is so severely impaired that its importance is questioned.
According to the present invention, this disadvantage is now eliminated in that the ignition transformer is additionally magnetized in the opposite direction to magnetization by the primary winding. The additional magnetization is chosen so that the transformer works below the lower knee of the magnetization curve during normal operation (compare Fig. 1 of the drawing), so "," approximately in the interval A-B,
and the magnetic induction at full load corresponds to your point B in the lower knee. In the case of larger current changes, which exceed the normal load limit, the transformer works in the interval B-0, <I> where </I> significantly larger voltages are induced, which then lead to the ignition of the spark gap.
In Fig. 2-4 of the patent drawings, embodiments of the invention are shown schematically table. In the example according to Fig. 2, 1 and 2 are the two direct current lines that lead to the converter (not shown). 3 is the valve which acts as overcurrent protection and to which the capacitor 5 is connected in parallel via the spark gap 6. The ignition transformer 4 has 3 windings.
The primary winding 411 is traversed by the main current, 4b is an additional exciter winding, which in the example is fed by the incoming voltage; however, this winding can also be fed from a separate power source; which can also be used to control the grid. The spark gap between electrodes 611 and 6b is ignited by the voltage induced in winding 4.
So through. the reactance of the ignition winding 4, the peak value of the discharge current of the capacitor, is not reduced, a third electrode 615 is attached in the area of the spark gap 6 1 - 6b, which short-circuits the winding 4 when the spark responds and so extends the gap via the resistor 16 the direct current network on charged capacitor 5 parallel to Ven valve 3 sets.
The choke coil 11 prevents an excessively large equalizing current from flowing in the winding 4b in the event of a short circuit, which would destroy the voltage required to ignite the spark gap. The choke coil is also designed as a blowing coil and thus also serves the purpose of blowing the arc between 611 and 6 ″ to the electrode 6. The resistor serves to set the additional magnetizing current.
Fig. 3 shows a circuit in which the ignition coil 4 stretches two sparks 6 and 12 are ignited, which are connected in series. This arrangement has the advantage over the arrangement according to FIG. 2 that the arc for connecting the capacitor 5 in parallel to the valve 3 does not have to be blown first to a third electrode of the spark gap.
Since experience shows that igniting a spark gap takes significantly less time than shifting an arc by means of electromagr_etic blowing, the switch-off time is shortened by using two spark gaps. The ignition of the spark gap 12 establishes a connection from the positive conductor via the spark gap 12, resistor 13, ignition winding 4 to the negative conductor. In order to blow out this arc, the choke coil 11, which is connected upstream of the additional excitation winding, is again used as a blowing coil.
In order to reliably extinguish the arc at the horn spark gap 12, a special electrode 14 is brought into the area dersel ben, which is connected to the one horn via the capacitor 15. If the arc now sweeps the electrode 14 when ascending, part of the arc is short-circuited by the capacitor 15, with the result that the arc is extinguished along this route. Between the elec trode 14 and the other horn of the spark gap 12 it remains only 'until the capacitor 15 is charged. Depending on whether the ignition winding is connected to the minus or plus conductor of the direct current network, it is up to you to first make the spark gap 12 or 6 respond.
The charging of the capacitor 5, which is connected in parallel to the valve 3 through the spark gap 6 and 12, takes place again via the resistor 16, in the embodiment according to Fig the additional magnetization is used.