Einrichtung zum Löschen des Lichtbogens in Netalldampfventilen durch von Fankenstreeken parallel zum Lichtbogen geschaltete Kondensatoren. Für das Löschen des Lichtbogens. in Metalldampfventilen sind Einrichtungen be kannt, bei welchen zum raschen Einschalten von Kondensatoren, mit oder ohne Vorspan- nung, parallel zum Lichtbogen Funken strecken dienen. Die Zündung der Funken strecken erfolgt dabei durch einen Zündtrans- formator, dessen sekundäre Zündwi:eklung im Entladekreis des Kondensators liegt, und zwar in Reihe mit der Funkenstrecke.
Für die Wirksamkeit einer solchen Einrichtung ist es wichtig, dass der L4ntladestrom des Kon- densators einen möglichst grossen Scheitel wert erreicht. Aus diesem Grunde muss der Entladekreis des Kondensators möglichst geringen Widerstand und verschwindend kleine Induktivität besitzen.
Da sich nun bei den beschriebenen Einrichtungen die Zünd- wicklung des Zündtransformators für die Funkenstrecke im Entladekreis des Konden- sators befindet, muss dieselbe durch eine be sondere Vorrichtung im Moment des Zündens der Funkenstrecke überbrückt werden. Diese Überbrückung der Zündwicklung kann durch eine dritte Elektrode erzielt werden, welche in den Bereich des Funkens der Funken strecke angebracht ist.
Der durch die Zünd- wicklung gezündete Lichtbogen wird dann durch elektromagnetische Blasung mit dieser dritten Elektrode in Berührung gebracht. Die Erfahrung hat nun aber gezeigt, dass, zum Verschieben eines Lichtbogens durch elektro magnetische Blasung bedeutend mehr Zeit be ansprucht wird als zum Zünden einer Fun kenstrecke. Dieser Nachteil wird sich beson ders stark bemerkbar machen, wenn ein Me talldampfventil mit. Kondensator als Über stromschutz für Hochspannungsgleichstrom- anlagen verwendet wird.
Da. infolge der hohen Spannung die Elektroden der Funken strecke weit voneinander entfernt werden müssen, wird für das Verschieben des Licht bogens an die dritte Elelztrode eine grössere Zeit benötigt. Jeder Zeitverlust bedeutet aber ein weiteres Anwachsen des Kurz schlussstromes. Die Vergrösserung der Blas geschwindigkeit durch Verstärken des Blas feldes kann nicht zu weit getrieben werden, da sonst die Gefahr besteht, dass der Licht bogen erlöscht, bevor er die dritte Elektrode erreicht hat.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrich tung zum Löschen des Lichtbogens in Metall dampfventilen durch von Funkenstrecken parallel zum Lichtbogen geschaltete Konden satoren, wobei in den Entladekreis der Kon densatoren mindestens zwei Funkenstrecken in Reihe geschaltet sind, und die eine der Funkenstrecken durch eine ausserhalb des Entladestromkreises liegende Zündwicklung eines Zündtransformators zum Zünden ge bracht wird,
bei der erfindungsgemä3 die metallische Verbindung zwischen mindestens zwei Funkenstrecken über die Zündwicklung des Zündtransformators mit dem positiven oder .dem negativen Leiter des zu schützen den Gleichstromnetzes verbunden ist.
Die Einrichtung gemäss, der Erfindung hat den bekannten Einrichtungen gegenüber, wobei zur Löschung des Lichtbogens in Me- talldampfventilen die Zündwicklung des Zündtransformators im Momentdes Zündens überbrückt wird, den Vorteil, dass, die Über brückung dieser Zündwicklung und die Ent ladung des Kondensators fast gleichzeitig er folgen, mindestens aber in einer solchen zeit lichen Aufeinanderfolge, dass der Löschvor gang rascher vor sich geht als bei den be kannten Einrichtungen.
Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung wird also für die völ lige Schliessung .des Entladestromkreises für den Kondensator weniger Zeit beansprucht, der Kurzschlussstrom wird daher kleinere Maximalwerte erreichen und früher gelöscht werden, als bei .den bekannten Einrichtungen.
In :der Zeichnung sind in Abb. 1 und 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung dar gestellt. In Abb. 1 sind die beiden Gleich stromleitungen einer Hochspannungs-Gleich- stromanlage mit 1 und 2 bezeichnet. 3 ist das als Überstromschutz dienende Ventil, zu wel- chem der Kondensator 5 über die Funken strecken 6 und 12 parallel beschaltet wird. Der Zündtransformator 4 besitzt drei Wick lungen.
Die Primärwicklung 4a ist vom Hauptstrom durchflossen, 4u ist die Zusatz erregerwicklung, durch welche der Transfor mator zusätzlich im Gegensinne zur Wick lung 4a magnetisiert wird, um ein Anspre chen .der Funkenstrecken bei Belastungs stössen innerhalb des Normalstrombereiches zu verhindern. Die Zündwicklung für die Funkenstrecke ist mit 4c bezeichnet. Das Leiterstück zwischen den beiden Funken strecken 12 und 6i und damit je eine Elek trode derselben ist über den Widerstand 13 und die Zündwicklung 4c mit dem Minus leiter des Netzes verbunden.
Bei Normal betrieb herrscht an den Hörnern der Funken strecke 12 die volle Betriebsspannung des Gleichstromnetzes, an der Funkenstrecke 6 dagegen ist keine Spannung vorhanden, weil ihre andere Elektrode ebenfalls über den Widerstand 16 mit der negativen Leitung in Verbindung steht. Beim Auftreten eines Überstromes. wird durch die in :der Wicklung 4c induzierte Spannung das Potential des Leiterstückes zwischen den Funkenstrecken 12 und 6 unter das Potential der Minusleitung des Netzes abgesenkt, wodurch :der Über schlag an der Funkenstrecke 12 eingeleitet wird.
Durch den hierbei entstehenden Licht bogen an der Funkenstrecke 12 wird die eine Elektrode :der Funkenstrecke 6 mit dem Plusleiter des Netzes verbunden, so dass nun mehr auch die Funkenstrecke 6 anspricht und der Kondensator 5 parallel zum Ventil 3 ge legt ist. Um den Lichtbogen an der Funken strecke 12 auszulöschen, welcher nach erfolg ter Entladung des Kondensators 5 durch den Reststrom von der Plusleitung über Funken strecke 12, Widerstand 13, Wicklung 4c nach der Minusleitung eventuell erhalten bleiben kann, wird die Funkenstreeke 12 mit Hör nern und einer Blasspule 11 versehen.
Um auch bei hohen Spannungen das Löschen der Hörner zu sichern, wird in deren Bereich eine Hilfselektrode 14 angebracht, welche über einen Kondensator 15 mit dem einen Horn in Verbindung steht. Sobald der aufsteigende Lichtbogen die Elektrode 14 berührt, wird er zum Teil durch den Kondensator 15 kurz geschlossen, wodurch dieser Teil des Licht bogens erlischt. Zwischen der Elektrode 14 und dem andern Horn bleibt der Liehtbogen nur so lange bestehen, bis der Kondensator 15 aufgeladen ist.
Die Blasspule 11 dient zu gleich auch als Drosselspule und verhindert, dass im Kurzschlussfall ein zu grosser Aus gleichstrom in der Wicklung 4b fliessen kann, wodurch die zum Zünden der Funkenstrecke nötige Spannung vernichtet würde.
Die. Zündwicklung 4e- kann anstatt mit der Minusleitung auch mit der Plusleitung des Netzes verbunden werden (Abb. 2). In diesem Falle herrscht bei Normalbetrieb an der Funkenstrecke 1? die Potentialdifferenz Null, an der Funkenstrecke 6 aber die volle Betriebsspannung. Beim Ansprechen des Überstromschutzes wird infolgedessen die Funkenstrecke 6 vor 12 gezündet.
In der Abb. 2 ist ein Beispiel dargestellt, in welchem die Zündwicklung 4e zugleich auch als Erregerwicklung für die zusätzliche Ma.gnetisierung des Zündtransformators ver wendet wird. In diesem Beispiel ist ferner die Zündwicklung 40 mit der Plusleitung des Netzes verbunden, dementsprechend spricht die Funkenstrecke 6 zuerst an und ist darum mit Hörnern und Blasspule versehen. Im übrigen ist die Arbeitsweise dieser Anord nung dieselbe wie in Abb. 1.
Device for extinguishing the arc in metal vapor valves by means of capacitors connected in parallel to the arc by Fankenstreeken. For extinguishing the arc. Devices are known in metal vapor valves in which sparks are used to quickly switch on capacitors, with or without preload, parallel to the arc. The spark gaps are ignited by an ignition transformer, the secondary ignition voltage of which is in the capacitor's discharge circuit, in series with the spark gap.
For the effectiveness of such a device it is important that the discharge current of the capacitor reaches the highest possible peak value. For this reason, the capacitor's discharge circuit must have the lowest possible resistance and negligible inductance.
Since the ignition transformer of the ignition transformer for the spark gap is located in the discharge circuit of the capacitor in the described devices, it must be bridged by a special device at the moment the spark gap is ignited. This bridging of the ignition winding can be achieved by a third electrode, which is attached in the area of the spark of the spark gap.
The arc ignited by the ignition coil is then brought into contact with this third electrode by means of electromagnetic blowing. Experience has now shown, however, that moving an arc by means of electromagnetic blowing takes significantly more time than igniting a spark gap. This disadvantage will be particularly noticeable if a Me talldampfventil with. Capacitor is used as overcurrent protection for high-voltage DC systems.
There. As a result of the high voltage, the electrodes in the spark gap have to be far apart, moving the arc to the third electrode requires a longer time. However, every loss of time means a further increase in the short-circuit current. Increasing the blowing speed by increasing the blowing field cannot be taken too far, otherwise there is a risk that the arc will extinguish before it has reached the third electrode.
The invention relates to a device for extinguishing the arc in metal vapor valves by capacitors connected in parallel to the arc by spark gaps, at least two spark gaps are connected in series in the discharge circuit of the condensers, and one of the spark gaps is located outside of the discharge circuit Ignition winding of an ignition transformer is brought to ignite,
in the case of the invention, the metallic connection between at least two spark gaps is connected to the positive or negative conductor of the direct current network to be protected via the ignition winding of the ignition transformer.
The device according to the invention has the advantage over the known devices, the ignition winding of the ignition transformer being bridged at the moment of ignition to extinguish the arc in metal vapor valves, that bridging this ignition winding and the discharge of the capacitor almost simultaneously follow, but at least in such a chronological order that the deletion process is faster than with the known facilities.
In the device according to the invention, the complete closing of the discharge circuit for the capacitor takes less time, and the short-circuit current will therefore reach lower maximum values and be extinguished earlier than in the known devices.
In: the drawing are shown in Fig. 1 and 2 embodiments of the invention is presented. In Fig. 1, the two direct current lines of a high-voltage direct current system are labeled 1 and 2. 3 is the valve serving as overcurrent protection, to which the capacitor 5 is connected in parallel via the spark lines 6 and 12. The ignition transformer 4 has three windings Wick.
The primary winding 4a has the main current flowing through it, 4u is the additional exciter winding, through which the transformer is additionally magnetized in the opposite direction to the winding 4a in order to prevent the spark gaps from responding in the event of load surges within the normal current range. The ignition winding for the spark gap is labeled 4c. The conductor piece between the two sparks stretch 12 and 6i and thus one elec trode each of the same is connected via the resistor 13 and the ignition winding 4c to the negative conductor of the network.
In normal operation there is at the horns of the spark gap 12 the full operating voltage of the direct current network, at the spark gap 6, however, there is no voltage because its other electrode is also through the resistor 16 with the negative line in connection. When an overcurrent occurs. the voltage induced in: the winding 4c lowers the potential of the conductor section between the spark gaps 12 and 6 below the potential of the negative line of the network, as a result of which: the flashover at the spark gap 12 is initiated.
The resulting arc at the spark gap 12 is one electrode: the spark gap 6 is connected to the positive conductor of the network, so that the spark gap 6 is more responsive and the capacitor 5 is placed parallel to the valve 3 ge. In order to extinguish the arc at the spark gap 12, which after the discharge of the capacitor 5 through the residual current from the positive line via spark line 12, resistor 13, winding 4c after the minus line may possibly be preserved, the spark gap 12 with listeners and a blowing coil 11 is provided.
In order to ensure the erasure of the horns even at high voltages, an auxiliary electrode 14 is attached in the area thereof, which is connected to one horn via a capacitor 15. As soon as the rising arc touches the electrode 14, it is partially short-circuited by the capacitor 15, whereby this part of the arc goes out. The arc only remains between the electrode 14 and the other horn until the capacitor 15 is charged.
The blow-off coil 11 also serves as a choke coil and prevents an excessively large direct 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. Ignition winding 4e- can also be connected to the positive line of the network instead of the negative line (Fig. 2). In this case, during normal operation at spark gap 1? the potential difference zero, but the full operating voltage at the spark gap 6. When the overcurrent protection responds, the spark gap 6 is ignited before 12.
In Fig. 2 an example is shown in which the ignition winding 4e is also used as an excitation winding for the additional magnetization of the ignition transformer. In this example, the ignition winding 40 is also connected to the positive line of the network, accordingly the spark gap 6 responds first and is therefore provided with horns and a blowing coil. Otherwise, the operation of this arrangement is the same as in Fig. 1.