CZ287089B6 - Commutation and switch-off method of direct current by making use of quick-acting interrupter and circuit arrangement for making the same - Google Patents

Commutation and switch-off method of direct current by making use of quick-acting interrupter and circuit arrangement for making the same Download PDF

Info

Publication number
CZ287089B6
CZ287089B6 CZ19972004A CZ200497A CZ287089B6 CZ 287089 B6 CZ287089 B6 CZ 287089B6 CZ 19972004 A CZ19972004 A CZ 19972004A CZ 200497 A CZ200497 A CZ 200497A CZ 287089 B6 CZ287089 B6 CZ 287089B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
commutation
thyristor
commutating
quenching
interrupter
Prior art date
Application number
CZ19972004A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ9702004A3 (en
Inventor
Horst Gerlach
Original Assignee
Elpro Bahnstromanlagen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19944447440 external-priority patent/DE4447440C2/en
Priority claimed from DE19944447441 external-priority patent/DE4447441C2/en
Priority claimed from DE19944447439 external-priority patent/DE4447439C2/en
Application filed by Elpro Bahnstromanlagen Gmbh filed Critical Elpro Bahnstromanlagen Gmbh
Publication of CZ9702004A3 publication Critical patent/CZ9702004A3/en
Publication of CZ287089B6 publication Critical patent/CZ287089B6/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/541Contacts shunted by semiconductor devices
    • H01H9/542Contacts shunted by static switch means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/596Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for interrupting dc

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

The invented commutation and switch-off method of direct current by making use of a quick-acting interrupter (SU) and a commutation and switching-off device being characterized by generation for a short time ignition pulses for commutation thyristors (Thk) together with generation of switching-on instruction for the quick-acting interrupter (SU) so that at the beginning of contact opening there is commutated a current from a switching-on path being switched on by the quick-acting interrupter (SU) to a commutation branch and only later, when the path being switched on by the quick-acting interrupter (SU) is open quenching thyristors (Thl) are ignited, is carried out in such a manner that simultaneously with the commutation thyristors (Thk) bridge valves (1, 2, 3, 4) connected in commutation branch are ignited for a short time for enabling commutation, whereby these bridge valves (1, 2, 3, 4) close again unless commutation current flows therethough. Only after no short circuit load threatens a quenching capacitor (C) the quenching thyristors (Thl) are ignited so that voltage of the quenching capacitor (C) closes by means of a connecting diode (D) the commutation thyristors (Thk) and the commutation current disappears. The proposed commutation device consists of a Grõtz bridge with controlled bridge valves (1, 2, 3,4) in the diagonal branch of which there is connected a commutation thyristor (Thk) and parallel to said commutation thyristor (Thk) there is connected a quenching branch consisting of a quenching capacitor (C) a quenching thyristor (Thl) and a connecting diode (D).

Description

Vynález se týká způsobu komutace a vypnutí stejnosměrného proudu s použitím rychlopřerušovače a komutačního a vypínacího zařízení, uspořádaného paralelně ke spínací cestě spínané rychlopřerušovačem, přičemž současně se spínacím pokynem pro rychlopřerušovač se krátkodobě vydají zapalovací impulzy pro komutační tyristory.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of commuting and switching off direct current using a fast interrupter and a commutation and tripping device arranged parallel to the switching path switched by the fast interrupter, and simultaneously with the switching instruction for the fast interrupter.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Jsou známy hybridní spínače, popsané například v DE OS 3 735 009, respektive v EP 0 184 566, jejichž nevýhoda spočívá v tom, že použitý kondenzátor je během zapnutého stavu zároveň jak pohonným, tak i zhášecím kondenzátorem a navíc je kapacita zkratována můstkovým zapojením (oba směry kovového kontaktu).Hybrid switches are known, as described, for example, in DE OS 3 735 009 and in EP 0 184 566, the disadvantage of which is that the capacitor used is both a drive and a quench capacitor during the on state, and the capacity is short-circuited. both metal contact directions).

V GB-A-1 206 696 je popsán hybridní spínač, u kterého jsou současně se spínacím pokynem pro rychlopřerušovač vydány zapalovací impulzy pro komutační tyristor, respektive bočníkový tyristor, takže elektrický proud je ze spínací cesty komutován do komutační větve.GB-A-1 206 696 discloses a hybrid switch in which, in conjunction with a switching instruction for a quick interrupter, ignition pulses for a commutating thyristor or shunt thyristor are given, so that the electric current is switched from the switching path to the commutating branch.

Teprve po určité době, kdy je otevřená spínací cesta, jsou zapáleny zhášecí tyristory, takže napětí zhášecího kondenzátorů vypne komutační tyristor a komutační proud zmizí.It is only after a certain time that the switching path is open that the arc thyristors are ignited so that the arc capacitor voltage turns off the commutation thyristor and the commutation current disappears.

Úkolem vynálezu je vytvořit takový způsob a zapojení kjeho provádění, že zhášecí kapacita by byla zapojena teprve tehdy, když už kondenzátor není bezprostředně zkratově zatěžován a když celý náboj kondenzátorů je k dispozici pro vypnutí komutačního proudu a že komutační a vypínací zařízení by bylo ještě možné použít pro zkoušky trati.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide such a method and wiring to execute such that the arc quenching capacity is only connected when the capacitor is no longer immediately short-circuited and when the capacitor charge is available for switching commutation current. for track tests.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedený úkol splňuje způsob komutace a vypnutí stejnosměrného proudu s použitím rychlopřerušovače a komutačního a vypínacího zařízení, uspořádaného paralelně ke spínací cestě spínané rychlopřerušovačem, přičemž současně se spínacím pokynem pro rychlopřerušovač se krátkodobě vydají zapalovací impulzy pro komutační tyristory, takže s počátkem otevírání kontaktu komutuje proud ze spínací cesty spínané rychlopřerušovačem do komutační větve a teprve později, když je otevřená spínací cesta spínaná rychlopřerušovačem, se zapálí zhášecí tyristory, podle vynálezu, jehož podstatou je, že současně s komutačními tyristory se krátkodobě zapálí můstkové ventily, zapojené v komutační větvi, pro umožnění komutace, které se opět uzavřou, pokud nejsou protékané komutačním proudem, a teprve, když již zhášecímu kondenzátorů nehrozí zkratové namáhání, zapálí se zhášecí tyristory, takže napětí zhášecího kondenzátorů uzavře pomocí připojovací diody komutační tyristory a komutační proud zmizí, takže od přípojnice ke trati nebo naopak už neteče žádný proud.The object of the present invention is to provide a DC commutation and shutdown method using a quick interrupter and a commutating and tripping device arranged in parallel to the switching path switched by the interrupter, and simultaneously with the switching command for the interrupter. the switching paths of the quick disconnect switch to the commutation branch and only later, when the open switching path is switched by the quick disconnect switch, the arc thyristors according to the invention are ignited, the principle being that the bridging valves connected in the commutation branch are switched on for a short time which close again if they are not flowing through the commutation current, and only when the arc quenching capacitors are no longer subject to short-circuit stress, the arc thyristors are ignited, so e The voltage of the arc quenching capacitors closes the commutating thyristors via the connection diode and the commutation current disappears so that no current flows from the busbar to the line or vice versa.

Za účelem zkoušky trati se tedy v komutační větvi zapálí příslušné řiditelné ventily, čímž se umožní průtok proudu mezi přípojnicí a tratí a tento proud se měří na traťovém vývodu měřičem proudu. Velikost tohoto proudu představuje měřítko pro stav trati.For the purpose of the line test, the respective control valves are ignited in the commutation line, thus allowing current to flow between the busbar and the line, and this current is measured at the line outlet with a current meter. The magnitude of this current is a measure of the track condition.

Při překročení předem zadané hodnoty proudu se komutační, popřípadě zkušební tyristor vypne zapálením tyristoru/ tyristorů a vybitím zhášecího kondenzátorů. Tím se proud v komutační větvi přeruší okamžitě.If the preset current value is exceeded, the commutating or test thyristor is switched off by igniting the thyristor (s) and discharging the arc quenching capacitors. As a result, the current in the commutation branch is interrupted immediately.

-1 CZ 287089 B6-1 CZ 287089 B6

Uvedený úkol dále splňuje zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle vynálezu, přičemž rychlopřerušovač je proveden s odděleným pohonem, přičemž podstatou vynálezu je, že komutační zařízení sestává zGrátzova můstku s řiditelnými můstkovými ventily, v jehož diagonální větvi je zapojen komutační tyristor a paralelně ke komutačnímu tyristoru je zapojena zhášecí větev, sestávající ze zhášecího kondenzátorů, zhášecího tyristoru a připojovací diody.The object of the present invention is to provide a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying power to a railway device with a commutating and tripping device connected in parallel to the rapid interrupter for carrying out the method of the invention. A wire bridge with controllable bridge valves in which a commutating thyristor is connected diagonally and a quenching branch consisting of quenching capacitors, quenching thyristor and a connecting diode is connected in parallel to the commutating thyristor.

Pro realizaci zkoušek trati s konvenčním zkušebním odporem se tento zkušební odpor zapojí do komutační větve mezi katodu připojovací diody a anodu můstkového ventilu a během provozuje ochranou zkratován.To carry out a line test with a conventional test resistor, this test resistor is connected to the commutating branch between the cathode of the connection diode and the bridge valve anode, and is short-circuited during protection.

Pohon rychlopřerušovače je proveden pomocí odděleného pohonu, který obdrží potřebnou energii, s výhodou ze zvláštního elektrolytického kondenzátorů.The quick breaker is driven by a separate drive which receives the necessary energy, preferably from a separate electrolytic capacitor.

Aby bylo při odpojení zaručeno opětné nabití zhášecího kondenzátorů, provede se uzemnění spojení mezi zhášecím kondenzátorem a anodou připojovací diody.In order to ensure that the arc quenching capacitors are recharged when disconnected, the connection between the arc quenching capacitor and the anode of the connection diode is grounded.

Uvedený úkol dále splňuje zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle vynálezu, přičemž tychlopřerušovač je proveden s integrovaným pohonem, přičemž podstatou vynálezu je, že komutační zařízení sestává zGratzova můstku zmůstkových ventilů, v jehož diagonální větvi je zapojen komutační tyristor, pohonný kondenzátor s paralelně zapojenou paralelní diodou, a pohonné cívky pro rychlopřerušovač s paralelně zapojenou cívkovou volnoběžnou diodou, přičemž k této diagonální větvi je paralelně připojena jednak zhášecí větev, sestávající ze zhášecího kondenzátorů, zhášecího tyristoru a připojovací diody, a jednak zkušební tyristor.The object further fulfills the connection of a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying current to a railway device with a commutating and tripping device connected in parallel to the rapid interrupter for carrying out the method according to the invention, the interrupter being embodied with an integrated drive. zGratz bridge of bridging valves in which a commutating thyristor, a parallel capacitor drive capacitor and a parallel interrupter coil idle diode drive coil are connected to the diagonal branch, and a quenching branch consisting of capacitors is connected in parallel to the diagonal branch , a quenching thyristor and a connecting diode, and a test thyristor.

K omezení vnitřního zkratovacího proudu je v komutační větvi do série zapojen jeden odpor pro každý směr proudu.To limit the internal short-circuit current, one resistor is connected in series in the commutation branch for each current direction.

Pro realizaci zkoušek trati s konvenčním zkušebním odporem se tento zkušební odpor zapojí do komutační větve mezi katodu připojovací diody a anodu můstkového ventilu a během provozuje ochranou zkratován.To carry out a line test with a conventional test resistor, this test resistor is connected to the commutating branch between the cathode of the connection diode and the bridge valve anode, and is short-circuited during protection.

Aby bylo při odpojení zaručeno opětné nabití zhášecího kondenzátorů, provede se uzemnění spojení mezi zhášecím kondenzátorem a anodou připojovací diody.In order to ensure that the arc quenching capacitors are recharged when disconnected, the connection between the arc quenching capacitor and the anode of the connection diode is grounded.

Uvedený úkol dále splňuje zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle vynálezu, přičemž lychlopřerušovač je proveden s integrovaným pohonem, přičemž podstatou vynálezu je, že komutační zařízení sestává zGrátzova můstku zmůstkových ventilů, v jehož diagonální větvi jsou zapojeny dva komutační tyristory, zhášecí kondenzátor a pohonné cívky pro rychlopřerušovač, k němuž je paralelně zapojena jednak zhášecí a nabíjecí větev, podle principu dvoučinného zapojení, přičemž paralelně k prvnímu komutačnímu tyristoru, pohonným cívkám azhášecímu kondenzátorů je zapojen první zhášecí tyristor a paralelně ke zhášecímu kondenzátorů a druhému komutačnímu tyristoru je v sérii s druhým zhášecím tyristorem zapojena připojovací dioda, a jednak třetí zhášecí tyristor zapojený paralelně k prvnímu komutačnímu tyristoru a pohonným cívkám.The object of the present invention is to provide a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying current to a rail device with a commutating and tripping device connected to the rapid interrupter in order to carry out the method of the invention. zGratz bridge of bridging valves, in whose diagonal branch are connected two commutating thyristors, arc quenching capacitor and driving coils for quick interrupter, which is connected in parallel by the arc and charging branch, according to the double acting principle, parallel to the first commutation thyristor, driving coils and first quenching thyristor is connected and parallel to quenching capacitors and second commutating thyristor is connected in series with second quenching thyristor The connecting diode, and the third, second quenching thyristor in parallel to the first thyristor and komutačnímu drive coils.

-2CZ 287089 B6-2GB 287089 B6

Spojovací bod mezi katodami druhého zhášecího tyristoru a druhého komutačního tyristoru, jakož i mezi anodami třetího a čtvrtého můstkového ventilu, je uzemněn pomocí volnoběžné diody.The connection point between the cathodes of the second arc thyristor and the second commutation thyristor, as well as between the anodes of the third and fourth bridge valves, is grounded by a freewheeling diode.

K omezení vnitřního zkratovacího proudu je v komutační větvi do série zapojen jeden odpor pro každou vnitřní zkratující větev.To reduce the internal short-circuit current, one resistor for each internal short-circuit branch is connected in series in the commutation branch.

Podle výhodného provedení jsou můstkovými ventily diody.According to a preferred embodiment, the bridge valves are diodes.

Podle dalšího výhodného provedení do diagonální větve Grátzova můstku je zapojen zkušební odpor pro zkratování kontaktem ochrany během provozu.According to a further preferred embodiment, a test resistor for short-circuiting the protection contact during operation is connected to the diagonal branch of the Grátz bridge.

Podle dalšího výhodného provedení je spojení zhášecího kondenzátorů a anody připojovací diody spojeno se zemí.According to a further preferred embodiment, the connection of the arc quench capacitors and the anode of the connection diode is connected to ground.

Podle dalšího výhodného provedení je komutační a vypínací zařízení galvanicky spojeno se spínací cestou pomocí kontaktů pomocného odpojovače.According to a further preferred embodiment, the commutation and tripping devices are galvanically connected to the switching path by means of the auxiliary disconnector contacts.

Pro omezení vnitřních zkratových proudů jsou do série s můstkovými ventily s výhodou zapojeny odpory.To reduce the internal short-circuit currents, resistors are preferably connected in series with the bridge valves.

Podle dalšího výhodného provedení jsou pro omezení vnitřních zkratových proudů do série s můstkovými ventily zapojeny indukčnosti.According to a further preferred embodiment, inductors are connected in series with the bridge valves to reduce the internal short-circuit currents.

Podle ještě dalšího výhodného provedení je spojovací bod katod druhého zhášecího tyristoru a druhého komutačního tyristoru a zároveň anod můstkových ventilů spojen se zemí pomocí volnoběžné diody.According to yet another preferred embodiment, the cathode junction point of the second arc thyristor and the second commutation thyristor and at the same time the bridge valve anodes are connected to the ground by means of a freewheeling diode.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vynález je dále blíže vysvětlen na základě příkladů provedení. Obrázky, které jsou součástí popisu, znázorňují:The invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments. The figures included in the description show:

obr. 1 komutační a vypínací zařízení pro rychlopřerušovač s odděleným pohonem, obr. 2 komutační a vypínací zařízení pro rychlopřerušovač s integrovaným pohonem a odděleným pohonným kondenzátorem, obr. 3 komutační a vypínací zařízení pro rychlopřerušovač s integrovaným pohonem.FIG. 1 is a commutating and tripping device for an interrupted drive, FIG. 2 is a commutating and tripping device for an integrated drive and a separate drive capacitor, FIG. 3 is a commutating and tripping device for an integrated drive.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklady provedení se týkají železničních proudových zařízení, u kterých je uzemnění BE na záporném potenciálu. Je-li u opačného polování uzemnění na kladném potenciálu, je technický princip analogický.The exemplary embodiments relate to rail current devices in which the ground of BE is at a negative potential. If the reverse polarity is positive, the technical principle is analogous.

Na obr. 1 je znázorněno provedení komutačního a vypínacího zařízení, přičemž rychlopřerušovač SU má oddělené napájení.FIG. 1 shows an embodiment of a commutation and tripping device, wherein the SU interrupter has a separate power supply.

Během provozu, kdy je rychlopřerušovač SU uzavřen, teče elektrický proud od přípojnice SS ke trati ST nebo u zpětného proudu v opačném směru, tedy od trati ST k přípojnici SS. Společně s pokynem k otevření rychlopřerušovače SU jsou v určitém časovém úseku zapáleny můstkové ventily 1, 2, 3, 4 a komutační tyristor Thk. Rychlopřerušovač SU disponuje odděleným pohonem s vlastním zdrojem energie, například elektrolytickým kondenzátorem, takže energie zhášecíhoDuring operation, when the SU interrupter is closed, electrical current flows from the busbar SS to the line ST or, in the reverse direction, from the line ST to the busbar SS. Together with the instruction to open the SU interrupter, the bridge valves 1, 2, 3, 4 and the commutating thyristor Thk are ignited for a certain period of time. The SU interrupter has a separate drive with its own power source, for example an electrolytic capacitor, so the quenching energy

-3 CZ 287089 B6 kondenzátorů C slouží výhradně ke zhášení komutačního tyristoru Thk. Při otevření kontaktu rychlopřerušovače SU komutuje elektrický proud od přípojnice SS ke trati ST přes oddělovací kontakty Hs a můstkové ventily 1, 3 a komutační tyristor Thk. respektive od trati ST k přípojnici SS přes můstkové ventily 2, 4 a komutační tyristor Thk. Jelikož nepřicházejí další zapalovací 5 impulzy, uzavřou se oba zbývající můstkové ventily 2, 4 a 1, 3, takže přes ně nemůže vést žádný proud.The capacitors C are used solely to extinguish the commutation thyristor Thk. Upon opening of the quick disconnect contact SU commutes electrical current from busbar SS to line ST via isolation contacts Hs and bridge valves 1, 3 and commutation thyristor Thk. respectively from line ST to SS busbar via bridge valves 2, 4 and commutation thyristor Thk. Since there are no further ignition pulses 5, the two remaining bridge valves 2, 4 and 1, 3 are closed so that no current can be passed through them.

Po předem zadaném čase je zapálen zhášecí tyristor Thl, takže komutační tyristor Thk je přes připojovací diodu D vypnut pomocí napětí zhášecího kondenzátorů C a zároveň je ještě 10 vykonáno konečné vypnutí spínací cesty, spínané rychlopřerušovačem SU. Tím je anulován elektrický proud, tekoucí od přípojnice SS ke trati ST, respektive od trati ST k přípojnici SS.After a predetermined time, the arc thyristor Th1 is ignited, so that the commutating thyristor Thk is switched off via the diode D via the voltage of the arc-quenching capacitors C and at the same time the final switching off of the switching path switched by SU is performed. As a result, the current flowing from the busbar SS to the line ST or from the line ST to the busbar SS is canceled.

Je-li provedeno odpojení, je zhášecí kondenzátor C znovu nabit přes své spojení se zemí BE.If a disconnection is made, the arc quench capacitor C is recharged via its connection to ground BE.

Pro realizaci zkoušky tratí je komutační větev zapojena zapálením komutačního tyristoru Thk a můstkových ventilů 1 až 4. Na měřicím transformátoru W je měřen proud traťového vývodu, jehož velikost představuje měřítko stavu trati ST. Pokud by byl naměřen nepřípustně vysoký proud, byl by komutační tyristor Thk okamžitě odpojen zapálením zhášecího tyristoru Thl a výbojem zhášecího kondenzátorů C.In order to carry out the line test, the commutation branch is connected by ignition of the commutation thyristor Thk and bridge valves 1 to 4. The line transformer current W is measured on the measuring transformer W, the magnitude of which is a measure of the state of the line ST. If an unacceptably high current is measured, the commutation thyristor Thk would be immediately disconnected by igniting the quenching thyristor Th1 and discharging the quenching capacitors C.

Zkoušku trati s běžným odporem je také možno realizovat pomocí řešení podle vynálezu, a to tak, že mezi přípojné body AaB se zapojí zkušební odpor Rp. Během provozu komutačního a vypínacího zařízení je zkušební odpor Rp přemostěn ochranou S s kontaktem. K provedení zkoušky trati je dodatečně bezproudově otevřena ochrana S. aby se mohly zapálit můstkové 25 ventily 1 až 4 a komutační tyristor Thk. Toto zapojení se výhodně používá, má-li být konvenčně provedena zkouška trati s existujícím zkušebním odporem.The line resistance test can also be carried out using the solution according to the invention, by connecting a test resistance Rp between the connection points A and B. During operation of the commutation and tripping devices, the test resistor Rp is bypassed by a S-contact with a contact. In order to carry out the track test, the current protection S is additionally opened without current to allow ignition of bridge valves 1 to 4 and commutation thyristor Thk. This wiring is advantageously used if a track test with an existing test resistance is to be conventionally performed.

Pokud by zkouška trati byla negativní i vícekrát za sebou a pokud by poté netekl žádný proud, jsou otevřeny oddělovací kontakty Hs, takže vznikne galvanické oddělení přípojnice SS od trati 30 ST. Komutační a vypínací zařízení může být přímo použito i u stejnosměrně poháněných vozidel pro spínání a ochranu.If the line test is negative several times in succession and if no current flows then, the isolation contacts Hs are opened so that the SS busbar is galvanically separated from the 30 ST line. The commutation and tripping device can also be used directly on DC-powered vehicles for switching and protection.

Na obr. 2 je znázorněno komutační a vypínací zařízení pro rychlopřerušovač s integrovaným pohonem a odděleným pohonným kondenzátorem. U tohoto provedení komutačního 35 a vypínacího zařízení jsou můstkové ventily 1, 2, 3, 4 provedeny jako diody, jelikož ohmické odpory R1 a R2, zapojené ve větvích můstku, zabraňují zkratovému namáhání zhášecího kondenzátorů C.FIG. 2 shows a commutating and tripping device for a fast circuit breaker with an integrated drive and a separate drive capacitor. In this embodiment of the commutating 35 and the tripping device, the bridge valves 1, 2, 3, 4 are designed as diodes, since the ohmic resistors R1 and R2 connected in the bridge branches prevent short-circuit stresses of the arc quenching capacitors C.

Během provozu, kdy je uzavřen rychlopřerušovač SU, teče elektrický proud od přípojnice SS ke 40 trati ST nebo jako zpětný proud v opačném směru, tedy od trati ST k přípojnici SS.During operation when the SU interrupter is closed, the electric current flows from the busbar SS to 40 of the ST line or as reverse current in the opposite direction, ie from the line ST to the busbar SS.

Společně s pokynem k otevření rychlopřerušovače SU se vybije pohonný kondenzátor Ca, takže pohonné cívky otevřou rychlopřerušovač SU. Současně je během určitého časového úseku zapálen komutační tyristor Thk. Při otevření kontaktu rychlopřerušovače SU komutuje elektrický 45 proud od přípojnice SS k trati ST před oddělovací kontakty Hs, přes můstkové ventily 1, 3 a komutační tyristor Thk, respektive od trati ST k přípojnici SS přes můstkové ventily 2, 4 a komutační tyristor Thk.Together with the instruction to open the SU quick disconnect, the drive capacitor Ca discharges so that the drive coils open the SU quick disconnect. At the same time, the commutation thyristor Thk is ignited for a certain period of time. Upon opening of the breaker contact SU, the electric current 45 commutes from the busbar SS to line ST before the isolating contacts Hs, via bridge valves 1, 3 and commutation thyristor Thk, respectively from line ST to busbar SS via bridge valves 2, 4 and commutation thyristor Thk.

K pohonnému kondenzátorů Ca. výhodně elektrolytickému, je paralelně zapojena paralelní dioda 50 Dp, takže ještě nezhašený komutační proud může protékat dostatečně dlouho. Paralelně k pohonným cívkám rychlopřerušovače SU je zapojena cívková volnoběžná dioda Dsp.To drive capacitors Ca. preferably electrolytic, a parallel diode 50 Dp is connected in parallel so that the still quenched commutation current can flow long enough. A DSP coil diode is connected in parallel to the drive coils of the SU interrupter.

-4CZ 287089 B6-4GB 287089 B6

Po zadaném čase je zapálen zhášecí tyristor Thl, takže komutační tvristor Thk je přes připojovací diodu D vypnut pomocí napětí zhášecího kondenzátoru C. Současně je anulován elektrický proud od přípojnice SS ke trati ST, respektive od trati ST k přípojnici SS.After a given time, the arc thyristor Th1 is ignited, so that the commutating resistor Thk is switched off via the diode D via the arc quench capacitor C. At the same time, the electric current from the busbar SS to line ST or from the line ST to busbar SS is canceled.

Je-li provedeno odpojení, je zhášecí kondenzátor C znovu nabit přes své spojení se zemí E.If disconnection is made, the arc quench capacitor C is recharged via its connection to ground E.

Pro realizaci zkoušky trati se komutační větev zapojí zapálením zkušebního tyristoru Thp. Na měřicím transformátoru W je měřen proud, jehož velikost představuje měřítko stavu trati ST. Pokud by byl naměřen nepřípustně vysoký proud, byl by přes připojovací diodu D okamžitě odpojen zkušební tyristor Thp, a to pomocí zapálení zhášecího tyristoru Thl a výboje zhášecího kondenzátoru C. Zkušební proud je tak odpojen.In order to carry out the line test, the commutation branch is connected by ignition of the test thyristor Thp. The measuring transformer W measures the current, the magnitude of which is a measure of the condition of the line ST. If an unacceptably high current is measured, the test thyristor Thp is immediately disconnected via connection diode D by igniting the quenching thyristor Th1 and discharging the quenching capacitor C. The test current is thus disconnected.

Zkouška trati s konvenčním zkušebním odporem probíhá podobně jako u provedení z obr. 1.The track test with conventional test resistance is similar to the one shown in Figure 1.

Na obr. 3 je znázorněno komutační a vypínací zařízení rychlopřerušovače s integrovaným pohonem, které používá zhášecí kondenzátor jako pohonný kondenzátor.FIG. 3 shows a commutating and tripping device of an interrupter with integrated drive that uses a quench capacitor as a drive capacitor.

Během provozu, kdy je uzavřen rychlopřerušovač SU, teče elektrický proud od přípojnice SS ke trati ST nebo, jako zpětný proud, v opačném směru, tedy od trati ST k přípojnici SS. Také u tohoto provedení komutačního a vypínacího zařízení jsou můstkové ventily 1, 2, 3, 4 provedeny jako můstkové diody, jelikož v tomto případě indukčnosti LI, L2, zapojené v můstkových větvích, zabraňují jako tlumivky svými proud omezujícími vlastnostmi zkratovému namáhání zhášecího kondenzátoru C.During operation, when the SU interrupter is closed, electrical current flows from the busbar SS to the line ST or, as a return current, in the opposite direction, ie from the line ST to the busbar SS. Also in this embodiment of the commutation and tripping devices, the bridge valves 1, 2, 3, 4 are designed as bridge diodes, since in this case the inductors L1, L2 connected in the bridge branches prevent short-circuit stresses of the quenching capacitor C.

Společně s pokynem k otevření rychlopřerušovače SU se vybije kondenzátor C, takže pohonné cívky otevřenou rychlopřerušovač SU. Současně jsou během určitého časového úseku zapáleny komutační tyristory Thkl a Thk2. Při otevření kontaktu rychlopřerušovače SU komutuje elektrický proud od přípojnice SS ke trati ST přes oddělovací kontakty Hs, přes můstkové ventily 1, 3, komutační tyristory Thkl a Thk2 a kondenzátor C, respektive od trati ST k přípojnici SS přes můstkové ventily 2,4, indukčnosti LI a L2 jako tlumivky a komutační tyristory Thkl. Thk2 a přes kondenzátor C. Paralelně k pohonným cívkám rychlopřerušovače SU je zapojena připojovací dioda D.Together with the instruction to open the SU interrupter, the capacitor C discharges, leaving the drive coils open to the SU interrupter. At the same time, commutation thyristors Thk1 and Thk2 are ignited for a certain period of time. Upon opening of the breaker contact SU commutes electrical current from SS bus to line ST via isolation contacts Hs, via bridge valves 1, 3, commutating thyristors Thkl and Thk2 and capacitor C respectively from line ST to SS bus via bridge valves 2,4, inductance L1 and L2 as chokes and commutation thyristors Thkl. Thk2 and via capacitor C. Connection diode D is connected in parallel to the SU coil drive coils.

Po předem zadaném čase, respektive po dosažení maximálního napětí na zhášecím kondenzátoru C. jsou zapáleny zhášecí tyristory Thll a Thl2, takže zhášecí kondenzátor C je znovu nabit. Tím jsou přes připojovací diodu D, stejně jako přes oba zhášecí tyristory Thll a Thl2 vypnuty oba komutační tyristory Thkl a Thk2. Současně je anulován proud, tekoucí od přípojnice SS ke trati ST. respektive od trati ST k přípojnici SS.After a predetermined time or the maximum voltage at the quenching capacitor C has been reached, the quenching thyristors Th11 and Th12 are ignited so that the quenching capacitor C is recharged. As a result, both commutating thyristors Thk1 and Thk2 are switched off via the connection diode D as well as through both quenching thyristors Th11 and Th12. At the same time, the current flowing from the busbar SS to the line ST is canceled. or from the ST line to the SS busbar.

Pro zkoušku trati je pomocí zapálení prvního zhášecího tyristoru Thll a druhého komutačního tyristoru Thk2 zapojena zkušební větev, takže elektrický proud může protékat od přípojnice SS ke trati ST. Na traťovém vývodu je měřicím transformátorem W měřen proud, jehož velikost představuje měřítko stavu trati ST. Pokud by byl na trati naměřen nepřípustně vysoký proud, byl by první zhášecí tyristor Thll okamžitě odpojen zapálením třetího zhášecího tyristoru Thl3 a výbojem zhášecího kondenzátoru C. Zkušební proud je tak odpojen.For the line test, a test branch is connected by ignition of the first arc thyristor Th11 and the second commutation thyristor Thk2 so that electrical current can flow from the busbar SS to the line ST. At the line outlet, the current transformer W measures the condition of the line ST. If an unacceptably high current is measured on the track, the first arc thyristor Th11 would be immediately disconnected by igniting the third arc thyristor Th13 and discharging the arc capacitor C. The test current is thus disconnected.

Zkouška trati s konvenčním zkušebním odporem probíhá podobně jako u provedení na obr. 1.The track test with conventional test resistance is similar to the one in Fig. 1.

Claims (11)

1. Způsob komutace a vypnutí stejnosměrného proudu s použitím rychlopřerušovače (SU) a komutačního a vypínacího zařízení, uspořádaného paralelně ke spínací cestě spínané rychlopřerušovačem (SU), přičemž současně se spínacím pokynem pro rychlopřerušovač (SU) se krátkodobě vydají zapalovací impulzy pro komutační tyristory (Thk), takže s počátkem otevírání kontaktu komutuje proud ze spínací cesty spínané rychlopřerušovačem (SU) do komutační větve a teprve později, když je otevřená spínací cesta spínaná rychlopřerušovačem (SU), se zapálí zhášecí tyristory (Thl), vyznačující se tím, že současně skomutačními tyristory (Thk) se krátkodobě zapálí můstkové ventily (1, 2, 3, 4), zapojené v komutační větvi, pro umožnění komutace, které se opět uzavřou, pokud nejsou protékané komutačním proudem, a teprve, když již zhášecímu kondenzátoru (C) nehrozí zkratové namáhání, zapálí se zhášecí tyristory (Thl), takže napětí zhášecího kondenzátoru (C) uzavře pomocí připojovací diody (D) komutační tyristory (Thk) a komutační proud zmizí.A method of commuting and switching off direct current using a rapid interrupter (SU) and a commutating and tripping device arranged in parallel to the switching path switched by the interrupter (SU), while simultaneously firing pulses for commutating thyristors (SU) Thk), so that with the commencement of the opening of the contact commutes the current from the switching path switched by the rapid interrupter (SU) to the commutation branch and only later, when the switching path is switched by the quick interrupter (SU), quenching thyristors (Thl). short-circuit valves (1, 2, 3, 4) connected in the commutation branch are briefly ignited by the commutating thyristors (Thk) to allow commutation to be closed again if they are not flowing through the commutation current, and only when the arc quenching capacitor (C) there is no short-circuit stress, it ignites so that the quench capacitor voltage (C) closes the commutating thyristors (Thk) via the connection diode (D) and the commutation current disappears. 2. Zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle nároku 1, přičemž rychlopřerušovač je proveden sodděleným pohonem, vyznačující se tím, že komutační zařízení sestává zGratzova můstku s řiditelnými můstkovými ventily (1, 2, 3, 4), v jehož diagonální větvi je zapojen komutační tyristor (Thk) a paralelně ke komutačnímu tyristoru (Thk) je zapojena zhášecí větev, sestávající ze zhášecího kondenzátoru (C), zhášecího tyristoru (Thl) a připojovací diody (D).Connection of a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying current to a railway device with a commutating and tripping device connected in parallel to the rapid interrupter for carrying out the method according to claim 1, wherein the rapid interrupter is a multiple drive. controllable bridge valves (1, 2, 3, 4) in which a commutating thyristor (Thk) is connected in the diagonal branch and a quenching branch consisting of a quenching capacitor (C), a quenching thyristor (Thl) is connected in parallel to the commutating thyristor (Thk) and connection diodes (D). 3. Zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle nároku 1, přičemž rychlopřerušovač je proveden s integrovaným pohonem, vyznačující se tím, že komutační zařízení sestává z Grátzova můstku z můstkových ventilů (1, 2, 3, 4), v jehož diagonální větvi je zapojen komutační tyristor (Thk), pohonný kondenzátor (Ca) s paralelně zapojenou paralelní diodou (Dp), a pohonné cívky pro rychlopřerušovač (SU) s paralelně zapojenou cívkovou volnoběžnou diodou (Dsp), přičemž k této diagonální větvi je paralelně připojena jednak zhášecí větev, sestávající ze zhášecího kondenzátoru (C), zhášecího tyristoru (Thl) a připojovací diody (D), a jednak zkušební tyristor (Thp).Connection of a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying current to a railway device with a commutating and tripping device connected in parallel to the rapid interrupter for carrying out the method according to claim 1, wherein the rapid interrupter is integrated with an integrated drive. bridge of bridge valves (1, 2, 3, 4), in whose diagonal branch is connected commutating thyristor (Thk), drive capacitor (Ca) with parallel connected parallel diode (Dp), and drive coils for quick interruption (SU) with parallel A quenching branch consisting of a quenching capacitor (C), a quenching thyristor (Th1) and a connecting diode (D), and a test thyristor (Thp) are connected in parallel to this diagonal branch. 4. Zapojení komutačního a vypínacího zařízení v mezilehlé měnírně proudu pro dodávky proudu železničním zařízením s paralelně k rychlopřerušovači zapojeným komutačním a vypínacím zařízením k provádění způsobu podle nároku 1, přičemž rychlopřerušovač je proveden sintegrovaným pohonem, vyznačující se tím, že komutační zařízení sestává zGratzova můstku z můstkových ventilů (1, 2, 3, 4), v jehož diagonální větvi jsou zapojeny dva komutační tyristory (Thkl, Thk2), zhášecí kondenzátor (C) a pohonné cívky pro rychlopřerušovač (SU), k němuž je paralelně zapojena jednak zhášecí a nabíjecí větev, podle principu dvoučinného zapojení, přičemž paralelně k prvnímu komutačnímu tyristoru (Thkl), pohonným cívkám a zhášecímu kondenzátoru (C) je zapojen první zhášecí tyristor (Thll) a paralelně ke zhášecímu kondenzátoru (C) a druhému komutačnímu tyristoru (Thk2) je v sérii s druhým zhášecím tyristorem (Thl2) zapojena připojovací dioda (D), a jednak třetí zhášecí tyristor (Thl3) zapojený paralelně k prvnímu komutačnímu tyristoru (Thkl) a pohonným cívkám.Connection of a commutating and tripping device in an intermediate current converter for supplying current to a railway device with a commutating and tripping device connected in parallel to the rapid interrupter for carrying out the method according to claim 1, wherein the rapid interrupter is an integrated actuator characterized in that the commutating device consists of a Gratz bridge of bridge valves (1, 2, 3, 4), in whose diagonal branch are connected two commutating thyristors (Thkl, Thk2), arc quenching capacitor (C) and driving coils for quick interrupter (SU), to which both arc quenching and charging a branch, according to the principle of double-acting connection, wherein the first arc thyristor (Th11) is connected in parallel to the first commutation thyristor (Thk1), the drive coils and the arc quenching capacitor (C) and parallel to the arc quenching capacitor (C) and the second commutation thyristor (Thk2) series with the second quencher A thyristor (Th12) is connected with a diode (D) and a third quenching thyristor (Th13) connected in parallel to the first commutating thyristor (Thk1) and the drive coils. 5. Zapojení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že můstkovými ventily (1, 2, 3,4) jsou diody.Connection according to claim 3 or 4, characterized in that the bridge valves (1, 2, 3,4) are diodes. -6CZ 287089 B6-6GB 287089 B6 6. Zapojení podle nároků 2, 3 nebo 4, vyznačující se tím, že do diagonální větve Gratzova můstku je zapojen zkušební odpor (Rp) pro zkratování kontaktem ochrany (S) během provozu.Connection according to claims 2, 3 or 4, characterized in that a test resistor (Rp) for short-circuiting the protection contact (S) during operation is connected to the diagonal branch of the Gratz bridge. 7. Zapojení podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že spojení zhášecího kondenzátoru (C) a anody připojovací diody (D) je spojeno se zemí (BE).Connection according to claim 2 or 3, characterized in that the connection of the arc quenching capacitor (C) and the anode of the connection diode (D) is connected to ground (BE). 8. Zapojení podle nároků 2, 3 nebo 4, v y z n a č u j í c í se tím, že komutační a vypínací zařízení je galvanicky spojeno se spínací cestou pomocí kontaktů (Hs) pomocného odpojovače.Connection according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the commutation and tripping devices are galvanically connected to the switching path by means of contacts (Hs) of the auxiliary disconnector. 9. Zapojení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že pro omezení vnitřních zkratových proudů jsou do série s můstkovými ventily (2,4) zapojeny odpory (Rl, R2).Connection according to claim 3 or 4, characterized in that resistors (R1, R2) are connected in series with the bridge valves (2,4) to limit internal short-circuit currents. 10. Zapojení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že pro omezení vnitřních zkratových proudů jsou do série s můstkovými ventily (2, 4) zapojeny indukčnosti (LI, L2).Connection according to claim 3 or 4, characterized in that inductors (L1, L2) are connected in series with the bridge valves (2, 4) to limit the internal short-circuit currents. 11. Zapojení podle nároku 4, vyznačující se tím, že spojovací bod katod druhého zhášecího tyristoru (Thl2) a druhého komutačního tyristoru (Thk2) a zároveň anod můstkových ventilů (3, 4) je spojen se zemí (BE) pomocí volnoběžné diody (Df).Connection according to claim 4, characterized in that the cathode junction point of the second arc thyristor (Th12) and the second commutation thyristor (Thk2) and the bridge valve anodes (3, 4) is connected to ground (BE) by a freewheeling diode (Df) ).
CZ19972004A 1994-12-28 1995-12-20 Commutation and switch-off method of direct current by making use of quick-acting interrupter and circuit arrangement for making the same CZ287089B6 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944447440 DE4447440C2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Method and circuit arrangement for a commutation and quenching device of a quick breaker with a separate drive
DE19944447441 DE4447441C2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Method and circuit arrangement for a commutation and quenching device of a rapid breaker
DE19944447439 DE4447439C2 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Method and circuit arrangement for a commutation and quenching device of a quick breaker with integrated drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ9702004A3 CZ9702004A3 (en) 1998-12-16
CZ287089B6 true CZ287089B6 (en) 2000-09-13

Family

ID=27207132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19972004A CZ287089B6 (en) 1994-12-28 1995-12-20 Commutation and switch-off method of direct current by making use of quick-acting interrupter and circuit arrangement for making the same

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0800702B1 (en)
AT (1) ATE173559T1 (en)
CZ (1) CZ287089B6 (en)
DE (1) DE59504293D1 (en)
PL (1) PL321014A1 (en)
WO (1) WO1996020489A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1540464A (en) * 1967-08-16 1968-09-27 Telemecanique Electrique Hybrid contactor including detection of voltage build-up edges at the terminals of the mechanical pole
US4723187A (en) * 1986-11-10 1988-02-02 General Electric Company Current commutation circuit
EP0272349B1 (en) * 1986-12-22 1993-05-19 S.A. Acec Transport Ultra-rapid circuit breaker assisted with semi-conductors

Also Published As

Publication number Publication date
PL321014A1 (en) 1997-11-24
ATE173559T1 (en) 1998-12-15
DE59504293D1 (en) 1998-12-24
WO1996020489A1 (en) 1996-07-04
EP0800702A1 (en) 1997-10-15
EP0800702B1 (en) 1998-11-18
CZ9702004A3 (en) 1998-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11121570B2 (en) Battery disconnecting device
CN107342754B (en) Direct current breaker based on coupling inductance coil and control method thereof
CN101611535B (en) Method for limiting damage to a converter having a power semiconductor in the case of a short circuit of an intermediate direct current circuit
US9906160B2 (en) Method for discharging an intermediate circuit capacitor of an intermediate voltage circuit converter
US10354820B2 (en) Device for switching a direct current
CN105408621B (en) The electronic security(ELSEC) breaker of automobile
KR102509686B1 (en) Automotive alternating current charging device and method for operating automotive alternating current charging device
CN104205281A (en) Device for switching a DC current in a pole of a DC voltage network
AU2017225327B2 (en) DC voltage switch
CN103795242B (en) Switch equipment and battery equipment
KR102467568B1 (en) Automotive alternating current charging device and method for operating automotive alternating current charging device
CN107017673A (en) Voltage disrupted configuration
CN106849635A (en) Cascade connection multi-level transverter submodule pressure bypass circuit out of control
CN112147394A (en) Residual voltage detection device
CN101567553B (en) Circuit for protecting a DC network against overvoltage
EP1102295A2 (en) Commutation type direct-current breaker
CZ287089B6 (en) Commutation and switch-off method of direct current by making use of quick-acting interrupter and circuit arrangement for making the same
JP7242575B2 (en) DC current interrupter
CZ159793A3 (en) Process of operating and circuit arrangement of a converting substation for feeding electric railways with direct current
SU1642544A1 (en) Device for control over short-circuiting switch for ice-melting
RU2094882C1 (en) Device for arcless handling of inductance circuit
BG98524A (en) Design solution for a rectifier substation circuitry
SU752588A1 (en) Apparatus for controlling short circuiting switch in glaze-ice fusion circuits of power transmission lines
RU2115990C1 (en) Dc traction substation
DE102020134773A1 (en) CIRCUIT BREAKER FOR DIRECT CURRENT

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MK4A Patent expired

Effective date: 20041220