DD256924A1 - Schaltungsanordnung zum stromwandlerschutz und zur meldung einer buerdenunterbrechung - Google Patents

Abstract

Schaltungsanordnung zum Stromwandlerschutz und zur Meldung einer Buerdenunterbrechung. Die Erfindung bezieht sich auf die elektrische Messtechnik und das Anwendungsgebiet ist die Stromrichtertechnik. Durch das Auswerten des Stromwandlerausgangssignals wird bei einer Buerdenunterbrechung eine Ersatzbuerde zugeschaltet und gleichzeitig die Havarie signalisiert. Damit wird eine Zerstoerung des Stromwandlers vermieden. Fig. 1

Description

Des weiteren kann zwischen die beiden Stromwandlerausgänge ein Dioden-Entkopplungsnetzwerk in Form einer m-pulsigen Brücke geschaltet sein, und der Steuersignaleingang des steuerbaren Schaltergliedes ist dann über ein unipolares Schwellwertschaltglied und das Verzögerungsglied mit dem einen Stromwandlerausgang verbunden. Außerdem ist es möglich, parallel zur Ersatzbürde über eine Koppeleinheit eine weitere Einheit anzuschließen, die bei einer Bürdenunterbrechung ein sekundäres Meldesignal erzeugt. Dieses Meldesignal besitzt eine solche Energie, das es zur Anzeige und weiteren Verarbeitung unabhängig von der Entfernung zur Stromwandleranordnung verwendet werden kann.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

> Fig. 1: das Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2: eine schaltungstechnische Variante zur Realisierung der Erfindung.

In Fig. 1 ist das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zum Schutz eines Stromwandlers SW und zur Meldung einer Unterbrechung einer zugehörigen Bürde B dargestellt. Dazu ist an die die Stromwandlerausgänge SWA 1,SWA2 eine Reihenschaltung angeschlossen, die aus einer steuerbaren Schaltereinheit STS und einer Ersatzbürde EB besteht. Diese Ersatzbürde EB enthält wiederum die Parallelschaltung von zwei Teilersatzbürden TEB1, TEB2, wobei die erste Teilersatzbürde TEB1 als eine Einheit zur Erzeugung eines primären Meldesignals bei einer Unterbrechung der Bürde B ausgebildet ist. Zusätzlich ist der eine Stromwandlerausgang SWA1 direkt über ein bipolares Schwellwertschaltglied SWS und ein Verzögerungsglied VG mit dem Steuersignaleingang EST der steuerbaren Schaltereinheit STS verbunden.

Parallel zur Ersatzbürde EB ist über eine Koppeleinheit KE eine weitere Einheit SME angeschlossen, die bei einer Unterbrechung an der Bürde B ein sekundäres Meldesignal erzeugt. Diese Meldesignaleinheit SME ist in räumlicher Entfernung von der übrigen Anordnung installierbar.

Weiterhin ist zusätzlich zwischen die Stromwandlerausgänge SWA1, SWA2ein Diodenentkopplungsnetzwerk in Form einer m-pulsigen Brücke einschaltbar, wobei dann anstelle des bipolaren Schwellwertschaltgliedes SWS ein unipolares Schwellwertschaltglied SWS eingesetzt werden kann. Diese Schaltvariante ist aus der Zeichnung nicht ersichtlich. Fig. 2 zeigt eine schaltungstechnische Variante zur Realisierung der Erfindung, die eine zweipulsige Gegen parallelschaltung von zwei mit Zündimpulsen Zl gesteuerte Thyristoren TH1, TH 2 enthält. In Reihe zu dieser Gegenparallelschaltung ist ein Stromwandler SW mit seiner Primärseite angeschlossen, dessen Ausgänge SWA1, SWA2 mit einem in räumlicher Entfernung angeordneten Bürdenwiderstand RB verbunden sind. Direkt an die Ausgänge SWA1, SWA2sind auf elektrisch kürzestem Weg in Reihe liegend ein Triac TR als steuerbares Schalterelement STS und als Ersatzbürde EB ein erstes Diodennetzwerk DN1 mit dem Widerstand RD und eine Signallampe SL angeschlossen, die als Teilersatzbürden TEB1, TEB 2 sich parallel zueinander befinden. Gleichzeitig besteht eine Verbindung zwischen dem einen Stromwandlerausgang SWA1 und dem Steuersignaleingang EST des Triac TR über eine Zenerdiodenkombination ZK mit dem Widerstand RZ als bipolares Schwellwertschaltsignal SWS und die Parallelschaltung eines Kondensator CV und eines Widerstandes RV als Verzögerungsglied VG. Parallel zur Signallampe SL liegt ein zweites Diodennetzwerk DN 2, an das über einen Widerstand RO ein Optokoppler OK mit dem Kondensator CO angeschlossen ist. Mit dieser Spannungskoppeleinheit SKE, die sich in unmittelbarer Nähe des Stromwandlers SW befindet, kann in räumlicher Entfernung zum Stromwandler SW eine Sekundärmeldesignaleinheit SME angesteuert werden.

Die Schaltungsanordnung arbeitet auf folgende Weise. Im havariefreien Zustand ist zunächst ein geschlossener Stromkreis zwischen dem ersten Stromwandlerausgang SWA1 und dem zweiten Stromwandlerausgang SWA2 über den Bürdenwiderstand RB vorhanden, und die Ersatzbürde EB bzw. die Meldesignalerzeugungseinheiten PMW; SME sind nicht an die Stromwandlerausgänge SWA1, SWA2 geschaltet. Das geschieht dadurch, daß an der Zenerdiodenkombination ZK die Schwellenspannung nicht erreicht wird, und aus diesem Grunde ist auch das Triac TR gesperrt. Bei einer Bürdenunterbrechung wird die Schwellenspannung überschritten, und es fließt über den Widerstand RZ ein Strom, der das Triac TR ansteuert. Dabei muß eine Mindestspannung erreicht werden. Bei kurzzeitigen Störimpulsen verhindert das Verzögerungsglied VG das Einschalten des Triac TR, weil am Widerstand RV eine Spannungsverzögerung auftritt. Das Einschalten der Ersatzbürde EB erfolgt über das Diodennetzwerk DN1, wobei in einer ersten Phase zunächst nur die Signallampe SL als Primärmeldesignalerzeugungseinheit arbeitet. Im Arbeitszustand wird die Signallampe SL dann hochohmig und beendet ihre Funktion als Ersatzbürde. Danach übernimmt fast ausschließlich der Widerstand RD die Funktion der Ersatzbürde. Eine Mindestspannung am ersteh Diodennet2werk DN1 bedeutet auch gleichzeitig in Verbindung mit dem zweiten Diodennetzwerk DN 2 und dem Widerstand RO einen Stromfluß am Optokoppler OK, wodurch aus der Sekundärmeldesignalerzeugungseinheit SME ein außerhalb der Stromwandleranordnung verarbeitbares Signal über die Bürdenunterbrechung austritt. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung besteht darin, daß sie ohne Bürdenunterbrechung eine passive Schaltung darstellt, die beim Auftreten einer Bürdenunterbrechung ohne Verwendung von zusätzlichen Energiequellen nur mit dem eigenen bereits vorhandenen Strom sich einschaltet und den Betrieb der Ersatzbürde gewährleistet.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung zum Stromwandlerschutz und zur Meldung einer Bürdenunterbrechung, die einen Stromwandler und eine an dessen Ausgänge direkt angeschlossene Bürde enthaltend sowohl in einphasigen als auch in mehrphasigen Netzwerken eingesetzt ist, gekennzeichnet dadurch, daß direkt an die Stromwandlerausgänge (SWA 1, SWA2) auf elektrisch kürzestem Weg eine in Reihe mit einer steuerbaren Schaltereinheit (STS) liegende aus einer als Primärmeldesignalerzeugniseinheit ausgebildeten ersten Teilersatzbürde (TEB 1) und einer zu dieser parallel angeordneten zweiten Teilersatzbürde (TEB2) bestehende Ersatzbürde (EB) angeschlossen und zusätzlich der eine Stromwandlerausgang (SWA 1) über ein bipolares SchwelIwertschaltglied (SWS) und ein Verzögerungsglied (VG) mit dem Steuersignaleingang (EST) der steuerbaren Schaltereinheit (STS) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung zum Stromwandlerschutz und zur Meldung einer Bürdenunterbrechung, nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen beiden Stromwandlerausgängen (SWA 1, SWA2) ein Dioden-Entkopplungsnetzwerk in Form einer m-pulsigen Brücke liegt und an den einen Stromwandlerausgang (SWA 1) der Steuersignaleingang (EST) der steuerbaren Schaltereinheit (SWS) und das Verzögerungsglied (VG) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung zum Stromwandlerschutz und zur Meldung einer Bürdenunterbrechung, nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß parallel zur Ersatzbürde (EB) über eine Koppeleinheit (KE) eine Sekundärmeldesignalerzeugungseinheit (SME) angeschlossen ist.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der elektrischen Meßtechnik, und ihre Anwendung ist in Anordnung mit Stromwandlem möglich und zweckmäßig.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zur Erkennung von Havarien und zur Stromregelung insbesondere bei Stromrichtern, ist es notwendig, an einer Bürde bei mehrphasigen Verbrauchern ein Summenstromsignal zu bilden. Dieses Summenstromsignal ermöglicht es, Stromauswertungen an einer gemeinsamen Bürde durchzuführen und einen Überlastschutz einzurichten. Aus der DD-PS 131678; G 01 R 19/10, ist eine Schaltungsanordnung zur Bildung eines Summenstromsignals an einer Bürde bei mehrphasigen Verbrauchern bekannt, bei der der Sternpunkt der Sekundärwicklungen der Wandler über lineare und/oder nichtlineare·, mit einer strom- bzw. spannungsabhängigen Durchlaßcharakteristik behafteten Elementen parallel zur Gleichstromseite der 2-m-pulsigen Brückenschaltung an die Bürde angeschlossen ist. Diese Verbindung des Sternpunktes mit der Bürde kann beispielsweise mit steuerbaren Halbleitern, über Induktivitäten, allgemeine Gegeninduktivitäten oder eine Reihenschaltung der Ventile mit Teilbürdenwiderständen realisiert werden. In die Ventilleitungen der 2-m-pulsigen Brückenschaltung sind lineare oder nichtlineare Elemente angeschlossen. Weiterhin kann der Sternpunkt der Wandler über Kondensatoren oder Teilbürdenwiderstände an die Bürde angeschlossen werden. Die Nachteile der bekannten Lösung bestehen darin, daß sie nur für mehrpulsige Anordnungen mit einem gemeinsamen Sternpunkt anwendbar ist. Des weiteren gewährleistet sie keinen Schutz des Wandlers vor einer Leitungsunterbrechung an der Bürde und enthält keine Hinweise zur Ansteuerung der Halbleiterventile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mit einem geringen Aufwand eine Erweiterung des Anwendungsgebietes der bekannten Anordnung zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zum Stromwandlerschutz und zur Meldung einer Bürdenunterbrechung zu schaffen, die einen Stromwandler und eine Bürde enthaltend sowohl in einphasigen als auch in mehrphasigen Netzen eingesetzt wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß direkt an die Stromwandlerausgänge auf elektrisch kürzestem Wege eine in Reihe mit einer steuerbaren Schaltereinheit liegende Ersatzbürde angeschlossen ist. Diese Ersatzbürde ist aus einer ersten Teilersatzbürde und einer zweiten Teilersatzbürde aufgebaut, die in einer Parallelschaltung angeordnet sind. Die erste Teilersatzbürde ist als eine Einheit ausgebildet, die bei einer Bürdenunterbrechung sofort ein Primärmeldesignal erzeugt. Zusätzlich ist der eine Stromwandlerausgang über ein bipolares Schwellwertschaltglied und ein Verzögerungsglied mit dem Steuersignaleingang der steuerbaren Schaltereinheit verbunden.