Einrichtung zur Überwachung von Gleichrichterzellen, insbesondere
Siliziumgleichrichtern Zum Schutz der Gleichrichter gegen Überlastung werden meist
Sicherungen verwendet, die den Gleichrichtern vorgeschaltet sind. Die Sicherungen
können hierbei so ausgebildet sein, daß sie beim Ansprechen auch eine Anzeigeeinrichtung
oder eine Abschaltung der Anlage auslösen. Die Überwachung der Gleichrichterzellen
mit Hilfe von Sicherungen ist jedoch nicht bei allen Gleichrichterschaltungen möglich.
So ist beispielsweise bei mehreren in Reihe geschalteten Gleichrichterzellen die
Abschaltung nicht sicher, weil die Abschaltleistung der Sicherungen meist nicht
ausreicht, so daß es zur explosionsartigen Zerstörung der Sicherung kommen kann.Device for monitoring rectifier cells, in particular
Silicon rectifiers To protect the rectifier against overload are mostly
Fuses are used, which are connected upstream of the rectifiers. The fuses
can be designed so that they also have a display device when responding
or trigger a shutdown of the system. Monitoring the rectifier cells
however, using fuses is not possible with all rectifier circuits.
For example, if there are several rectifier cells connected in series, the
Shutdown not safe, because the breaking capacity of the fuses is usually not
is sufficient so that the fuse can be destroyed in an explosive manner.
Es ist bereits eine Schutzeinrichtung für aus einer Vielzahl von in
Reihe geschalteten Gleichrichterelementen bzw. -platten bestehenden Gleichrichteranlagen
bekanntgeworden, die bereits das Versagen einer Platte anzeigt. Der bekannten Schutzeinrichtung
liegt hierbei die Tatsache zugrunde, daß sich bei einem Kurzschluß einer Platte
infolge des Wegfalles des Sperrwiderstandes des einen Gleichrichterelementes der
Sperrstrom in der Plattenreihe erhöht, da die restlichen Elemente der Plattenreihe
sodann eine erhöhte Sperrspannung übernehmen müssen. Durch Überwachung des Sperrstromes
in der Plattenreihe oder durch Überwachung der Sperrspannung an einem Gleichrichterelement
kann somit das Versagen einer Platte der Plattenreihe rechtzeitig erfaßt und zur
Anzeige gebracht werden, bevor ein größerer Schaden auftritt und die der Anlage
vorgeschalteten Sicherungen ansprechen. Diese bekannte Schutzeinrichtung setzt eine
große Anzahl von in Reihe geschalteten Gleichrichterelementen oder -platten voraus.
Neuzeitliche Silizium-Gleichrichteranlagen, die je Phase nur wenige oder gar nur
ein Gleichrichterelement besitzen, lassen sich auf diese Weise nicht überwachen.It is already a protective device for a wide variety of in
Rectifier elements or plates connected in series to existing rectifier systems
became known, which already indicates the failure of a plate. The well-known protective device
is based on the fact that a short circuit of a plate
as a result of the elimination of the blocking resistance of a rectifier element of the
Reverse current in the row of plates increases as the remaining elements of the row of plates
then have to take on an increased reverse voltage. By monitoring the reverse current
in the row of plates or by monitoring the reverse voltage on a rectifier element
the failure of a plate in the row of plates can thus be detected in good time and used
Be brought before a major damage occurs and that of the system
respond to upstream fuses. This known protective device uses a
large number of rectifier elements or plates connected in series.
Modern silicon rectifier systems that only have a few or even only a few per phase
have a rectifier element cannot be monitored in this way.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Überwachung
von Halbleiter-Gleichrichtern, insbesondere Siliziumgleichrichtern, zu schaffen,
mit der auch einzelne Gleichrichterelemente überwacht werden können.The invention is based on the object of a device for monitoring
of semiconductor rectifiers, especially silicon rectifiers,
which can also be used to monitor individual rectifier elements.
Die Erfindung macht hierbei Gebrauch von der an sich bekannten Träger-Staueffektschaltung,
deren Zweck bekanntlich die Vermeidung von überspannungen bei der Kommutierung ist.
Gemäß der Erfindung ist an die Träger-Staueffektschaltung ein Relais mit Abfallverzögerung
angeschlossen, dessen Verzögerungszeit annähernd gleich der Impulszeit ist.The invention makes use of the carrier-jam-effect circuit known per se,
the purpose of which is known to be the avoidance of overvoltages during commutation.
According to the invention, a relay with dropout delay is attached to the carrier jam effect circuit
connected whose delay time is approximately equal to the pulse time.
Bei der Verwendung eines Halterelais kann mit Hilfe eines Verzögerungsgliedes
die Entladezeit des Kondensators der Träger-Staueffektschaltung solange verzögert
werden, daß im Normalbetrieb die Spannung nicht unter die Haltespannung des Relais
sinkt.When using a holding relay, a delay element can be used
the discharge time of the capacitor of the carrier-jam-effect circuit is delayed as long
that in normal operation the voltage does not fall below the holding voltage of the relay
sinks.
An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel dargestellt
ist, wird die Erfindung näher erläutert.With reference to the drawing, in which an embodiment is shown
is, the invention is explained in more detail.
Mit 1 ist der zu überwachende Gleichrichter bezeichnet, der entsprechend
der Träger-Staueffektschaltung mit einem Kondensator 2 und einem Widerstand 3 beschaltet
ist. Diese Schaltung hat bekanntlich den Zweck, die bei der Kommutierung auftretenden
Überspannungen an den Zellen zu verhindern. Diese führen lediglich zur Aufladung
des Kondensators 2, der sich in der stromführenden Periode über die Gleichrichterzellen
und den Widerstand 3 entladen kann. Hierbei treten an dem Widerstand Spannungsimpulse
auf, die in Fig. 2 dargestellt sind. Infolge der Entladung des Kondensators 2 weicht
die Kurvenform etwas von der Sinusform ab. Diese Spannungsstöße können nun dazu
verwendet werden, um ein Relais mit Abfallverzögerung zum Ansprechen zu bringen,
wobei die Abfallverzögerung so ausgelegt ist, daß es im Normalbetrieb nicht abfällt.1 with the rectifier to be monitored is referred to, the corresponding
the carrier-jam-effect circuit is wired with a capacitor 2 and a resistor 3
is. As is known, this circuit has the purpose that occurs during commutation
To prevent overvoltages on the cells. These only lead to charging
of the capacitor 2, which is located in the current-carrying period via the rectifier cells
and the resistor 3 can discharge. Voltage pulses occur at the resistor
which are shown in FIG. As a result of the discharge of the capacitor 2 gives way
the curve shape differs somewhat from the sinus shape. These voltage surges can now do so
can be used to trigger a relay with drop-out delay,
wherein the fall delay is designed so that it does not fall in normal operation.
Man kann die Spannungsstöße aber auch zum Laden eines weiteren Kondensators
4 verwenden, der über einen Widerstand 5 an dem Widerstand 3 angeschlossen ist.
Durch entsprechende Auslegung der Schaltelemente kann die Entladezeit des Kondensators
2 so lange verzögert werden, daß im Normalbetrieb die an den Klemmen 6 und 7 anstehende
Spannung nicht unter einen vorgegebenen Wert absinkt. Fig.3 zeigt den Spannungsverlauf.
Schließt man an die Klemmen 6 und 7 ein Halterelais 8 an, so wird das Halterelais
im Normalbetrieb nicht abfallen. Beim Ausbleiben eines Spannungsstoßes, z. B. wenn
die Zelle ihre Sperrfähigkeit verliert, fällt das Relais
8
hingegen ab. Hierdurch kann eine Warneinrichtung oder eine Abschaltung der Anlage
oder Teile davon ausgelöst werden.However, the voltage surges can also be used to charge a further capacitor 4, which is connected to the resistor 3 via a resistor 5. By appropriately designing the switching elements, the discharge time of the capacitor 2 can be delayed so long that the voltage present at the terminals 6 and 7 does not fall below a predetermined value during normal operation. 3 shows the voltage curve. If a holding relay 8 is connected to terminals 6 and 7, the holding relay will not drop out during normal operation. If there is no voltage surge, e.g. B. if the cell loses its blocking ability, the relay 8, however, drops. This can trigger a warning device or shutdown of the system or parts of it.