DE1137794B

DE1137794B - Anordnung zur Begrenzung des Kurzschluss-stromes in Wechselstromleitungen

Info

Publication number: DE1137794B
Application number: DES73265A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Manfred Hoffmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1961-03-30
Filing date: 1961-03-30
Publication date: 1962-10-11
Also published as: BE615675A

Description

Anordnung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in Wechselstromleitungen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in Wechselstromleitungen unter Verwendung einer Kurzschlußdrossel.
Es ist bekannt, gegen Überstrom empfindliche Wechselstromverbraucher, z. B. Stromrichter mit Halbleiterventilen mit einkristallinem Halbleiterkörper, oder Senderöhren, durch eine vorgeschaltete Drossel gegen einen unzulässig hohen Kurzschlußstrom zu schützen. Derartige Drosseln können auch in Stromversorgungsnetzen zur Begrenzung der Kurzschlußströme angeordnet sein. Die Induktivität dieser sogenannten Kurzschlußdrosseln ist so ausgelegt, daß der Kurzschlußstrom auf einen vorbestimmten Wert begrenzt wird. Im Normalbetrieb tritt an der Drossel ein stromabhängiger Spannungsfall auf, der sich störend auswirkt, insbesondere wenn der Kurzschlußstrom nicht wesentlich über dem Nennstrom liegen darf.
Dieser Nachteil kann erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, daß die Leitung eine Reihenschaltung der Kurzschlußdrossel mit einem Kondensator, dem ein Oberspannungsableiter parallel geschaltet ist, enthält. Die Reaktanz des Reihenkondensators kann zweckmäßig annähernd gleich oder größer als die Reaktanz der Kurzschlußdrossel sein. Im Normalbetrieb wird die induktive Blindleistung der Drossel durch den Reihenkondensator kompensiert. Im Kurzschlußfall wird der Kondensator durch den Kurzschlußstrom außer Betrieb gesetzt und damit die Strombegrenzungsdrossel wirksam. Die strombegrenzende Wirkung der Anordnung tritt praktisch verzögerungsfrei ein. In Industrienetzen kann die Ausschaltleistung verhältnismäßig klein gehalten werden, ohne daß störende Spannungsschwankungen auftreten können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In Fig. 1 ist ein Gleichrichter mit einer Anordnung zur Kurzschlußstrombegrenzung veranschaulicht. Fig. 2 zeigt einen Teil der Fig. 1 mit einer getriggerten Funkenstrecke.
In Fig. 1 ist eine Gleichrichteranordnung 2 in Drehstrombrückenschaltung dargestellt, die in jedem Brükkenzweig eine Reihenschaltung eines Halbleiterventils 3, beispielsweise einer Silizium- oder Germaniumzelle, und einer Sicherung 4 enthält. Die Gleichrichteranordnung ist über einen Leistungsschalter 5 an ein Drehstromnetz mit den Phasen R, S und T angeschlossen. Jede Phase der Zuleitung des Gleichrichters 2 enthält eine der Strombegrenzungsdrosseln 6, 7 und 8, deren Reaktanz so bemessen ist, daß ein zulässiger Kurzschlußstrom nicht überschritten werden kann. Zur Kompensation des Spannungsfalls im Normalbetrieb ist mit den Drosseln je ein Kondensator 9 bzw. 10 bzw. 11 in Reihe geschaltet, denen je eine Funkenstrecke 12 bzw. 13 bzw. 14 parallel geschaltet ist. Die Funkenstrecken können vorteilhaft so bemessen sein, daß ein überschlag eintritt, sobald der Phasenstrom den zulässigen Belastungsstrom der Ventile überschreitet. An Stelle einer Funkenstrecke können beispielsweise auch Gasentladungsableiter oder sonstige Gasentladungsgefäße, beispielsweise gegenparallelgeschaltete Ignitrons, vorgesehen sein. Für verhältnismäßig hohe Ströme, beispielsweise 10 kA über 1 sec, bei kleinen Spannungen können auch getriggerte Funkenstrecken vorgesehen sein. Im Gleichstromkreis des Gleichrichters 2 ist ein Verbraucher mit einem ohmschen Widerstandsanteil 15 und einem induktiven Widerstandsanteil 16 vorgesehen. Die Spannung an den Kondensatoren ist proportional dem Phasenstrom. Wird am Kondensator eine vorbestimmte Spannung überschritten, so wird der parallel geschaltete überspannungsableiter gezündet und damit der Kondensator wirkungslos, so daß der Kurzschlußstrom anschließend durch die Drossel auf den gewünschten Wert begrenzt werden kann.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der Anordnung mit einer dem Kondensator 9 parallel geschalteten getriggerten Funkenstrecke 20 dargestellt. Der Funkenstrecke ist eine Reihenschaltung eines Gasentladungsableiters und einer Impedanz 22, welche den Strom des Ableiters 21 auf einen zulässigen Wert begrenzt. parallel geschaltet. Die Verbindungsleitung von Impedanz 22 und Entladungsableiter 21 ist über einen Widerstand 23 mit einer Triggerelektrode 24 der Funkenstrecke 20 verbunden. Beim überschreiten einer vorbestimmten Spannung am Kondensator 9 zündet der Ableiter 21. Die Kondensatorspannung tritt dann zwischen Triggerelektrode und der unteren Elektrode der Funkenstrecke 20 auf. Die folgende Funkenentladung führt zum überschlag der Funkenstrecke 20, der Kondensator 9 wird entladen und die Drossel 6 wird wirksam.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Begrenzung des Kurzschlußstromes in Wechselstromleitungen' unter Verwendung einer Kurzschlußdrossel, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung eine Reihenschaltung der Kurzschlußdrossel mit einem Kondensator, dem ein überspannungsableiter parallel geschaltet ist, enthält.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blindwiderstand des Reihenkondensators annähernd gleich dem Blindwiderstand der Kurzschlußdrossel oder größer ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als überspannungsableiter ein Gasentladungsableiter vorgesehen ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als überspannungsableiter eine Gegenparallelschaltung von Ignitrons vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als .berspannungsableiter eine Funkenstrecke mit einer Triggereinrichtung vorgesehen ist.