DE1144393B - Verfahren zum Schutz von zur Speisung von Verbrauchern kapazitiven Charakters bestimmten Stromrichteranlagen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Schutz von zur Speisung von Verbrauchern kapazitiven Charakters bestimmten Stromrichteranlagen Es ist bekannt, zum Schutz von Stromrichteranlagen, die Verbraucher kapazitiven Charakters, insbesondere Antriebe mit Gleichstrommaschinen speisen, mit Hilfe auf der Gleichstromseite angeordneter Schnellschalter, die gleichzeitig den Verbraucherschutz übernehmen, im Störungsfalle abzuschalten. Sofern die Stromrichteranlage gittergesteuerte Ventile., insbesondere Quecksilberdampfgefäße enthält, wird gleichzeitig mit der Auslösung des Schnellschalters eine Gittersperrung vorgenommen, bei der die Stromrichterzündimpulse unterdrückt werden. Nur das schnelle Abschalten des Verbrauchers kapazitiven Charakters innerhalb einiger Millisekunden ermöglicht es, daß z. B. bei einer Rückzündung bereits beim ersten Stromnulldurchgang des Wechselstromanteiles des Kurzschlußstromes die Gittersperrung auch im gestörten Ventilzweig wirksam werden kann. Erst dann wird die Anlage stromlos und ist anschließend wieder einschaltbereit.
• Diese Technik ist für kleinere bis mittlere Verbraucherleistungen wegen des eine Sonderkonstruktion darstellenden Schnellschalters aufwendig. Man hat daher für kleinere bis mittlere Verbraucher zur Einsparung eines im Gleichstromkreis angeordneten Schalters Anodensicherungen in Verbindung mit einer schnell wirksam werdenden Gittersperreinrichtung vorgesehen. Dabei ist auch bekannt, diese Gittersperrung in Abständen von etwa 100 ms kurzzeitig aufzuheben und abzutasten, ob die Rückzündung schon vorbei ist. Dieser Vorgang wird dann mehrmals wiederholt, und wenn dann z. B. nach drei automatischen Gittersperrungen der Rückzündungsstrom immer noch fließt, wird die Anlage über den auf der Wechsel- oder Drehstromseite liegenden Leistungsschalter abgeschaltet (vgl. BBC-Druckschrift Gr 1130iS [458. 2. R] »Neuer Kurzschlußschutz für Stromrichter auf Transistorbasis«). Die letztgenannten Maßnahmen können jedoch bei Verbrauchern mit vorwiegend kapazitivem Verhalten, wie Ankerkreisen von Gleichstrom-Nebenschlußmotoren oder bei Akkumulatorbatterien, zu überstromspitzen und Stromänderungsgeschwindigkeiten im Verbraucher führen, die für diesen schädlich sind. Die Anodensicherungen sind nämlich in erster Linie nur zum Kurzschlußschutz bestimmt. Bei kurzzeitigen betrieblichen überstromspitzen dürfen sie noch nicht ansprechen.
• Aus dem Obenbeschriebenen ist ersichtlich, daß eine sofort einfallende Gittersperrung für das kranke Ventil erst dann wirksam wird, wenn sich die kapazitive Energie des Verbrauchers über das gestörte Ventil entladen hat und dann der Wechselstromanteil des Kurzschlußstromes durch Null geht. Läßt man die Gittersperrung sofort bei der Störung einfallen, so wird dabei das Durchschmelzen der Sicherung neben dem Strom, der durch die Wechselspannung am gestörten Ventil entsteht, allein von der im Verbraucher kapazitiven Charakters gespeicherten Energie bewirkt, d. h., die zum Durchschmelzen der Sicherung erforderlichen Energie muß zu einem hohen Anteil von dem Verbraucher geliefert werden.
• Der vorstehend geschilderte Nachteil soll nun mit der Erfindung gemindert werden. Diese betrifft ein Verfahren zum Schutz von zur Speisung von Verbrauchern kapazitiven Charakters bestimmten Stromrichteranlagen, die mit Hilfe von Steuerelektroden gesteuerte Stromrichterventile enthalten, mittels Anodensicherungen und Gittersperreinrichtungen, wobei letztere insbesondere im Rückzündungsfall und bei einer Kippung ausgelöst werden. Erfindungsgemäß wird die Gittersperreinrichtung erst nach Ansprechen mindestens einer Sicherung ausgelöst. Durch diese Maßnahme wird ermöglicht, daß im Rückzündungsfall die gesunden Ventilstrecken auf die rückgezündete Ventilstrecke speisen können, so daß der Auslösestrom der betreffenden Sicherung vorwiegend über die gesunden Ventile aufgebracht wird. Damit vermindern sich dann die Stromanstiegsgeschwindigkeiten im Verbraucherkreis sowie die Höhe des vom Verbraucher gelieferten Stromes bis zum Durchschmelzen der Anodensicherung. Die z. B. von einer Gleichstrom-Nebenschlußmaschine gelieferten Ströme werden dabei auf einen Wert reduziert, der für den Kommutator noch keine schädlichen Folgen bewirkt. Gleichzeitig wird durch den vorstehenden Vorschlag ein schnelles Ansprechen der Sicherung erfolgen: Im ungestörten Betrieb übernimmt dabei die Gittersperrung die Funktion eines Schalters im Gleichstromkreis: Für Anlägen, die' im Normalbetrieb ausschließlich als Gleichrichter arbeiten, z. B. Stromrichterantriebe für kontinuierliche Walzenstraßen, wird man die Gittersperrung erst nach' Ansprechen von zwei Anodensicherungen einfallen lassen. Diese Maßnahme ist aber nur zweckmäßig, wenn eine mindestens sechspulsige Einstromrichterschaltung vorgesehen ist.' Bei Ansprechen nur einer Anodensicherung wird versucht, das gerade vorliegende Arbeitsprogramm zu beenden (z. B. ein Knüppel wird noch fertig ausgewalzt).
• Die Ausführung einer entsprechenden Steuereinrichtung kann' sich Anodensicherungen bedienen, die mit an sich bekannten Signalbolzen versehen sind, die nach Ansprechen der Sicherung herausspringen. Mit diesen Signalbolzen werden wiederum Auslösekontakte betätigt; die die Gittersperreinrichtung steuern. Letztere unterdrückt nach Ansprechen einer Sicherung die Zündimpulse des Stromrichters. Es ist aber auch möglich, die Überprüfung, ob eine Sicherung angesprochen hat, rein elektrisch vorzunehmen, beispielsweise indem die Sicherung in einer Meßbrückenschaltung angeordnet ist.
• Abschließend sei darauf hingewiesen, daß es bekannt ist, daß zur Beseitigung einer Rückzündung in einem einen induktiven Verbraucher speisenden Stromrichter in der Regel eine kurzzeitige Umsteuerung in den Wechselrichterbetrieb ausreichend ist. Hieraus und aus der eingangs beschriebenen Erfindung ergibt sich, daß je nach dem Charakter des Verbrauchers ganz bestimmte Schutzeinrichtungen einzusetzen sind.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Schutz von zur Speisung von Verbrauchern kapazitiven Charakters. bestimmten Stromrichteranlagen, die mit Hilfe von Steuerelektroden gesteuerte Stromrichterventile enthalten, mittels Anodensicherungen und Gittersperreinrichtungen, wobei letztere insbesondere im Rückzündungsfall ausgelöst werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gittersperreinrichtung erst nach Ansprechen mindestens einer Sicherung ausgelöst wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mindestens sechspulsigen Einstromrichterschaltung die Gittersperrung erst nach Ansprechen von zwei Anodensicherungen ausgelöst wird.
3. 3. Anordnung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodensicherungen mit an sich bekannten Signalbolzen versehen sind, die über Auslöseko-ntakte die Gittersperreinrichtung steuern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1077 798.