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Schutzeinrichtung für Trockengleichrichter Zusatz zum Patent:
1048 360
Es ist bereits eine Schutzeinrichtung für halbleitende Ventile
vorgeschlagen worden, deren Wesen in der Hauptsache darin besteht, bei einer Störung,
die zu einer unzulässigen überlastung eines Halbleiterventils führen kann, das Halbleiterventil
elektrisch zu überbrücken. Die überbrückung soll bei dieser Anordnung mit Hilfe
eines mechanischen Kurzschließers erfolgen. Um dessen Eigenzeit klein zu halten,
muß der Kurzschließer zwangläufig mit möglichst geringem Schaltweg ausgeführt werden,
so daß sein Anwendungsgebiet in spannungsmäßiger Hinsicht durch den verhältnismäßig
geringen Abstand zwischen den Kontakten begrenzt ist.
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Gegenstand des Patents 1048 360 ist eine Schutzeinrichtung
für Elektronenröhren, insbesondere in Hochfrequenzsendern, in Gestalt einer atmosphärischen
Funkenstrecke, die einer oder mehreren Elektronenröhren parallel geschaltet ist,
wobei zur Zündung der Funkenstrecke eine hochfrequente Spannung verwendet ist, die
beim Auftreten eines Fehlers in der bzw. den Elektronenröhren erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrichtung
mit einer durch eine hochfrequente Spannung gezündeten Funkenstrecke nach dem Hauptpatent.
Gemäß der Erfindung wird die Schutzeinrichtung für Trockengleichrichter verwendet.
Durch die Erfindung wird eine Schutzeinrichtung für Trockengleichrichter geschaffen,
die sich auch bei höheren Spannungen anwenden läßt und eine noch geringere Eigenzeit
hat als der bereits für diesen Zweck vorgeschlagene mechanische Kurzschließer.
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Schutzeinrichtungen, bei denen die zu schützende Anlage im Fall einer
Störung durch eine Funkenstrecke kurzgeschlossen wird, sind an sich bekannt. Zur
Zündung der Funkenstrecke wird hierbei ein in den Strompfad der zu schützenden Anlage
eingebauter Stromstoßwandler verwendet, dessen Sekundärspannung unmittelbar an Hilfselektroden
der Funkenstrecke gelegt wird. Die Verwendung einer hochfrequenten Zündspannung
genläß der Erfindung ermöglicht es demgegenüber, für die zuverlässige Zündung der
Funkenstrecke mit einer wesentlich geringeren Energie auszukommen. Das ist gerade
für den Schutz von Trockengleichrichtern von Bedeutung, die in der Regel nur wenig
überlastbar sind und bei denen es daher darauf ankommt, daß die Entlastung durch
Zündung der Funkenstrecke mit großer Ansprechempfindlichkeit und möglichst schnell
eintritt.
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Zwei Ausführungsbeispiele für Schutzeinrichtungen gemäß der Erfindung
werden im folgenden an Hand der Figuren der Zeichnung beschrieben.
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In den Ausführungsbeispielen ist mit 1, 2 und 3 ein
Drehstromnetz bezeichnet, das über den Schalter 4 den Transformator 5 speist.
An die Sekundärwicklung des Transformators 5 sind, beispielsweise in Form
einer dreiphasigen Brückenschaltung, Trockengleichrichterventilanordnungen
6 und 7 angeschlossen, die über die Klemmen 8 und
9 einen beliebigen, nicht dargestellten Verbraucher speisen. In F i
g. 1 sind in die äußeren Verbindungsleitungen zwischen der Sekundärwicklung
des Transformators 5 und den Trockengleichrichtern 6 und
7 Stromwandler 10 und 11 geschaltet, deren Sekundärwicklungen
mit der Primärwicklung des zu dem Zündgerät 23 gehörenden Stromstoßtransformators
12 verbunden sind. Das Zündgerät 23 enthält ferner einen Hochfrequenzreihenschwingkreis,
der aus der Löschfunkenstrecke 13, dem Kondensator 14 und der Primärwicklung
15
des eisenlosen Hochfrequenztransformators 16 besteht und aus der
Sekundärwicklung des Stromstoßtransformators 12 mit Hochspannung gespeist wird.
Derartige Zündgeräte sind bereits zur Zündung von gas- oder dampfgefüllten Hochdrucklampen
bekannt.
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Tritt in dem von den Trockengleichrichtern 6 und
7
gespeisten Stromkreis ein Fehler auf, so wird durch den dadurch hervorgerufenen
Stromstoß in den Stromwandlem 10 und 11 sekundärseitig ein Spannungsimpuls
induziert, der über den Stromstoßtransformator 12 den Hochfrequenzreihenschwingkreis
anstößt und in der Sekundärwicklung 17 des Hochfrequenztransformators
16 eine hochfrequente Spannung induziert, die die Funkenstrecke
18 zum überschlagen bringt und dadurch die Trockengleichrichter
6 und 7 entlastet.
Die in F i g. 2 dargestellte
Anordnung unterscheidet sich von der nach F i g. 1 dadurch, daß die Erregung
nicht über in den Zuleitungen zu den Gleichrichtern 6
und 7 angeordnete
Stromstoßwandler erfolgt, sondern über einen in die Verbindungsleitung zwischen
den Gleichrichtern 6 und der Klemme 8 eingeschalteten Stromstoßwandler
24, über dessen Sekundärwicklung der Hochfrequenzreihenschwingkreis erregt wird.
Diese Anordnung läßt sich besonders vorteilhaft dann verwenden, wenn den Gleichrichtern
6 und 7 ein Kondensator, beispielsweise zur Glättung des gelieferten
Gleichstromes nachgeschaltet ist. In diesem Fall wird nämlich der Stromstoßwandler
24 bei einem Fehler über der Gleichstromseite der Trockengleichrichter
6 und 7 durch den Entladestromstoß des Kondensators erregt, wodurch
unter Umständen die Eigenzeit des Erregerkreises der Funkenstrecke 18
verringert
werden kann.
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Um zu verhindern, daß nach Abklingen des Stromstoßes in dem Stromstoßwandler
24 die Funkenstrecke 18 erlischt, ist der Stromstoßwandler 24 mit einer dritten
Wicklung 25 versehen, die bei Ansprechen der Schutzeinrichtung beispielsweise
über ein überstromrelais an ein Wechselstromnetz angeschlossen wird und dadurch
die Dauererregung der Funkenstrecke 18 bis zum öffnen des Schalters 4 überrtimmt.
An Stelle der Wicklung 25 kann jedoch auch die Dauererregung des Reihenschwingkreises
über einen üblichen Transformator erfolgen.
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Handelt es sich um eine drehstromgespeiste Trockengleichrichteranordnung,
so besteht die Funkenstrecke 18 aus vier Elektroden, von denen drei
(19, 20, 21) jeweils um 120 räumliche Grade versetzt um eine im Mittelpunkt
der Anordnung angebrachte vierte Elektrode (22) herumgruppiert sind. Die Anzahl
der äußeren Elektroden 19, 20, 21 richtet sich selbstverständlich nach der
Phasenzahl des speisenden Wechselstromes, d. h., bei Einphasenwechselstrom
sind nur zwei und beispielsweise bei Sechsphasenwechselstrom sechs äußere Elektroden
in gleichen Abständen um die mittlere Elektrode 22 herum angeordnet.
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Die Stromwandler 10 und 11 sind absichtlich zwischen
der Sekundärwicklung des Transformators 5
und der Funkenstrecke
18 angeordnet, um zu erreichen, daß diese im Störungsfall bis zum öffnen
des Schalters 4 erregt wird.
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Gegebenenfalls können zum Schutz der Trockengleichrichter in den einzelnen
Zweigen der dreiphasigen Brückenschaltung zusätzlich Sicherungen oder Stromwandler
mit Relais zur Auslösung des Schalters 4 im Störungsfall angeordnet werden.
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Wenn die Trockengleichrichter 6 und 7 für große Leistungen
bemessen sind, die für die Funkenstrecke 18 im Störungsfall eine erhebliche
Belastung darstellen, kann parallel zu der Funkenstrecke 18 ein schnell wirkender
mechanischer Schalter, beispielsweise mit elektrodynamischem Auslöser, angeordnet
werden, dessen Steuerung durch den über die Schutzfunkenstrecke fließenden Kurzschlußstrom
erfolgt und der nach seinem Schließen die Funkenstrecke 18 entlastet.