DE1457143C - Einrichtung zum Regeln der Spannung eines elektrostatischen Abschneiders - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln der Spannung eines aus einem Wechselstromnetz über einen Transduktor, Hochspannungstransformator und Hochspannungsgleichrichter gespeisten elektrostatischen Abscheiders mittels den Transduktor aussteuernden Thyristoren. Der Zündwinkel der Thyristoren ist von der Spannung eines mit einer Gleichspannungsquelle verbundenen Kondensators abhängig, dem ein Schaltglied parallel geschaltet ist, das abhängig von Abscheiderbetriebswerten geöffnet oder gesperrt ist, wobei zur Steuerung der Thyristoren einem einstellbaren Teil einer dem Abscheiderstrom proportionalen Spannung eine Gleichspannung entgegengeschaltet ist.

Es ist bereits eine Spannungsversorgungsanordnung für elektrostatische Abscheider bekannt, bei der im Primärkreis des Hochspannungstransformators ein Transduktor liegt, der durch antiparallel geschaltete Thyratrons oder Thyristoren ausgesteuert wird. Die Thyristoren ihrerseits werden in Abhängigkeit vom Primärstrom und der Überschlagshäufigkeit gesteuert, wobei die Überschlaghäufigkeit durch Integration der Überschläge, z. B. in einem Kondensator, erfaßt wird (vgl. zum Beispiel belgische Patentschrift 633 618).

Bekannt ist es ferner auch, auf den Transduktor zu verzichten und die Thyristoren direkt im Primärstromkreis des Hochspannungstransformators anzuordnen (französische Patentschrift 1 325 159).

Weiterhin ist es auch bekannt, einen an Gleichspannung liegenden Kondensator zu benutzen, dem ein Entladungsrohr parallel geschaltet ist, das bei Abscheiderdurchschlägen gezündet wird. Die Schwankungen der Kondensatorspannung werden zur Aussteuerung der Thyratrons oder des Transduktors benutzt (französische Patentschrift 1 286 017 und britische Patentschrift 862 657).

Statt durch Überschläge kann der Steuerkondensator auch durch die Differenz zwischen einer Gleichspannung und einer stromproportionalen Spannung ausgesteuert werden (deutsche Auslegeschrift 1 133 803).

Erwähnt sei auch noch, daß es weiterhin bekannt ist, bei Abscheidern außer den Nennstromüberschreitungen auch noch die durch Kurzschlüsse verursachten plötzlichen Stromerhöhungen zu «rfassen (französische Patentschrift 1 399 120).

Zur Erfassung von derartigen Stromgrenzwerten können an sich bekannte Kippstufen benutzt werden, welche bei einem bestimmten Eingangspotential schlagartig ihr Ausgangspotential ändern. Dieser neue Zustand wird dann entweder für eine wählbare Zeitdauer (monostabile Kippstufe) oder bis zum Absinken des Eingangspotentials unter das Ansprechpotential (Schmitt-Trigger) beibehalten.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine einfache und betriebssichere Kondensatoraussteuerung abhängig vom Abscheiderstrom zu schaffen, bei der sowohl eine Nennstromüberschreitung, als auch kurzzeitige Überschläge berücksichtigt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Teil der dem Abscheiderstrom proportionalen Spannung über zwei Widerstände dem Eingang eines einer Nennstromüberschreitung zugeordneten Schmitt-Triggers zuführbar ist, und daß tin anderer Teil der dem Abscheidorstrom entsprechenden Gleichspannung über ein Di^fferenzierg!ied am Hingung einer bei plötzlicher' ?trornerhöhurgeri ansprechenden monostabilen Kippx'.iaiturig liegt, deren Ausgang mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers verbunden ist, wobei das gemeinsame Ausgangssignal den Lade- bzw. Entladevorgang des Kondensators steuert. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und betriebssichere Stromüberwachung.

Vorteilhafterweise wird dabei beim erstmaligen Einschalten des Abscheiders ein Vorwiderstand des Kondensatorkreises überbrückt und diese Überbrükkung beim ersten Ansprechen des Schmitt-Triggers

ίο für die Dauer des Abscheiderbetriebes aufgehoben. Dadurch wird die für den Betrieb notwendige Abscheiderspannung rasch erreicht; Die eigentliche laufende Abtastung der Abscheiderdurchschlagsgrenze setzt erst dann ein.

An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert: Bei der gezeigten Schaltung ist ein elektrostatischer Abscheider 4 über eine Gleichrichterbrücke 3 und einen Hochspannungstransformator 2 an die Phasenleiter R T eines Wechselstromnetzes an-

ao geschlossen. Im Primärkeis des Hochspannungstransformators 2 liegt ein Transduktor 1, der durch antiparallel geschaltete Thyristoren 6 ausgesteuert wird. Der Aussteuerungsgrad dieser Thyristoren 6 und damit die Abscheiderspannung ist durch die Signale des Steuersatzes 7 bedingt. Dieser Steuersatz ist derart ausgebildet, daß durch eine anliegende Gleichspannung der Zündzeitpunkt der Thyristoren verschoben werden kann.

Zur Bildung dieser Gleichspannung ist eine nicht näher dargestellte Spannungsautomatik 9 vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einem Kondensator, der aus einer Gleichspannungsquelle aufgeladen wird und einem dem Kondensator parallel geschalteten Schalttransistor, der abhängig von Betriebswerten geöffnet oder gesperrt ist. Die sich am Kondensator einstellende Spannung dient zum Aussteuern eines weiteren Transistors, und zwar derart, daß entsprechend der Kondensatorspannung positive und negative Spannungen zum Verschieben des Zündzeitpunktes der Thyristoren abnehmbar sind.

Der Schalttransistor erhält nun seinen Steuerbefehl von der nachstehend beschriebenen Stromauslöseeinheit.

Im Primärkreis des Hochspannungstransformators 2 ist ein Stromwandler 5 angeordnet. Die am Bürdenwiderstand 5 α abfallende Spannung wird einer Gleichrichterbrücke 11 zugeführt, an deren Eingang ein Schutzkondensator 10 liegt. Die Ausgangsspannung der Gleichrichterbrücke wird durch einen Kondensator 12 geglättet und liegt an der Serienschaltung von Potentiometer 14 und Widerstand 13. Der Abgriff des Potentiometers 14 ist über eine Diode 15 mit einem weiteren Glättungskondensator 16 verbunden. Der negativen Spannung dieses Kondensators ist über die Widerstände 17,18 und 19 eine durch die Zenerdiode 21 stabilisierte positive Gleichspannung entgegengeschaltet. Der Abgriff zwischen den Widerständen 17 und 18 ist mit dem Eingang 25 eines Schmitt-Triggers 22 verbunden. Zum Schutz gegen Überspannungen an diesem Eingang sind Dioden 20 vorgesehen.

Überschreitet der Abscheiderstrom den zulässigen Nennwert, so überschreitet die Spannung an der Basis des Transistors 23 einen Grenzwert, und der Schmitt-Trigger 22 spricht an.

Der Schmidt-Trigger besteht aus zwei Transistoren, wobei vor dem Ansprechen Transistor 23 gesperrt und Transistor 24 geöffnet ist. Dieser Zustand wird

dadurch erreicht, daß die Emitter der Transistoren über einen gemeinsamen Widerstand mit Masse verbunden sind und daß negatives Potential über den aus den Widerständen 27 und 28 aufgebauten Spannungsteiler an die Basis des Transistors 24 gelangt.

Spricht nun der Schmitt-Trigger an, so kippt die Schaltung in den anderen Betriebszustand, in welchem der Transistor 23 geöffnet und der Transistor 24 geschlossen ist. Dadurch liegt dann am Kollektor des Transistors 24 negatives Potential, das über eine Diode 29 an die Basis des die Kondensatorentladung steuernden Transistors gelangt. Dieser wird dadurch leitend und damit die Kondensatorspannung verringert. Entsprechend wird die Aussteuerung der Thyristoren und damit die Abscheiderspannung verringert, bis der Nennstrom des Abscheiders wieder unterschritten ist. Hierauf kippt der Schmitt-Trigger wieder in seine alte Lage zurück.

Weiterhin ist nun noch eine zusätzliche Einrichtung vorhanden, die auf plötzliche Stromerhöhungen anspricht. Zu diesem Zweck wird ein Teil der gleichgerichteten Wandlerspannung über ein Differenzierglied, bestehend aus Kondensator 33 und Spannungsteiler mit den Widerständen 30 und 32 an den Eingang einer monostabilen Kippschaltung 36 gelegt. Diese Kippschaltung 36 besteht aus zwei Transistoren 34 und 35, von denen der Transistor 34 im Normalfall gesperrt und der Transistor 35 geöffnet ist. Der Betriebszustand des Transistors 34 ist hierbei durch das positive Potential bedingt, das über den Widerstand 37 an die Basis des Transistors gelangt. Der Betriebszustand des Transistors 35 ist durch die Spannung am Widerstand 39 bedingt.

Bei einer plötzlichen Stromerhöhung kippt die Schaltung. Dieser Betriebszustand wird so lange aufrechterhalten, bis sich das aus Kondensator 31 und Widerstand 39 bestehende Zeitglied entladen hat. Während dieser Zeit liegt am Kollektor des Transistors 35 negatives Potential, welches über eine Diode 38, die mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers verbunden ist, an die Spannungsautomatik 9 gelangt und damit eine Absenkung der Abscheiderspannung bewirkt.

Dabei kann noch, wie schematisch durch den Pfeil 8 angedeutet, eine zusätzliche, von der Spannung des Abscheiders abhängige Steuerung vorgesehen sein.

Zweckmäßigerweise ist ferner die geschilderte Spannungsauslöseeinheit in Gießharz eingebettet und als steckbares Bauteil ausgebildet.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Regeln der Spannung eines aus einem Wechselstromnetz über einen Transduktor, Hochspannungstransformator und Hochspannungsgleichrichter gespeisten elektrostatischen Abscheiders mittels den Transduktor aussteuernden Thyristoren, deren Zündwinkel von der Spannung eines mit einer Gleichspannungsquelle verbundenen Kondensators abhängig ist, dem ein Schaltglied parallel geschaltet ist, das abhängig von Abscheiderbetriebswerten geöffnet oder gesperrt ist, wobei zur Steuerung der Thyristoren einem einstellbaren Teil einer dem Abscheiderstrom proportionalen Spannung eine Gleichspannung entgegengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der dem Abscheiderstrom proportionalen Spannung über zwei Widerstände (17,18) dem Eingang (25) eines einer Nennstromüberschreitung zugeordneten Schmitt-Triggers (22) zuführbar ist und daß ein anderer Teil der dem Abscheiderstrom entsprechenden Gleichspannung über ein Differenzierglied (33,30,32) am Eingang einer bei plötzlichen Stromerhöhungen ansprechenden monostabilen Kippschaltung (36) liegt, deren Ausgang mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers (22) verbunden ist, wobei das gemeinsame Ausgangssignal den Lade- bzw. Entladevorgang des Kondensators (9) steuert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Einschalten des elektrostatischen Abscheiders ein Vorwiderstand des Kondensators (9) überbrückt ist und daß beim ersten Ansprechen des Schmitt-Triggers (22) diese Überbrückung für die Dauer des Abscheiderbetriebes aufgehoben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen