DE1490434C - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Abschalten von hochgespanntem Gleich strom - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abschalten von hochgespanntem Gleichstrom mit zwei in Reihe geschalteten Schaltstellen, die nacheinander geöffnet werden und , deren zuerst öffnenden ein Widerstand parallel geschaltet ist, wobei jeweils derselbe als Schalthilfe dienende Kondensator mittels einer zu jeder Schaltstelle parallelliegenden, einpoligen Hilfsschaltstelle diesen Schaltstellen parallel geschaltet wird, und wobei ferner in dem Zeitraum zwischen den beiden Teilschaltvorgängen zumindest ein Teil des Schaltstromes über den Kondensator fließt.

Bei diesem nach der deutschen Patentschrift 517 bekannten Verfahren wirkt der Kondensator nur bezüglich der zweiten Schaltstelle als Löschkondensator, d. h. erzwingt einen Nulldurchgang des Abschaltstromes, während er zu der· ersten Schaltstelle stets im ungeladenen Zustand parallel angeordnet ist und somit lediglich nach deren Öffnen einen plötzlichen Spannungsanstieg verhindern, d. h. dem Entstehen eines Lichtbogens entgegenwirken kann. Es wird also bezüglich der zuerst öffnenden Schaltstelle durch den Kondensator kein Nulldurchgang des Stromes erzwungen, und er ist mit beträchtlich größerer Kapazität auszuführen im Vergleich zu dem Fall, wo er als Löschkondensator wirkt, d. h. einen Gegenstrom in die geöffnete Schaltstelle einspeist. Dies bedeutet, daß bei dem bekannten Verfahren der Kondensator nicht gut ausgenutzt ist.

Aus der schweizerischen Patentschrift 231971 ist ferner eine Einrichtung zum Abschalten von Gleichstrom-Hochspannungsleitungen bekannt, die auf einem anderen Funktionsprinzip beruht. Bei dieser Einrichtung wird der Laststrom dadurch abgeschaltet, daß sukzessive ohmsche Widerstände in den Lastkreis eingeschaltet werden, so daß der Laststrom Schritt für Schritt verringert wird. Das Zuschalten der Widerstände wird mit Hilfe von Entladungsstrecken durchgeführt. Die Entladungsstrecken sind untereinander parallelgeschaltete Einanodenventile mit Anode, Kathode und .Steuergitter, deren Anoden über die erwähnten Widerstände verbunden sind. Es ist ein einziger Löschkondensator vorgesehen, dessen beide Beläge mit je einer Hilfsschaltstelle mechanischer oder elektronischer Art verbunden sind. Die Hilfsschaltstellen sind mehrpolig ausgeführt; sie liegen den Entladungsstrecken keineswegs parallel. Der Löschkondensator wird aufeinanderfolgenden Entladungsstrecken nacheinander zugeschaltet. Mit jedem Schaltschritt an den gleichlaufend betätigten Hilfsschaltstellen wird beim Abschalten eine Entladungsstrecke gelöscht, der Löschkondensator jeweils auf die andere Polarität umgeladen, ein Widerstand weniger kurzgeschlossen und dieser dadurch zusätzlich in den Lastkreis einbezogen. Die Anzahl der parallel zueinander angeordneten Entladungsstrecken sollte mindestens drei betragen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei Verwendung von zwei in Reihe geschalteten Schaltstellen den vorgenannten Kondensator besser auszunutzen und zugleich für eine größere Betriebssicherheit der Abschaltung zu sorgen in bezug auf eine eindeutige Herbeiführung des Stromnulldurchgangs bei beiden Schaltstellen.

Bei einem Verfahren der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kondensator aus der Gleichstromquelle über die erste Schaltstelle und einen Ladewiderstand geladen, über einen mit ihm in Reihe geschalteten Dämpfungswiderstand bei Öffnung der ersten Schaltstelle auf sie entladen, sodann über die zweite Schaltstelle umgeladen und bei deren Öffnung auf diese entladen wird.

Eine schaltungstechnische Ausführung bei einer Schaltungsanordnung zum Abschalten von hochgespanntem Gleichstrom mit zwei in Reihe geschalteten, nacheinander öffnenden Schaltstellen, deren zuerst öffnender ein Widerstand parallel geschaltet ist und bei der zu jeder Schaltstelle eine parallelliegende einpolige Hilfsschaltstelle vorgesehen ist, bei der ferner ein Kondensator zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Schaltstellen und dem Verbindungspunkt der beiden Hilfsschaltstellen angeschlossen ist, ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß in an sich bekannter Weise in Reihe mit dem Kondensator ein Dämpfungswiderstand geschaltet ist, und daß diese RC-Reihenschaltung über einen Ladewiderstand einseitig geerdet ist.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist in der Zeichnung veranschaulicht.

Die Figur zeigt eine Reihenschaltung von zwei Hauptstromschaltern 1 und 3, die in einer vom Gleichstrom / durchflossenen Leitung angeordnet

sind. Den Hauptstromschaltern 1 und 3 ist je ein Löschstromschalter 2 bzw. 4 parallel geschaltet. Parallel zum Hauptstromschalter 1 ist noch ein Parallelwiderstand R₁ geschaltet. Die Verbindungsleitung der vier Schalter 1 bis 4 enthält eine Reihenschaltung eines Löschkondensators C mit einem Dämpfungswiderstand R. Die den Hauptstromschaltern 1 und 3 abgewandte Seite des Löschkondensators C ist über einen Ladewiderstand R₂ geerdet. Der Löschkondensator C ist durch den Gleichstrom/ aufgeladen, so daß die den Hauptstromschaltern 1 und 3 zugewandte Seite des Löschkondensators C positives Potential hat.

Zur Unterbrechung des Gleichstromes/ wird der Hauptstromschalter 1 geöffnet und der Löschstromschalter 2 geschlossen. Der Löschkondensator C entlädt sich über den Lichtbogen des Hauptstromschalters 1 und den Löschstromschalter 2 sowie den Dämpfungswiderstand R. Der Entladestrom des Löschkondensators C ist dem Lichtbogenstrom des Hauptstromschalters 1 entgegengerichtet, so daß er einen Stromnulldurchgang hat, in welchem der Lichtbogen erlischt. Der Gleichstrom fließt weiter über den Löschstromschalter2, den Widerstand/? und den Kondensator C, so daß dieser umgeladen wird. Nach der Umladung des Kondensators C fließt über den Hauptstromschalter 3 und den Parallelwiderstand R₁ ein Gleichstrom, der entsprechend dem Widerstandswert des Parallelwiderstandes R₁ vermindert ist. Anschließend werden der Löschstromschalter 2 und der Hauptstromschalter 3 geöffnet und der Löschstromschalter 4 geschlossen. Der Löschkondensator C entlädt sich über den Widerstand R, den Schalter 4 und den Lichtbogen des Schalters 3. Der Lichtbogen wird gelöscht. Der Gleichstrom fließt weiter über den Parallelwiderstand .R₁, den Kondensator C, den Widerstand R und den Löschstromschalter 4, bis die Spannung des Löschkondensators C die treibende Gleichspannung übersteigt. Anschließend wird der Löschstromschalter 4 geöffnet.

Die Anordnung ist vorzugsweise geeignet zum Schalten von Gleichstrom bis zu mehreren kA bei einer Spannung von mehreren 100 kV. Sie kann jedoch auch zum Schalten von Gleichstrom bei niedrigerer Spannung angewendet werden.

Eine besonders vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Anordnung ergibt sich dadurch, daß als Parallelwiderstand R₁ ein spannungsabhängiger Widerstand vorgesehen ist. Der spannungsabhängige Widerstand bewirkt beim Überschwingen der Kondensatorspannung eine Stromerhöhung, so daß die Dämpfung der Kondensatorspannung verbessert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Abschalten von hochgespanntem Gleichstrom mit zwei in Reihe geschalteten Schaltstellen, die nacheinander geöffnet werden und deren zuerst öffnenden ein Widerstand parallel geschaltet ist, wobei jeweils derselbe als Schalthilfe dienende Kondensator mittels einer zu jeder Schaltstelle parallelliegenden, einpoligen Hilfsschaltstelle diesen Schaltstellen parallel geschaltet wird, und wobei ferner in dem Zeitraum zwischen den beiden Teilschaltvorgängen zumindest ein Teil des Schaltstromes über den Kondensator fließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C) aus der Gleichstromquelle über die erste Schaltstelle (1) und einen Ladewiderstand (R₂) geladen, über einen mit ihm in Reihe geschalteten Dämpfungswiderstand (R) bei öffnung der ersten Schaltstelle (1) auf sie entladen, sodann über die zweite Schaltstelle (3) umgeladen und bei deren Öffnung auf diese entladen wird.

2. Schaltungsanordnung zum Abschalten von hochgespanntem Gleichstrom mit zwei in Reihe geschalteten, nacheinander öffnenden Schaltstellen, deren zuerst öffnender ein Widerstand parallel geschaltet ist und bei der zu jeder Schaltstelle eine parallelliegende einpolige Hilfsschaltstelle vorgesehen ist, bei der ferner ein Kondensator zwischen dem Verbindungspunkt der beiden Schaltstellen und dem Verbindungspunkt der beiden Hilfsschaltstellen angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise in Reihe mit dem Kondensator (C) ein Dämpfungswiderstand (R) geschaltet ist, und daß diese RC-Reihenschaltung über einen Ladewiderstand (R₂) einseitig geerdet ist.