DE1763487B2 - Anordnung zur Begrenzung von Kurzschlußströmen, Insbesondere von Stoßkurzschlußströmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung t_k
zur Begrenzung von Kurzschlußströmen, insbesondere von Stoßkurzschlußströmen, bei hohen Span- wobei Z die natürliche verteilte Induktivität des nungen, in der eine Drossel, der ein Kondensator So Kondensatorkreises ist. Dadurch, daß eine ungesätparallel geschaltet ist, im Normalbetrieb durch einen tigte Drossel, d. h. eine Induktivität mit hohem Schalter überbrückt ist und erst im Falle einer Stö- Wechselstromwiderstand, verwendet wird, kommt rung in den Stromkreis eingeschaltet wird. eine starke Strombegrenzung zustande. Gegenüber

Die Erfindung verbessert den Schutz von elektri- bekannten Schaltungen mit Kommutierung in einen

sehen Anlagen gegen die dynamischen Auswirkungen 55 Widerstand (DT-AS 1272418) ergibt sich der Vor-

von Kurzschlußströmen bei hohen Betriebsspannun- teil, daß in der Drossel keine Wärme erzeugt wird,

gen. Unter einer strombegrenzenden Abschaltung Der Strom aus dem Kommutierungsschalter kann

von Wechselströmen versteht man den ansteigenden mit großer Steilheit vollkommen auf den Konden-

Kurzschlußstrom mit Hilfe eines Schalters, der eine sator übergehen. Danach wächst die Spannung am

Gegenspannung (Lichtbogenspannung) von der Grö- 60 Kondensator mit der Steilheit

ßenordnung der Betriebsspannung erzeugen und .

einen großen Betrag elektrischer Arbeit aufnehmen Üfff. _ JiL _>

kann, bereits vor dem natürlichen Nulldurchgang df C '
des Wechselstromes zu Null zu führen, so daß er gar

nicht erst seinen vollen Stoßscheitelwert erreicht. Bei 65 die von dem Kommutierungsschalter und/oder einer

hohen Betriebsspannungen ist dieses Verfahren nur mit ihm in Reihe liegenden Trenneinheit mit hoher

schwierig zu verwirklichen, bei Niederspannungen Spannungsfestigkeit ausgehalten werden muß. Um

wird es jedoch allgemein angewandt. Dort braucht den Strom auf den Kondensator zu kommutieren, ist

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also — wie im Falle einer strombegrenzenden Aus- wenn der Strom entweder nur auf die Drossel allem schaltung durch einen Gleichstromschalter — eine ohne Dämpfungswiderstand oder nur auf den Widerrelativ hohe Spannung erforderlicH. Jedoch ist, anders stand ohne Begrenzungsdrossel kommutieren müßte, als dort, die vom Schalter aufzunehmende Energie Der Dämpfungswiderstand R führt anschließend in wesentlich geringer. Nach der Kommutierung auf S der Parallelschaltung nur einen Bruchteil des Stroden Kondensator konimutiert der Strom auf die par- mes, der durch die Drossel fließt, und braucht desallel geschaltete Drossel. wegen nur für eine geringe Leistung ausgelegt zu

Die Spannung des Kondensators kann in an sich »werden.

bekannter Weise mit Kufe eines parallelliegenden Das als Kommutierungsschalter bezeichnete Gerät linearen oder spannungsabhängigen Widerstandes auf io kann auch ein Element sein, das in jedem Falle die einen zulässigen Wert begrenzt werden. Der be- Kommutierungsspannung erzeugt, aber der am Kongrenzte Strom kann anschließend von einem mit der densator auftretenden Ladespannung nicht zu widerSchaltung in Reihe liegenden üblichen Leistungs- stehen braucht, wenn ein weiteres Trennelement mit schalter (nicht gezeichnet) im nächsten natürlichen ihm in Reihe liegt.
Stromnulldurchgang endgültig ausgeschaltet werden. 15 In F i g. 3 ist mit K ein Schaltungselement bezeich-

Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine erfindungsgemäße net, das durch den durchfließenden Strom eine hohe Schaltanordnung mit einem Kommutierungsschalter S, einstellbare Kommutierungsspannung erzeugt, aber einer strombegrenzenden Induktivität L und einem selbst nur eine geringe Spannungsfestigkeit aufweist. Kondensator C, der über einen schnellschließenden Ein solches Schaltungselement kann ein Leistungs-Schalter D eingeschaltet wird. Mit / ist die Indukti- 20 schalter mit Plasmastrahl nach Patentanmeldung vität des Kondensatorkreises bezeichnet. Die Aus- L 56 193 VIII d/21 c,35 oder ein Schalter mit einem gleichsvorgänge bei der Kommutierung des Stromes rotierenden Lichtbogen sein. In Reihe mit dem Schalvon dem Kondensator C auf die Drossel L können tungselement K liegt ein sehr schnell öffnender Trenndurch einen parallel zur Drossel liegenden ohm- schalters'. Dabei ist die Betätigung des Einschalschen Widerstand R gedämpft werden, wie F i g. 2 35 ters D so auszulegen, daß dieser Schalter erst dann zeigt. Bei geeigneter Dimensionierung des Wider- geschlossen wird, wenn die Kontakte des Schalstandes kann dann die höchste Spannung an der ters S' einen genügend großen Abstand voneinander Drossel und am Kondensator während der Kommu- einnehmen, um der Kondensatorspannung widertierung wesentlich niedriger gehalten werden, als stehen zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ι 2 der Schalter auch nur für eine verhältnismäßig kleine Patentansprüche: elektrische Arbeit ausgelegt zu werden, weil beim strombegrenzenden Ausschalten von Wechselstrom

1. Anordnung zur Begrenzung von Kurzschluß- vom Schalter nur die von der Stromquelle gelieferte strömen, insbesondere von Stoßkurzschlußströ- 5 Energie aufgenommen werden muß und nicht —· wie men, bei hohen Spannungen, in der eine Drossel, bei der Gleichstromauschaltung — auch noch die der ein Kondensator parallel geschaltet ist, im magnetische Energie des Kreises, feme praktische Normalbetrieb durch einen Schalter überbrückt AnweEdung findet dieses Prinzip bei der Sicherung, ist und erst im FaUe einer Störung in den Strom- die auch bei hohen Spannungen eingesetzt werden kreis eingeschaltet wird, dadurch gekenn- io kann.

zeichnet, daß der ungesättigten, strombegren- Eine bekannte Anordnung zur Abschaltung von

zenden Drossel (L) der Kondensator (C) mittels Kurzschlußströmen besitzt einen Leistungsschalter,

eines Schalters (D) erst in dem Augenblick par- dem zur Erleichterung der Ausschaltung eine von

allel geschaltet wird, wenn das Veihältnis der einem Hilfsschalter und einem Kondensator über-

Kommutierungsspannung u_s am Überbrücfcungs- 15 brückte gesättigte Drossel mit Eisenkern vorge-

schaher (Kommutierungsschalter S) zum Augen- schaltet ist (DT-AS 11 29 222). Diese Drossel wird

blickswert des zu kommutierenden Stromes i_k im Kurzschlußfall durch öffnen des Hilfsschalters in

mindestens so groß ist wie der Schwingwiderstand den Kurzschlußkreis eingeschaltet und soll die

des Kondensatorkreises Stromsteilheit in den Stromnulldurchgängen abfla-

_ ao chen, um dadurch die Löschung des in Reihe liegen-

Ug^ "111_ den Leistungsschalters zu erleichtern. Diese Schal-

_f — ^Δ ~ \~c* tung ist jedoch nur für Wechselstrom vorgesehen.

Außerdem ist die Schaltung nicht in der Lage, eine

wobei I die natürliche verteilte Induktivität des strombegrenzende Abschaltung zu ermöglichen. Da

Kondensatorkreises ist. as die in den Stromkreis geschaltete Drossel gesättigt

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ist, also einen geringen Widerstand hat, kann hier kennzeichnet, daß parallel zu der strombegrenzen- der Strom nicht auf einen ungefährlichen Wert beden Drossel (L) ein Dämpfungswiderstand (R) grenzt werden.

liegt, wobei Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kommutierungs-

30 schaltung anzugeben, mit der eine strombegrenzende

_ ss — Abschaltung möglich ist.

wL 1 Die Erfindung geht hierzu ebenfalls von einer

Anordnung aus, bei der in bekannter Weise ein un-

ist. geladener Kondensator in Parallelschaltung mit einer

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 35 Drossel im Normalbetrieb überbrückt ist und erst im kennzeichnet, daß die Einschaltung des Konden- Falle einer Störung in den Kreis hineingeschaltet satorkreises erst dann erfolgt, wenn am Kommu- wird. Erfindungsgemäß wird der ungesättigten, stromtierungsschalter (5) eine genügend hohe Span- begrenzenden Drossel der Kondensator mittels eines nungsfestigkeit besteht. Schalters erst in dem Augenblick parallel geschaltet,

40 wenn das Verhältnis der Kommutierungsspannung am Überbrückungsschalter (Kommutterungsschalter) zum Augenblickswert des zu kommutierenden Stro-

mes mindestens so groß ist wie der Schwingwiderstand des Kondensatorkreises