DE1944093A1 - Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen UEberspannungen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen UEberspannungen

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DE1944093A1
DE1944093A1 DE19691944093 DE1944093A DE1944093A1 DE 1944093 A1 DE1944093 A1 DE 1944093A1 DE 19691944093 DE19691944093 DE 19691944093 DE 1944093 A DE1944093 A DE 1944093A DE 1944093 A1 DE1944093 A1 DE 1944093A1
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DE
Germany
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inverter
contactor
circuit arrangement
coupling
switching device
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DE19691944093
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Fenner Dipl-El-Ing Hans
Meier Dipl-El-Ing Jacques
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Zellweger Uster AG
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Zellweger Uster AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32Means for protecting converters other than automatic disconnection

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE [ ;,'..'
DR1MOLLER-BORe-DIPL-ING-QRALrS ":::::' • DR. MANITZ · DR. DEUFEL
München, den 29.Aug. 1969
nn-ζ 1012!344093
Zellweger AG, — Λ Λ 4
Apparate- und Maschinenfabriken Uster y | U I
CH 8610 Uster, Schweiz
Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen Ueberspannungen*
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen Ueberepannungsn in Rundsteuersnlagen.
In flundateueranlagen werden Weeheelatromsignale über eineKopplungeschaltung in ein Wechselstrom-Verteilnetz eingekoppelt. Dabei wird sowohl die Parallel» als auch die Serieeinspeisung in das Verteilnetz angewendet· wie dies bspwc im Bulletin des Schweizerischen Elektrotechnischen Vereins» Jahrgang 1959, Seiten 41 * 47 beschrieben ist.
Als Generatoren tut die meist tonfrequante Wechselstrom-Steuerleistung kommen für Rundeteueranlagen neben rotierenden Umformern auch sogenannte statische Wechselrichter, - euch Inverter genannt - , in Frage. Die für den Betrieb des Wechselrichter nötige Energie wird bspw. einem Wechselstrom-Speieenetz mit der frequenz f. entnommen und dem Wechselrichter über einen Gleichrichter zugeführt» Der statische Wechselrichter erzeugt sin«
.Ober die Koppaungsachaltunq, SteuexJLeiatung mit der Frequenz f ., ein- oder mehrphasig, die er An das
ΘΧ
Vsrteilnetx, ein« oder mehrphasig» abgibt. Zwischen Speisenetz und Wechselrichter können Sicherungen und Schalter
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bzw. Schaltschütza und Drosselspulen angeordnet sein. - Zwischen dem Gleichrichter und dem Wechselrichter ist ein von einer Testvorrichtung betätigtes Schaltelement als Tastschalter geschaltet. Aufgabe dieses Tastschalters ist es, den Wechselrichter im Rhytmus der zu erzeugenden Wechselstromeignale an den Gleichrichter anzuschalten.
Der Wachselrichter ist ausgabeseitig über eine Kopplungaschsltung mit einem oder mehreren Transformatoren an dae zu steuernde Verteilnetz angeschlossen· Eine solche Kopplungseehaltung enthält bspw. auch Koppelfilter in der Form elektrischer Schwingkreise. Der Wechselrichter ist bspw. über eine Schaltvorrichtung an die Kopplungsschaltung angeschlossen.
Der Wechselrichter ist somit mindestens ZeItWBiSex singangeseitig - über
einen Gleiehxichtar - an ein Wechselatrow-Speisenetζ und ausgabeseitig
über die KoBolunqaschalfrHng J
fen ein wecneaxslr -verteilnatz engeschlossen· Das Wechselstrom-Speise«· netz und das Wschaeletrom-Verteilnstz brauchen dabei nicht identisch zu
bepw. sein. Es kann daher sehr wahl der Fall auftreten, daesrin'einem der beiden Netze ein Kurzschluss auftritt, ohne daas deswegen die Netzspannung in anderen Nats ausflllt.
Statische Wechselrichter sind mit gesteuerten Gleichrichtern, z.B. mit Thyristoren, «ungeröstet. Dem Voriail hohen Wirkungsgrades solcher Thyristoren steht dar Nachteil gegenüber, dass Ueberspannungan diese Bau» elemente leicht zerstören können, wobei in einem solchen Falle zufolge dee Auefelles des zugehörigen Wechselrichters, weitere betriebliche Nachteile, wie Unmöglichkeit der Durchgabe dringender Steuerbefehle, auftreten können.
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Ein rait Thyrietoren ausgerüsteter statischer Wechselrichter let nun in beeonderem Hesse durch die genannten Ueberepannungan gefährdet| denn solche können sowohl von der Seite des Speisenetzas, als euch rückwärts von der Seite deβ zu steuernden Verteilnetzes in die Schaltung eindringen und zu den Thyristoren gelangen.
Bekannte Schaltungeanordnungen mit Wechselrichtern für dia erzeugung von Rundstauersignalen weisen daher eine groese Zahl von Schutzmitteln gegen Lieber spannungen auf.
Ale solche Schutzmittel körnen bepw. Ueberepennungeeblaiter bekannter Art, bspw. eolche mit Gasentladung,wie euch Halbleiterelemente mit Durchbruch* charakteristikι ferner Drasselepulen, Kondensatoren, SchaltachUtze und dergleichen in Prags.
Ce gelingt zwar auf diese Weiee den genannten Schwierigkeiten, d.h. den schädlichen Wirkungen von Ueberspannungen, einigermeseen Herr zu werden, doch eind die bekannten Lösungen für des vorliegende Problem einerseits aufwandig, daher kostspielig und anderseits trägt die solcherart verursachte starke Vermehrung der Zahl der Bauelemente in ei·"""*» etatischen Wechselrichter unvarmeidlicherwaise selbst wieder zu ststistiech grösserer Störanfälligkeit bei.
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- 4 . ■ ' ■-
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteil· und betrifft eine Schaltungsanordnung zum Schutz eines statischen Wechselrichters gegen Ueberspannungen, insbesondere in einem Rundetauersander, welcher Wechselrichter aus einen) Speisenetz Über wenigstens eine Sicherung, über ein Schallschutz und einen Gleichrichter mit ausgangesaitig des Gleichrichters angeordnetem Ueberspannungeableiter und einem Tastschalter temporär mit elektriecher Energie gespeist .tat, welcher Wechselrichter über eine Schaltvorrichtung und eine Koppiungsechaltung bei geschlossene« Tastschalter stsuerfrequents Wschselstromenergie an ein Vertsilnstx -abgibt und zeichnet sieh durch eine den genannten Tastschalter QberbrOfcfeends ■ Diode, mit sur Richtung des Speisestreaes xum Wschselrichtes entgegengesetzter Suvchflusericlitung aus· ·
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I» !Ugandan tdad die E*flndunf an AuafOhcungabaifpfeSan anhand der beiliegenden Zatchnwgen avüutavt,
Dabai !»igtt
Fig. 1 ain Schaltbild ainee Rundataueseendesa Mit eine» «tatiachan Machaal-
richtaro
Fig. 2 ain Sahaltbild nines Rundatauavaandava mit ainam Weehaalyichtav
mit aiiMM Kandan»«tov fö» dan IjabavapannMtfaaehut«.
Fig. 3 ein Schaltbild ainee Rundatauaveanda^a «dt einem Wechselrichter
mit eine« Kondeneator und einer Diode füg dan Ueberepannungsachutz·
Fig. 4 ein Sehaltbild eine» Rundateueraändaxa mit einem Wechselrichter
mit einem Kandanecto» und einer Diode fUr den Uaberepannungeeehutxt ale
Variante zum AuafOhsimgebaiepial gemäse Fig., 3*
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Fig. 1 zeigt, vereinfacht gezeichnet, die Scheltung eines en ein Wecheel-
eiram-Speieeneti I mit der Frequenz f angeschlotfeenen Rundsteuereendere zur Abgebe von Wechselstm-Rundsteueraignalan mit der Frequenz f. in ein Verteilnets 2.
Der Rundeteuereender besteht aus einem Schaltsatz 3V einen Gleichrichter 4, einem Siebkendeneator 5, einem Ueberepennungeableiter 6 mit Vorwideretend 7» einem Taatachelter B mit augehöriger Testvorrichtung 9, «ine« Wechselrichter 12» einer Schaltvorrichtung 13»· einer Kopplungaacheltung 14.
Des in Fig, 1 dargestellte AusfUhrungebeispiel let dreiphasig aufgebeut· SelbstverstKndlieh sind auch Anordnungen mit anderer Phasenzahl in analoger Weise möglich.
Der Schaltsatz 3 ist mit seinen Klemmen 15, 16 und 17 en die Phasenleiter R, S und T und mit seiner Klemme 18 an den Null-Leiter'dee Wecheeletrom-Speieenetzee 1 mit der Frequenz f angeschlossen. Der Schelteatz 3 ent* hält für jede Phese eine Sicherung 19, bzw." 20 bzw. 21 und je Phaee eine mit der Sicherung in Serie geschaltete Drosselspule 22, bzw. 23, bzw. 24. Ueber je einen Kontakteatz 25, bzw. 26 bzw. 27 einee Scheltechutzes 28 wird die Speiweheelepennung bei erregtem Schaltechütz 28 en Eingengeklemnen 29, bzw. 30, bzw. 31 dee Gleichrichter 4 geführt· Die Er· regerepvl···:: 32 dee SchaltachUtzee 28 liegt einereeits über eine Leitung zu» Scheltungepunkt 34 en Phase R und anderseits über eine Leitung 35 und einen Kontakteatz 36 einee weiteren SchelteehUtzee 37 und eine Leitung zum Sehaltungepunkt 39 en Reise T.
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Die Enwgerepul« 40 dee weiter·« SehaltechUttee 37 iet einereelte über •ine Leitung 41 zum Schaltungepunkt 42 en Pheee S angeechlaaean und and·*· aaiti Über einen Schalter 43 via Kleeaaie an den Null-Lsi*r 0 aftechaltbex.
Da· SehaltaehüU 28 anthMIt nooh einen weiteren Kontakte*** 44» «it Micha« dia Enegerepule 45 der Schaltvorrichtung 13 Ober Laitungan 46, 47 und 48 an Pheea R btw. an Null-Leiter 0 anaehaltbar iat. Ea iet auch «öglieh, die KontektaMtx« 74, 75, 76 de« Schaltvorrichtung 13 de« SfehattaehOtt 28 «aehaniach aeuacdnen, eodeee fUr dia Scheltvorrichtung 13 keine eigene Es* regerepule 45 benötigt wird.
Der Claichxiohter 4 iet bapw. «it aacha aillilu-niodan 41 ... 54 mmqb-
rOeta*. Bai e SchaltachOU 28 liegt die gleichecte Spannung an den Auagengeklaamtn SS und 56 dee Gleichrichten 4« Dia Auagangaklaaaa SS bildet dabei den Himtepol w>d dia Auagan«akl«BMi 56 den Flttapel. An den AuegangaklaMen SS und 56 liegt das Slebkandanaator 5· .<-·
Parallel zu dieaa« Siewaneatar 5' liegt ein eaawuitar 6f bapw· «it Gaeentladung, «it ein·« \tatwideretend 7.
Dar Ninuapol dea Claichxiehtesa 4, d.h. aeine Auegengeklee«a SS iat eine Leitung 57 direkt «it da« Minuapel 58 dee WaahMlx&ehtan 12
Da» PlUMTOl dae Gleichrichtere 4, d.h. aeine Auegalejskle«·· Si let (ter den Teetechelter 8 an dan Cluapol 59 dee tajcheelriehtm 12 anachaltlMgr·
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BAD
tin« besonders vorteilhafte Ausführung dee Wacheelrichters 12 iet im Schweizer Patent 421 234 beechriaben. Für das vorliegende AusfUhrungite!« spiel let daher angeom, der Wecheelrichter 12 sei nach den zitierte Schweizer Patent 421 234 gebeut. Debei handelt ee eich um eine Ausführung. SelbstveretMndlich let in analoger Weiee euch eine ■it anderer Pheeentahl Möglich. Bezüglich dee Aufbaues und der Wirkungen weiee dee Wechselrichter* 12 wird auf die zitierte Patentschrift verwiegen. te eei hler lediglich rekapituliert, dass Jeder der drei gleichartigen Teile 60% 60« und 60··· Je zwei Thyristor«»« 61% 62* bzw. 61··, 62"bzw« 61·**, 62"· und Je eine mittelengezepfte Keeeiutetionedroeaelepule 63·; bzw. 63" bzw· 63"*beeitzt. Den Thyrietoren eind Löechkteie·, «nthelteöül die genenmtan Koejautetionedraeeelepulen und Kondaneetoren 65% 6S**un^ 6S·*· und 66*, 66" und 66"*, zugeordnet· Die nach der Konwutstion freiwerdendii» induktive Energie wird durch Dioden 67·,. 67*» und 67"* und 68% 68« und 6@«· die WixJereteryJe 69% 69" und 69"* abgeleitet.
Die Hittalencapfungen 64% 64«* und 64"* eind zugleich die Anaenlueefxmlct» dee Wecheelrichtere 12 an denen die Steuerleiatung nit der Frequenz f . en werden kenn. Die genannten Widerstände 69*, 69** und 69*** limgm Je zwischen einer dieser ttit«ilansepfungen 64% 64·* und 64**< und dem */**- bindungspunkt 70* bzw, 70" bzw. 70·*· der zugehörigen genennten Dioden 67· und 68% bzw. 67« und 68«, bzw. 67«· und 68«·. Die »erliegende; fei* findung iet Jedoch nicht auf Wechselrichter der genennten Art teschxinkt.
Der ale eekannt «tareuegeeetK«« Tektfeber tut die Steuwfwqueni f . iet nicht geeeichne«.
lieber Leitungen 71, 72, und 73 und KontakteMtze 74, TS und 76 der Schaltvorrichtung 13 wird die veas Wecheelrichter 12 steaaende Steuevleiaejung
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BAD ORIGINAL
über dia Kopplungaecheltung 14 den zu eteuecnden Verteilnetz 2 zugeführt. Die KtHplungaachaltung 14 enthalt bepw. für jada Phaaa einen auf dia
Frequenz f . abgas fclmmten Serieachwingkreie und ainan vevzugeweiee at
priwärsaitig auf die Frequenz f abgaetisstten Kepplungstranaformator.
Die genannten Serie schwingkreis bestehen oue den Kondsnaatoxen 77, bzw· 78, bzw. 79 und den Spulen 80 bzw. 81 bzw. 82.
Von den enanen Kopplungatrenafoxmetoren ist die 5skundäreeite dee Kopplungatsraneformatore 83 in die Phaee R', des Kopplungetranaförwatora in die Phaee 5·, des Kopplungetranefertnator» 85 in die Phaee T* des Verteilnetxea 2 in Serie eingeschaltet«
.auf de« Primägeeite, Der Kopplungetxanefoxmetor. 83 iet dufoh einen Kondenea-
tor B6, der Kopplungetranaformator 04 durch einen Kondcneetor
und * "„ . dec Kopplungatranefonnator 85 durch einen Kondeneator 88 .ParaUalreaonan» für,
aur die Stauerfreqüwnz f. abgeetiinait.
Des Verteilnetx 2 eei bepM. über einen Transformator 09 an ein übergeordnetes Hochspannungsnetz 90 angeschlossen.
Nachdem de« Schaltungesufbau dea Rundstsuersenders mit dem Wechselrichter anhan-i von Fig· 1 beschrieben worden ist, soll noch dessen Inbetriebnahme »rlMutert werden.
Duzen Anschalten dea Schsltsrs 4;j «ird lichaltaehUtz 37 aus Phase S eriragt, um Kontaktsatz )6' schliesat, wociurch die Erregerspule 32 aus den ? geefiialst wird« Demxufulge sehlXassen die Kontsktaätze 25,
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26 und 27 und lagan dia Spannungan dar Phaaan R, S und T an dia gangekleiwnen 29, 30 und 31 dee Gleichrichter» 4. Ueber dan Gleichrichter wird dar Siabkondanaater 9 aufgeladen, aodaaa an dan Klanmen 35 und, 56 die Betriabsgleichspanmjng füg dan Wechselrichter 12 zur Verfügung ataht.
Bein Schliaaaan daa Kontaktsatzaa 44 das Schaltschloss« 26 wird dia Ersagarapula 45 dar Schaltvorrichtung 13 an Phaae R und Null-Leiter 0 gelegt» wodurch die Kontaktsatz 74, 75 und 76 der Schaltvorrichtung 13 echlieasen und eo den Wechselrichter 12 - über die Kopplungsschaltung 14 an das VsrteilnetzEanlagen.
Oar Rundetauareender ist damit zur Abgabe von Steuerbefehlen in das Vertailnetz vorbereitet.
Sobald und solange der Tastschalter 8 durch die Testvorrichtung 9 geschlossen ist« erzeugt daz Wechselrichter 12 Steuerleiatuny mit der Fre-
i Kantekteätze 74. 75 und Jg der/ geacnioesanan^cheltvsrrichtung 13 ι
quenz f . Uaoar die geacnioesanan^chaltvsrrichtung 13 gelangt dieee Steuerleistung mit der Frequenz f in dee Vertailnetz 2.
Es wird nunmehr die Wirkung imd Bekämpfung von Ueberspannungen erläutert. Gslangt; aus dem Spsieenetz 1 eine Ueberepannung
. auf den Gleichrichter 4„ so steigt dessen Ausgange-
epannung an den Kla 55 und 56 an. Die Ansprechspannung, » bspw. die Zündspannung eint» liaaantladungastrecke - des Usbsrepennungeableitere- 6 wird ac gewählt, das*1 zwar noch unterhalb der Zeretörungegrenze für die gefährdeten Bauelemente dea Wecheelrichters liegt, jedoch oberhalb dmx bei noch zulaaeigan NatzpDarauBgjpscbMMikuggen an dan Klammen 53 und 56 höchstens auftretenden Gleichspannung,
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Uebereteigt die tieberepanttung eue dem Speieeneti die zulässige Grenze« eo spricht tier Usherspannungsableiter 6 en. Dedurch eteigt die Belastung, daa Gleichtiehters 4 en« Ee let besondere vorteilhaft den Widexatandswert dee Vorwideretemioe 7 nur so groee zu wählen« dees elnerseite die Maximal zulüseiQe Stromstärke durch den Ueberepannungseblsiter β nicht
Uberschrittrn wird, anderereeite die durch die Ueberapennung la Spelt*»
νbeil» Ansprechen dee Uebsrepannungaablaitera 6 / netz 1 erhöhte Stromaufnahme des Gleichrichters 4Yauereieht, um "wenigstens •ine der Sicherungen 19, 20 und 21 ium Durehechmelzen zu bringen.
Schmilzt nMwliRh auch nur eine der genennten Sicherungen durch, eo fällt ieeier Schallschutz 20 ab, wodurch der Gleichrichter 4 spannungsloe wird. Uebrigens öffnest in diesem Falle euch Kontaktsatz 44, wodurch der Wechselrichter 12 durch die Schaltvorrichtung 13 auch von Verteilnetz 2 getrennt wird» ium Schutz gegen weiteres Eindringen von Ueberepannungen genügt bei dar dreipoligen Ankopplung auch bereits zweipolige Abtrennung. Dieser eben beschriebene Schutz dee Vfacheelrichtere 12 gegen Uebarepannungen aue da* Speieanetz let bekannt, und soll im vorliegenden Auefuhrungabeiapial (veryl. Fig. l) ale vorhanden vorausgesetzt werden.
Naben dar genannten Gefährdung des WachseIrichtere 12 durch ^ berapannungan aue da« Speisenetz 1 kann nun noch eine Gefährdung durch zusätzliche Ueberapemungen auftreten, welche auf abnormale Verhältnieee im Verteilnetz 2 zurückzuführen eind.
Dia genannten zueätxlichen Ueberepannungen treten an den Priiriireeiten der Kapplungatransfometoren 83 bzw. B4 bzw. 85 auf. Dabei let zu beachten,
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daea dee Ueberestgungeverhaltnia dar Kopplungatranaformatoran u,λ. vom Verhältnis dar vom Wechselrichter 12 abgegebenen Staufapennung und der von dan SakundMraaiten dar Kopplungstransformatoren in daa Vertailnatz 2 einzuprägenden Stauerapannung abhängt} aa iat somit meist nicht beliebig wählbar.
Tritt bapw. in Verteilnetz 2 zwischen den Phasen R* und S* ein Kurzschluss auf, so steigt daz; Stron in dan Sekundärwicklungen 83** und 84** «ohr stsrfc an, bapw. auf dan 15-fachen Wert. Demzufolge treten an den Primärwicklungen 03* und 84« hohe Weehseiapamtungen mit der Frequenz f. des Verteiinetzes 2 und gegebenenfeile Oberwellen derselben auf. Die Primärseiten dar Kopplung··» transformatoren S3 und 84 sind zwar auf die Stsuerfre^uenz f abgestimmt, doch verhindert des des Auftraten einer honen Ueberepermung nicht· Dies« hohe Ueberspannung an den Psimiswieklungan 83* und 84* gelangt nun über die Spulen SO, 81 und 82, sowie die Kandeneetcren 77» 78 und 79 ^ia Schalt» Vorrichtung 13 m die Hlttelansapfungen £4·( 64* und 64**'der Konnutationsdroaeelspulen 63 % 63" und 63"* und Ober diene an die Thyriatoxen 61*, 62'* 61", 62« und 61·*, 62*·*, aowie über di· Wideretände 69', 69» bzw. 69"» an die Dioden 67», 68» bzw. 67**,;*·"*»»*· 6^"', 68··.
Im Mechealrichtar 12 erfolgt nun auch die Dioden 67% 68«, 67% 68·» und 67***, 68·' eine Gleichrichtung der ann Ueberapennungen» Dewzufelfle tritt an dan Eingangeklemman 58 und 59 mitnm von den genannten Uebereparmungen erzeugte Gleichspannung auf.
let der Tastschalter 8 geechloa, so wird durch diese genannte fileieh* der Siebkondensator S gegebenenfalls über die vam Gleichrichter 4
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gelieferte Cleichepennung hlnaua auf eine noch höhere Spannung aufgeladen, aodaee echlieeelieh dar Uebarapannungeablsiter 6 anspricht und in bexeita beeehriebener Weiee der weitere Schute dee Wechselrichter» durch Oeffnung sowohl dee ScheltechUtzea 28 und zusätzlich via Kontektaeti 44 auch der Schaltvorrichtung 13 erfolgt.
Andere liegen jedoch die Verhältnisse, wann der Teeteehalter 8 offen ateht.
Bei zum Betrieb vorbereitete» Rundeteueseender, d.h. bei geschlossene» Schaltschütz 28 und dedurch auch geschlossener Schaltvorrichtung 13, erzeugen, wie erwähnt, die im genannten Kurxechluaefelle en den Primireeiten 83* und B4* der Kopplungetraneforntatoren 83 und 84 auftretenden Uebarspannunsen hohe, möglicherweise gefährliche Spannungen an Bauelementen dee Wechselrichters 12. Diese gefährlichen Spannungen können nun * nach ihrer Gleichrichtung · das offenen Seheitere 8 wegen nicht mehr über den UeberepannungeaJbleiter 6 unschädlich gemacht werden*
Durch die Zuachaltung eines Kondensators 11 an die Eingangeklemm 58 und dee Wechselrichtern 12, vergl« Fig. 2, lässt sich nun erreichen, daee die üeberepannungen nach ihrer Gleichrichtung durch die Dioden 67*» 68» bzw.
ib«w. <7«»%68**» /
67**· ßB^^SSTlSnderieator U aufladen müssen. Treten die genannten Lieber-•pennunoen bspw. nur sehr kurtzeitig euf, so ist es sehr wohl denkbar« daea eie bereite wieder abgeklungen sind, bevor die-Ladespannung an Kondensator U einen fUr die Bauteile dee Wechselrichter» 12 gefährlichen Werk erreicht Hat· Daduzofc eind aber wenigstene kurzzeitige Uebarepeiwungen uneehidlieh ewt.
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Dauert daa Auftreten der genahnten Ueberapannungen jedoch länger an, η erreicht und überschreitet die Ledeepannung am Kondensator 11 - immer bei offenen Taateehaltar 8 betrachtet · ashlieeelich den Wert der
*,
Gleichspannung dee Gleichrichters 4 und wird eehluesendlich für Bauteile
dec Wechselrichters 12 gefährlich.
Dieses allzu hohe Ansteigen der Ladeepannung dee Kondensators 11 - herrührend von den genennten Ueberspannungen - kann nun ez-findungsgemäae durch eine zum Tastschalter 8· parallel geeehaltete Diode 10 (vergl. Fig* 3), mit Durchflusexiehtung zum Ueherspannungsableiter 6, verhindert werden, Ueber die genannte Diode 10 müssen nun nämlich die Lieberspannungen auch noch den Siebkendensator 5 zusätzlich aufladen. Erreichtschliesslich die Spannung am'Siebkondenaator 5 die Ansprechepannung des Ueberspannungsab- !eitere 6» te zündet dieser« Wie bsraits früher erwähnt» führt aber diese Zündung das Usher^anmingelBiteYe 6 · nach Durebeehraelxen wenigstens einer der üche?ungefl> 19» 2O9 21 zur Oeffnung des Scheltechützes 28 und dadurch auch'der Schaltvorrichtung 13. Durch diese beiden 5chaltvorgänge wird also dktr Weehoelziehtex von beiden Weeheeletromnetzen 1 und 2 abgetrennt und »omit vor weiteren Ueberapannungen geschützt·
Zn iat darauf hinzuweisen» dase Ueberepannungen an dan Prim&raeitsn 83% 84' und 85* van Kopplungatreneformatoxan 83, 84 und 85 - wie sie bei abnormalen Verhältnissen in Verteilnetz 2 auftreten können ·> bapw* euch durch vorübergehendes Kurzachlieeaen der Ansehiüaa· dieser selten unaehedlich gemacht werden können.
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-JLS-
Hierzu kann (ve*fl· Fig. 4) bapw. ein ScheltschUtz 13a verwendet werden, daaaan Crragaiapula 4Sa «da dia Erregexepule 45 dar Schaltvorrichtung 13 Ober Kari«ektaan.44 anfaaehlaaaan iat und deeeen^la Oeffnungekontakte ausgebildete, Kürtaktaltza 74a und 75· über den genannten Primiraaitan 83* und 85*
Bai offene« Ktfttafcteoitz 44 - aleo nach dem Durchecheelzen wanigetana einer dar Sicherunaflff If, 20 und 21 in der Folge daa Anapraehena da· Uaberapennungeablaitaca i · iat dann a«· genannte Schaltachütz 13e unerregt, wodurch aaina QaffhtfitetaMttafct· 74a und 75a oaachloaaan «lad. Dadurch •imf daan *U »cinlrwitafi 13s ma 8S* kurcgesehloeeen«, Auen die Primäraaita 84* iat dann kurzgaeehlesM»^* nsnlieh Ober die beMe^a Ckurzgaeehloeeenan) in Serie liagandan IGfRt«liteft%£a 74e und TSa« S^r-stvssstäftdlieh können die e.ie.ta Kantefct««tz» ^s %m& TS^ smh amm ^helli 28 ,«acheniech
«ajwt aein« Xn iliaa— Fall· srtlsMgt ?·^'" ®ine «£§£-% Ssragerspula für dia Schalai, Ua* Ca kann auch Jade« der Kopplungetrenafor«·- Imw J· ein OeffViuna^aliofi^aitt «ugaoxdnat werden. Zueenewnfeaaand kann alao «eaagt werden, da·· ein an den Eingang de· «echeelriahta» 12 angeechaltetar Udakandanaator 11 bei kurszaiUgan Uabarapangew* a Uapnminqaachutz für den Wechselrichter 12 der»«. •teilt, and«, daaa aim p—aliai na· Teetechaltar 8 liegende Diode 10 «it DueahflueartehtuRt au« lajtaxapannungeeblaitar 6 einen Uebarepannunge-.
fur den W«Dha»ljriah»«r 12 bei lengdauarnden Iteberaoamungen dar-•l«Ut. Di» »iwglifliaiMlrtlitiiH dm Diode 10 iat dar Richtung dae Speiae-SMi ««fjiwiltiajitof aaaeeatrt zu wihlan.
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Claims (6)

Patentansprüche ■ SHSnSIIBBBaBBaUUSnaSBBBBnSB
1./Schaltungsanordnung zum Schutz eines statischen Wechsel- *—' richters gegen Überspannungen, insbesondere in einem Rundsteuersender, wobei der Wechselrichter (12) aus einem Speisenetz (1) über wenigstens eine Sicherung (19, 20, 21), über ein Schaltschütz (28) und einen Gleichrichter (4-) mit ausgangsseitig am Gleichrichter angeordneten Überspannungsableiter (6) und einen Tastschalter (8) temporär mit elektrischer Energie gespeist ist und über eine Schaltvorrichtung (13) und eine Kopplungsschaltung (14) bei geschlossenem Tastschalter (8) steuerfrequente Wechselstromenergie an ein Verteilnetz (2) abgibt, gekennzeichnet durch eine den genannten Tastschalter (8) überbrückende Diode (10) mit zur Richtung des Speisestromes des Wechselrichters entgegengesetzter Durchflußrichtung.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen eingangsseitig (58, 59) zum Wechselrichter (12) parallel geschalteten Ladekondensator (11). ■ ' . .
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dem Wechselrichter (12) nachgeschaltete Schaltvorrichtung (13)» welche nur bei geschlossenem, zwischen Speisenetz (1) und Gleichrichter (4) liegendem Schaltschütz (28) die Ausgangsklemme (64-1 , 6V ' , 64-1 ' ·) des Wechselrichters (12) über eine Kopplungsschaltung (14·) mit dem Verteilnetz verbindet.
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4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie dreiphasig (R, S, T, O) an das Speisenetz (1) angeschlossen ist, wobei die Erregerspule (32) des Schaltschützes (28) einerseits an einem Schaltungspunkt (34) hinter der Sicherung (19) einer ersten Phase (E) angeschlossen und andererseits über einen Kontaktsatz (36) eines weiteren SchaltSchutzes (37) an einen Schaltungspunkt (38) hinter der Sicherung (21) einer zweiten Phase (T) anschließbar ist und ein Anschluß der Erregerspule (40) des weiteren Schaltschützes (37) an einen Schaltungspunkt (42) hinter der Sicherung (20) einer dritten Phase (S) angeschlossen und der andere Anschluß der Erregerspule des weiteren Schalt schützes (37) über· einen Schalter (43) an den Null-Leiter (θ) des Speisenetzes (1) anschaltbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine mechanische oder elektromechanische Kopplung (44, 45, 46, 47, 48) zwischen dem Schaltschütz (28) und den Kontaktsätzen (74, 75, 76 bzw. 74a, 75a) der Schaltvorrichtung (135 13a).
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine vom Schaltschütz (28)' betätigte Schaltvorrichtung (13a) mit parallel zu Wicklungen von Kopplungstransformatoren (83, 85) geschalteten Öffnungskontakten.
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DE19691944093 1968-12-23 1969-08-29 Schaltungsanordnung zum Schutz statischer Wechselrichter gegen UEberspannungen Pending DE1944093A1 (de)

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