DE2137129A1

DE2137129A1 - Anordnung zur ueberwachung von in stromrichteranlagen eingesetzten thyristoren und der diesen vorgeschalteten sicherungen

Info

Publication number: DE2137129A1
Application number: DE19712137129
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Freymann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1971-07-24
Filing date: 1971-07-24
Publication date: 1973-01-25
Also published as: DE2137129B2; DE2137129C3

Description

Anordnung zur Uberwachung von in Stromrichteranlagen eingesetzten Thyristoren und der diesen vorgeschalteten Sicherungen Zur Unterdrückung des Gräger-Stau-Effektes werden Thyristoren im wesentlichen aus RC-Gliedern bestenende Beschaltungselemente parallelgeschaltet. Zur Erfassuiag und Meldung des Ausfalles eines Thyristors oder einer diesem vorgeschalteten Sicherung ist es bekannt, den Beschaltungselementen einen Gleichrichter mit nachgeschaltetem Relais parallelzuschalten.
Damit das Relais einen Dauerstrom von ausreichender Höhe erhält, sind ein Kondensator zum Ausgleich der betriebsmäßig am Thyristor -auftretenden Spannungsschwankungen und u.U. hochsperrende Dioden für den Relaisstromkreis erforderlich.
Zur potentialfreien Übertragung von Signalen von einem Stromkreis auf einen anderen Stroicreis sind fotoelektronische, aus einer Fotodiode und beispielsweise einem Fototransistor bestehende Koppelelemente bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bisher für die Überwachung von Thyristoren erforderlichen Aufwand zu verringern. Gemaß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zu den erforderlichen Beschaltungselementen der Phyris-torer ein optoelektronisches Koppelelement in Reihe geschaltet ist, an das eine Auswerteschaltung angeschlossen ist. VorteilhafterX,{eise enthält die Auswerteschaltung ein erstens Zeitglied mit großer Zeitkonstante, dem eine einen Sicherungs- oder I'hyri s torausfall meldende Einrichtung nachgeschaltet ist, und ein zweites Zeitglied mit kleiner Zeitkonstante, an das eine Einrichtung zur Überwachung der Stromführung des Thyristors angeschlossen ist.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung naher erläutert.
Einem Thyristor 1 einer Stromrichteranlage, der mit einer Sicherung 2 in Reihe geschaltet ist, ist eine Reihenschaltung parallelgeschaltet, die aus einer die für den Betrieb erforderlichen Beschaltungselemente enthaltenden Einrichtung 3 und einer beispielsweise aus Zenerdioden 4 und einer Gleichrichterbrücke 5 bestehenden Schaltungsanordnung aufgebaut ist.
Die-Beschaltungseinrichtung 3 umfaßt beispielsweise eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R1 und einem Widerstand R2 sowie einen dem Widerstand R2 parallelgeschalteten Kondensator C. Anstelle der Zenerdioden 4 sind auch ein Widerstand oder mehrere Reihen antiparallel geschalteter Dioden verwendbar. An die Gleichrichterbrücke 5 ist gleichstromseitig über einen Widerstand R3 ein fotoelektronisches Koppelelement 7 angeschlossen, dem eine Begrenzungsdiode 6 parallelgeschaltet ist. Das fotoelektronische Koppelelement besteht aus einer Fotodiode 8 und beispielsweise einem Fototransistor 9. Das Ausgangssignal des Koppelelementes 7 ist über einen Verstärker einem Zeitglied ii und gleichzeitig einem Zeitglied 12 zueführt. An die Zeitglieder 1i und 12 sind optische und/oder akustische oder elektrische Signale abgebende Einrichtungen angeschlossen. Die Gleichrichterbrücke 5 kann u.U. entfallen wenn beispielsweise durch das Zeitglied i1 eine ausreichende Glättung erzielt wird oder das Koppelelement 7 antiparallel geschaltete Fotodioden enthält.
Das sptoelektronisohe Koppelelement hat eine so hohe Arbeitsfrequenz, daß die Frequenz seiner Au.sgangssignale dem R1-ry-thU s der betriebsmäßig aTn Thyristor auftretenden Spannungs schwankungen entspricht. Die Zei-tkonstante dt Zeitgliedes 11 ist so gewählt, daß ein Ansprechen der nachgeschalteten Meldeeinrichtung im Rhythmus der Spannungsschwankungen vermieden ist.
Das Ausgangssignal des Zeitgliedes 11 ist also ein Kennzeichen dafür, daß der Thyristor und die. Sicherung einwandfrei arbeiten. Bei Ausfall des Thyristors oder der Sicherung infolge Durchlegierens bzw. Durclftmelzens verschwindet das Signal am Ausgang des Zeitgliedes 11. Dagegen ist die Zeitkonstante des Zeitgliedes 12 so klein, daß das Ausgangssignal den Spannungsschwankungen am Thyristor folgt, so daß die nachgeschaltete Meldeeinrichtung anzeigt, ob der Thyristor leitend oder nicht leitend ist.
Infolge der erfindungsgemäßen Reihenschaltung aus der Beschaltungseinrichtung 3 und dem elektronischen Koppler 7 bzw. dem Gleichrichter 5 ist keine weitere Spannungsteilung für die gesamte Spannung erforderlich, die am Thyristor auftreten kann. In der heute üblichen Ausführung, in der die Thyristoren als Bausteine eingesetzt werden, wird auf diese Weise eine Reduzierung der Verlustleistung erreicht. Hierbei ist es vorteilhaft, dem optoelektronischen Koppelelement eine weitere Fotodiode 13 vorzuschalten, die anzeigt, ob der jeweils im Baustein angeordnete Thyristor oder die Sicherung einwandfrei arbeiten oder defekt sind.
3 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche fiel Anordnung zur Überwachung von in Stromrichteranlagen eingesetzten Thyristoren und der diesen vorgeschalteten Sicherungen, dadurch gekennzeichnet, daß zu den erforderlichen Beschaltungselementen (,) der Thyristoren (1) ein optoelektronisches Koppelelement (7) in Reihe geschaltet ist, an das eine Auswerteschaltung (10, 11, 12) angeschlossen ist.
2.,Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung ein erstes Zeitglied (11) mit großer Zeitkonstante, dem eine einen Sicherung oder Thyristorausfall meldende Einrichtung nachgeschaltet ist, und ein zweites Zeitglied (12) mit kleiner Zeitkonstante enthält, an das eine Einrichtung zur Überwachung der Stromführung des Thyristors (1) angeschlossen ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß in der Reihenschaltung aus den Beschaltungselementen (3) und dem optoelektronischen Koppelelement (7) eine zusätzliche Fotodiode (13) vorgesehen ist.