DE2137129C3 - Anordnung zur Überwachung von in Strom nchteranlagen eingesetzten Thyristoren und diesen vorgeschalteten Sicherungen - Google Patents

Anordnung zur Überwachung von in Strom nchteranlagen eingesetzten Thyristoren und diesen vorgeschalteten Sicherungen

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DE2137129C3
DE2137129C3 DE19712137129 DE2137129A DE2137129C3 DE 2137129 C3 DE2137129 C3 DE 2137129C3 DE 19712137129 DE19712137129 DE 19712137129 DE 2137129 A DE2137129 A DE 2137129A DE 2137129 C3 DE2137129 C3 DE 2137129C3
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Wolfgang 8500 Nuernberg Freymann
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/046—Signalling the blowing of a fuse

Description

Die Erfindung be/ii.ht sie:, auf eiiie Anordnung zur ( berwachung von ii, Stronrichteranlagen eingesetzten Thyristoren und diesen vorgeschalteten Sicherungen mittels eines an die Beschaltungselemente jedes Thyristors angeschlossenen Mcldeüiiedes.
Zur Unterdrückung des Träger-Stau-Effekies werden Thyristoren im wesentlichen aus Widerständen und Kondensatoren bestehende Beschaltungselemente parallel geschaltet. Zur Erfassung und Meldung des Ausfalls eines Thyristors oder einer diesem vorgeschalteten Sicherung ist es bekannt, den Beschaltungselemente!! ein Relais parallel zu schalten. Dieses Relais ist erregt, wenn der Thyristor und die Sicherung fehlerfrei arbeiten. Damit das Relais einen Dauerstrom von ausreichender Hohe erhält, sind ein Kondensator zum Ausgleich dei betriebsmäßii! am 4ä Thyristor auftretenden Spannung Schwankungen und gegebenenfalls hodisperrende Dioden für den Relaisstromkreis erforderlich (Siemens-Zeitschrift 4.1, I96e>. S. 626 und 627).
Zur Überwachung der in einer Gieiehrichteranlage je einem Gleichrichter vorgeschalteten Sicherung ist es bekannt, jeder Sicherung eine Glimmlampe parallel zu schalten und jede Glimmlampe mit zwei Fotowiderständen zusammenzubauen. Fällt eine Sicherung aus. so heuchlet die Glimmlampe die Fotowiderstände, deren Ausgangssignale auf einem Apparalefeld angeordneten Lampen zugeführt werden. Dabei liegen die Glimmlampen nur bei einem Defekt der zugehörigen Sicherung an Spannung (deutsche Auslegeschrift I 2?2 794). " ^
Zur potentialfreien Übertragung von Signalen von einem Stromkreis auf einen anderen Stromkreis sind ferner fotoelektronische, aus einer Lumineszenzdiode und beispielsweise einem Fototransistor oder einem Fotothyristor bestehende Koppelelemente bekannt.
Schließlich ist es bekannt, zur Erfassung des Brenndauerendes von Stromrichterventilen einen Wechselslroniwandler /u verwenden, in dessen Bin denkreis eine Induktivität geschaltet ist. Zusätzlich zu der Induktivität müssen üherspannungsbegren-/ende Mittel und Mittel zur Kompensation des Siromwandler-MannetisierungsstiOines vorgesehen werden (deutsche Auslegeschrift I 2hl 5^)5).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stromrichteranlauen auf Ausfall eines Thyristors oder einer Sicheruiiü und auf die Stromführung der einzelnen Tyhristoren mit möglichst geringem Aufwand /u überwachen. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei der eingangs genannten Anordnung dadurch gelöst, daß zu den Beschaltungselementen ein optoelektronisches, aus einer Lumineszenzdiode und einem Fototransistor bestehendes Koppelelement in Reihe geschaltet ist. dem zwei das Meldeglied bildende Zeitglieder nachgeschaltet sind, von denen d..· eine mit uroßer Zeilkonsi.iiile ein einen Auslall d·. ■ 'Thyristors oder der Sicherung kennzeichnendes S gnal und das andere mit kleiner Zeitkonstante ein ii : Stromführung anzeigende. Signal abgibt. In vorteil· halter Weise ist in der Reihenschaltung, aus ilen Ikschaltungselementen und dem optoelektronischen Koppelelement eine zusätzliche Lumines/enzdiod. vorgesehen, so daß bei der Vielzahl der in einer Stromrichterunlaue vorhandenen Ihvristoren die jeweils ausgefallene Sicherung bzw. der ausgefallene· Thyristor ermittelt werden kann. In tier neuen Anordnunu sind zur Erfüllung der drei Ubcrwachungs funktionen an das Koppelelement lediglich zwei Zeit glieder angeschlossen, dij zusammen mit dem Kop pelelement in einem Thyrisiorbaustein unterzubringen sind.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles w.rtl die Erfindung näher erläutert.
Einem Thyristor 1 einer Stromrichteranlage, der mit einer Sicherung 2 in Reihe geschaltet ist. ist eine Reihenschaltung parallel eeschaltet. die aus einer die für den Betrieb erforderlichen Beschaltungselemente enthaltenden Einrichtung 3 und einer aus Zenerdioden 4 und einer Gleichrichterbrücke 5 bestehenden Schaltungsanordnung aufgebaut ist. Die BeschaltungseiiirichUing 3 umfaßt eine Reihenschaltung aus einem Widerstand R1 und einem Widerstand R, sowie einen dem Widerstand R, parallelgeschalteten Kondensator C. An Stelle der Zenerdioden 4 sind auch ein Widerstand oiler mehrere Reihen antiparal-IeI geschalteter Dioden verwendbar. An die Gleich richterbrückc 5 ist gleichstromseitig über einen Widerstand R3 ein fotoeleklronischcs Koppelelement 7 angeschlossen, dem eine Begrenzungsdiode 6 parallel geschaltet ist. Das fotoelektroiiische Koppelelement besteht aus einer Lumineszenzdiode 8 und einem Fototransistor 9. Das Ausgangssignal des Koppelclenientes 7 ist über einen Verstärker 10. einem Zeitglied 11 und gleichzeitig einem Zeitglied 12 zugeführt. An die Zeitglieder 11 und 12 sind optische und oder akustische oder elektrische Signale abgebende Einrichtungen angeschlossen. Die Gleichrichterbrückc 5 kann unter Umständen entfallen, wenn durch das Zeitglicd 11 eine ausreichende Glättung er/ielt wird oder das Koppelelement 7 antiparallelgeschaltete Lumineszenzdioden enthält.
Das optoelektronische Koppelelement hat eine so hohe Arbeitsfrequenz, daß die Frequenz seiner Ausgangssignalc dem Rhythmus der betriebsmäßig am Thyristor auftretenden Spannungsschwankungen entspricht. Die Zeitkonstante des Zeimliedes Il ist so
|ewahlt. daß ein Ansprechen der nachgesehalteien Meldeeinrichtung im Rhythmus der Spannungsichwankungen vermieden ist. Das Ausgangssignal «lcs Zeitgliedes 11 ist also ein Kennzeichen dafür, daß der Thyristor und die Sicherung einwandfrei arbeiten. 3ei Ausfall des Thyristors oder der Sicherung infolge Durchlegierens bzw. Durchschmelzens ver- »ichwindet das Signal am Ausgang des Zeitgliedes 11. Dagegen ist die Zeitkonstante des Zeitgliedes 12 si) klein, daß das Ausgangssignal den Spannungs-Hchwankungen am Thyristor folgt, so daß die nachgeschaltcte Meldeeinrichtung anzeigt, ob der Thyristor leitend oder nichtleitend ist.
Infolge der erfindungsgemiißen Reihenschaltung aus der BeschaltungseinnL'hHing3 und dem elektronischen Koppler 7 bzw. dem Gleichrichter 5 ist keine «■■eitere Spannungsteilung für die gesamte Spannung erforderlich, die am Th\ri.-tor auftreten kann. In Jer heule üblichen Ausführung, in der die Thyristoren :»ls Bausteine eingesetzt werden, wird auf diese Weise eine Reduzierung der Verlustleistung erreicht. Hierbei ist es \orteilhaft, dem optoelektronischen Koppelelement eine weitere Lumineszenzdiode 13 vorzuschalten, die anzeigt, ob der jeweils im Baustein angeordnete Thyristor oder die Sicherung einwandfrei arbeiten oder defekt sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Anordnuiiü /ar Überwachung von in Stromriehleranlagen eingesetzten Thyristoren und diesen vorgeschalteten Sicherungen mittels eines an die !^'schaltungselemente jedes Thyristors angeschlossenen Meldegliedes. il a durch gek e η ti / e i c Ii net. daß zu den Beschaltungselementen (3) ein optoelektronisches, aus einer Lumiiies/en/diode (8) und einem Fototransistor (9) bestehendes Koppelelement (7) in Reihe geschaltet ist. dem zwei da·. Meldeglied bildende Zeilglieder (11. 12) naehgeschaltet sind, von djnen das eine mit großer ZeitkousUinte ein einen Ausfall des I Inristrrs (1 I nder der Sicherung (2) anzeigende·· lignal und das andere mit kleiner Zeitkonstante ein die Simniiühniii'j des Thyristors an/einendes Signal abgibt.
2. Anordnung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dall in der Reihenschaltung aus den Beschaltungselemcnten (3) und dem optoelektronischen Koppelelement (7i eine zusätzliche l.uniines/enzdiode (13) vorgesehen ist.
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