DE2218962A1

DE2218962A1 - Anordnung ,bei Ventilabieiter

Info

Publication number: DE2218962A1
Application number: DE19722218962
Authority: DE
Inventors: AsIe Dipl.-Ing. Ludvika Schei (Schweden)
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1971-05-03
Filing date: 1972-04-19
Publication date: 1972-12-07
Also published as: US3733520A; SE352206B; CA986574A; CH543823A

Description

Anordnung bei Ventilabieiter

Die Erfindung betrifft eine Anordnung bei einem Ventilabieiter, vorzugsweise in Gleichstromhochspannungsanlagen, zur Begrenzung des Ableitungsniveaus bei sich überlagernden Überspannungsverläufen, bestehend aus mehreren Funkenstreckenstapeln mit zugehörenden nichtlinearen Ventilwiderständen.

Ein Ventilableiter in einem elektrischen Kraftnetz kann unter gewissen Verhältnissen während des Löschintervalls des Ableiters überlagerten Überspannungen oder der Betriebsspannung überlagerten Überspannung ausgesetzt sein.Solche Verhältnisse treten vorzugsweise in Gleichstromhochspannungsanlagen auf, und zwar dann, wenn verschiedene Ableiter der Anlage zu verschiedenen Zeitpunkten zünden. Als Beispiel hierfür kann der Fall genannt werden, daß der Ableiter eines Stromrichterventils zündet, während ein Phasen-Erd-Ableiter eine Schaltüberspannung von der Wechselstromseite entlädt. Dabei wird der Phasen-Erd-Ableiter über den Ableiter des Stromrichterventils an die Gleichstromleitung geschaltet, was zu einer Stromzunahme im

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Phasen-Erd-Ableiter führt. In dem Augenblick, in dem der Ableiter über dem Stromrichterventil zündet, kann der Phasen-Erd-Ableiter gerade mit von einem Magnetfeld verlängerten Lichtbogen arbeiten, und unter solchen Verhältnissen geben normale Ableiter keinen ausreichenden Schutz.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in derartigen Fällen sich überlagernder Überspannungsvorgänge das Ableitniveau der Ventilableiter zu begrenzen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Anordnung bei Ventilableitern der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindestens ein Funkenstreckenstapel mit Ventilwiderständen durch eine Nebenschlußfunkenstrecke überbrückt ist.

Anhand der in den Figuren dargestellten Au-führungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden:

Fig. 1, 2 und 3 zeigen drei verschiedene Ausführungsformen der Erfindung·

Fig. 4 zeigt den gesamten Entladungsstrom durch den Ventilableiter als Funktion der Zeit.

Fig. 5 und 6 zeigen die Spannung über dem nicht-linearen Ventilwiderständen bzw. die Spannung über den Funkenstrecken, beispielsweise eines Phasen-Erd-

Ableiters.

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Fig. 7 zeigt die Gesamtspannung über dem Ableiter als Funktion der Zeit.

Die vier letztgenannten Figuren zeigen die Verhältnisse bei sich überlagernden Überspannungsverlaufen.

Ein Ventilableiter besteht gemäß Fig. 1, 2 und 3 aus einer Anzahl Funkenstreckenstapel 1, zwischen denen nicht-lineare Ventilwiderstände 2 angeordnet sind. Parallel zu dieser Reihenschaltung liegt eine Steuerkette aus Steuerimpedanzen 3. Die Figuren zeigen nur einen Teil eines Ableiters«

Damit der Ableiter auch unter den eingangs genannten Verhältnissen bei überlagerten Überspannungen Schutz geben kann₉ wird ein Teil der aus Funkenstreckenstapeln und Ventilwiderständen bestehenden Reihenschaltung durch eine zusätzliche Funkenstrecke, einer Nebenschlußfunkenstrecke 4_S überbrückt. In Fig. 1 erfolgt die Parallelschaltung zu zwei Funkenstreckenstapeln und einen Widerstand, während in Fig. 2 die Nebenschlußfunkenstrecke einen Funkenstreckenstapel und einen Widerstand überbrückt. In Fig. 3 gehören die Ventilwiderstände 2 zu der Steuerkette. Andere Kombinationen sind möglich. Mit Rücksicht auf die Fähigkeit des Ableiters, den Folgestrom begrenzen zu können, ist es zweckmäßig, auch als Nebenschlußfunkenstrecke Funkenstrecken mit Funkenlöschspulen zu verwenden«, Bei den in Fig. 1 und 3 gezeigten Beispielen ist es zweckmäßig_s zu einem

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INSPECTED

der durch die Nebenschlußfunkenstrecke 4 überbrückten Funkenstreckenstapel 1 eine Nebenschlußimpedanz 5 parallelzuschalten. Die Zündspannung der Nebenschlußfunkenstrecke 4 wird so hoch gewählt, daß sie nicht bei normalen Überspannungen zündet, sondern nur, wenn solche überlagerten Überspannungen auftreten, die das Schutzvermögen des Ableiters gefährden. Die Anzahl Nebenschlüsse, die bei einem bestimmten Ableiter benötigt werden, um bei überlagerten Vorgängen schützen zu können, variiert von Fall zu Fall und ist so zu bestimmen, daß der Ableiter das erforderliche Schutzniveau bekommt.

Fig. 4 zeigt den Strom i als Funktion der Zeit t bei z.B. einem Phasen-Erd-Ableiter. Zum Zeitpunkt t=0 zündet der Phasen-Erd-Ableiter und der Strom steigt auf seinen Maximalwert an, wonach er auf normale Weise abnimmt. Im Zeitpunkt t^ zündet jedoch der Ableiter eines Stromrichterventils, so daß die Gleichstromleitung, über die beiden reihengeschalteten Ableiter zur Erde geschaltet wird, wobei der Strom beinahe augenblicklich auf einen hohen Wert ansteigt und- danach abnimmt.

Fig. 5 zeigt den entsprechenden Verlauf der Spannung U^ über den Ventilwiderständen des zuerst gezündeten Phasen-Erd-Ableiters. Zum Zeitpunkt t^ tritt eine Spannungsspitze auf. Entsprechend zeigt Fig. 6 die Spannung über den Funkenstreckenstapeln. Von einem niedrigen Wert unmittelbar nach der Zündung der Funkenstrecken steigt die ^unkenstreckenspannung mit der

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Verlängerung der Lichtbögen aufgrund der magnetischen Löschung an. Aber auch hier tritt eine kräftige Spannungsspitze im Zeitpunkt t,. auf, zu dem der andere Ableiter zündet.

Fig. 7 zeigt die Spannung U_& über dem Phasen-Erd-Ableiter, die = U_b+U istο

In den drei letztgenannten Figuren ist das Schützniveau U gestrichelt eingezeichnet und aus Fig. 7 geht hervor, daß die Gesamtspannung an dem Ableiter dessen Schutzniveau übersteigt, d.h. der Ableiter vermag die Anlage nicht zu schützen«.

Wenn man gemäß der Erfindung einen Teil der. Funkenstrecken und Ventilwiderstände durch zusätzliche Funkenstrecken überbrückt, so bedeutet dies, daß man einen Teil der Spannungsspitze abschneidet, die im Zeitpunkt t^ in Fig. 5 und 6 auftritt. Die Anzahl der Nebenschlußfunkenstrecken wird so gewählt, daß die in Fig. 7 gezeigte Spannungsspitze bei t* unter der Linie U_n bleibt.

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Claims

- ο — Patentansprüche;

1.1 Anordnung bei Ventilableiter, vorzugsweise in Gleich- <*_-/
stromhochspannungsanlagen, zur Begrenzung des Ableitungsniveaus bei sich überlagernden Überspannungsverläufen, bestehend aus mehreren Funkenstreckenstapeln mit zugehörenden nicht-linearen Ventilwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens ein Funkenstreckenstapel (1) mit Ventilwiderständen (2) durch eine Nebenschlußfunkenstrecke (4) überbrückt ist·

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Funkenstreckenstapel (1) mit einem Ventilwiderstand (2) durch eine Nebenschlußfunkenstrecke überbrückt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindestens zu einem Funkenstreckenstapel (1) eine Nebenschlußimpedanz (5) parallelgeschaltet ist.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ableiter so viele Nebenschlußfunkenstrecken (4) enthält, daß die gesamte Spannung (U_&) über dem Ableiter bei überlagerten Lberspannungsverläufen nicht das Schutzniveau (U) des Ableiters übersteigt.

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