DE2226666A1

DE2226666A1 - Anordnung zur spannungserfassung an einem auf hochspannungspotential liegenden geraet

Info

Publication number: DE2226666A1
Application number: DE19722226666
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Ing Goettlicher
Original assignee: 400 KV FORSCHUNGSGEMEINSCHAFT
Current assignee: 400 KV FORSCHUNGSGEMEINSCHAFT
Priority date: 1972-05-31
Filing date: 1972-05-31
Publication date: 1973-12-13

Description

Anordnung zur Spannungserfassung an einem auf Hochsannungsotential liegenden Gerät In HGU-Anlagen ist es beispielsweise notwendig, die einzelnen Thyristoren der dort verwendeten Thyristorschalter laufend auf ihre Funktionsfähigkeit zu überprUfen. Die Thyristorschalter sind jeweils in einem Ölkessel eingebaut und es ist nur das kathoden- und das anodenseitige Ende der Thyristorkette aus dem Kessel herausgeführt. Um die einzelnen Thyristoren einer solchen Thyristorkette überprUfen zu können, ist es bekannt, in dem Ölkessel eine Kontaktanordnung vorzusehen, deren Kontakte mit den ein2elnen Thyristoren oder mit Abschnitten der Thyristorkette verbunden sind. Durch. eine Öffnung im Deckel des Ölkesseis können Sonden eingeschoben und mit der Kontaktanordnung in Verbindung gebracht werden, so daß durch eine Widerstandsmessung defekte Thyristoren ermittelt werden können.
Um eine solche Uberprdfung der einzelnen Thyristoren oder Thyristorabschnitte durchführen zu können, muß der Thyristorschalter außer Betrieb genommen werden. Dies ist in HG8-Anlagen Jedoch nur selten möglich. Während der zwischen zwei Abschaltungen liegenden langen Betriebszeit hat man somit keine Kontrolle über den Zustand der einzelnen Thyristoren des Thyristorschalters. zur Erhöhung der Betriebssicherheit von Thyristorschaltern ordnet man daher einige Thyristoren mehr an als für den Nennbetrieb unbedingt erforderlich sind. Es kann daher eine entsprechende Anzahl von Thyristoren funktionsunfähig werden, ohne daß der Thyristorschalter dadurch außer Betrieb genommen werden muß. -Trotzdem muß aber die Zahl der defekten Thyristoren festgestellt werden, um' eine rechtzeitige Uberholung des Thyristorschalters durchführen zu können0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit eines auf Hochspannungspotential liegenden Gerätes zu schaffen, mit der eine Uberprufung des Gerätes während des Betriebes möglich ist.
Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt nach der Erfindung dadurch, daß am Gerät eine Spannung abgegriffen und durch auf Hochspannungspotential liegende Steuergerätein proportionale Lichtimpulse umgewandelt ist und diese Licht impulse zu einer auf Erdpotential angeordneten Anzeigeanordnung uebertragen sind.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich eine besonders einfache Anordnung dadurch, daß in Abhängigkeit von den Nulldurchgängen der am Gerät anliegenden Spannung Stromimpulse erzeugt und einer lichtemittierenden Diode zugeführt sind, durch deren ausgestrahltes Licht die Anzeigeanordnung beeinflußt ist. Es ist Jedoch auch möglich, die am Gerät anliegende Spannung kontinuierlich zu erfassen, wenn durch diese Spannung die Frequenz eines Oszillators moduliert und in proportionale Stromimpulse umgewandelt ist, welche Stromimpulse einer lichtemittierenden Diode zugeführt sind, durch deren ausgestrahltes Licht die Anzeigeanordnung beeinflußt ist. Bei Verwendung einer Lu5-neszenzdiode als lichtemittierende Diode wird diese vorteilhafterweise über einen Lichtitter mit der Anzeigeanordnung verbunden. Bei der Anordnung nach der Erfindung kann vorteilhafterweise als lichtemittierende Diode auch eine Laserdiode verwendet werden.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird der Gegenstand der Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Durch die gestrichelten Linien zwischen den einzelnen Gerätegruppen sollen die verschiedenen Potentialebenen angedeutet werden. So ist die oberste Gerätegruppe auf Hochspannungspotential, die mittlere Gerätegruppe auf einem Zwischenpotential und die unterste Gerätegruppe auf Erdpotential angeordnet.
Mit Ty ist ein einzelner Thyristor einer auf Hochspannungspotential liegenden Thyristorkette bezeichnet. Zwischen der Anode und Kathode dieses Thyristors ist ein Spannungsteiler 1, bestehend aus den Widerständen R1 und R2, angeschlossen.
Die an dem Widerstand R2 anliegende Spannung ist einem Oszillator 2 zugeführt. Der Ausgang dieses Oszillators ist mit einem Impulsformer 3 verbunden, an den eine Lumineszenzdiode 4 angeschlossen ist. Uber einen Lichtleiter 5 ist diese Lumineszenzdiode mit einem Fototransistor 6 verbunden.
An Stelle eines Fototransistors kann auch eine Fotodiode verwendet werden. Der Ausgang des Fototransistf3rs führt zu einer Kontaktstelle eines Umschalters 7. An die~brigen Kontaktstellen dieses Umschalters sind weitere Fototransistoren 6a, 6b bis 6n angeschlossen. Diese Fa,totransistoren sind gleichfalls über Lichtleiter 5a9 5b bis 5n Jeweils mit einer Lumineszenzdiode verbunden. Der bewegliche Kontakt des Umschalters 7 ist an einen Verstärker 8aigeschlossen, dessen Ausgang mit einer weiteren Lumineszenzdiode 9 in Verbindung steht.-Dle Fototransistoren 6, der Umschalter 7, der Verstärker 8 und die Lumineszenzdiode 9 sind auf einem Zwischenpotential angeordnet.
Uber einen weiteren Lichtleiter 10 wird das von der weiteren Lumineszenzdiode 9 ausgestrahlte Licht einem auf Erdpotential angeordneten Fototransistor 11 zugeführt. Uber einen Verstärker 12 werden die Signale des Fototransistors 11 einem Demodulator 13 zugeführt, an den ein Oszillograph 14 angeschlossen ist.
Die Anordnung arbeitet wie folgt: Durch die am Spannungsteiler 1 abgegriffene Spannung, welche der Spannung am Thyristor Ty proportional ist, wird die Frequenz des Oszillators 2 moduliert. Die modulierte-Frequenz des Oszillators 2 wird in dem Impulsformer 3 in proportionale Stromimpulse umgewandelt, die in der Lumineszenzdiode 4 proportionale Lichtimpulse erzeugen. über den Lichtleiter 5 gelangen diese Lichtimpulse zu dem Fototransistor 6, durch den sie wieder in proportionale elektrische Impulse umgewandelt werden. über den Umschalter 7 gelangen diese elektrischen Impulse zu dem Verstärker 8, in dem sie verstärkt und der weiteren Lumineszenzdiode 9 zugeführt und in dieser wiederum in proportionale Lichtimpulse umgewandelt werden.
Diese Lichtimpulse werden über den weiteren Lichtleiter 10 dem Fototransistor 11 zugeführt, in dem wiederum die Umwandlung von Lichtimpulsen in elektrische Impulse erfolgt.
Durch den Verstärker 12 werden die elektrischen Impulse abermals verstärkt und über den Demodulator 13 auf den Oszillographen 14 abgegeben. Die Zwischenschaltung der Fototransistoren 6 mit dem Umschalter 7, dem Verstärker 8 und der weiteren Lumineszenzdiode 9 ist lediglich erforderlich, um die aus dem Demodulator 13 und dem Oszillographen 14 bestehende Anzeigeanordnung auf die verschiedenen Thyristoren umschalten zu können. Wenn eine feste Zuordnung zwischen einer Meßstelle und der Anzeigeanordnung besteht, können die auf dem Zwischenpotential angeordneten Elemente entfallen. In diesem Falle ist dann die Lumineszenzdiode 4 über einen Lichtleiter direkt mit dem Fototransistor 11 verbunden.
Anstelle von Lumineszenzdioden können auch Laserdioden verwendet werden. Wegen der größeren Intensität des Laserlichtes können dann die Lichtleiter entfallen.
Durch die Umwandlung der einer elektrischen Größe proportionalen Impulse in Lichtimpulse ist eine übertragung der der elektrischen Größe proportionalen Meßwerte von einer Potentialebene auf eine andere in einfacher Weise möglich. Somit kann mit der Anordnung nach der Erfindung die Funktionsfähigkeit eines auf Hochspannungspotential angeordneten Gerätes auch während des Betriebes überprüft werden. Mit der bisher beschriebenen Anordnung kann der Spannungsverlauf an dem zu prüfenden Gerät kontinuierlich aufgezeigt werden, d.h. es ist eine Messung der am Gerät anliegenden Spannung möglich.
Zur überwachung der Funktionsfähigkeit eines Thyristors ist es aber schon ausreichend, wenn an einigen charakteristischen Stellen (z.B. Nulldurchgänge) der am Gerät anliegenden Spannung Impulse erzeugt und diese der Anzeigeanordnung zugeführt werden. Bei einer solchen Anordnung ist kein Oszillator erforderlich. Weiterhin kann auf eine Frequenzmodulation verzichtet werden, wenn es nur auf die bloße Überwachung der Thyristoren ankommt. Dem Oszillator wird dann lNediglich die am zu überwachenden Thyristor anliegende Spannung zugeführt. In der Zeit, in der am Thyristor Spannung anliegt, d.h. während der Sperrzeit, schwingt der Os-Oszillator. Während der Zeit, in der der Thyristor leitet, erhält der Oszillator keine Spannung und schwingt daher nicht. Ist der Thyristor defekt, so tritt an ihm keine Spannung mehr auf und der Oszillator kann nicht mehr schwingen. Auf diese Weise kann ebenfalls die Funktionsunfähigkeit eines Thyristors festgestellt werden.
6 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansrüche Anordnung zur überprüfung der Funktionsfähigkeit eines auf Hochspannungspotential liegenden Gerätes, dadurch gekennzeichnet, daß am Gerät (Ty) eine Spannung abgegriffen urin durch auf Hochspannungspotential liegende Steuergeräte (2 bis 4) in proportionale Lichtimpulse umgewandelt ist und diese Lichtimpulse zu einer auf Erdpotential angeordneten Anzeigeanordnung (13, 14) übertragen sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von den Null durchgängen der am Gerät anliegenden Spannung Stromimpulse erzeugt und einer lichtemittierenden Diode (4) zugeführt sind, durch deren ausgestrahltes Licht die Anzeigeanordnung (13, 14) beeinflußt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die am Gerät (Ty) anliegende Spannung die Frequenz eines Oszillators (2) moduliert und in proportionale Stromimpulse umgewandelt is, welche Stromimpulse einer lichtemittierenden Diode (4) zugeführt sind, durch deren ausgestrahltes Licht die Anzeigeanordnung (13, 14) beeinflußt ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däß die am zu überwachenden Gerät (Ty) anliegende Spannung einem Oszillator (2) zugeführt ist, so daß der Oszillator schwingt, wenn am Gerät (Ty) Spannung auftritt, und nicht schwingt, wenn am Gerät (Ty) keine Spannung auftritt, die Frequenz des Oszillators (2) in proportionale Stromimpulse umgewandelt ist, welche Stromimpulse einer lichtemittierenden Diode (4) zugeführt sind, durch deren ausgestrahltes Licht die Anzeigeanordnung (13, 14) beeinflußt ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtemittierende Diode eine Lumineszenzdiode (4) vorgesehen ist, die über einen Lichtleiter (5) mit der Anzeigeanordnung (13, 14) verbunden ist.
6. Anordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als lichtemittierende Diode eine Laserdiode verwendet ist.

L e e r s e i t e