DE2316327A1

DE2316327A1 - OIL THYRISTOR RECTIFIER

Info

Publication number: DE2316327A1
Application number: DE2316327A
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Kamata; Eiki Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-04-02
Filing date: 1973-04-02
Publication date: 1974-10-17

Description

Öl-Thyristor-Gleichrichter Die Erfindung betrifft einen Öl-Thyristor-Gleichrichter (Wechselstrom-Gleichstrom-Stromrichter), d. h. einen Gleichrichter, wie er in einem Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystem (HGÜ-System) verwendet wird, wobei Thyristoren als Ventile dienen.Oil thyristor rectifier The invention relates to an oil thyristor rectifier (AC-DC converter), d. H. a rectifier like him in one High-voltage direct current transmission system (HVDC system) is used, whereby Thyristors serve as valves.

Der Thyristor wird als Ventil für Gleichrichter in Hoch- oder Ultrahochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssystemen benutzt, seitdem Thyristoren mit hoher Steh- oder Haltespannung entwickelt worden sind. The thyristor is used as a valve for rectifiers in high or ultra high voltage direct current transmission systems used since thyristors with high withstand or holding voltage were developed are.

In einem üblichen Thyristor-Gleichrichter wird die gewünscht Stehspannung dadurch erhalten, daß mehrere mehrlagige Thyristortröge in Luft angeordnet werden, deren jeder besteht aus mehreren Thyristoren, die in Reihe geschaltet sind, und Modulen, die aus Widerständen und Kondensatoren bestehen, um die an den Thyristoren angelegte Spannung zu glätten. This is desired in a conventional thyristor rectifier Withstand voltage obtained by arranging several multilayer thyristor troughs in the air, each of which consists of several thyristors connected in series, and Modules, which consist of resistors and capacitors, are connected to the thyristors to smooth the applied voltage.

Bei einem derartigen Gleichrichter tritt jedoch als Nachteil auf, daß der Soll-Abstand für die Isolierung zwischen den einzelnen Teilen zunimmt und damit auch die Größe der Konstruktion des gesamten Gleichrichters. Außerdem muß ein derartiger Gleichrichter zum Witterungsschutz in einem Gebäude installiert werden. Mit zunehmender Gleichrichtergröße wachsen auch die Abmessungen der Gebäude, so daß die Gebäudekosten ebenfalls ansteigen. With such a rectifier, however, there is a disadvantage that that the target distance for the insulation between the individual parts increases and thus also the size of the construction of the entire rectifier. Also must Such a rectifier can be installed in a building for weather protection. As the rectifier size increases, so do the dimensions of the buildings, so that building costs will also rise.

Zur Überwindung dieser Nachteile wird ein Öl-Thyristor Gleichrichter verwendet, bei dem sich der Gleichrichter in einem Metallgefäß befindet, das mit einem Isolieröl gefüllt ist. An oil thyristor rectifier is used to overcome these disadvantages used, in which the rectifier is located in a metal vessel that is with is filled with an insulating oil.

Da die Thyristorreihenschaltung oder der Modul in ei; nem derartigen Ölgleichrichter in Form einer Stufe konstruiert werden können, die ihrerseits in Isolieröl eingetaucht ist, kann der Außenanschluß durch eine Isolierdurchführung nach außen geführt werden, die an der Wand des Metallgefäßes befestigt ist. Entsprechend wurde erwartet, daß der Gleichrichter kleinere Abmessungen annehmen könnte, insbesondere kein Gebäude erforderlich sei. Es wurde jedoch festgestellt, daß ein derartiger Gleichrichter ebenfalls nachteilig ist, Da ein elektrisches Gleichfeld zwischen der Innenwand des Metallgefäßes und der Thyristorstufe des elektrischen Ladeabschnitts auftritt, werden im Isolieröl enthaltene Verunreinigungen aufgeladen. Infolgedessen haften die geladenen Verunreinigungen an der Innenwand und dem Thyristor durch die dazwischen existierende Anziehungskraft, Das führt zu einer verringerten Durchschlagfestigkeit. Since the thyristor series connection or the module in ei; nem such Oil rectifiers can be constructed in the form of a stage, which in turn is in Insulating oil is immersed, the external connection can through an insulating bushing to the outside, which is attached to the wall of the metal vessel. Corresponding it was expected that the rectifier could take on smaller dimensions, in particular no building is required. However, it has been found that such Rectifier is also disadvantageous, since there is a constant electric field between the inner wall of the metal vessel and the thyristor stage of the electrical Loading section occurs, impurities contained in the insulating oil are charged. Consequently the charged impurities adhere to the inner wall and the thyristor through the attraction between them, which leads to a reduced dielectric strength.

Bekanntlich beträgt die Durchschlagfestigkeit von Mineralöl, wie es in einem Leistungstransformator verwendet wird, 15 - 30 kV/mm in elektrischem Wechselfeld, jedoch 5 - 10 kV/mm in elektrischem Gleichfeld, was etwa ein Drittel der Werte bei elektrischem Wechselfeld ausmacht. It is known that the dielectric strength of mineral oil is such as it is used in a power transformer, 15-30 kV / mm in electrical Alternating field, but 5 - 10 kV / mm in an electrical direct field, which is about a third the values for an alternating electric field.

Dieses Ergebnis ist auf den Umstand zurückzuführen, daß in elektrischem Wechselfeld die Durchschlagfestigkeit von der Dielektrizitätskonstanten des Mediums abhängt, während sie im elektrischen Gleichfeld nur vom spezifischen Widerstand des Mediums abhängig ist, und auch auf den Umstand der bereits erwähnten verringerten Durchschlagfestigkeit. This result is due to the fact that in electrical Alternating field the dielectric strength of the dielectric constant of the medium depends, while in a constant electric field it only depends on the specific resistance depends on the medium, and also on the circumstance of the already mentioned decreased Dielectric strength.

Ein derartiger Öl-Gleichrichter benötigt also eine größere Strecke für die Isolierung zwischen der Thyristorstufe im Hochspannungsteil und dem Metallgefäß, so daß das Metallgefäß selbst größere Abmessungen annimmt. Such an oil rectifier therefore requires a longer distance for the insulation between the thyristor stage in the high-voltage part and the metal vessel, so that the metal vessel itself assumes larger dimensions.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Öl-Thyristor-Gleichrichter zu schaffen, der eine erhöhte Durchschlagfestigkeit aufweist und dessen Gesamtabmessungen verhältnismäßig klein sind. Die Durchschlagfestigkeit soll insbesondere erhöht sein gegenüber Spannungs- bzw. Stromstößen von Gleichstromübertragungsleitungen. Zur Verringerung der Ab messungen soll die Gleichspannungs-Isolierung der Thyristorstufe an der mit dem Hochspannungsleitungsanschluß verbundenen Seite verbessert werden. It is therefore the object of the invention to provide an oil thyristor rectifier to create, which has an increased dielectric strength and its overall dimensions are relatively small. The dielectric strength should in particular be increased against voltage or current surges from direct current transmission lines. To the Decrease in ab measurements should be made of the DC voltage insulation the thyristor stage on the side connected to the high-voltage line connection be improved.

Erfindungsgemäß hat die Innenwand des Metallgefäßes eine Festisolierung, die aus ölgefülltem Festisolierstoff besteht, der eine hohe Durchschlagfestigkeit gegen elektrisches Wechsel- oder Gleichfeld besitzt, z. B. Isolierpapier wie Preßspan, Hart- oder Manilapapier, Linterpapier, wobei der Aufbau so getroffen~ist, daß der größte Teil des elektrischen Gleichfelds an der Festisolierung anliegt. According to the invention, the inner wall of the metal vessel has permanent insulation, which consists of oil-filled solid insulating material, which has a high dielectric strength against alternating or constant electric field, z. B. insulating paper such as pressboard, Hard or manila paper, linter paper, the structure being such that the largest part of the electric constant field is applied to the solid insulation.

Hauptsächlich nimmt das Metallgefäß mehrere Gefäßeinheiten auf, die jeweils einen Flansch an der Ober- und der Unterseite aufweisen und über die Flansche zusammengebaut sind. The metal vessel mainly accommodates several vessel units, the each have a flange on the top and bottom and over the flanges are assembled.

Bei der Fertigung kann die Festisolierung an der Innenwand des Metallgefäßes nach Zusammenbau der Gefäßeinheiten angebracht werden. Sie kann auch an der Wand jeder Gefäßes einheit vor deren Zusammenbau befestigt werden Letzteres ist vorteilhaft für den Zusammenbau, hat jedoch den Nachteil, daß keine Abdeckung an der Festisolierung am Verbindungsteil der Flansche auftritt. During manufacture, the permanent insulation can be attached to the inner wall of the metal vessel be attached after assembly of the vessel units. It can also be on the wall Each vessel unit are attached before they are assembled. The latter is advantageous for assembly, but has the disadvantage that no cover on the solid insulation occurs at the connecting part of the flanges.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht daher darin, daß der Öl-Thyristor-Gleichrichter keine schwache Isolierung am Verbindungsabschnitt der Flansche hat. An advantageous development of the invention therefore consists in that the oil thyristor rectifier does not have weak insulation at the connection section which has flanges.

Vorzugsweise hat der Öl-Thyristor-Gleichrichter eine Kühleinrichtung am Metallgefäß, um die von den Thyristoren entwickelte Wärme abzuführen. Das Metallgefäß mit der Kühleinrichtung hat einen Einlaß oder Auslaß für den Durchtritt des Isolieröls. Der Einlaß- oder Auslaßteil hat eine schwache Isolierung. The oil thyristor rectifier preferably has a cooling device on the metal vessel to dissipate the heat developed by the thyristors. The metal vessel with the cooling device has an inlet or outlet for the passage of the insulating oil. The inlet or outlet part has poor insulation.

Daher besteht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung darin, eine schwache Isolierung am Einlaß oder Auslaß zu vermeiden. Therefore, a further embodiment of the invention is a avoid weak insulation at the inlet or outlet.

Falls Preßspan für die Festisolierung verwendet wird, beträgt die Durchschlagsfestigkeit 110 - 180 kV/mm in elektrischem Gleichfeld und 40 - 60 kV/mm in elektrischem Wechselfeld. Der erste Wert ist etwa das 20fach des Werts für Mineralöl, während der zweite Wert etwa doppelt so groß wie für Mineralöl ist. Infolgedessen ist es möglich, die Isolierstrecke bei vorgegebener Übertragungsspannung zu verkürzen. If pressboard is used for the solid insulation, the Dielectric strength 110 - 180 kV / mm in a constant electric field and 40 - 60 kV / mm in an alternating electric field. The first value is about 20 times the value for mineral oil, while the second value is about twice that for mineral oil. Consequently it is possible to shorten the insulating distance with a given transmission voltage.

Das Auftreten eines Spannungsstoßes von der Übertragungs- oder Hochspannungsleitung stellt eine Art Hochfrequenzspannung hoher Frequenz dar. Daher ist der größte Teil des Stromflusses durch die Dielektrizitätskonstante des Isolierstoffs bestimmt. Entsprechend ist die Spannungsverteilung an der Festisolierung und am Isolieröl in der Anfangsstufe durch die Dielektrizitätskonstante bestimmt Die Dielektrizitätskonstante eines Öl-Gleichrichters beträgt gewöhnlich 3,5 - 3,6, die von Isolieröl etwa 2,2 Das Verhältnis dieser beiden Werte macht etwa 1/0,64 aus, Falls die Dicke der Festisolierung gleich der (Strecke) des Isolieröls ist, zeigt das Verhältnis von 1/064, daß der Spannungsabfall an der Festisolierung der ersten Stufe verhältnismäßig groß gegenüber dem Spannungsabfall am Isolieröl ist. The occurrence of a voltage surge from the transmission or high voltage line represents a kind of high frequency voltage of high frequency. Therefore, most of it is of the current flow is determined by the dielectric constant of the insulating material. The voltage distribution on the solid insulation and on the insulating oil is corresponding in the initial stage determined by the dielectric constant The dielectric constant an oil rectifier is usually 3.5-3.6, that of insulating oil about 2.2 The ratio of these two values is about 1 / 0.64, if the thickness of the solid insulation is equal to the (distance) of the insulating oil, the ratio of 1/064 shows that the Voltage drop on the solid insulation of the first stage is relatively large compared to the voltage drop across the insulating oil.

Erfindungsgemäß wird also eine Doppelisolierung verwendet, die aus Isolieröl und einer Festisolierung besteht, und zwar zwischen der Thyristorstufe und dem Metallgefäß. According to the invention, a double insulation is used, which consists of There is insulating oil and solid insulation between the thyristor stage and the metal vessel.

Das elektrische Gleichfeld, in dem der Gleichrichter stationär arbeitet, wird zwischen den Thyristoren und dem Metallgefäß angelegt. Auf diese Weise wird die Verteilung des Spannungsabfalls an diesen Isolierstoffen durch das Verhältnis des spezifischen Widerstands des Isolieröls zu dem der Festisolierung bestimmt. Der spezifische Widerstand des Isolieröls beträgt etwa 1013 nm, für die Festisolierung dagegen 1015film. Ersterer Wert beträgt also nur des letzteren. Infolgedessen fällt die angelegte Spannung in der Hauptsache an der Fest- oder Trockenisolierung ab Erfindungsgemäß wird die Festisolierung an der Innenwand des Metallgefäßes des Öl-Thyristor-Gleichrichters befestigt. Bei dieser Anordnung kann die Isolierung im stationären Betrieb zum großen Teil durch die Festisolierung erbracht werden Deshalb kann der Ölraum zwischen den Thyristoren und der Festisolierung bemessen werden, ohne die Stehgleichspannung zu berücksichtigen, d. h. unter alleiniger Berücksichtigung des Kühlraums für die Thyristoren und des Abstands, der zur Verringerung der elektrostatischen Kapazität zwischen den Thyristoren und Erde erforderlich ist.The electric constant field in which the rectifier works stationary, is applied between the thyristors and the metal vessel. That way will the distribution of the voltage drop across these insulating materials by the ratio the specific resistance of the insulating oil to that of the solid insulation. The specific resistance of the insulating oil is around 1013 nm for solid insulation on the other hand 1015film. The former is therefore only the latter. As a result, falls the applied voltage mainly depends on the solid or dry insulation According to the invention, the solid insulation on the inner wall of the metal vessel of the oil thyristor rectifier attached. With this arrangement, the insulation in stationary operation can be great Part can be provided by the solid insulation Therefore, the oil space between the Thyristors and the fixed insulation are dimensioned without the withstand voltage to be considered, d. H. taking into account only the cold room for the Thyristors and the spacing that reduces the electrostatic capacity between the thyristors and earth is required.

Eine zweckmäßige Isolierung kann erhalten werden, indem die Dicke der Festisolierung stufenweise von der Thyristorstufe auf der Hochspannungsseite zur Niederspannungsseite verringert wird. Appropriate insulation can be obtained by increasing the thickness the solid insulation gradually from the thyristor stage on the high-voltage side is reduced to the low voltage side.

Die Festisolierung kann so aufgebaut sein, daß mehrere Festisolierungen anstelle einer einzigen Festisolierung gegebener Dicke in Mehrlagenbauweise eingesetzt werden, wobei Distanzstücke dazwischen den Ölraum bilden. The solid insulation can be constructed so that several Fixed insulation used instead of a single solid insulation of a given thickness in multi-layer construction with spacers in between form the oil space.

Die Thyristorstufe wird vom Metallgefäß durch Isolierstücke wie ein Epoxy- oder Porzellanisolierstück gehaltert. Es ist jedoch wünschenswert, daß das Isolierstück zwischen der Innenwand des Metallgefäßes und der gegenüberliegenden Thyristorstufe gewellt ist, wobei dessen Vertiefungen mit der Festisolierung ausgefüllt sind, so daß die Kriechisolierstrecke verlängert wird. The thyristor stage is separated from the metal vessel by insulating pieces like a Epoxy or porcelain insulating piece supported. However, it is desirable that the Insulating piece between the inner wall of the metal vessel and the opposite one Thyristor stage is corrugated, with its wells filled with the solid insulation are, so that the creepage distance is increased.

Um die Isolierung des Verbindungsabschnitts des Flansches des Metallgefäßes und des Öleinlasses oder -auslasses im Kühlkörper im Metallgefäß zu verbessern, ist die sich zu diesen Abschnitten erstreckende Festisolierung mehrla gig ausgeführt. In diesem Fall wird der Ölkanal gebildet durch Einsetzen von Distanzstücken zwischen der mehrlagigen Festisolierung. Die Isolierdurchführung im Metallgefäß an der Hochspannungsseite muß in Längsrichtung verkürzt werden, um die Höhe des Gleichrichters klein zu halten Die Isolierdruchführung im Gefäß ist radial gekrümmt, um mit der Innenwand des Metallgefäßes parallel zu fluchten so daß ein Kegel mit tellerartigem Ende oder Pilz geformt wird. In diesem Fall kann eine Leiterlage am Rand des Kegels und am gegenüberliegenden Abschnitt der Festisolierung angebracht werden, damit beide Äquipotentialflächen davon zusammenfallen. Der Abschnitt der Isolierdurchführung, der sich in das Metallgefäß erstreckt, kann nach unten im Metallgefäß verlängert sein. Die Thyristorstufen können mehrlagig von der Unterseite zur Oberseite des Gefäßes aufgebaut sein. Durch diese Anordnung wird eine beträchtliche Verringerung der Höhe des Gleichrichters erreicht. To the insulation of the connecting portion of the flange of the metal vessel and to improve the oil inlet or outlet in the heat sink in the metal vessel, the solid insulation extending to these sections is executed mehrla gig. In this case, the oil channel is formed by inserting spacers between the multi-layer solid insulation. The insulating bushing in the metal vessel on the high-voltage side must be shortened in the longitudinal direction in order to keep the height of the rectifier small The insulating passage in the vessel is curved radially to match the inner wall of the metal vessel parallel to align so that a cone with a plate-like end or mushroom is formed. In this case, a conductor layer can be on the edge of the cone and on the opposite Section of the solid insulation should be attached so that both equipotential surfaces of which coincide. The section of the insulating bushing that extends into the metal vessel extends, can be extended downward in the metal vessel. The thyristor stages can be constructed in several layers from the bottom to the top of the vessel. Through this Arrangement, a considerable reduction in the height of the rectifier is achieved.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläu tert. Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild eines Thyristor-Gleichrichters; Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung; Fig. 3 und 4 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Öl-Thy ristor-Gleichrichtersg Fig. 5 bis 15 Querschnitte durch verschiedene Ausführungs beispiele der Festisolierung, die an der Innenwand des Metallgefäßes erfindungsgemäß angebracht ist; Fig. 16 einen Längsschnitt der Einrichtung, um das Zuleitungskabel mittels der Isolierdurchführung herauszuführen, und zwar im Öl-Thyristor-Gleich richter; und Fig. 17 einen Längsschnitt der Isolierdurchführung Fig. 1 zeigt das Schaltbild eines Gleîchrichters 9 der in einer Gleichstromübertragungsstation installiert ist, wobei drei Zweige 10, 20 und 30 parallelgeschaltet sind, deren jeder mit Anschlüssen 1 und 2 verbunden ist, die ihrerseits an Gleichstromleitungen an beiden Enden angeschlossen sind. Es sind ferner sieben Stufen vorhanden, die in Reihe geschaltet sind, und zwar 10A bis 10F, 20A bis 20F, 30A bis 30F. Jede Stufe hat in Reihe geschaltete Thyristoren und einen Modul, der aus (nicht gezeigten) Widerständen und Kondensatoren besteht, um die Spannung an jedem Thyristor zu glätten. Die Zweige haben Knotenpunkte 3, 4 und 5, die an entsprechende Anschlüsse u, v und w angeschlossen sind, die eine Verbindung mit dreiecksgeschalteten Spulenwicklungen kiu, 41v und 41w eines Transformators 40 herstellen. Dreiecksgeschaltete Spulenwicklungen 42u, 42v und 42w sind mit Wechselspannungsübertragungsleitun gen über Anschlüsse U, V und W verbunden. Der Thyristor jeder Stufe wird gleichzeitig durch Impulssignale betätigt. The invention is tert erläu with reference to the drawing. Show it: 1 shows the circuit diagram of a thyristor rectifier; Fig. 2 is a longitudinal section by an embodiment according to the invention; 3 and 4 show a longitudinal section by another embodiment of the oil-Thy ristor-Gleichrichtersg according to the invention Fig. 5 to 15 cross sections through various execution examples of the solid insulation, which is attached to the inner wall of the metal vessel according to the invention; Fig. 16 a Longitudinal section of the device around the supply cable by means of the insulating bushing lead out, in the oil thyristor rectifier; and FIG. 17 is a longitudinal section 1 shows the circuit diagram of a rectifier 9 of the in a DC transmission station is installed, with three branches 10, 20 and 30 are connected in parallel, each of which is connected to terminals 1 and 2, the in turn are connected to direct current lines at both ends. There are also there are seven stages connected in series, namely 10A to 10F, 20A to 20F, 30A to 30F. Each stage has thyristors connected in series and a module consisting of resistors and capacitors (not shown) to to smooth the voltage across each thyristor. The branches have nodes 3, 4 and 5 connected to respective ports u, v and w that make a connection with delta-connected coil windings kiu, 41v and 41w of a transformer 40 make. Delta connected coil windings 42u, 42v and 42w are AC transmission lines gen connected via terminals U, V and W. The thyristor of each stage becomes simultaneous actuated by pulse signals.

Impulstransformatoren 50A, SOB und 50C liefern die Impulssignale an die Tor- oder Steuerelektrode G der Thyristoren. Eine Primärwicklungsspule 51 des Transformators ist mit einem Impulsgenerator 60 gekoppelt, während die Sekundärwicklungen 52 davon in gleicher Anzahl wie die Thyristoren vorhanden sein können, wobei jede von ihnen mit der Torelektrode und der Anode eines betreffenden Thyristors verbunden ist, Es sei darauf hingewiesen, daß ein Lichtimpuis anstelle eines elektrischen Impulses durch den Impulstransformator verwendet werden kann, um den Transformator zu betätigen. Es soll jedoch keine genauere Beschreibung der Betätigung der Thyristoren erfolgen, da dies nicht zur Erfindung gehört.Pulse transformers 50A, SOB and 50C supply the pulse signals the gate or control electrode G of the thyristors. A primary winding coil 51 of the Transformer is coupled to a pulse generator 60 while the secondary windings 52 of which can be present in the same number as the thyristors, each of them connected to the gate electrode and the anode of a relevant thyristor It should be noted that a light pulse instead of an electric Impulse through the impulse transformer can be used to power the transformer to operate. However, it is not intended to provide a more detailed description of the actuation of the thyristors take place, as this does not belong to the invention.

Erfindungsgemäß gehört eine Gruppe von Thyristoren A bis C zu einem Zweig, während die anderen Gruppen von Thyristoren D bis F zu einem anderen Zweig gehören In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Öl-Gleichrichters abgebildet. Eine Grundplatte 105 wird von gewellten Glassäulen 101 bis 104 getragen, die auf einer Bodenplatte 111 eines Metallgefäßes 110 ruhen. Jede Thyristorstufe ist auf einer Stützplatte 107 montiert, die durch eine Isoliersäule 106 isoliert ist. Stufen 131 und 132 nehmen einen Dämpfungskondensator oder Dämpfungswiderstand auf und befinden sich auf der obersten Stützplatte 107'. Eine Isolierdurchführung 140, die zum Einführen der Anschlußleitung für die Hochspannung dient, ist mit einem Flansch 113 versehen, der an einem Deckel 112 des Metallgefäßes vorgesehen ist, wobei der Flansch an der Isolierdurchführung befestigt ist. Eine Isolierdurchführung 150 für den Niederspannungsanschluß ist an einem Flansch 114 über einen Flansch 151 angebracht, der am Deckel 112 befestigt ist. Ein Leiter 142 erstreckt sich durch die Isolierdurchführung 140 mittig. Der Raum in der Isolierdurchs führung mit Ausnahme des vom Leiter eingenommenen Teils ist mit Isolierstoff gefüllt. Die unterste Thyristorstufe 121 ist mit einem Leiter verbunden, der sich von der Isolierdurchführung über eine Zuleitung 161 erstreckt Ferner ist vorhanden eine Abschirmung 144, um das in der Nähe des Ausgangspunkts zu der Zuleitung 161 auftretende elektrische Feld auf die Isolierdurchführung 140 zu begrenzen Eine Verbindung zwischen den Thyristorstufen wird hergestellt durch Zuleitungen 162 bis 170. Die letzte Thyristorstufe 130 ist an den unteren Anschluß 151 der Isolierdurchführung 150 für Niederspannung über eine Zuleitung 171 angeschlossen0 Eine Festisolierung 180 befindet sich zwischen den Thyristorstufen 121 bis 130 und der Innenwand des Metallgefåßes 110. Die Festisolierung 180 ist so aufgebaut, daß mehrere Isolierplatten 181 bis 188, die durch mehrlagige Isolierstoffe wie Preßspan, Manilapapier, Linterpapier nsw, hergestellt sind, auf Distanzstücken aus Preßspan übereinander angeordnet sind, und zwar in angemessenem Abstand. According to the invention, a group of thyristors A to C belongs to one Branch, while the other groups of thyristors D to F to another branch In Fig. 2 is an embodiment of the oil rectifier according to the invention pictured. A base plate 105 is supported by corrugated glass pillars 101 to 104, which rest on a base plate 111 of a metal vessel 110. Every Thyristor stage is mounted on a support plate 107 which is isolated by an insulating column 106 is. Stages 131 and 132 take a snubber capacitor or snubber resistor and are located on the uppermost support plate 107 '. An insulating bushing 140, which is used to introduce the connection line for the high voltage, is with a Flange 113 provided on a lid 112 of the metal vessel, wherein the flange is attached to the insulating bushing. An insulating bushing 150 for the low voltage connection is on a flange 114 via a flange 151 attached, which is attached to the cover 112. A conductor 142 extends through the insulating bushing 140 in the middle. The space in the insulation duct with the exception the part occupied by the conductor is filled with insulating material. The lowest thyristor stage 121 is connected to a conductor that extends from the insulating bushing via a Lead 161 extends There is also a shield 144 to protect the in the Near the starting point to the lead 161 occurring electric field on the Isolating bushing 140 to limit A connection between the thyristor stages is made by leads 162 to 170. The last thyristor stage 130 is to the lower connection 151 of the insulating bushing 150 for low voltage a supply line 171 connected0 A solid insulation 180 is located between the thyristor stages 121 to 130 and the inner wall of the metal vessel 110. The solid insulation 180 is constructed in such a way that several insulating plates 181 to 188, which are formed by multilayered Insulating materials such as pressboard, manila paper, linter paper etc. are made on Spacers made of pressboard are arranged one above the other, and in appropriate Distance.

Die Verbindung zwischen den Isolierplatten 181 bis 185 und den Distanzstücken 186 wird zusammenfassend durch für sich bekannte Verbindungsmittel aus Isolierstoff wie Klebstoffe oder Isolierbolzen hergestellt. Die zusammengebaute Festisolierung 180 wird an der Innenwand des Metallgefäßes 110 durch Klebstoffe oder Isolierbolzen befestigt, die die bereits erwähnten Bolzen oder andere Bolzen sein können. Die Festisolierung 180 ist in ihrer Isolierwirkung verbessert, da Isolieröl 115 im Metallgefäß 110 den durch die Isolierplatten 181 und 185 und die Rohrstücke 186 geformten Raum ausfüllt. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Hochspannungsteil an der Unterseite des Gefäßes 110 angebracht, so daß eine Verbesserung der Isolierung am Hochspannungsteil vorgenommen werden muß. Infolgedessen sind relativ viele Isolierplatten an der Unterseite angeordnet, wie aus Fig.The connection between the insulating plates 181 to 185 and the spacers 186 is summarized by means of connecting means made of insulating material, which are known per se such as adhesives or insulating bolts. The assembled solid insulation 180 is attached to the inner wall of the metal vessel 110 by means of adhesives or insulating bolts attached, which can be the aforementioned bolts or other bolts. the Fixed insulation 180 is improved in its insulating effect, since insulating oil 115 in the metal vessel 110 the space formed by the insulating plates 181 and 185 and the pipe pieces 186 fills out. In this embodiment, the high voltage part is on the underside of the vessel 110 attached, so that an improvement in the insulation on the high-voltage part must be made. As a result, there are a relatively large number of insulating panels on the underside arranged, as shown in Fig.

2 ersichtlich ist. Die Anzahl der Isolierplatten nimmt allmählich von der Unterseite zur Oberseite des Gefäßes 110 ab, die den Niederspannungsteil darstellt, Falls der Hochspannungsteil sich an der Oberseite des Gefäßes 110 befinden sollte, müßte die Isolierung an der Oberseite verstärkt werden.2 can be seen. The number of insulation panels gradually increases from the bottom to the top of the vessel 110, which is the low voltage part represents if the high voltage part is located at the top of the vessel 110 Should the insulation be reinforced at the top.

Die Festisolierung 180, die an der Unterseite des Gefäßes 100 angeordnet ist, d. h. die unter der Grundplatte 105 befindliche Isolierung, umfaßt die mehreren Isoliergläser 101 bis 104, die dort eingesetzt sind. Bei der Herstellung des entsprechenden Abschnitts der Festisolierung 180 ist es notwendig, mehrere Löcher für die Isoliergläser 101 bis 104 vorzusehen. The solid insulation 180, which is arranged on the underside of the vessel 100 is, d. H. the insulation located under the base plate 105 includes the plural ones Insulating glasses 101 to 104, which are used there. When making the appropriate Section of the solid insulation 180 it is necessary to make several holes for the insulating glasses 101 to 104 to be provided.

Jedes Isolierglas ist - wie oben beschrieben - gewellt, insbesondere eine Säule mit gewellter Umfangs- oder Mantelfläche. Die Isolierplatten 187 bis 190D die durch zwei Isolierpiatten 181 un 185 an einem Ende in Sandwichbauweise hergestellt sind, sind in die Täler der Wellung am anderen Ende eingebracht. Eine derartige Anordnung verhindert eine Verringerung der Isolation durch die vorgesehenen Löcher Beim eben beschriebenen erfindungsgemäßen Gleichrichter wird die Gleichspannung hauptsächlich an die Festisolierung angelegt, so daß nur wenig Spannung am Isolieröl abfällt. Every insulating glass is - as described above - corrugated, in particular a column with a corrugated circumferential or lateral surface. The insulating plates 187 to 190D by two insulating plates 181 and 185 at one end in a sandwich construction are made are made in the valleys of the corrugation at the other end. One Such an arrangement prevents a reduction in the insulation provided by the Holes In the rectifier according to the invention just described, the DC voltage is mainly applied to the solid insulation, so that only little voltage is applied to the insulating oil falls off.

Bei der Fertigung des Öl-Thyristor-Gleichrichters wird das Metallgefäß vorzugsweise in zwei oder mehr Sektionen unterteilt Es ist auch zweckmäßig, das Isolieröl im Gefäß mit eit ner Kühleinrichtung zum Kühlen der Thyristoren zu kühlen Es seien jetzt Fig 3 und 4 betrachtet, die weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen0 Das Metallgefäß 200 besteht aus einer oberen Einheit 201 und einer unteren Einheit 202, wobei die beiden Einheiten 201 und 202 durch Flansche 203 und 204 zu einem Stück zusammengefaßt sind0 Ein Kühlkörper 205 ist am Metallgefäß 200 befestigt, und das Öl im Metallgefäß ist mit dem Kühlkörper über Ölverteilungsleitungen 206 und 207 in Verbindungo Durchfüh rungstaschen 210 und 211 springen vom Metallgefäß 200 vor, um ausziehbare Durchführungen 208 und 209 aufzunehmen0 Eine Thyristorstufe 212 ist im Metallgefäß 200 enthalten und vollkommen in Isolieröl 213 eingetaucht0 Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist eine Festisolierung 214 im wesentlichen gleichmäßig an der gesamten Innenwand des Gefäßes 200 vorhanden. Die Festisolierung 214 kann gemäß Fig. 4 unterteilt sein, wobei der untere Endabschnitt eines oberen Teils den oberen Endabschnitt des benachbarten unteren Teils überlappt. When manufacturing the oil thyristor rectifier, the metal vessel is used preferably divided into two or more sections To cool insulating oil in the vessel with a cooling device for cooling the thyristors Referring now to FIGS. 3 and 4, the further embodiments of the invention The metal vessel 200 consists of an upper unit 201 and a lower unit Unit 202, the two units 201 and 202 being closed by flanges 203 and 204 are combined in one piece 0 A heat sink 205 is attached to the metal vessel 200, and the oil in the metal vessel is connected to the heat sink via oil distribution lines 206 and 207 in connection with feed-through pockets 210 and 211 jump from the metal vessel 200 to accommodate pull-out bushings 208 and 209 0 A thyristor stage 212 is contained in the metal vessel 200 and is completely immersed in insulating oil 213 in the In the embodiment of FIG. 3, solid insulation 214 is essentially uniform present on the entire inner wall of the vessel 200. The solid insulation 214 can be divided according to Fig. 4, the lower end portion of an upper part the overlaps the upper end portion of the adjacent lower part.

Fig. 5 - 15 zeigen Beispiele für Teile der Festisolierung; insbesondere zeigen Fig. 5 - 8 den Isolieraufbau an den Ecken bzw. Kanten des Metallgefäßes 220. Figs. 5-15 show examples of parts of the solid insulation; in particular FIGS. 5-8 show the insulation structure at the corners or edges of the metal vessel 220.

In Fig. 5 sind Festisolierungen 223 und 224 luftdicht an der Seitenwand 221 bzw. der Bodenwand 222 befestigt, und eine andere Festisolierung 125 von L-Querschnitt überbrückt die gegenüberliegenden Enden der Festisolierungen 223 und 224, um diese zu überlappen und aneinander zu befestigen. In Fig. 5, solid insulation 223 and 224 are airtight on the side wall 221 or the bottom wall 222 attached, and another solid insulation 125 of L-cross section bridged the opposite ends of the solid insulation 223 and 224 to this to overlap and fasten together.

In Fig. 6 ist eine L-förmige Festisolierung 126 an der Ecke des Gefäßes 220 vorgesehen, ferner eine Festisolierung 228, die von der Seitenwand und der Bodenwand des Gefäßes 220 durch Abstandstücke 227 getrennt ist, um die Festisolierung 226 zu überlappen. In Fig. 6 there is an L-shaped solid insulation 126 at the corner of the vessel 220 is provided, furthermore a solid insulation 228, which from the side wall and the bottom wall of the vessel 220 is separated by spacers 227 in order to provide the solid insulation 226 to overlap.

Fig. 7 zeigt eine mehrlagige Konstruktion der Festiso lierungen von Fig. 6. Fig. 7 shows a multilayer construction of Festiso formations of Fig. 6.

In Fig. 8 ist vorhanden eine Festisolierung 229, die der Seitenwand 221 des Metallgefäßes 220 gegnüberliegt und eine andere Festisolierung 231, die der oberen Wand 230 des Gefäßes gegenüberliegt, wobei das eine Ende in Form eines L gebogen ist, um die Festisolierung 227 zu überlappen, die der Seitenwand 221 gegenüberliegt. In Fig. 8 there is a solid insulation 229 that the side wall 221 of the metal vessel 220 opposite and another solid insulation 231, the facing the top wall 230 of the vessel, one end in the form of a L is bent to overlap the solid insulation 227 facing the side wall 221.

Die Konstruktionen von Fig. 9 und 10 sind zweckmäßig für eine Verbesserung der Isolierung in der Nähe eines Handlochs 232 und dessen Deckels 233. The constructions of Figures 9 and 10 are useful for improvement the insulation in the vicinity of a hand hole 232 and its cover 233.

In Fig. 9 überlappt eine Festisolierung 234 für den Deckel 233 den Randabschnitt 235a eines Durchgangslochs in einer anderen Festisolierung 235. In Fig. 9, a solid insulation 234 for the cover 233 overlaps the Edge section 235a of a through hole in another solid insulation 235.

In Fig. 10 ist ein offenes Ende der Festisolierung 235 zum Kopfloch 232 gebogen. In Fig. 10, an open end of the solid insulation 235 is to the head hole 232 bent.

Fig. 11 zeigt eine Isolierung eines Ölverteilungskanals 236 in der Nähe eines Ölverteilungsrohrs 206 des Euhlkörpers 205, wobei eine obere Festisolierung 238 und eine untere Festisolierung 239 gegenüberliegen der Seitenwand 237 des Gefäßes und die obere Festisolierung 238 die untere Festisolierung 239 über ein Distanzstück 240 überlappt, so daß ein Ölkanal in Pfeilrichtung im Raum zwischen beiden Festisolierungen ausgebildet wird. FIG. 11 shows insulation of an oil distribution channel 236 in FIG Proximity of an oil distribution pipe 206 of the Euhlkörpers 205, with an upper solid insulation 238 and a lower solid insulation 239 opposite the side wall 237 of the vessel and the upper fixed insulation 238 the lower fixed insulation 239 via a spacer 240 overlaps so that an oil channel in the direction of the arrow in the space between the two solid insulation is trained.

Fig. 12 und 13 zeigen weitere Isolierungen in der Nähe eines Flanschabschnitts A des Metallgefäßes 200 von Fig. 3. Figures 12 and 13 show further insulation in the vicinity of a flange portion A of the metal vessel 200 of FIG. 3.

In Fig. 12 ist eine Festisolierung 242 in der Nähe eines Raums 241 vorhanden, der am Flanschabschnitt angeordnet ist, um die Isolierung zu verbessern. In FIG. 12, a solid insulation 242 is in the vicinity of a room 241 present, which is arranged on the flange portion to improve insulation.

In Sig. 13 erstreckt sich eine Festisolierung 243 für den oberen Gefäßteil 201 zu einer unteren Festisolierung 244, um diese über einen geeigneten Raum zu überlappen. Mit der Konstruktion von Fig. 13 kann die Fer#tigung vereinfacht werden, da Festisolierungen vorher an den Gefäßteilen 201 und 202 befestigt werden können. In Sig. 13 a solid insulation 243 extends for the upper one Vessel part 201 to a lower solid insulation 244 in order to use a suitable Overlap space. With the construction of FIG. 13, manufacturing can be simplified since permanent insulation is previously attached to the vessel parts 201 and 202 can.

Fig. 14 und 15 zeigen Isolierungen in der Nähe oder an einer Durchführungstasche 210, wobei eine Isolierbuchse 245 mit L-Querschnitt den offenen Randabschnitt einer Festisolierung 246 überlappt, die an der Innenwand des Metallgefäßes 200 befestigt ist. 14 and 15 show insulation near or on a feed-through pocket 210, wherein an insulating sleeve 245 with L-cross section the open edge portion of a Fixed insulation 246, which is attached to the inner wall of the metal vessel 200, overlaps is.

In den vorangegangenen Ausführungsbeispielen wurde eine Jsolierdurchführung erläutert, bei der eine kegelförmige solation auf dem Mittelleiter vorhanden ist. In the previous exemplary embodiments, an insulating bushing was used explained, in which there is a cone-shaped insulation on the center conductor.

Erfindungsgemäß kann der untere Isolierkörper gekürzt erden, indem radial die Isolation in L-Form gekrümmt wird. According to the invention, the lower insulating body can be shortened by grounding radially the insulation is curved in an L-shape.

es führt zu einer weiteren Verringerung der Größe des eichrichters. it leads to a further reduction in the size of the calibrator.

Das heißt: Die obere Festisolierung 256, die seitliche Sestisolierung 257 und die untere Festisolierung 258 sind um die Thyristorstufe vorhanden, die vom Metallgefäß 250 aufgenommen ist. Auch der untere Teil der Isolierdurchführungen 260 und 270 ist schalen- oder tellerförmig geformt. That means: the upper fixed insulation 256, the side sest insulation 257 and the lower solid insulation 258 are present around the thyristor stage, the is received by the metal vessel 250. Also the lower part of the insulating bushings 260 and 270 is shaped like a bowl or plate.

Die Isolierdurchführungen dienen zum Führen des Eingangsan schlusses und des Ausgangsanschlusses der Thyristorstufe nach außen.The insulating bushings are used to guide the input connection and the output terminal of the thyristor stage to the outside.

Der detaillierte Aufbau der oberen Isolierdurchführung 260 ist in Fig. 17 abgebildet. Gemäß Fig. 17 ist die Isolierdurchführung an einem Flansch 259 befestigt, der an der oberen Wand des Metallgefäßes durch Bolzen 28t über den Flanschabschnitt 261a der Buchse 261 gesichert ist, Ein Isolierrohr 263, das mit Isolieröl 262 gefüllt ist, ist hermetisch am Flanschabschnitt 261b befestigt, d. h. am oberen Teil der Buchse 261. Ein Mittelleiter 264 verläuft durch die Buchse 261 und das Isolierrohr 263. Der Mittelleiter ist von einer Isolation bedeckt, die im Isolierrohr kegelartig und im unteren Teil der Buchse 261 tellerartig, also insgesamt pilzartig, geformt ist. Ein Isolierstück 268 ist in seiner Form dem tellerförmigen Abschnitt der Isolation 267 angepaßt. Das Isolierstück 268 und der tellerförmige Abschnitt der Isolation 267 sind ineinandergepaßt. Das Isolierstück 268 ist am Mittelleiter durch eine Verbindungseinrichtung 269 wie einen Bolzen befestigt, während es mit dem Flanschabschnitt 265a der Buchse 261 durch eine Dichtung 282 verbunden ist. Das untere Ende des Mittelleiters 264 ist elektrisch an die obere Thyristorstufe 255 über ein siebenadriges Kabel 283 angeschlossen. Eine Abschirmung 285 schwächt das elektrische Feld. The detailed structure of the upper insulating bushing 260 is shown in FIG Fig. 17 shown. According to FIG. 17, the insulating bushing is on a flange 259 attached to the top wall of the metal vessel by bolts 28t via the flange portion 261a of the socket 261 is secured, an insulating tube 263, which is filled with insulating oil 262 is hermetically attached to the flange portion 261b; H. at the top of the Socket 261. A center conductor 264 runs through socket 261 and the insulating tube 263. The center conductor is covered by an insulation which is in the Insulating tube like a cone and plate-like in the lower part of the socket 261, that is to say in total mushroom-like, is shaped. An insulating piece 268 is plate-shaped in shape Section of insulation 267 adapted. The insulating piece 268 and the plate-shaped Portions of insulation 267 are mated with one another. The insulating piece 268 is on the center conductor attached by a connector 269 such as a bolt while using it is connected to the flange portion 265a of the socket 261 by a gasket 282. The lower end of the center conductor 264 is electrically connected to the upper thyristor stage 255 connected via a seven-core cable 283. A shield 285 weakens the electric field.

Der Rand der Öffnung 256a der Festisolierung 256 hat eine Form ähnlich dem tellerförmigen Abschnitt der Isolierdurchführung 260. Der Rand der Öffnung 246a liegt gegenüber dem unteren Abschnitt der Isolierdurchführung 260.The edge of the opening 256a of the solid insulation 256 has a shape similar the plate-shaped section of the insulating bushing 260. The edge of the opening 246a lies opposite the lower section of the insulating bushing 260.

Mehrlagige Leiter 285a - 285h und 286a - 286g sind am Rand der Öffnung 256a bzw am Rand des unteren Endes der Isolierung 267 eingebettet. Die obersten Lagen der Leiter 285a und 286a sind verbunden mit dem Metallgefäß 250 und der Buchse 261 über Zuleitungen 287 bzw, 288. Die Buchse 261 und das Metallgefäß liegen auf gleichem Potential Die unterste Leiterlage 265h der oberen Festisolierung ist mit der Thyristorstufe 255 über eine Zuleitung 289 verbunden, um diese auf das gleiche Potential zu bringen Ein derartiger Aufbau ermöglicht die Herstellung einer Äquipotentialfläche zwischen dem untersten Ende der Isolierdurchführung 260 und der oberen Festisolierung 256, wie durch Strichlinien angedeutet ist. Infolgedessen kann die Größe der Isolierdurchführung 260 klein bei nur wenig vermlnderter Durchschlagfestigkeit gemacht werden.Multi-layer conductors 285a-285h and 286a-286g are on the edge of the opening 256a or embedded at the edge of the lower end of the insulation 267. The top Layers of conductors 285a and 286a are connected to metal can 250 and the socket 261 via supply lines 287 and 288, respectively. The socket 261 and the metal vessel are on top same potential The lowest conductor layer 265h of the upper solid insulation is with the thyristor stage 255 connected via a lead 289 to this on the same Bringing potential Such a structure enables the production of an equipotential surface between the lowermost end of the insulating bushing 260 and the upper solid insulation 256, as indicated by dashed lines. As a result, the size of the insulating bushing 260 can be made small with only slightly reduced dielectric strength.

Claims

(yi.Oil thyristor rectifier, with a metal vessel; with several Thyristor stages that rest in several layers on an insulating holder and one below the other are connected in series; with insulating oil in the metal container, in which all thyristor stages are immersed; and with an insulating bushing for guiding a supply line connection on the high-voltage side of the thyristor stages and a lead connection the low-voltage side of the same to the outside through the wall of the metal vessel, g e k e k e n n -z e i c h n e t through a fixed insulation (18), its dielectric strength in a constant electric field is greater than that of the insulating oil (115) and that of the Inner wall opposite the lead connection on the high-voltage side of the thyristor stages (121 - 130) is arranged so that the voltage between the supply cable is applied the high-voltage side of the thyristor stages and the inner wall of the metal vessel (110) mainly on the solid insulation.

2. Rectifier according to claim 1, characterized in that the Fixed insulation (18) extends over most of the inner wall of the metal vessel (110) is located

3. Rectifier according to claim 2, characterized in that the solid insulation (18) gradually in their insulation thickness from the lead connection on the high-voltage side to the lead connection on the low-voltage side decreases (see. Fig. 2).

4. Rectifier according to claim 1, characterized in that the Fixed insulation (18) from several layers (181 to 190) of insulating paper of a given thickness exists, which form an oil space between them.

5. Rectifier according to claim 1, characterized in that the Isolierhalterung is a corrugated insulating piece (101-104), each of which has a depression of the solid insulation (18) is filled.

6. Oil thyristor rectifier with a metal vessel made up of several There is vessel units, each of which has a flange that extends outwards at both the lower as well as at the top of it jumps, with the flanges hermetically sealed together are connected; with several thyristor stages, which are multilayered by means of an insulating holder are arranged in the metal vessel and connected in series; with filled in the metal vessel Insulating oil in which all thyristor stages are immersed; with an insulating bushing for guiding the lead connection on the high-voltage side of all thyristor stages and the lead connection on the low-voltage side of all thyristor stages to the outside through a cylindrical projection on the metal vessel, g e k e n n z e i c h n e t by a solid insulation (18), the dielectric strength of which is greater than that of the insulating oil (115) is in a constant electric field and that on the inner wall each vessel unit is arranged so that the voltage between the thyristor stages (121-130) and the metal vessel (110) can mainly be placed on the solid insulation is

7. Rectifier according to claim 6, characterized by one further permanent insulation that encloses the room opposite the first permanent insulation and attached to the inner wall of the connecting part of the flange of the vessel units is.

8. Rectifier according to claim 6, characterized in that the lower end of the solid insulation, which is attached to the vessel unit, which located above the connecting portion of the flanges, on the outside of the The upper end of the solid insulation is arranged on the inner wall of the vessel unit attached, which is located under the connecting portion of the flanges (Fig.

14).

9. Rectifier according to claim 6, characterized by an insulating bush (245) with an L-shaped cross-section attached to the end of the solid insulation attached to the Inner wall of the metal vessel is provided, and that on the inner wall of the cylindrical Projection (210) is attached (Fig. 5).

10. Rectifier according to claim 6, characterized in that the Insulating bushing has an insulating layer and a conductor layer (286a-g), these Layers alternating one above the other are around the central conductor (264) and radially perpendicular to the axis of the central conductor in the form of a cone with a plate-shaped end or mushroom (267) are bent, and wherein a conductor layer (285a-h) in the edge portion of the Solid insulation is embedded, which is opposite the mushroom to an equipotential surface for the head layer of the mushroom to form (Fig. 16, 17).

11. Rectifier according to claim 1, characterized in that the Thyristor stage on the high-voltage side of the superimposed thyristor stages is located in the metal vessel at the lower part of the metal vessel, while the thyristor stage is arranged on the low-voltage side in the upper part of the metal vessel, and that the insulating bushing is suspended on the high-voltage side in the metal vessel is, with the lower end of the bushing opposite the thyristor stage the high voltage side.