DE2908374C2 - Einrichtung und Anordnung zur Erd-Schlußerfassung in einem Gleichrichtergerät - Google Patents

Einrichtung und Anordnung zur Erd-Schlußerfassung in einem Gleichrichtergerät

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DE2908374C2
DE2908374C2 DE19792908374 DE2908374A DE2908374C2 DE 2908374 C2 DE2908374 C2 DE 2908374C2 DE 19792908374 DE19792908374 DE 19792908374 DE 2908374 A DE2908374 A DE 2908374A DE 2908374 C2 DE2908374 C2 DE 2908374C2
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Willy 4788 Warstein Frisse
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02H7/12—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 for static converters or rectifiers
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Description

2. Einrichtung und Anordnung nach Anspruch I1 unterdrücken.
dadurch gekennzeichnet, daß ein Gleichrichter (26) Es besteht im Unterschied zur bekannten Erdschlußin Zweiwegschaltung (nach Graetz) zwischen dem und Fehlcrstromerfassung die Aufgabe bei einer EinSpannungsteiler (24, 25) und dem Glcichsiromrelais 25 richtung und Anordnung der eingangs angegebenen
(27) eingeordnet ist, und daß die zwei Anschlüsse an *-· -~u-: ■*■*- c·- -»·».·«- ·>" „;™m aWhcicir^m.
der Wechselstromseite des Gleichrichters (26) mil zwei Abgriffen (2AA. 25Α)άζ5 Spannungsteilers, die zwei Anschlüsse an der Gleichsiromseitc mit den Eingangsans?h!iisscn des Gleichsiromrelais (27) verbunden sind.
35
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und Anordnung zur Erdschlußerfassung bei einem Glcichrichlcrgerät mit einem Stromrichter, der ohne Trcnnlransformaior an einem Wechselstromnetz mit einem geerdeten Schutzleiter betrieben wird.
Eine derartige Schaltungsanordnung mit je einem Stromrichter und eine Fchlcrsirom-Abschaltcinrichtung für elektrische Netzgeräte, die an je einem Wcchselstromnelz ohne Schutzleiter betrieben werden, sind bekannt durch DE-AS 27 16 605 bzw. DE-OS 27 13 043.
Nach DE-AS 27 16 605 sind bei einem an einem Drehstromnetz betriebenen Stromrichter für hohe Spannungen zur ErdschluQcrfassung drei an den drei Drchsiromphascnlcitern angeschlossene Spannungswandlcr-Primärwicklungcn in Sternschaltung zusammengefaßt. v> und es sind zwischen Sternschaltung und Erde ein hochohmiger Widerstand und eine Stromcrfassungsschallung, der ein Schaltrelais nachgcordncl ist. in Reihe geschaltet. Bei einem Erdschluß wird durch ein Mclclesignal das Schaltrclais betätigt. Die Spannungswandler- v, Sekundärwicklungen bilden eine Dreieckschaltung, in die ein ohmscher Widerstand als gemeinsame Bürde eingeschaltet ist.
Nach DIi-OS 27 13 043 befindel sich bei einem an einem Einphasennet/ betriebenen (!lcichrichlcr. wel- w eher die Eingangsschaltung eines Schaltnet/gerätes bildet, in jedem der zwei Ncl/anschluUleiler eine Slromwicklung, die (beide) gleichsinnig auf einem Ringkern gewickelt sind. Da/u kommt auf dem Ringkern eine dritte Wicklung, nämlich eine Siittigimgswicklung, die h mit einem Scricnkonclcnsaior und einem Schallrelais einen nichtlincarcn .Schwingkreis bildet. Tritt auf der Wecliselsiromseite /iir Gleiehsiromseilc Art. wobei der Stromrichter an einem netz mit geerdetem Schutzleiter betrieben wird, das Auftreten eines Erdsehlusses auf der Gleichstromseiie des Stromrichters zu erfassen, um eine Schnellabschaltung der Einrichtung vom Netz zu bewirken, und dabei ein Ansprechen der Einrichtung bei Unregelmäßigkeiten in der Spannung des speisenden Netzes sicher /u verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst und zwar dadurch, daß je ein Stromerfassungs-Shunt in der Plus- und in der Minusleitung des Stromrichlerausgangs liegt, von welchen die Sp^unungsabfällc des Gleichstromes über je einen Gleichspannungs-Trcnnvcrstärkcr mit einander cntgcgengcschalteten Ausgängen auf einen Spannungsteiler in Kompensationsschaltung übertragen sind, und von dem Spannungsteiler eine der Differenz der Spannungsabfällc des Gleichstromes proportionale Gleichspannung dem Eingang eines Gleichsiromrelais zugeführt ist.
Durch die diffcren/proporlionalc Gleichspannung soll das Glciehstromrclais zum Ansprechen gebracht werden, so daß (in bekannter Weise) ein .Schaltglied beläligt wird, um die Einrichtung vom Wechselstromnetz abzuschalten. Damit nun die Abschaltung unabhängig vom Auftreten eines Erdschlußstromcs oder l'ehlerstromes in der Plus- oder in der Minuslcitung bewirkt werden kann, ist entsprechend einer Ausgestaltung der Erfindung ein Gleichrichter in Zwciwcgschaltung (nach Graetz) zwischen dem Spannungsteiler und dem Gleichsiromrelais cinguordnei und es sind die zwei Anschlüsse an der Wcchselstromscite des Gleichrichters mil zwei Abgriffen des Spannungsteilers, die zwei Anschlüsse an der Gleichstromseiie mil den Eingangsansehliissen des (ileichslromrclais verbünden.
Mit der crfindungsgcmäßcn Einrichtung kann ein auf der Gleich.siromseite des Stromrichters auftretender Fehlcrstrom und somit ein Erdschluß schon beim Entstehen, wenn die Differenz tier Gleichströme in der Plus- und in der Minuslcitung des Stromrichters zunimmt, zuverlässig erfaßt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführimgsbcispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend beschrieben ist.
Die Zeichnung 2eigt von einer Einrichtung zur Erdschlußerfassung bei einem Gleichrichtergeräi die Anordnung (Schaltungsanordnung) der Erfassungsschaltung.
Der Stromrichter 11 des Gleichrichtergerätes 1 wird ohne einen Trenntransformator an einem Wechselstromnetz mit einem geerdeter. Schutzleiter betrieben. Im vorliegenden Beispiel wird an einem Zwciphasennelz R-MPmit dem geerdeten Schutzleiter N betrieben. Eine Erfassungsschaltung 2 für Erdschlüsse oder Fehlerströme ist dem Gleichstromkreis des Stromrichters 11 zugeordnet.
In der Plus- und in der Minusleitung des .Stromrichterausganges 1 Μ, an die nicht dargestellte Verbraucher angeschlossen sind, liegt je eki Stromerfassungs-Shunt 12 bzw. 13, von deren Potcntialanschlüssen P12 bzw. P13 je zwei Fühlleitungen ausgehen, die separat in je einen Eingang 22E und 23£" von Gleichspannungs-Trennverstärkern 22 bzw. 23 geführt sind. An den zwei Ausgängen 2Z4 und 23.A der Trennversiärker ist je ein Spannungsteiler 24 und 25 mit ohmschen Widerständen angeschlossen. Die beiden Spannungsteiler sind gegeneinandergeschaltet, so daß die zwei Spannungsteiler eine Kompensationsschaltung bilden. Die Spannungsteiler 24 und 25 haben je einen verstellbaren Abgriff 24.4 und 25/4. Diese zwei Abgriffe sind mit den zwei Weehselstromanschlüssen eines Brüekengleichrichlers 26 verbunden. Die zwei Glcichsiromanschlüsse des Brükkengleichrichters 26 sind mit den zwei Eingangsanschlüsscn eines Gleichstromrclais 27verbundcn. Diesem können Schallkontakte zugeordnet sein, die in einem Signal- oder Meldestromkreis sowie in einem Erregerstromkreis eines Netzschaltschützes liegen.
Wirkungsweise
Befindet sich z. B. in der Minusleitung des Stromrichters oder Gleichrichters 1 an der mit /:' bezeichneten Stelle ein Erc.ichluß, dann fließt der Erdschlußstroni durch den Shunt 13 zusätzlich (zum Verbrauchersirom), -to so daß der Spannungsabfall am Shuni 13 größer im als der Spannungsabfall am Shunt 12. Die an den Shunt erfaßten Spannungen werden jede für sich durch die Trennverstärker 22 und 23 verstärkt und auf die Spannungsteiler 24 bzw. 25 üben ragen. l>>c Verstärkung- r> grade der Treiinverslärker sind möglichst gleich hoch gewählt.
Die Auswirkung einer elwn verbleibenden Abweichung der Verstärkungsgrade voneinander läßi sich bei fchlerstromfreier Plus- und Minusleitung. wenn also die Einrichtung erdschlußfrei ist, bequem ausgleichen, indem die Stellungen der Abgriffe 24-4 und 254 der Spannungsteiler, die in Kompensationsschaltung gegensinnig in Reihe geschaltet sind, geringfügig verändert werden.
Im nun, wie oben vorausgesetzt, ein Erdschluß vor- γλ handen. dann besieht zwischen den Abgriffen 24/1, 25/1 der Spannungsteiler eine (jlcichspannung, <iio der Differenz der Spannungsabfälle an den Siromcrfasstings-Shunts proportional ist. Die Polarität der Gleichspannung zeigt an, ob ein Erdschluß in der Plus- oder in der 1,0 Minusleitung des Stromrichters gegeben ist.
Bei Verwendung eines /wischen der Kompensationsschaltung der SpannungMeilcr und dem Eingang des Gleichst rom relais eingeordneten Zwei weggleich richters (26) ist die Polarität, der Gleichspannung am Aus- μ gang von 26 unabhängig von der Lage der Erdschlußsteile und stets die gleiche. Ein Wcchselkoniaki des Gleichstromrclais kann /'ir Steuerung des Stromrichters bzw. zur Abschaltung des Gleiehrichiergerätes herangezogen werden.
Mit den Spannungsteilerwiderständen (24, 25) kann auch dur Ansprechwert des Erdschluß- oder Fehlerstromcs auf gewünschte Prozentanteile bezüglich des Stromrichier-Nenngleichstromes eingestellt werden.
1 lierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Einrichtung und Anordnung ?.ur Erdschlußerfassung bei einem Gleichrichtergcrät mit einem Stromrichter, der ohne Trenntransformator an einem Wechselstromnetz mit geerdetem Schutzleiter betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Stromerfassungs-Shunt (12, 13) in der Plus- und in der Minusleitung (-I-, —) des Stromrichterausgangs liegt, von welchen die Spannungsabfällc der Gleichströme in der Plus- und der Minuslcitung des Stromrichlerausgangs (UA) über je einen Gleichspannungs-Trennverstäriv.er (22, 23) mit ein-
10 des Gleichrichters ein Fchlerstrom auf, dann wird dadurch eine Änderung des Schwingkreisstromes bewirkt, welche Änderung, mittels des Schaltrelais erfaßt, dasselbe zum Ansprechen bringt. Dabei wird ein die zwei Netzanschlußleiter kurzschließender Thyristor gezündet, und durch den Kurzschluß werden diese Anschlußleiler mittels einer Gerätesicherung unterbrochen.
Mit den vorangehend beschriebenen bekannten Einrichtungen wird ein Erdschluß- oder ein Fehlcrstrom, der auf der Wechselsiromseilc oder Gleichslrornseite des Stromrichters bzw. des Gleichrichters auftritt, in jedem Falle mittels die Wechselspannungsleitungen bzw. die Netzanschlußlciier überwachende Stromerfassungsschallungcn erfaßt Für die Erdschlußerfassung ist
ander entgegengeschalteten Ausgängen (22A, 23A) 15 ein nicht geringer Aufwand in der Einrichtung crforder-
auf einen Spannungsteiler (24, 25) in Kompensa- lieh, um z. B. den hohen Anteil an Oberschwingungen,
tionsschaltung übertragen sind, und von dem Span- die im erdschlußfreien Betrieb in der Erfassungs- oder
nungsteiler eine der Differenz der Spannungsabfällc Mcldesignalspannung auftreten, auch nur angenähert
der Gleichströme proportionale Gleichspannung zu kompensieren und ein Ansprechen der Einrichtung
dem Eingang eines Gleichstromrelais (27) zugeführt 20 bei normalen Einschaltvorgängen oder bei Unregelmä-
jsl_ ° ßigkeiten in der Spannung des speisenden Netzes zu
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