DE642572C - Einrichtung zum Schutze gittergesteuerter Gleichrichter im Falle einer Rueckzuendung im Gleichrichter oder eines Kurzschlusses auf der Gleichstromseite des Gleichrichters - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß man Rückzündungen und Kurzschlüsse in gittergesteuerten Gleichrichtern abschalten kann^ dadurch, daß man durch ein Relais, welches auf die Störung S anspricht, die Gitter relativ zur Kathode negativ auflädt. Dadurch, werden, sämtliche Anoden, die in diesem Moment nicht brennen, «nicht mehr zum Zünden kommen und die in diesem Moment brennenden Anoden nach ihrem natürlichen Durchgang durch. Null ebenfalls nicht mehr zum Zünden gelangen. Dieser Löschvorgang spielt sich in der Regel innerhalb ^xj₂ bis 1 Periode ab. Es hat sich nun aber gezeigt, daß mitunter nicht alle Gitter dadurch gesperrt werden, sondern daß das eine oder andere oder auch einige Gitter den Vorwärtsstrom trotzdem erneut durchlassen und dadurch der Kurzschluß- bzw. der Rückzündungsstrom, wenn auch verkleinert, weiter besteht. Derartige Gittervergaser können'' z. B. durch momentane Gasausbrüche aus diesen Anoden verursacht sein. Die Verkleinerung des Kurzschluß- bzw. des Rück-. zündungsstromes kann derart sein, daß die Relais für das Auslösen der Schalter des Gleichrichterspeisetransformators nicht mehr zum Ansprechen kommen, d.h. der Auslösestromwert wird nicht mehr erreicht. Beim Eintreten eines Kurzschlusses oder einer Rückzündung erhalten die Transformatorschalterrelais einen Impuls gemäß dem vollen Kurzschlußstrom. Dieser Impuls dauert jedoch nur sehr kurze Zeit, etwa ¹I₂ bis 1 Periode, und die meisten Relais werden von leinem Impuls so kurzer Dauer nicht zum Auslösen · gebracht werden. Sofern aber der Kurzschluß oder die Rückzündung durch die Gitter gelöscht wird, ist eine Transformatorschalterauslösung gar nicht mehr notwendig, sondern sogar unerwünscht. Werden die Relais auf Zeit eingestellt, so werden sie überhaupt nicht zum Ansprechen kommen und bei teilweisen Gitterversagiern auch nach der Einstellzeit nicht auslösen. Der noch fließende verkleinerte Kurzschlußstrom wird nun, da er sich auf eine oder einzelne Anoden des Gleichrichters konzentriert, dort Zerstörungen verursachen, die den Gleichrichter betriebs'unfähig machen.

Der Gegenstand der Erfindung behandelt eine Einrichtung zum Schütze gitter gesteuerter Gleichrichter im Falle einer Rüdezündung im Gleichrichter oder eines Kurzschlusses auf der Gleichstromseite -des Gleichrichters, bei der die Gitter im Störungsfalle mittels eines Schnellschalters, der vorzugsweise durch in mehr als eine Netzphase geschaltete Stromwandler beeinflußt wird, an negative Spannung gelegt werden, 'und bei der auf der. Primärseite des Gleichrichterspeisetransformators ein Schalter angeordnet ist, welcher die Stromzufuhr zum Speisetransformator zu unterbrechen gestattet. Das Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß der Transfer-

matorschalter mit einer Auslösespule versehen ist, welche durch ein bei Auftreten der einem Stromwandlerstrom anspricht, der höher als der Magnetisierungs- oder Leer-

Störung ansprechendes Relais zeitlich um,.,, Jaufstrom des Transformators 3 ist, z. B. 50o/_o etwa ein bis zwei Perioden gegenüber dJrH*!|jfes Nennstromes beträgt.

r·;^—4. ti 1 — „:— :_ ii—^:'pv^jTritt nun im Gleichrichter 4 z. B. eine

iäiückzündung auf, so wird Relais 6 sehr rasch ansprechen und die Gitter ι ο negativ aus der

Gittersteuerung verzögert an eine in Höhe von dem auf der Primärseite Gleichrichterspeisetransformators fließenden*'· Strom abhängige Spannung gelegt wird und derart bemessen ist, daß sie den Transforto matorschalter .auslöst, sofern der zum Transformator fließende Primärstrom nicht auf den Wert des Magnetisierungsstromes des Gleichrichterspeisetransformators ,abgeklungen ist.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung weist gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen den Vorteil auf, daß auch bei Versagen der Löschung einzelner Anoden durch die Gittersteuerung der Gleichrichter innerhalb kurzer Zeit, nach etwa 1 bis 2 Perioden, abgeschaltet wird, so daß eine Rückzündung auch in diesem Falle keine Zerstörung des Gleichrichters hervorrufen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Darin bedeutet 1 den Schalter auf der Primärseite des Transformators 3, der den Gleichrichter 4 mit Anoden, Kathode und den Anoden zugeordneten Steuergittern 10 speist. Mit 2 ist ein Stromwandler bezeichnet, der den Steuerstrom für das Gittersteuerrelais 6 liefert, wobei der Steuerstromkreis über Kontakte 13, 13' am Rückzündungs- bzw. Kurzschlußrelais 5. geführt ist. An die Kontakte 13 und 13' des Relais 5 ist auch die Auslösespule des Relais 12 für den Transformatorschalter angeschlossen. Mit 7 sind die positive und negative Gitterspannungsquelle bezeichnet, und 11 sind Widerstände im Gitterkreis. 8 ist ein Gleich-Stromschalter, aber im Beispiel kein Schnellschalter, und 9 die Gleichrichterbelastung. Mit 12 sind die Auslöserelais des Transformatorschalters ι und mit 14 Maximalstromrelais bezeichnet.

Der Transformatorschalter 1 sei beispielsweise auf eine Auslösezeit von 1 Sekunde eingestellt. Bei einer Überlast, die länger als ι Sekunde dauert, wird dieser Schalter auslösen. Der Gleichstromschalter 8 kann sowohl ein Maximalstromschalter als auch, ein polarisierter Rückstromschalter sein. Das Relais 5 in der Kathodenleitung spricht erst bei einem Strom an, der über Nennstrom liegt. Normalerweise sind die Kontakte 13 und 13' des Relais 5 durch das Kontaktstück des Relais 5 leitend überbrückt. Die Ansprechzeit von Relais 5 ist auf etwa 1 bis 2 Perioden bemessen. Das Gitter Steuer relais 6 ist ein Schnellschaltrelais, welches innerhalb von einigen tausendstel Sekunden anspricht. Das Auslöserelais 12 ist so bemessen, daß es bei Batterie 7 aufladen. Funktionieren alle Gitter einwandfrei, so werden sämtliche Anoden innerhalb von 1 Periode stromlos. Erst nach ι bis 2 Perioden öffnet Relais 5 seine Kontakte 13, 13'. Da nun aber zum Transfer; mator nur noch der Magnetisierungsstrom fließt, so wird über "den Wandler 2 und die Kontakte 13, 13' am Relais 5 zur Auslösespule 12 nur ein Strom entsprechend dem Magnetisierungsstrom des Transformators fließen, der den Transformatorschalter 1 nicht zum Auslösen bringt. Sollten dagegen nicht alle Gitter sperren, so würde der noch zum Transformator fließende Strom größer sein; in diesem Falle genügt der auf obigem Wege über die Spule 12 fließende Strom, um den Schalter 1 zum Auslösen zu bringen. Auf diese Weise wird der Gleichrichter bei irgendwelcher Störung an einem Gitter in kürzester Zeit abgeschaltet, ohne daß ein Schaden auftreten kann.

Die Schutzeinrichtung kann auch derart ausgeführt werden, daß z. B. Relais 6 einen Hilfskontakt erhält, welcher ein Zeitrelais mit ι bis 2 Perioden Laufzeit in Aktion setzt, welches seinerseits Kontakte 13, 13' öffnet. Das Relais 5 fällt in diesem Falle weg. Es ist ferner möglich, in einem weiteren Ausführungsbeispiel einen Hilfskontakt am Gleichstromschalter 8 anzubringen, wobei der Schal- ' ter 8 dann auf eine Auslösezeit von etwa 1 bis 2 Perioden eingestellt sein muß. Dieser Hilf skontakt am Schalter 8 würde dann die Kontakte 13, 13' öffnen, wobei wiederum das Relais 5 wegfällt. Diese Ausführungsmöglichkeit kommt nur dann in Frage, wenn es sich um eine Rückzündung im Gleichrichter handelt und der Schalter 8 durch den Rückstrom vom' Netz ausgelöst wird. In den Gleichstromkreis kann in weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens auch ein Stromwandler eingebaut sein, dessen Sekundärwicklung die Spule des Relais 5 speist, das mit einer Ansprechzeit von 1 bis 2 Perioden ausgerüstet ist. Im Kurzschluß- wie im Rückzündungsfalle würden dann die Kontakte 13, 13' nach ι bis 2 Perioden geöffnet. .115

Das Maximalstromrelais 14 ist mit dem Auslöserelais für den Transformatorschalter zusammengebaut und hat den Zweck, bei Versagen der übrigen Schutzeinrichtungen auf jeden Fall den Schalter 1 zu öffnen. Die Auslösung des Transformatorschalters kann durch einen, zwei oder allen Phasen des

Primärnetzes zugeordnete Stromwandler erfolgen. Ebenso kann das Gittersteuerrelais von Stromwandlern in verschiedenen Netzphasen beeinflußt werden. Schließlich kann das Auslöserelais des Transformatorschalters aus einem separaten Netz gespeist werden, wobei der Stromkreis dieses Netzes über Kontakte eines Relais in der Kathodenleitung geführt ist, das nach etwa ι bis 2 Perioden anspricht.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Schütze gitter-

   . 15 gesteuerter Gleichrichter im Falle einer Rückzündung im Gleichrichter oder eines Kurzschlusses auf der Gleichstromseite

   ' des Gleichrichters, bei der die Gitter im Störungsfalle mittels eines Schnellschalters, der vorzugsweise durch in mehr als ■eine Netzphase geschaltete Stromwandler beeinflußt wird, an negative Spannung gelegt werden, und bei der auf der Primärseite des Gleichrichterspeisetransformators iein Schalter angeordnet ist, welcher die Stromzufuhr zum Speisetransformator zu unterbrechen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformatorschalter mit einer Auslösespule versehen ist, welche durch ein bei Auftreten der Störung ansprechendes Relais zeitlich um etwa ι bis 2 Perioden gegenüber der Gittersteuerung verzögert an eine in ihrer Höhe von dem' auf der Primärseite des Gleichrichterspeisetransformators fließenden Strom abhängige Spannung gelegt wird und derart bemessen ist, daß sie den Transformatorschalter auslöst, sofern der zum Transformator fließende Primärstrom nicht auf den Wert des Magnetisierungs* stromes des Gleichrichterspeisetransformators abgeklungen ist.
2. 2. Einrichtunlg nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Primäfseite des Speisetransformators ein Stromwandler vorgesehen ist, dessen Sekundärseite über Kontakte eines Rückzündungs- oder Kurzschlußrelais mit Zeitverzögerung in der Kathodenleitung, welches nach etwa ι bis 2 Perioden schaltet, zum Auslöserelais des Transformatorschalters geführt ist.
3. 3. Einrichtung, nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anlegung der von dem Strom auf der Primärseite des Speisetransformators abhängigen Spannung an die Auslösespule des Transformatorschalters ein fremdgespeistes Relais mit einer Ansprechzeit von etwa 1 bis 2 Perioden vorgesehen ist, welches selbst durch ein auf die Störung momentan ansprechendes Relais mittels eines Hilfskontaktes an dem letzteren an Spannung gelegt wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das momentan ansprechende Relais gleichzeitig das die Gitter an die Steuerspannungen legende Relais ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ruckzündungs- oder Kurzschlußrelais zugleich den Gleichstromkreis nach 1 bis 2 Perioden unterbricht.
6. 6.' "Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bei Auftreten der Störung ansprechende Rückzündungs- oder Kurzscblußrelais von der Sekundärwicklung eines Stromwandlers im Gleichstromkreis gespeist ist und in 1 bis 2 Perioden schaltet.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Strom auf der Primärseite des Speisetransformators abhängige Spannung Stromwandlern in einer oder allen Phasen des Primärnetzes entnommen ist.
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöserelais des Transformatorschalters mit einem an sich bekannten, zeitlich verzögert ansprechenden Maximalstromrelais derart zusammengebaut ist, daß bei Versagen der übrigen Schutzeinrichtungen auf jeden Fall der Transformatorschalter ausgelöst wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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