DE659812C - Schaltungsanordnung zur Inbetriebnahme von gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichtern mit Wechselstromzuendung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Inbetriebnahme gittergesteuerter Quecksilberdampfgleichrichter, deren Zündlichtbogen aus einer Wechselstromquelle gespeist wird. Eine dei-artige Speisung des Zündkreises bietet bekanntlich den Vorteil, daß die zur Zündung erforderliche Energie durch einfachen transformatorischen Anschluß aus dem gleichen Wechselstromnetz entnommen werden kann, welches den Gleichrichter speist.

Bei der Inbetriebnahme von Gleichrichtern ist darauf zu achten, daß der Erregerlichtbogen ordnungsmäßig brennt. Es sind nun schon Einrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen beispielsweise die Inbetriebnahme mehrerer eine Betriebseinheit bildender Gleichrichter davon abhängig gemacht ist, daß sämtliche Einzelgleichrichter gezündet und erregt sind. Dabei wird in jedem Einzelgleichrichter ein Relais vorgesehen, welches die Blockierung der ganzen Gleichrichteranlage nur dann freigibt, wenn es von den Erregerströmen durchflossen wird. Eine derartige Einrichtung kann jedoch nicht verhindern, daß der einzelne Gleichrichter unter Umständen verkehrt zündet, d.h. mit einem Kathodenfleck auf der Zündstange. Es ist weiterhin schon vorgeschlagen worden, eine derartige verkehrte Zündung des Gleichrichters dadurch zu unterbinden, daß von vornherein nur Zündspannungen der richtigen Polarität zugelassen werden. Dies läuft jedoch auf die schon längst bekannte Gleichstromzündung bzw. Gleichstromerregung hinaus oder erfordert bei Speisung des Zündkreises aus einer Wechselstromquelle besondere zusätzliche Hilfsmittel. Ein anderer primitiver Weg zur Verhinderung von Störungen ist der, daß der Hauptstronikreis erst dann eingeschaltet wird, wenn eine ordnungsmäßige Zündung geglückt ist. Für einen selbsttätigen Betrieb von Gleichrichtern isi dieses Verfahren aber keinesfalls anwendbar.

Der Gegenstand der Erfindung ermöglicht es, die sämtlichen Nachteile dieser bekannten Anordnungen zu vermeiden und gibt eine Einrichtung an, mittels deren ein Gleichrichter selbsttätig nach Sicherstellung der Richtigkeit des Zündvorganiges in Betrieb genommen werden kann. Gemäß der' Erfindung ist das im Erregerkreis liegende Bloekierutnigsrelais mit einem Ruhekontakt versehen, mittels dessen den Steuergittern des Gleichrichters eine Spannung zugeführt wird, die den Entladungseinsatz an den Hauptanoden verhindert. Dieser Ruhekontakt wird in Abhängigkeit von der erstmaligen Einleitung der

*) Von dem Patent suclwr ist als der Erfinder angegeben worden:

Carl Braband in Berlin-Wilmersdorf.

Zündung des Gleichrichters geöffnet, jedoch mit !einer derartigen Verzögerung, daß bei der Freigabe der Hauptentladungsstrecken durch die Steuergitter der Kathodenileck des-Erriegerlichtbogens auch bei ursprünglich falscher Zündung mit Bestimmtheit von der Zündstange auf die'Kathode übergegangen ist. Die den Erfindungsgedanken verkörpernde Schaltung des Blockierrelais hat nicht nur ίο den -Vorteil,-, daß der äußere Schaltungsaufbau einfacher wird, sondern auch den bedeutenden betrieblichen Vorzug, daß der Haupttransformator vor der eigentlichen Inbetriebnahme des Gleichrichters, d.h. vor der Einleitung der Zündung, angeschaltet werden kann. Andernfalls könnte die nachträgliche Einschaltung bei bereits brennendem Erregerlichtbogen Wiegen des damit verbundenen Schaltstoßes häufig zu Störungen führen. Dies gilt ganz besonders für Hochspannungsgleichrichter, für welche die Erfindung von ausschlaggebender Bedeutung· ist. Dabei erlaubt die Erfindung die Anwendung der einfachen Wechselstromspeisung der Zünri- und Erregerkreise mit ihren bekannten Vorteilen, ohne daß irgendwelche zusätzlichen Hilfsmittel benötigt werden.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel, das sich auf einen Eisengleichrichter bezieht, näher erläutert werden. Diese Ausführungsform ist in der Zeichnung schematisch dargestellt.

In der Zeichnung bedeutet 10 ein Gleichrichtergefäß mit den Anoden 11 bis 13, deren jede mit einem Steuergitter ausgerüstet ist. Die Anoden sind an der Sekundärwicklung eines Transformators 14 angeschlossen. Es ist ein Hilfstransformator 15 vorgesehen, dessen Primärwicklung 16 von derselben Wechselstromquelle gespeist werden kann wie die Primärwicklung des Gleichrichtertransformators und der zwei Sekundärwicklungen 17 und 18 besitzt. Die Wicklung 17 ist über Drosselspulen 19 und 20 an die Erregeranöden 21 angeschlossen. Zwischen dem Mittelpunkt dieser Wicklung und der Kathode des Gleichrichters liegt die Wicklung 22 des bereits eingangs erwähnten Blockierrelais. Die Sekundärwicklung 18 des Transformators 1S speist die Betätigungsspule 23 für die Zündstange 24 des Gleichrichters. Der Wicklung

23 ist dabei noch ein Widerstand 25 sowie ein besonderer Ruhekontakt 26 des Relais 22 vorgeschaltet. Das obere Ende der Betätigungsspule 23 ist über eine Verbindungsleitung 27 und eine Feder 28 mit der Zündstange

24 bzw. einem auf ihr befestigten Eisenkörper, der innerhalb der Betätigungsspule liegt, leitend verbunden. Der bereits eingangs erwähnte Ruhekontakt des Relais 22 ist mit 29 bezeichnet. Er liegt zwischen dem negativen Pol einer Batterie 30, deren positiver Pol an die Kathode des Gleichrichters angeschlossen "ist, und dem Sternpunkt 31 der Gitterwechselspanniungsquellen. Diese selbst sind in der Zeichnung zwischen die Klemmen 32 eingeschaltet zu denken. In den Gitterkreisen ' sind ferner noch Strombegrenzungswiderstände 33 vorgesehen. Die Batterie 30 besitzt einen Anzapfpunkt 34, der über einen Widerstand 3 S mit dem Sternpunkt 31 der Gitterwechselspannungsquellen verbunden ist.

Die Inbetriebnahme des Gleichrichters geht nun folgendermaßen vor sich: Vor der Inbetriebnahme ist das Relais 22 stromlos, seine Ruhekontakte 26 und 29 sind demzufolge geschlossen. Wenn der Gleichrichter in Betrieb genommen werden soll, wird der Hauptschalter des Gleichrichtertransformators eingeschaltet und infolgedessen auch die Primärwicklung 16 des Hilfstransformators 15, welcher an diesen Schalter mit angeschlossen sein möge, an Spannung gelegt. Durch die Erregung dieser Primärwicklung 16 tritt an der Sekundärwicklung 17 eine Spannung auf, das Relais 22 bleibt jedoch zunächst noch stromlos, da der Erregerlichtbogen des Gleichrichtei-s noch nicht eingeleitet ist. Somit bleibt auch der Ruhekontakt 29 dieses Relais zunächst geschlossen, so daß unabhängig von dem Werte der Gitterwechselspannungen, weiche zwischen den Kontakten 32 liegen, an den Steuergitterri des Gleichrichters zunächst noch ein unterhalb des Zündpotentials liegen- des Potential herrscht. Durch die Erregung der Primärwicklung 16 tritt auch an der Sekundärwicklunig 18 eine Spannung auf, die über den Ruhekontakt 26, welcher ebenso wie der Kontakt 29 geschlossen ist, und über den Widerstand 25 einen Strom durch die Betätigungsspule 23 zur Folge hat. Der an der Zündstange befestigte Eisenkern wird infolgedessen entgegen der Kraft der Feder 28 in die Spule 23 hineingezogen, wobei die Zündstange 24 in das Kathodenquecksilber eintaucht. Im Augenblick des Eintauchens wird die Spule 23 über das Kathodenquecksilber kurzgeschlossen, da die untere Klemme dieser Spule mit der Kathode und die obere Klemme über die Leitung 27 mit der Zündstange verbunden ist. Es verschwindet daher die auf den Eisenkern der Zündstange ausgeübte Zugkraft, und die Feder 28 zieht die Zündstange nach oben. Im Augenblick, wo diese das Kathodenquecksilber verläßt, tritt zwischen ihr und diesem letzteren der Zündlichtbogen auf. Für die Polarität dieses Lichtbogens ist der Augenblickswert der Spannung maßgebend, der beim Austauchen der Zündstange 24 aus dem Kathodenquecksilber vorhanden ist.

Sofern im Augenblick des Austauchens das

Kathodenquecksilber positiv gegenüber der Zündetange ist, entsteht der KathodenfLeck des Zündlichtbogens auf der Zündstange. In diesem Falle würde, sofern nicht durch die gemäß der Erfindung vorzusehende Einrichtung die Steuergitter der Anoden 11 bis 13 ein unterhalb des Zündpotentials liegendes Potential 'erhalten würden, augenblicklich ein Lichtbogen zwischen einer der Anoden 11 bis 13 und der Zündstange einsetzen. Da jedoch die Steuergitter dieser Anoden das Einsetzen eines derartigen Lichtbogens verhindern, solange der Kontakt geschlossen ist, findet zunächst kein Entladungseinsatz zwisehen den Hauptanoden des Gleichrichters und der Kathode des Zündlichfbogens statt. Es tritt -jedoch im Augenblick der Entstehung des Zündlichtbogens ein Lichtbogen zwischen einer der Erregeranoden 21 und der Zündstange 24 auf. "Der Erregerstrom durchfließt das Relais 22, welches jedoch eine gewisse Ansprechverzögerung, dagegen keine Abfallverzögerung besitzen möge und daher vorläufig noch nicht anspricht, so daß vorläufig sowohl der Kontakt 26 als der Kontakt 29 geschlossen bleibt. Die Zündstange taucht nun unter der Einwirkung ihrer wieder unter Spannung stehenden Erregerspule 23 kurze Zeit nach der Entstehung des Zündlichtbogens erneut in das Quecksilber. Hierbei geht der Kathodenfleck, der, wie bisher vorausgesetzt, auf der Zündstange entstanden, sein möge, auf das Kathodenquecksilber des Gleichrichters über, so· daß der Erregeiiichtbogen nunmehr zwischen der Gleichrichterkathode und den Erregeranoden 21 brennt. Von diesem Augenblick ,an braucht nur mehr der Erregerkreis betrachtet zu werden. Sobald die Ansprechverzögerungszeit des Relais 22 abgelaufen ist, öffnet dieses seine Kontakte 26 und 29. Die Öffnung des Kontaktes 26 bewirkt die endgültige Abschaltung der Betätigungsspule 23 der Zündstange 24 und die Öffnung des Kontaktes 29 eine Potentialerhöhung der Steuergitter der Hauptanoden 11 bis 13. Der Sternpunkt 31 der Gitterwechaelspannungsquellen ist nämlich jetzt über den Widerstand 35 an den Anzapfpunkt 34 der Batterie 30 angeschlossen, der ein weniger negatives Potential besitzt als der negative Pol dieser Batterie. Es kann nun der Hauptlichtbogen im Gleichrichter einsetzen, und zwar mit einer Stromstärke, die dem jeweiligen Wert der an den Klemmen 32 liegeraden Gitterwechselspannung entspricht.

Wenn im Augenblick des ersten Austauch'cns der Zündstange 24 aus dem Kathodenquecksilber der Kathodenfleck des Zümdlichtbogens auf dem Quecksilber selbst entsteht, setzt der Erregerlichfbogen sofort zwischen 6u dem Kathodenquecksilber und den Erregeranoden ein, und die Anspnechverzögerungszeit des Relais 22 beginnt zu laufen. Nach dem Ablauf dieser Zeit öffnen sich in derselben Weise und mit denselben Wirkungen, wie oban beschrieben, die Kontakte 26 und 29.

Die beschriebene Vereinigung des Relais im Erregerkreis mit dem Kontakt 29 im Gitterkreis der Hauptanoden hat somit die Wirkung, daß der Hauptlichtbogen im Gleichrichtex erst einsetzen kann, wenn der Kathodenfleck des Zündlichtbogens sich auf dem Kathodenquecksilber des Gleichrichters befindet. Es wird somit vermieden, daß der Strom des Hauptlichtbogens zuerst über den Zündkreis verläuft.

Das Relais 22 kann zweckmäßig noch mit einem Arbeitskontakt ausgerüstet werden, welcher mit einem Widerstand in Reihe geschaltet ist, so daß, nachdem das Relais angesprochen hat, ein Teil des Erreger stromes an der Relais wicklung vorbeigeleitet wird. Des weiteren kann in an sich bekannter Weise noch ein Widerstand in Reihe mit der Relaiswicklung 22 vorgesehen werden. -

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Inbetriebnahme von gittergesteuerten Quecksilberdampfgleichrichtern mit Wechselstromzündung unter Verwendung eines im Erregerkreis liegenden Blockierrelais, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (22) mit einem Ruhekontakt (29) versehen ist, mittels dessen den Steuergittern der Hauptanoden (11, 12, 13) des Gleichrichters (10) ein den Entladungseinsatz verhinderndes Potential zugeführt wird, und der mit einer derartigen Verzögerung, gerechnet von der erstmaligen Einleitung der Zündung des Gleichrichters ab, geöffnet wird, daß bei der Freigabe der Hauptentladungsstrecken durch die Steuergitter der Kathodenfleck des Erregerlichtbogens L05 auch bei ursprünglich falscher Zündung mit Sicherheit von der Zündstange (24) auf die Kathode übergegangen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (22) des Relais einen Nebenschluß besitzt, der aus einem Arbeitskontakt dieses Relais 'und aus einem Widerstand besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDItUtMiI¹ IN' DKIt