DE679854C

DE679854C - Feed system working with grid-controlled converters

Info

Publication number: DE679854C
Application number: DEA66340D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Meiners
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1932-06-22
Filing date: 1932-06-22
Publication date: 1939-08-16

Description

Mit gittergesteuerten Stromrichtern arbeitende Speiseanlage Bei einer Maschinenspeiseanlage hat der beispielsweise als Ölschalter ausgeführte Maschinenschalter die folgenden Aufgaben: r. Er hat die Maschinenspeiseanlagezwecks ihrer In- und Außerbetriebsetzung ein- und auszuschalten; 2. er hat die Maschinenspeiseanlage auszuschalten bei Störungen innerhalb der Maschinenspeiseanlage; 3. er hat die Maschinenspeiseanlage auszuschalten, wenn äußere Störungen auftreten. Verwendet man nun Gleich- und Wechselrichter mit Gittersteuerung, so kann man die Speiseanlage in einfacher Weise durch Steuerung ihrer Gitter ein- oder ausschalten; auch kann man sie in gleicher Weise bei ,äußeren Störungen, z..B. Kurzschlüssen, abschalten. Ein gegebenenfalls im Stromkreis des Gleichrichters liegender Schalter verliert also bei Verwendung von Gleich- und Wechselrichtern mit Gittersteuerung seine Bedeutung gegenüber dem früheren Maschinenschalter; da die Aufgabe dieses Schalters durch die Gittersteuerung gelöst wird. Man könnte @daher der Ansicht sein, daß bei derartigen gittergesteuerten Speiseanlagen überhaupt keine Schalter notwendig sind. Es ist jedoch zu beachten, daß bei gittergesteuerten Röhren oder Gleichrichtergefäßen normalerweise Transformatoren verwendet werden. Tritt nun innerhalb. dieses Transformators eine Störung ein, so kann die Ausschaltung es in den Transformator fließenden Kurzschlwßstromes, nicht durch die Lichtbo,genlös.hung des Gleichrichters. bewirkt werden. Die Unterbrechung des Kurzschlußstromes mulß vielmehr durch ein anderes Organ erfolgen. Die oben angeführte Aufgabe 2 kann also durch die mittels Gittersteuerung bewirkte Lich.tbogenlöschung allein nicht erreicht werden.Feed system working with grid-controlled converters The machine switch, for example designed as an oil switch, has the machine feed system the following tasks: r. He has the machine feed system for the purpose of their in- and Switch decommissioning on and off; 2. He has the machine feed system switch off in the event of malfunctions within the machine feed system; 3. He has the machine feed system switch off if external disturbances occur. If you now use rectifiers and inverters with grid control, so you can control the feed system in a simple manner turn their grids on or off; they can also be found in the same way with, external Disturbances, e.g. Short circuits, switch off. A possibly in the circuit of the The rectifier switch located so loses when using rectifiers and inverters with grid control its importance compared to the earlier machine switch; there the task of this switch is solved by the grid control. You could @ therefore be of the opinion that with such grid-controlled dining systems none at all Switches are necessary. It should be noted, however, that with grid-controlled tubes or rectifier vessels, transformers are normally used. Kick now within. If this transformer malfunctions, it can shutdown short-circuit current flowing into the transformer, not through the arc release of the rectifier. be effected. The interruption of the short-circuit current must rather be done by another organ. Exercise 2 above can therefore not achieved by the arc extinguishing caused by the grid control alone will.

Aus obigem geht hervor, daß der Aufgab.enbereich des Schalters bei mit gittergesteuerten Stromrichtern arbeitenden Speiseanlagen gegenüber denjenigen bei Maschinenanlagen bedeutend eingeschränkt ist. Brei ersteren braucht man für die normalen Schaltvorgänge keinen Schalter, der nur außerordentlich selten bei inneren Störungsfällen benötigt wird, um den Stromkreis zu unterbrechen. Auch für den Fall, daß die Gittersteuerung eimna.l ausnahmsweise versagt" wenn z. B. ein Kurzschluß eintritt und dabei die Gittersteuerung, welche die Aufgabe hat, den $urzschluß zu unterbrechen, versagt; muß ein Organ vorhanden sein, welches der Stromkreis unterbricht. Es liegt daher nahe, bei gittergesteuerten Speiseanlagen statt einee Schalters Schmelzsicherungen zum Schutz des Stromkreises zu benutzen, da nur mit einem sehr seltenen Ansprechen dieses Unterbrechungsorgans zu rechnen ist. Der Nachteil der Schmelzsicherungen, daß nämlich hach ihrem Ansprechen die Wiederingangsetzüng der Speiseanlage erst erfolgen kann, wenn die Schmelzsicherungen ausgewechselt sind, kann deshalb. in Kauf genommen werden. Die bisherige Anordnung von Schmelzsicherungen hat jedoch den Nachteil, :daß die Schmelzsicherungen nur dann die gittergesteuerte Speiseanlage abschalten können, wenn sie, beispielsweise in Kurzschlußfällen, aus Überstromgründen in ihrer Eigenschaft als Stromsicherung durchbrennen. Bei den obenerwähnten inneren Störungen innerhalb des Transformatorsatzes, beispielsweise bei Störungen, bei denen ein Differentialrelais oder ein Erdschlußrelais oder ein Buchholzrelais des Transformators anspricht, schalten jedoch diese Sicherungen nicht aus, -da der notwendige Strom zu ihrem Durchbrennen nicht auftreten kann.From the above it can be seen that the task area of the switch is at with grid-controlled power converters working supply systems compared to those is significantly restricted in machine systems. The former is needed for the normal switching operations do not have a switch, which is extremely rare internal malfunctions is required to interrupt the circuit. Also for the case that the grid control eimna.l exceptionally fails "if, for example, a Short-circuit occurs and the grid control, which has the task of short-circuiting, occurs to interrupt fails; an organ must be present, which the circuit breaks. It therefore makes sense for grid-controlled dining systems instead of using a switch fuse to protect the circuit, as this interruption organ will only respond very rarely is. The disadvantage of fuses, namely that they respond to the The feed system can only be restarted when the fuses are replaced, can therefore. be accepted. The previous arrangement of fuses, however, has the disadvantage that: that the fuses only then the grid-controlled feed system can turn off when they, for example in the event of a short circuit, for reasons of overcurrent, in their capacity as a current fuse run away. In the case of the above-mentioned internal disturbances within the transformer set, for example, in the event of faults in which a differential relay or an earth fault relay or a Buchholz relay of the transformer responds, however, these fuses switch not off, since the current necessary to burn them out cannot occur.

Die Erfindung besteht neun darin, daß die Stromsicherungen mit .einer Einrichtung versehen werden, mit deren Hilfe beim Ansprechen eines Schutzrelais,, auch bei Nichtvorlia.ndensein der zum Durchbrennen der Schmelzsicherungen :notwendigen Stromstärke, die Sclunelzsicherungen zur Unterbrechung des Stromkreises veranlaßt werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Schmelzsicherung mit einer Einrichtung versehen wird, die das Auslösen der Schmelzsicherung auch im Nichtkurzschlußfalle bewerkstelligt. Diese Einrichtung besteht z. B. aus einer von einem Wechselstromhilfsstroln durchflossenen Hilfsspule, welche zusammen mit einer auf den Schmelzdraht einwirkenden zweiten Spule einen Transformator bildet. Durch geeignete Wahl der Windungszähl kann nun der in der zweiten Wicklung transförmatorischerzeugte Strom eine so starke örtliche Erwärmung auf den Schmelzdraht erzeugen, daß derselbe durchschmilzt. Es kann also irgendein Schutzrelais durch Schließen der Wechselstromquelle den Schmelzdraht zum Durchbrennen bringen, so daß also die Speiseanlage auch in den Fällen gesichert ist, bei denen ein kürzschlußartiger Strom nicht auftritt.The invention consists of nine that the current fuses with .einer Equipment are provided, with the help of which when a protective relay responds, even if the ones necessary to blow the fuses are not available Amperage that causes quick-acting fuses to interrupt the circuit will. This is achieved in that the fuse with a device is provided, which triggers the fuse even in the event of a non-short circuit accomplished. This facility consists z. B. from one of an AC auxiliary current through which there is an auxiliary coil, which acts together with one on the fuse wire second coil forms a transformer. By suitable choice of the winding count the current generated in the second winding can be so strong produce local heating on the fuse wire that the same melts through. It So any protection relay can close the fuse wire by closing the AC power source burn through, so that the feed system is also secured in the cases in which a short-circuit-type current does not occur.

Die Zeichnung zeigt in Abb. i die bekannte Anordnung bei gittergesteuerten Speiseanlagen, während Abb.2 eine Schmelzsicherung nach der Erfindung hi beispielsweiser Ausführung veranschaulicht.The drawing shows in Fig. I the known arrangement for grid-controlled Feed systems, while Fig.2 shows a fuse according to the invention hi for example Demonstrates execution.

Der Gleichrichter nach Abb. i beginnt seine Stromlieferung bzw. stellt seine Stromlieferung daduich ein, däß das Gitter g an bestimmte Spannungen angelegt wird. Im Zuleitungsstromkreis des Gleichrichters ist der Schalters angeordnet zwecks Sicherung der Speiseanlage. Die Transformatoren für die gittergesteuerten Röhren oder Gleichrichtergefäße .sind mit t bezeichnet. Eine Störung innerhalb des Transformators, kann durch ,die Gittersteuerung nicht behoben werden, so daß also der Schalters in diesem Fälle eingreifen muß. Dieser Schalters kann erfindun:gs:gem,äß durch eine Schmelzsicherung ersetzt werden gemäß Abb.2, wenn diese auch in den Fällen zum Durchschmelzen gebracht wird, wo andere Störungen vorliegen als Kurzschlüsse; die durch Überstrom hervorgerufen werden.The rectifier according to Fig. I begins to deliver or stops its supply of electricity is due to the fact that the grid g is applied to certain voltages will. In the supply circuit of the rectifier, the switch is arranged for the purpose Securing the feed system. The transformers for the grid-controlled tubes or rectifier vessels are denoted by t. A fault within the transformer, cannot be corrected by the grid control, so the switch must intervene in this case. This switch can be invented by a Fuses are replaced as shown in Fig is brought where there are other disturbances than short circuits; those caused by overcurrent be evoked.

Die Hochspannungssicherungspatrone nach Abb. 2, wie sie beispielsweise für den Schutz von :gittergesteuerten Speiseanlagen verwendet werden kann, ist auf zwei Stutzern aufgebaut und besteht grundsätzlich aus einem in einer Porzellanhülse verlegten Silberdrahtd. Quer zu diesem Silberdraht ist eine Spule e angeordnet, die mit einer in der Nähe des Drahtes angeordneten, aus einer einziZen Windung bestehenden Kupferwicklung f zusammen einen Transformator bildet. Die Prim:ärspulee wird hierbei von einem Wechselstrom durchflossen, der von einer Stromquelle R, geliefert wird. Voraussetzung dabei ist, daß der Stromkreislauf furch. den Schalterz geschlossen wird. Da die Höhe des in der Kurzschlußwicklung f fließenden Stromes von dem Windungsverhältnis der Spule e zur Wicklung f abhängt, so kann leicht die Anordnung so getroffen werden, daß der in der Kurzschlußwicklung f transformatorisch erzeugte Strom den Sicherungsdraht so starkörtlich. erwärmt; daß derselbe durchschmilzt. Wird nun der Schalter lt von irgendeinem Schutzrelais betätigt; so kann man also durch dieses. Schutzrelais :den Schmelzdraht, welcher normalerweise durch :den über die Schmelzsicherung gehenden Kurzschluß selbst zum Durchbrennen ;gebracht wird, auch dann zum Schmelzen bringen, wenn die Unterbrechung des Stromkreises notwendig ist, ein kurzschlußartiger Strom aber nicht auftritt: Anstatt den Schmelzdraht durch die Wärmewirkung eines von einem Schutzrelais gesteuerten Transformators zum Durchbrennen zu bringen, kann man die Schmelzsicherung durch das Schutzrelais auch auf andere Weise auslösen. So kann z. B. durch das Schutzrelais .ein elektromagnetischer Stromkreis geschlossen werden, der das eine Ende der Schmelzsicherung aus den zugehörigen Kontakten herauszieht, oder es kann z. B. auch eine durch einen Elektromagneten betätigte Schneide, die unterhalb des Schmelzdrahtes liegt, bei Schließung des Stromkreises für diesen Elektromagneten durch das Schutzrelais den Schmelzdraht durch entsprechendes. Anheben zerschneiden. Wesentlich für die Erfindung ist, daß durch Betätigung des Schutzrelais die Schmelzsicherung zur Auslösung gebracht wird.The high-voltage fuse cartridge according to Fig. 2, as it is for example can be used for the protection of: grid-controlled feed systems is on two spigots and basically consists of one in a porcelain sleeve laid silver wire. A coil e is arranged across this silver wire, those with a single turn arranged near the wire Copper winding f together form a transformer. The Prim: ärspulee is here an alternating current flows through it, which is supplied by a power source R. The prerequisite for this is that the electrical circuit furch. the switch is closed will. Since the level of the current flowing in the short-circuit winding f depends on the turns ratio the coil e depends on the winding f, the arrangement can easily be made that the current generated by transformer in the short-circuit winding f the fuse wire so strong local. warmed; that it melts through. If the switch is now from any protection relay operated; so you can go through this. Protection relay: den Fusible wire, which normally goes through: the one going through the fuse Short circuit itself to burn through; is brought to, also then to melt, if the interruption of the circuit is necessary, a short-circuit-type current but does not occur: Instead of the fuse wire by the thermal effect of one of one To burn out a protective relay-controlled transformer, you can use the The protective relay can also trigger the fuse in another way. So can z. B. be closed by the protective relay .an electromagnetic circuit, which pulls one end of the fuse out of the associated contacts, or it can e.g. B. also a cutter operated by an electromagnet, the below the fuse wire when the circuit is closed for this electromagnet through the protective relay the fuse wire through the corresponding. Lifting cut up. It is essential for the invention that by actuating the Protection relay the fuse is triggered.

Es ist bereits eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der Sicherungen bei einer Überlastung der zu schützenden Transformatoren, Motoren u. dgl. durch nicht von dem angeschlossenen Arbeitskreis selbst herrührende unmittelbare Wirkungen zum Abschalten ;gebracht werden. Bei dieser Einrichtung wird jedoch im Hauptstromkreis ein gegenüber den normalen Betriebsbedingungen erhöhter Strom hervorgerufen, indem parallel zur zu schützenden Last ehl Kurzs.chluß hervorgerufen bzw. Belastungswiderstände eingeschaltet werden. Dies hat zur Folge, daß .im Hauptstromkreis überströme auftreten, die, um ein sicheres Abschalten hervorzurufen, entsprechend hoch gewählt werden müssen, etwa mindestens dem vierfachen Betriebsstrom. Das hat aber zur Folge, daß in der zu schützenden Anlage anormale Betriebszustände herbeigeführt werden. Finderartiges Vorgehen ist aber gerade bei Speiseanlagen sehr unerwünscht, da auf diese Weise die Speiseanlage unter Umständern zu sehr belastet wird und dies nachteilige Folgen auf die Speiseanlage und etwaige andere angeschlossene Verbraucher haben könnte. Hinzu kommt, daß der künstlich hervorgerufene plötzliche Überstrom in keiner Weise nutzbringend verwertet wird, also unwirtschaftlich ist. Derartige Nachteile sind beim Gegenstand der Erfindung in vollem Umfange vermieden. Der in den Betriebskreisen fließende Strom wird nämlich in keiner Weise beeinflußt, vor allem nicht erhöht. Der Betriebskreis bleibt praktisch unbeeinflußt, so daß die Speiseanlage weder unzulässig belastet noch in unwirtschaftlicher Weise in Anspruch genommen wird.A facility has already become known for making backups in the event of an overload of the transformers, motors, etc. to be protected direct effects not resulting from the affiliated working group itself to switch off; be brought. In this setup, however, it is in the main circuit a current that is higher than normal operating conditions is caused by parallel to the load to be protected ehl short circuit caused or load resistances be switched on. As a result, overcurrents occur in the main circuit, which, in order to cause a safe shutdown, are selected to be correspondingly high must, approximately at least four times the operating current. But this has the consequence that abnormal operating conditions are brought about in the system to be protected. Finder-like However, the procedure is very undesirable, especially in the case of feed systems, because in this way the food system is under certain circumstances too heavily loaded and this has adverse consequences on the food system and any other connected consumers. In addition, the artificially created sudden overcurrent in no way is utilized usefully, so it is uneconomical. Such disadvantages are avoided to the full extent in the subject matter of the invention. The one in the working groups The flowing current is not influenced in any way, especially not increased. The operating circuit remains practically unaffected, so that the feed system is neither inadmissible burdened is still used in an uneconomical manner.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Supply system working with grid-controlled converters, in which fuses are arranged in the supply lines, characterized in that a protective relay (h) is provided for switching on the primary circuit of a transformer (e, f) whose secondary current does not affect the supply current. the fuse elements (d) of the fuses are destroyed by external heating. z. With grid-controlled converters working. Feed system according to Claim i, characterized in that the short-circuited secondary winding (f) of the transformer is arranged in the immediate vicinity of the fuse wire (.d), preferably surrounding it. 3. Working with grid-controlled power converters feed system according to claim a, characterized in that the secondary winding has only a single turn. q .. Feed system operating with grid-controlled power converters according to Claim 2 and 3, characterized in that the primary winding (s) of the transformer transversely to the direction of the fuse wire; (d) is directed. 5. Working with grid-controlled power converters feed system in which fuses are arranged in the supply lines, characterized in that a protective relay interrupts the fusible conductor (d) of the fuses by cutting without influencing the feed current.