DE722955C - Schnellschalter fuer gittergesteuerte Gleichrichter, der bei Rueckstrom im Gleichstromkreis anspricht - Google Patents

Description

• Schnellschalter für gittergesteuerte Gleichrichter, der bei Rückstrom im Gleichstromkreis anspricht Bei Gleichrichteranlagen mit mehreren parallel geschalteten, gittergesteuerten Gleichrichtern ist es bekannt, die Hauptkontakte der Rückstromschnellschalter der einzelnen Gleichrichter mechanisch mit Hilfskontakten zu kuppeln, durch welche der Steuergitterkreis gesperrt werden kann. Dadurch wird erreicht, daß bei Kurzschluß in einem Gleichrichter dieser abgeschaltet und sein Gitterkreis gesperrt wird,- so daß nur der kranke Gleichrichter ausfällt, die Anlage aber mit den übrigen Gleichrichtern weiterläuft.
• Dabei ist es zur Vermeidung von größeren Schäden erforderlich, die Gittersperrung so schnell wie möglich zu bewirken. Die dazu benötigte Zeit war nun bei der vorerwähnten bekannten Anordnung zwar schon kurz, doch war eine noch weitere Verkürzung erwünscht. Man hatte auch schon versucht, unabhängig von den Rückstromschnellschaltern eine selektive Gittersperrung durch polarisierte Schnellrelais zu erreichen, ohne jedoch trotz relativ großen Kostenaufwandes ausreichend kurze Abschaltzeiten zu erzielen. Außerdem bedeutete dies durch Verwendung besonderer Zusatzapparate eine Verteuerung der Anlage.
• Die vorliegende Erfindung betrifft daher einen Schnellschalter für gittergesteuerte Gleichrichteranlagen mit Rückstromauslösung und die Gittersperrung bewirkenden Hilfskontakten, die in bei Schnellschalterhilfskontakten an sich bekannter Weise vom Auslöseanker gesteuert werden. Nach der Erfindung läßt sich eine Schaltzeit für die Gittersperrung von nur etwa der Hälfte von derjenigen der Hauptkontakte dadurch erzielen, daß der zur Betätigung der Hilfskontakte beim Auslösen erforderliche Weg des Auslöseankers so kurz gehalten ist, daß die Hilfskontakte noch vor der Öffnung der Hauptkontakte betätigt werden. Dabei kann der Rückstromschnellschalter in einer der bekannten Anordnungen zum selektiven Abschalten rückzündender Gleichrichter geschaltet sein und die Gittersperrung durch Abschalten, Kurzschließen, Umpolen des Gittertransformators auf dessen Primär- oder Sekundärseite oder auf jede andere mögliche Art bewirkt werden.
• Der bewegliche Teil des Hilfskontaktes kann mit dem Auslöseanker, um jede Verzögerung zu vermeiden, entweder starr verbunden oder, falls dies aus Gründen der mechanischen Beanspruchung- nicht angezeigt ist, kraftschlüssig so gekuppelt werden, daß er der raschen Bewegung des Auslöseankers unverzögert folgt. Zu diesem Zweck wird z. B. als beweglicher Kontakthebel eine sehr kräftige Kontaktfeder verwendet, die gegen ihren Druck durch einen mit dem Auslöseanker verbundenen Mitnehmer bei eingeschaltetem Schnellschalter in der Einschaltstellung gehalten wird und bei der Auslösebewegung dem Anker ohne Spiel folgt.
• Zur Beschleunigung des Einsetzens der Sperrung ist es ferner in Fortbildung der Erfindung zweckmäßig, bei Ausbildung des Hilfskontaktes als Öffnungskontakt nicht nur die Zeit bis zum Öffnen dieses Kontaktes, sondern auch seine Lichtbogenzeit so klein zu halten wie möglich, da auch dies bei den hier in Frage kommenden kurzen Zeiten in der Größenordnung von tausendstel Sekunden, besonders bei höheren Spannungen, eine Rolle spielt. Zu diesem Zweck wird der Hilfskontakt mit an sich bekannten Einrichtungen zur Verkürzung der Lichtbogenzeit versehen, z. B. magnetischen Glasvorrichtungen, Parallelkondensatoren mit oder ohne Widerstände o. dgl. Um den Anbau einer besonderen Glasvorrichtung zu vermeiden, kann bei der Erfindung das Streufeld von am Schnellschalter vorhandenen oder zu ihm gehörigen Magneten als Blasfeld ausgenutzt werden. Solche Magnete können z. B. ein von Spannung erregter Haltemagnet oder der Hauptstromauslösemagnet, Hauptblasmagnet oder andere im Hauptstromkreis liegende eisenenthaltende Wicklungen sein. Die Benutzung vom Hauptstrom erregter Magnete für diesen Zweck ist besonders vorteilhaft, weil der hohe Strom im Augenblick des Ansprechens ein besonders starkes Streufeld hervorruft und daher den Lichtbogen des in der Nähe des Magneten angebauten Hilfskontaktes besonders stark beeinflußt. Bei Schaltern, die auf Rückstrom und Vorwärtsüberstrom ansprechen, muß beachtet werden, daß die Glasrichtung sich bei der Umkehr des Hauptstroms ebenfalls umkehrt. Man ordnet in diesem Falle den Hilfskontakt zweckmäßig so an, daß der Lichtbogen, z. B. bei einem Hilfskontakt mit um einen unteren Drehpunkt beweglichem Kontakthebel, seitlich nach rechts und links je nach der Hauptstromrichtung zwischen den Hilfskontakten herausgeblasen wird, nicht jedoch nach oben und unten, weil er im letzteren Falle nicht aus dem Bereich des Kontakthebels herauskommen würde.
• Die auf Rückstrom ansprechenden Schnellschalter, an denen die Einrichtung gemäß der Erfindung angebaut ist, können an sich von beliebiger Bauart sein. Die Erfindung eignet sich ebensogut für polarisierte Schnellschalter, die überhaupt nur bei Rückstrom ansprechen, wie auch für richtungsselektive Schnellschalter, die bei Rückstrom schneller, bei Vorwärtsstrom dagegen langsamer auslösen. Ebenso kann die Einrichtung an Schnellschaltern mit mechanischer Sperrung wie auch an solchen mit magnetisch oder durch Federkraft bewirkter Einschaltstellung angebaut werden. Bei Schaltern, die auch bei Überstrom in der Normalstromrichtung ansprechen, bietet die Anordnung nach der Erfindung den weiteren Vorteil, daß auch bei Kurzschlüssen in der normalen Stromrichtung die Gittersperrung mit der Beringst möglichen Verzögerung erfolgt, während polarisierte Relais hierbei überhaupt nicht ansprechen.
• Um die Zeitspanne vom Einsetzen des Rückstromes bis zur Einleitung der Gittersperrung möglichst kurz zu machen, wird die Bewegung dieses Hilfskontaktes in an sich bekannter Weise vom Auslöseanker des Schalters abhängig gemacht, weil der Auslöseanker beim Auslösen sich als erster Schalterteil in Bewegung setzt, der den beweglichen Schaltkontakt erst nach Zurücklegung eines Vorlaufweges öffnet, so daß durch die Betätigung des Hilfskontaktes während dieses Vorlaufweges eine Voreilung vor der Öffnung der Schnellschalterkontakte erzielt wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt schematisch die Abbildung. Das Gitter z des Gleichrichters i ist an die Batterie 3, die die negative Vorspannung liefert, über Widerstände angeschlossen. Der Gittertransformator 4. liefert die Steuerspannung für das Gitter. Der bewegliche Kontakthebel 8 des auf der Gleichstromseite liegenden Schnellschalters ist mit dem Auslöseanker i o verbunden und wird durch den Haltemagneten i i mit der Haltespule 12 gegen den Zug der Feder 9 in der Einschaltstellung gehalten. Die Verbindung zwischen dem Auslöseanker i o und dem beweglichen Hauptkontakt 8 ist hier der Einfachheit halber durch einen starren Stab angedeutet. An das induktive Glied 14 ist die Hauptstromspule 13 des Schnellschalters angeschlossen: Mit dem Aüslöseanker i o ist eine Schiene 7 fest verbunden, gegen deren Einstellschraube sich die Kontaktfeder 6 des Hilfskontaktes 5 mit starker Vorspannung anlegt. In der gezeichneten "Einschaltstellung des Schnellschalters wird der Hilfskontakt 5 gegen den Druck der Feder 6 geschlossen gehalten. Sobald die Auslösebedingungen gegeben sind, folgt der Auslöseanker io dem Zuge der Feder 9, und die Kontaktfeder 6 öffnet den Hilfskontakt 5 mit der geringstmöglichen Verzögerung, so daß der Steuerstrom für das Gitter 2 unterbrochen wird und Gittersperrung eintritt, noch bevor sich die Hauptkontakte öffnen.
• Wie Versuche gezeigt haben, läßt sich durch die Steuerung des Hilfskontaktes 5 durch den Auslöseanker io, zumal in Verbindung mit lichtbogenlöschenden Mitteln für den Hilfskontakt 5, erreichen, daß die Gittersperrung ganz beträchtlich früher einsetzt als die Öffnung des Hauptkontaktes $, die bekanntlich bei Schnellschaltern an sich schon sehr rasch, z. B. nur einige tausendstel Sekunden nach Einsetzen des Rückstroms, erfolgt.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schnellschalter für gittergesteuerte Gleichrichter, der bei Rückstrom im Gleichstromkreis anspricht und die Gittersperrung bewirkende Hilfskontakte hat, die in bei Schnellschalter-Hilfskontakten an sich bekannter Weise vom - Auslöseanker gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Betätigung der Hilfskontakte beim Auslösen erforderliche Weg des Auslöseankers so kurz gehalten ist, daß die Hilfskontakte noch vor Öffnung der Hauptkontakte betätigt werden.
2. 2. Schnellschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt starr mit dem Auslöseanker gekuppelt ist.
3. 3. Schnellschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt kraftschlüssig mit dem Aüslöseanker so gekuppelt ist, daß er der Bewegung des Ankers ohne Verzögerung folgt.
4. 4. Schnellschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt mit Einrichtungen zur Verkürzung der Lichtbogerizeit versehen ist.
5. 5. Schnellschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt im magnetischen Streufeld einer der zum Schnellschalter gehörigen Magnetspulen angeordnet ist.
6. 6. Schnellschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt so angeordnet ist, daß sein vom Streufeld einer Hauptstromspule des Schnellschalters beeinflußter Lichtbogen seitlich zwischen den Kontakten herausgeblasen wird.
7. 7. Schnellschalter nach Anspruch i bis 6, gekennzeichnet durch einen solchen Aufbau, daß er auch bei Kurzschlüssen in der normalen Stromrichtung des Gleichrichters anspricht.