Anordnung zum Unterbrechen eines Gleichstromkreises mittels gesteuerter
` Dampf- oder Gasentladungsstrecken Es ist bekannt, zum Unterbrechen eines Gleichstromkreises
gesteuerte Dampf- oder Gasentladungss.trecken zu verwenden. Benutzt man Entladungsstrecken,
bei denen die Steuerung (elektrischer oder magnetischer Art) den brennenden Lichtbogen
unterbrechen kann, so kann man mit der Steuerung unmittelbar die Unterbrechung bewirken.
Da jedoch diese Entladungsstrecken im allgemeinen schwierig herzustellen sind und
vielfach einen zu hohen: Spannungsabfall aufweisen, werden. meistenteils zum Unterbrechen
die üblichen Entladungsstrecken benutzt, bei denen die Steuerung (Gitter, Zündstift)
nur das Einsetzen der Entladung steuert. Der Unterbrechungsvorgang geht dann in
der Weise vor sich, daß die im Zuge der Leitung liegende und Strom führende Entladungsstrecke
durch den Zündvorgang einer zweiten Entladungsstrecke, die mit einem geladenen-
Kondensator in Reihe geschaltet im Nebenschluß zur ersten Entladungsstrecke liegt,
und die darauffolgende Entladung des Kondensators gelöscht wird. Derartige Einrichtungen
sind bekannt und gestatten insbesondere eine sichere Unterbrechung großer Ströme,
die mit mechanisch wirkenden Schaltern vielfach nur mit Schwierigkeiten - beherrscht
werden können.Arrangement for interrupting a direct current circuit by means of controlled
`Vapor or gas discharge paths are known to interrupt a direct current circuit
to use controlled steam or gas discharge lines. If one uses discharge paths,
where the control (electrical or magnetic type) controls the burning arc
can interrupt, the interruption can be effected directly with the control.
However, since these discharge paths are generally difficult to manufacture and
often a voltage drop that is too high. mostly for interruption
the usual discharge paths are used, in which the control (grid, ignition pin)
only controls the onset of discharge. The interruption process then goes into
the way in front of you that the discharge path lying in the course of the line and carrying current
by the ignition process of a second discharge path, which is connected to a charged
Capacitor connected in series is shunted to the first discharge path,
and the subsequent discharge of the capacitor is extinguished. Such facilities
are known and allow in particular a safe interruption of large currents,
those with mechanically acting switches often only with difficulty - mastered
can be.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Unterbrechen eines
Gleichstromkreises mittels gesteuerter Dampf- oder Gasentladungsstrecken in Abhängigkeit
einer taktgebenden Wechselspannung. Erfindungsgemäß wird der Unterbrechungsvorgang
mittels -einer Wechselspannung spitzer Wellenform eingeleitet, die dem Steuerkreis
(Gitter-oder Zündstiftkreis) einer Dampf- oder Gasentladungsstrecke (Hilfsentladungsstrecke),
bei der die Steuerung nur das Einsetzen. der. Entladung steuert, über einen mechanisch
wirkenden Schalter zugeführt wird, und es wirkt der Anodenkreis dieser Entladungsstrecke
auf die im Zuge der Leitung liegende und Strom führende Entladungsstrecke
(Hauptentladungsstrecke)
im Sinne einer Abschaltung ein.The invention relates to an arrangement for interrupting a direct current circuit by means of controlled vapor or gas discharge paths as a function of a clocking alternating voltage. According to the invention the interrupting process is by means of - initiated acute wave form of an AC voltage supplied to the control circuit (grating or Zündstiftkreis) a steam or gas discharge gap (auxiliary discharge path), wherein the controller only insertion. the. Discharge controls, is supplied via a mechanically operating switch, and the anode circuit of this discharge path acts on the current-carrying discharge path (main discharge path) located in the course of the line (main discharge path) in the sense of a shutdown.
Bevor der Erfindungsgedanke erläutert wird, sei noch bemerkt, daß
es bereits bei gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsstrecken bekannt ist,
eine Steuerwechs@lspannung spitzer Wellenform vorzusehen. Da-, mit kann man Stromkreise
phasenrichtig ein-. schalten. Die bekannten Anordnungen sitlcl aber nicht ohne weiteres
für Ausschaltwör.;E gänge geeignet, insbesondere kann man aitcN; keine Gleichstromkreise
unterbrechen.Before the idea of the invention is explained, it should be noted that
it is already known for grid-controlled vapor or gas discharge lines,
to provide an alternating control voltage with a sharp waveform. You can use it to create circuits
in phase. switch. However, the known arrangements are not straightforward
suitable for switch-off words; inputs, in particular aitcN; no DC circuits
interrupt.
In F ig. i der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, bei dem die Dampf- oder Gasentladungsstrecke i, bei der das Gitter
unmittelbar die Unterbrechung bewirkt, im Zuge der einen Leitung des Gleichstromkrises
liegt. Im Normalbetrieb, wenn die Entladungsstrecke i Strom führt, liegt keine Spannung
(oder gegebenenfalls eine kleine positive Spannung) am Gitter. Wenn abgeschaltet
werden soll, wird dem im Gitterkreis liegenden Widerstand :2 eine negative Spannung
zugeführt. Diese Spannung liefern die beiden in Gleichrichterschaltung angeordneten
Dampf- oder Gasentladungsstrecken 3' und 3", bei denen das Gitter nur das Einsetzen
der Entladung steuert. Diese beiden Entladungsstrecken sind im Normalbetrieb durch
die beiden Gitterkreisen gemeinsame negative Vorspannung .I gesperrt. Ferner wird
dein Gittertransformator 5 eine Wechselspannung spitzer Wellenforir, gleicher Frequenz
wie die dem Haupttransformator 6 zugeführte Spannung zugeführt, die im Normalbetrieb
wegen der geöffneten Schalter 7' und 7" von den Gittern ferngehalten wird. Sobald
nun die zweckmäßigerweise starr miteinander verbundenen Schalter 7' und 7" geschlossen
werden, gelangt die Wechselspannung spitzer Wellenform durch Aufdrücken auf die
Widerstände 8' und 8" auf die Gitter und bestimmt somit das Leitendwerden der beiden
Entladungsstrecken nur in bestimmten Phasenlagen. Dies geht aus Fig. 2 der Zeichnung
hervor. zs," ist die taktgebende Wechselspannung, die auch den Haupttransformator
6 speist. Im Zeitpunkt to werden die Schalter 7' und 7" geschlossen und damit
die bisher den Gittern ferngehaltene Wechselspannung spitzer Wellenform zc9' bzw.
zi," den Gittern aufgedrückt. Die Entladungsstrecken werden jedoch erst bei der
nächsten Spitze der Steuerspannung, d. h. beim nächsten Nulldurchgang der speisenden
Wechselspannung zs", leitend. Im gleichen Augenblick tritt am Widerstand 2 eine
negative Spannung auf, die den Stromfluß sperrt. Falls es erwünscht ist, daß die
am Widerstand 2 auftretende negative Spannung nicht beliebig kleine Werte annimmt,
wird man drei (oder sogar noch mehr) Entladungsstrecken in Gleichrichterschaltung
mit entsprechender Phasenzahl anordnen. Ebenso besteht die Möglichkeit, die beiden
Schalter 7' und 7" zu einem Schalter zusammenzufassen, der im Normalbetrieb die
Sekundärwicklung des Gittertransformators 5 und erst beim Öffnen die Wechselspitzer
Wellenform auf die Gitter `dangen läßt.In Fig. i the drawing shows an embodiment of the invention in which the vapor or gas discharge path i, in which the grid directly causes the interruption, lies in the course of one line of the direct current crisis. In normal operation, when the discharge path i carries current, there is no voltage (or possibly a small positive voltage) on the grid. If you want to switch off, a negative voltage is applied to the resistor: 2 in the grid circuit. This voltage is supplied by the two vapor or gas discharge paths 3 'and 3 ", arranged in a rectifier circuit, in which the grid only controls the onset of the discharge. In normal operation, these two discharge paths are blocked by the negative bias voltage 5, an alternating voltage with a sharp wave shape, the same frequency as the voltage supplied to the main transformer 6, which is kept away from the grids in normal operation because of the open switches 7 'and 7 ". As soon as the switches 7 'and 7 ", which are expediently rigidly connected to one another, are closed, the ac voltage with a sharp waveform is applied to the grid by pressing on the resistors 8' and 8" and thus determines the conduction of the two discharge paths only in certain phase positions. This can be seen from Fig. 2 of the drawing. zs, "is the clock-generating alternating voltage, which also feeds the main transformer 6. At time to , switches 7 'and 7" are closed and the alternating voltage of acute waveform zc9' or zi, "which was previously kept away from the grids, is pressed onto the grids become conductive only at the next peak of the control voltage, ie at the next zero crossing of the feeding alternating voltage zs ". At the same moment, a negative voltage occurs across resistor 2, which blocks the flow of current. If it is desired that the negative voltage occurring across the resistor 2 does not assume arbitrarily small values, three (or even more) discharge paths will be arranged in a rectifier circuit with a corresponding number of phases. There is also the possibility of combining the two switches 7 'and 7 "into one switch which, in normal operation, allows the secondary winding of the grid transformer 5 and only when opening the alternating-pointed waveform to the grid` dang.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Errind@ung ist in Fig.3 der Zeichnung
dargestellt. Es bezieht sich auf eine Gleichstromdreileiteranlage mit geerdetem
Nulleiter, bei der die beiden in die Spannung führenden Leiter eingeschalteten Entladungsstrecken
i' und i" genau gleichzeitig gelöscht werden sollen. Hierzu dienen je ein Kondensator
und 9", die mittels durch Zündstift gesteuerter Entladungsstrecken io' und io" über
die Entladungsstrecken i' und i" entladen werden. Hierbei kann die Wechselspannung
spitzer Wellenform unmittelbar über je einen Schalter den beiden Zündstiftkreisen
zuge-
führt werden. Um jedoch mit Sicherheit zu erreichen, däß die Entladungsstrecken
i' und i" gleichzeitig gelöscht «-erden, empfiehlt es sich, die Entladungsstrecken
io' und io" in Abhängigkeit eines einzigen Steuerschalters zu steuern. Eine Ausführung
hierfür ist in Fig..I der Zeichnung dargestellt, die besonders für Hochspannungsanlagen
in Betracht kommt. Die im Zündstiftkreis- der Entladungsstrecken io' und iö' liegenden
Widerstände 8' und 8" (vgl. auch Fig. 3 der Zeichnung) werden von je einem Isolierwandler
i i' bzw. i i" gesVeist. Dieser Isolierwandler, dessen Primärwicklung zweckmäßigerweise
parallel zu einem Widerstand liegt, wird von einer gittergesteuerten Dampf- oder
Gasentladungsstrecke i2'bzw. 12", bei der das Gitter nur das Einsetzen der Entladung
steuert, gespeist, wobei eine Wechselspannung 13' bzw. 13" den Anodenkreis mit Energie
beliefert. Der Gitterkreis der Entladungsstrecke 12' bzw. 12" enthält einen Widerstand
14' bzw. id" und eine negative Vorspannung 15' bzw. 15", die im Normalbetrieb die
Entladungsstrecke 12' bzw. 12" gesperrt hält. Sollen die Entladungsstrecken i' und
i" (vgl. auch Fig. 3 der Zeichnung) gelöscht «-erden, so wird der Schalter 16 geschlossen
und damit die durch den Transformator i gelieferte Wechselspannung spitzer Wellenform
den Gittern der Entladungsstrecken 12' und 12" zugeführt. Beide Entladungsstrecken
werden gleichzeitig leitend. Das hat zur Folge, daß auch die Entladungsstrecken
io' und io" gleichzeitig gelöscht werden. Man kann auch die Anordnung .derart abändern,
daß eine einzige Entladungsstrecke 12 die beiden Isolierwandler
i
i' und i i" speist. Wird die Gleichstromdreileiteranlage mit kleinen Spannungen
betrieben, so kann die einzige Entladungsstrecke 1a einen- einzigen Ausgangstransformator
ii mit zwei Sekundärwicklungen speisen.Another embodiment of the Errind @ ung is shown in Figure 3 of the drawing. It relates to a direct current three-wire system with a grounded neutral conductor, in which the two discharge paths i 'and i "connected to the voltage are to be extinguished exactly at the same time. A capacitor and 9" each are used for this purpose, which are controlled by discharge paths io' and io "can be discharged via the discharge paths i 'and i". Here, the alternating voltage with a sharp waveform can be fed directly to the two ignition pin circuits via a switch each. However, in order to achieve with certainty that the discharge paths i 'and i "earthed" simultaneously, it is advisable to control the discharge paths io' and io "as a function of a single control switch. An embodiment for this is shown in Fig..I of the drawing, which is particularly suitable for high-voltage systems. The resistors 8 'and 8 "(cf. also FIG. 3 of the drawing) located in the ignition pin circuit of the discharge paths io' and iö 'are each fed by an isolating transformer ii' or ii". This isolating converter, the primary winding of which is expediently parallel to a resistor, is driven by a grid-controlled vapor or gas discharge path i2 'or. 12 ", in which the grid only controls the onset of the discharge, an alternating voltage 13 'or 13" supplies the anode circuit with energy. The grid circle of the discharge path 12 'or 12 "contains a resistor 14' or id" and a negative bias voltage 15 'or 15 ", which keeps the discharge path 12' or 12" blocked during normal operation. If the discharge paths i 'and i "(cf. also FIG. 3 of the drawing) are to be erased, the switch 16 is closed and the ac voltage with a sharp waveform supplied by the transformer i is fed to the grids of the discharge paths 12' and 12" . Both discharge paths become conductive at the same time. The consequence of this is that the discharge paths io 'and io "are also deleted at the same time. The arrangement can also be modified in such a way that a single discharge path 12 feeds the two isolating converters i i' and ii". If the direct current three-wire system is operated with low voltages, the single discharge path 1a can feed a single output transformer ii with two secondary windings.
Die Erfindung hat in erster Linie überall dort Bedeutung, wo mehrere
Schalter genau gleichzeitig abschalten sollen, also auch in dem Fall, daß mehrere
Gleichstromgeneratoren 18', 18", i.8"' gemeinsam auf ein Netz i9 arbeiten (vgl.
Fig. 5 .der Zeichnung). Dann ist für jeden Gleichstromgenerator eine Anordnung zum
Unterbrechen 2o' bzw: zo" bzw. 20"' vorzusehen, die ähnlich wie bei Fig. 4 gemeinsam
durch einen Steuerschalter betätigt werden.The invention is primarily important wherever there are several
Switches should turn off exactly at the same time, even in the event that several
DC generators 18 ', 18 ", i.8"' work together on a network i9 (cf.
Fig. 5 of the drawing). Then there is an arrangement for each DC generator
Interrupt 2o 'or: zo "or 20"' to be provided, which are similar to FIG. 4 together
can be operated by a control switch.