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.Anordnung zum Fernschalten der alfsbetriebe von Stromrichtgefäßen
Bei Stromrichteranlagen für hohe Spannungen, wie sie beispielsweise für die- Kraftübertragung
mit hochgespanntem Gleichstrom in Frage kommen, befinden sich vielfach die einzelnen
Entladungsgefäße auf einem Potential von mehreren io ooo oder gar ioo ooo V gegen
Erde. Hierbei bereitet es große Schwierigkeiten, die Hilfsbetriebe der einzelnen
Entladungsgefäße, beispielsweise die Erregung, Pumpe, Heizvorrichtung usw., von
einer auf Erdpotential befindlichen zentralen Befehlsstelle ein- und auszuschalten.
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Die Erfindung gibt eine einfache und betriebssichere Lösung dieser
Aufgabe. Sie betrifft eine Anordnung zum Fernschalten der Hilfsbetriebe von Stromrichtgefäßen,
die gegenüber der Bedienungsstelle eine erhebliche Spannung haben. Nach der Erfindung
werden die einzelnen Schaltbefehle durch Spannungsstöße über den ohnehin zur Stromversorgung
der Hilfsbetriebe vorhandenen Isoliertransformator auf die Schaltstelle übertragen.
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Die Fig. i, a und 3 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Der
Isoliertransformator i (Fig. i) mit den primären Phasenwicklungen z, 3 und q. und
den entsprechenden Sekundärwicklungen 5, 6 und 7 speist die Hilfsbetriebe eines
Stromrichtgefäßes oder einer Gefäßgruppe. Dieser Transformator ist
also
zum normalen Betrieb der Stromrichteranlage ohnehin erforderlich. Einer oder
(je
nach der Anzahl der zu übertragenden Schaltbefehle) mehreren der Primärwicklungen
wird nun nach der Erfindung eine Drosselspule vorgeschaltet, und zweckmäßig wird
die Reihenschaltung von Phasenwicklung .1 und Drossel 8 durch einen Kondensator
g überbrückt. Ein aus der Gleiclispannungsquelle io über den Ladewiderstand i i
aufgeladener Kondensator 12 wird sodann über den Schalter 13 und den Widerstand
14 auf die Drosselspule 8 entladen. Der Widerstand lq. bewirkt. daß der Impuls fast
ausschließlich einseitig zur \:ullinie und im wesentlichen aperiodisch verläuft.
Über den Kondensator g, der nicht unbedingt erforderlich ist, die Wirkung aber ,wesentlich
erhöht, wird dieser Impuls unabhängig von dem Augenblickswert der an der Wicklung
4 liegenden Wechselspannung an diese Wicklung q. gelegt und transformatorisch auf
die 7ugellörigw Sekundärwicklung ; übertragen.
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Parallel zur Sekundärwicklung 7 liegt eine Reihenschaltung aus einem
Kondensator 15 und einem vorzugsweise Olimschen Widerstand 16. Wegen des im -Verhältnis
zur Betriebsspannung des Transformators (5o Hz) steilen Anstieges des Impulses,
tritt dieser im wesentlichen am Olimschen Widerstand 16 auf und kann an den Anschlüssen
17 und 18 abgenommen werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung soll mit Hilfe des beschriebenen
Impulses ein Schütz A eingeschaltet und später durch einen zweiten, genau gleichartigen
Impuls auch wieder ausgeschaltet werden. Zu diesem Zweck wird der am Widerstand
16 abgegriffene Impuls in positivem Sinne auf das Gitter einer dampf- oder gasgefüllten
Hilf sentladungsstrecke ig (Fig. 2) gegeben, wobei die Anschlüsse 17 und 18 in Fig.
i mit den Anschlüssen 2o und 21 in Fig. 2 verbunden sind. Der Impuls gelangt über
den geschlossenen a,-Kontakt, der ein Hilfskontakt des zu betätigenden Schützes
A ist, und über den Gitterwiderstand 22 an das Gitter der Röhre ig. Diese Röhre
war vorher durch eine negative Vorspannung aus der Spannungsquelle 23, die
über die Widerstände .2a und 24 an ihrem Gitter lag, gesperrt. Der Kondensator 25
dient in bekannter Weise dazu. hochfrequente Störschwingungen abzuleiten. Durch
Freigabe der Röhre ig zieht das Schütz A an. Den Betriebsstrom für diesen Kris liefert
eine Gleichspannungsquelle 26. Das Relais. <4 öffnet in bekannter Weise
einen Hilfskontakt a1, der im Ruhezustand einen Teil seiner Wicklung überbrückt.
um d°n Strom nach dem Anziehen herabzusetzen. Gleichzeitig wird durch Offnen des
a"-Kontaktes das Gitter der Röhre ic) von dem Anschlußpunkt 2o abgetrennt und dieser
Anschluß dafür durch Schließen des a3 Kontaktes mit dem im übrigen gleichartig geschaheten
Gitter%r@is der zweiten Hilfsröhre 27 verbunden. Ein z:@-eiter genau gleichartiger
Impuls, der durch ab@rn.zliges Schließen des Schalters 13 in Fig. 1 erzeugt wird,
bewirkt nunmehr ein Ansprechen der Röhre =;. Ihr Anodenkreis, der an die gleiche
Spannungsduelle 26 angeschlossen ist. eiitliält das Relais B. Durch einen mit der
Relais«-icklung B in Reihe geschalteten Kondensator 28
wird bewirkt, daß das
Relais B inir ganz kurz anzieht und sofort wieder abfällt. Hierdurch wird mit Hilfe
des bi-Kontaktes der Anodenstrom der Röhre ig kurzzeitig unterbrochen, diese Röhre
erlischt, und das Schütz A fällt ab. Dem Kondensator 28 ist ein hochohiniger
Widerstand 2g parallel geschaltet, uni diesen Kondensator wieder zu entladen; der
Widerstand muß so groß sein, daß der über ihn fließende Strom die Entladung in der
Röhre z7 nicht aufrechterhalten kann. Zur Relaiswicklung B kann ebenfalls ein Ohmscher
Widerstand 30 parallel geschaltet würden. der 1)ewirkt, da?') der Anodenstrom
der Röhre 27
trotz hoher Induktivität der Relaiswicldutig ; während
der sehr kurzen Impulsdauer mit Sicherheit einen zur Aufrechterhaltung der Entladung
ausreichenden Wert erreicht.
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Mit der beschriebenen Anordnung gelingt es demnach, durch zwei aufeinanderfolgende
gleichartige Impulse das Schütz A erst ein-und dann wieder auszuschalten. -Nach
dem Ausschalten hat die Anordnung wieder ihre Ausgangsstellung erreiclit. so daß
ein dritter Imp tils nun wieder das Einschalten des Schützes <-I bewirkt usw.
Die nicht dargestellten Hauptkontakte des Schützes @4 dienen dann dazu, den gewünschten
Stromkreis zu betätigen. Selbstverständlich kann auch an Stelle der Betätigungsspule
des Schützes A selbst ein Relais im Anodenkreis der Röhre ig liegen, das seinerseits
die Schutzspule ein-und ausschaltet.
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In manchen Fällen ist es erwünscht, zur Betätigung irgendwelcher Hilfsbetriebe
des Stromrichtgefäßes einen Stromkreis nur kurzzeitig zu schließen oder zu öffnen.
Durch ein derartiges kurzzeitiges Schalten kann beispielsweise ein Zeitrelais ausgelöst
werden oder der Anodenkreis einer dampf- oder gasgefüllten Hilfsentladungsstrecke,
die z. B. zur Anzeige von Rückzündungen oder ähnlichen Störungen dient, kurzzeitig
unterbrochen «-erden, um diese Hilfsröhre wieder aus7uschalten. Auch diese Aufgabe
kann in einfacher Weise durch Anordnungen nach der Erfindung gelöst werden. Die
Fig. 3 zeigt hierfürein Ausführungsbeispiel. Das Relais C,
das in
ähnlicher Weise wie das Relais B der Fig. 2 nur jeweils kurzzeitig anspricht, kann
durch einen nicht dargestellten Arbeitskontakt einen Stromkreis kurzzeitig schließen
und/oIer durch einen Ruhekontakt einen Stromkreis kurzzeitig öffnen. Die Schaltung
der Betätigungsspule C gleicht im wesentlichen der zweiten Hälfte der Fig. 2, entsprechende
Schaltungselemente sind daher mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Zur Übertragung mehrerer verschiedenartiger Schaltbefehle kann man
an die gleiche Vordrossel8 den vorgeladenen Kondensator einmal mit positiven und
einmal mit negativen Vorzeichen anlegen. Man erhält so, am Widerstand 16 einen positiven
und einen negativen Impuls. An die Klemmen 17 und 18 können demgemäß zwei Anordnungen
nach Fig. 2 oder 3 in entgegengesetztem Sinn angeschaltet werden, so daß die eine
Anordnung auf die Impulse einer Richtung anspricht, während die andere Anordnung
durch Impulse entgegengesetzten Vorzeichens betätigt wird. Wie schon erwähnt, können
außerdem die verschiedenen Phasen 2, 3 und q. des Isoliertransformators ebenfalls
zur Übertragung mehrerer Impulse herangezogen werden; eine gegenseitige `Beeinflussung
dieser Impulse kann mit Sicherheit vermieden werden, wenn man an Stelle eines Mehrphasentransformators
eine entsprechende Anzahl einphasiger Transformatoren verwendet, wie dies aus baulichen
Gründen ohnehin vielfach geschieht. Zur Auslösung dieser Impulse genügt es natürlich,
einen einzigen Kondensator i2 mit entsprechender Ladeeinrichtung io und i i sowie
zugehörigem Entladewiderstand 14 vorzusehen. Der Schalter 13 muß in diesem Fall
zweipolig ausgebildet und entsprechend mehrfach vorgesehen sein. Durch Ausnutzung
der Impulsrichtung und der drei Phasen gelingt demnach die Übertragung von sechs
verschiedenen Schaltbefehlen, von denen jeder durch eine Folgeschaltung, wie sie
zweistufig beispielsweise in Fig. 2 gezeigt ist, noch wieder mehrfach ausgenutzt
werden kann.
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Verzichtet man auf die Ausnutzung der Impulsrichtung, so kann man
den Widerstand 1¢ auch kleiner wählen oder ganz fortlassen und den Widerstand 16
durch eine Induktivität ersetzen, die mit dem Kondensator 15 auf die gleiche Eigenfrequenz
abgestimmt ist, wie der Anstoßkreis 8, 12. Man erhält so an Stelle eines Impulses
eine je nach dem Ohmschen Widerstand der Kreise mehr oder weniger stark gedämpfte
Schwingung, die die Auslösung der Hilfsentladungsstrecken bewirkt. Falls eine Folgeschaltung
verwendet wird, muß diese Schwingung jedoch so stark gedämpft sein; daß nicht nach
Ansprechen des ersten Kreises auch der zweite sofort ausgelöst wird., Durch Verwendung
von Kreisen, die auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind, können über den gleichen
Weg mehrere verschiedene Schaltbefehle übertragen werden.