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Anordnung zur Anzeige bzw. zum Ausgleich ungleichmäßiger Belastung
von über magnetisch wirkende Stromteiler parallel arbeitenden Stromrichtern Bei
Stromrichteranlagen ist es vielfach zur Erfüllung der Anforderungen des Verbraucherkreises
erforderlich, mehrere Stromrichter parallel arbeiten zu lassen oder in einem Stromrichter
jeweils mehrere Entladungsstrecken parallel zu betreiben. Es ist bekannt, ein solches
Parallelarbeiten mit Hilfe von Stromteilern, insbesondere von magnetisch wirkenden
Stromteilern, zu erreichen. Bei derartigen Einrichtungen können aber trotzdem Unregelmäßigkeiten
dadurch auftreten, daß z. B. durch Steuerfehler eine Entladungsstrecke nicht in
dem vorgeschriebenen Zeitpunkt den Strom übernimmt oder daß, eine Entladungsstrecke
zu falschen Zeiten den Strom führt. Bei solchen Störungen tritt dann vielfach eine
Überlastung anderer Schaltungselemente der Stromrichteranlage auf, die bei einem
Andauern des Fehlers zu ihrer Zerstörung führt.
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Die Erfindung betrifft nun eine Anordnung zur Anzeige bzw. zum Ausgleich
ungleichmäßiger Belastung von über magnetisch wirkendeStromteiler parallel arbeitenden
Stromrichtern
bzw. Entladungsstrecken und ist dadurch gekennzeichnet,
daß an den Stromteilern Relaiskontakte vorgesehen sind, di.zdurch die in den Stromteilern
bei ungleichmäßiger Arbeitsweise einer der Entladungsstrecken hervorgerufene Gleichstrommagnetisierung
betätigt werden, wodurch entweder eine Fehleranzeige ei- folgt oder ein Verzögerungskreis
ausgelöst wird. der nach Ablauf einer von ihm bestimmten Zeit Schutzinaßnahmen einleitet,
wenn während der Verzögerungszeit der Fehler nicht behoben ist. Mit anderen `'orten.
der @agnetisierungszustand der Stromteiler wird ausgenutzt, um Hilfskontakte zu
betätigen, die nun entweder eine Anzeigevorrichtung einschalten oder andere Mittel
zur Beseitigung des F°li:ers auslösen.
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Die Fig. i zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Ein Stromrichter
dient zur Leistungsübertragung zwischen einem Drehstromnetz 2 und einem Gleichstromnetz
i. Der Stromrichtertransformator, dessen Primärwicklung 3 an dem Drehstromnetz 2
liegt. besitzt zwei Gruppen von Sekundärwicklungen .4 und 3. Die Sternpunkte dieser
Sekundärwicklung sind über den Saugtransformator 6 mit dem Gleichstromnetz verbunden,
so daß in bekannter Weise ein Zweimal-Dreiphasenstromrichter entsteht. Die Entladungsstrecken
; bis i3. sind beispielsweise mit Ouecksilberkatlioden 2o und Tauchzündern 2i ausgerüstet,
es können aber auch beliebige andere dampf- oder gasgefüllte Entladungsstrecken
verwendet werden. Die Steuerkreise, die in bekannter Weise dazu dienen, die Entladungsstrecken
in vorgeschriebener Reih;.nfolge zu zünden bzw. freizugeben, sind nicht gezeichnet.
Sie wirken derart. daß jeweils zwei parallel arbeitende Entladungsstrecken zu gleicher
Zeit gezündet -werden. In den Anodenkreisen der einzelnen Phasen können zusätzliche
Schalter 22 vorgesehen sein. Stromteilerdrosseln 23 bis 28 bewirken in bekannter
Weise, daß jeweils zwei Entladungsstrecken parallel arbeiten. Diese Stromteilerdrosseln
besitzen einen Eisenkern und eine mittelangezapfte Wicklung a9, an deren Endpunkten
30 und 3,1 die Anoden der parallel arbeitenden Entladungsstrecken liegen, während
die Mittelanzapfung 32 mit der zugehörigen Phasenwicklung .4 bzw. 3 des Stromrichtertransformators
verbunden ist.
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Gemäß der Erfindung sind jetzt an die Kerne dieser Stromteiler Relais
33 angebaut, die von dem Magnetisierungszustand d.#-s Eisenkerns dieser Drosseln
abhängig sind; sie sprechen an abhängig von der #Iagnetisierung, die dieser Eisenkern
beim Ausfall einer der angeschlossenen Entladungss,treclcen erfährt, oder von der
Magnetisierung, die durch eine Stromführung einer der Entladungsstrecken außerhalb
der vorgesehenen Zeiten entsteht. Die Kontakte dies-er Relais liegen in einem Anzeigekreis
3d. der eine sichtbare Anzeige eines Fehlers ermöglicht. Dieser Anzeigekreis 31
enthält einen Kreis 3;. an den die verschiedenen hoinakte der Relais 33 angeschlossen
sind. und enthält ferner eine geeignete Anzeigevorrichtung. beispielsweise eine
Gliinm:ainpe 3 . die bei Überschreiten einer bestimmten Spannung anspricht. Diese
Glimmlampe -,f# kann lkispiels"veise zwischen eine Anzapfung und ein Ende des Spannungsteilers
3; geschaltet sein. Die Speisung erfolgt aus einem Irreis 38. 1):ispicIs«-eise
der Sektnidärwick:uri(,1, 42 des Transformators 39. Durch Schließen der Kontakte
des Relais 33 entsteht an der Glimnilampe eine zu ihrem Ansprechen ausreichende
Spannung.
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Iin Anzeigekreis 3.4 liegt getnäl) dein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ferner die Eetätigungsspula.@q e:iies Hilfsreiais -43. Die Kontakte d3 dieses Relais
sind normalerweise geschlossen, da die Eetätigungsspu:e dauernd unter Spannung steht.
M'enii ie<loc1i die Kontakte eines der Relais 3 3 geschlossen werden, wird die
Betätigungsspule q4 kurzgeschlossen, und damit werden die Kontakte .I; geöffnet.
Ein weiterer Hilfskris 46 dient dazu, eine Überwachungseinrichtung zu betätigen,
sofern ein Fehler in d.:n @rronirichterkreisen eine gewisse Zeit beste@ienbleibt.
Ein zweites Relais d; öfti=et diesen Hilfskreis .16 durch Üftnen der Kontakte :;,2.
wenn der Fehler mehr als eine l;estinimt°_. gegebenenfalls einstellbare Zeit andauert.
Das Relais a.; besitzt eine Betätigungsspul" e. die aus einer ge:igneten Stromquelle,
beispielsweise der Gleichstromquelle d9, über eitr2ti Strombegrenzungswiderstand
;o gesp:ist «wird. aber iiortna.1:r«-eise über die geschlossenen Kontakte 45 kurzgeschlossen
ist. Die Gleichstromquelle kann beispielsweise aus einem Gleichrichter 3 i und einer
weiteren zur Primärwicklung 4o gehörenden `e@cundärwicklung -ki des Transformators
39 bestehen. Das Relais 4; ist so geschaltet. daß seine Kontakte 52 gewöhnlich geschlossen
sind und nur niit einer bestimmten Verzögerung geöffnet werden, wenn der Fehler
ini @tr;@nirichter länger, als diese @'erz@_:erun@,szeit beträgt, bestehenbleibt.
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Die Fig.2 zeigt an einem Ausführungsbeispiel, wie das Relais 33 an
der Stromteilerdrossel 23 angeordnet «erden kann. Dieser Stromteiler 23 besitzt
einen Eisenkerb 53 und eine Wicklung 29 auf dem Mittelschenkel des Eisenkernes.
Das Relais 33 besitzt zwei Kontakte t,4. und 5:. welche an den Kern 53 mit Hilfe
nichtmagnetischer
Halteteile 5,6 und 57 befestigt sind. Der
bewegliche Kontakt 56 sitzt an einem Anker 58
aus magnetisierbarem Material,
der von dem Eisenkern 53 angezogen wird, wenn dieser magnetisiert wird. Eine solche
Magnetisierung des Kernes 513. erfolgt durch unregelmäßiges oder fehlerhaftes Arbeiten
einer der zugehörigen Entladungsstrecken. Durch Schließen der Kontakte 5.4 und 5,5.
wird der Kreis 34 oder der Kreis 46 in Tätigkeit gesetzt.
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Sobald nun eine der Entladungsstrecken in irgendeiner der Stromrichterphasen
von ihrer normalen Arbeitsweise abweicht, also z. B. nicht im richtigen Augenblick
gezündet wird oder zu einem Zeitpunkt Strom führt, zu dem keine Stromführung erfolgen
soll, wird der Kreis 34. betätigt, -und es entsteht eine sichtbareAnzeige dieses
unregelmäßigenArbeitens durch Aufleuchten der Glimmlampe 3(6. Wenn der Fehler länger
bestehenbleibt, als .die Verzögerungszeit des Relais q;7 beträgt, wird der Stromkreis
46 betätigt und mit dessen Hilfe beispielsweise eine Überwachungs- oder Schutzeinrichtung
für den Stromrichter in Betrieb gesetzt, ein weiteres, beispielsweise akustisches
Warnsignal ausgelöst oder der Stromrichter abgeschaltet. Die Wirkungsweise des Kreises
34 ist folgende: Sobald die Kontakte 54 und 55 eines der Relais 33 sich sichließen,
weil eine der zugebönigen Entladungsstrecken unregelmäßig arbeitet, wird die Betätigungsspule
44 des Relais 43 kurzgeschlossen. Dadurch wird der Strom in den Kreis 38 so weit
erhöht, daß an dem von der Glimmlampe 36 überbrückten Teil des Spannungsteilers
37, eine für das Ansprechen dieser Glimmlampe ausreichende Spannung auftritt.
'\@Tenn die Kontakte 45 des Relais 43 geöffnet werden, spricht die Betätigungsspule
48 des Relais 47 an, und dessen Kontakte 52 öffnen sich mit einer bestimmten, unter
Umständen einstellbaren Verzögerung. Wenn der Fehler nicht vor Ablauf dieser Verzögerungszeit
beseitigt ist, öffnen sich die Kontakte 52 und lösen im Kreis 46 geeignete Abhilfemaßnahmen
aus. Dass, Ansp@reichen dies Reliais:33 erfolgt, wie aus- der obigen Beschreibung
hervorgeht, immer dann, wenn in dem Eisenkern des zugehörigen Stromteilers eine
Gleichstrommagnetisierung auftritt. Arbeiten die beiden an den Stromteiler angeschlossenen
Entladungsstrecken gleichmäßig und genau zu gleichen Zeiten, so tritt keine solche
Gleichstrommagnetisierung des Kernes auf, weil die Ströme der beiden. Entladungsstrecken
entgegengesetzt wirken. Die Bezugszeichen 23 und 30 bis 32 der Fig. z entsprechen
denen der Fig.i.
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Die- Fig. 3 zeigt eine Abänderung der Erfindung. Gleiche Schaltungselemente
wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. i. Nach der Fig. 3 kann
man, anstatt das Relais 33 mit dem eigentlichen Stromteiler zusammenzubauen, auch
ein zusätzliches Relais 59 verwenden, das in seiner Wirkung mit der Anordnung nach
Fig. 2 übereinstimmt und in dem die magnetischen Verhältnisse des Stromteilers nachgebildet
sind. Das Relais 59 besitzt einen Eisenkern 6o mit zwei entgegengesetzt wirkenden
Wicklungen 61 und 62. Entsprechend der Fig. 2 sind Kontakte 63 und 64 vorgesehen,
wobei letztere an dem Anker 65 befestigt ist, der seinerseits angezogen wird, sobald
in diesem Relais eine Gleichstrommagnetisierung auftritt. Die Wicklung 61 liegt
in Reihe mit der Entladungsstrecke 7, und die Wicklung 62 liegt in Reihe mit der
Entladungsstrecke B.
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Die Wirkungsweise dieses Kreises ist genau die gleiche, wie im Zusammenhang
mit Fig. i un:d2 beschrieben. Sobald eine Unregelmäßigkeit im Arbeiten einer der
Entladungsstrecken 7 oder 8 auftritt, spricht das Relais 59 an, die Kontakte 63
und 64, ,schließen sich und lösen die oben beschriebenen Anzeige-bzw. Schutzmaßnahmen
aus.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie es in
den Fig.4 und 5 dargestellt ist, kann das Relais 3;3 auch in der sonst von Fernmelderelais
her bekannten Bauweise ausgeführt werden. Die Fig. 4iund 5 zeigen in Vorder- und
Seitenansicht eine Stromteilerdrossel mit einem Eisenkern 5'3, die zwei Außenschenkel
74 und 75 und einen Mittelschenkel 76 besitzt. Dieser Mittelschenkel kann einen
Teil mit hohem magnetischem Widerstand, beispielsweise einen Luftspalt 5:7, aufweisen.
Die Stromteilerwicklung 29 ist in Fig. i mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Um in Abhängigkeit von der Gleichstrommagnetisierung des Eisenkerns 53 Kontakte
zu betätigen, ist ein Relais 33 (Fig. i und 5) vorgesehen, das Kontaktfedern 78
und 79 besitzt. Das Relais 3 ist an magnetisch gut leitenden Tragteilen So und 81
aus Weicheisen befestigt, die mit dem Eisenkern 513 in Verbindung stehen, beispielsweise
mit ihm durch Bolzen verbunden. sind. Das Relais 33, enthält ferner eine Schiene
82 aus Weicheisen, die an dem Tragteil gi befestigt ist. Diese Schiene 82 trägt
einen Anker 83, der von einem Polschuh 84 angezogen werden kann. Dieser Polschuh
84, ist an dem Tragteil 8,a magnetisch gut leitend befestigt. Mit Hilfe einer Kurzschlußwindüng
84` aus dickem Kupfer um den Polschuh wird erreicht, daß der Anker &3 nur bei
Auftreten .einer Gleichstrommagnetisierung im Eisenkern 53 angezogen wird. Beim
Anziehen des Ankers 8.3 werden die Kontakte 86 und 8,7 geschlossen. Eine Kappe 88
schützt das
gesamte Relais. Zur Einstellung des Hubes ist an dem
Anker 8.3 eine Schraube 8g angeordnet. Um das Schließen der Kontakte S6 und 8.7
in ausreichend kurzer Zeit sicherzustellen, sorgt eine Feder oo dafür. daß der Betätigungsarm
93 des Relaisanker: e; stets an der Kontaktfeder 79 anliegt.
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Die Wirkungsweise dieses Relais ist folgende: Sobald die beiden Hälften
der Wicklungen 29 nicht mehr den gleichen Strom führen, dadurch, daß eine der zugehörigen
Entladungsstrecken ungleichmäßig arbeitet, entsteht in dem Eisenkern 53 eine Gleichstrommagnetisierung.
Die magnetische Spannung, die an dem Luftspalt ;7 entsteht, bewirkt, daß sich ein
Teil des magnetischen Flusses über die Weicheisenkörper 8o, 8i, 8-2 Lind 8:.1. des
Relais 33 schließt. Dieser magnetische Fluß bewirkt. daß der Anker 8.3 angezogen
wird und mit :einem Betätigungsarm 85 die Kontakte 86 und 87 schließt. Hierdurch
wird, wie oben beschrieben, der Kreis 34 (Fig. i) betätigt, die Glimmlampe 36 leuchtet
auf, und bei Anhalten des Fehlers spricht der Kreis 46 an.