DE881542C - Anordnung zur Unterbrechung einer Gleichstromleitung mit Hilfe eines Kondensatorschalters - Google Patents

Description

• Anordnung zur Unterbrechung einer Gleichstromleitung mit Hilfe eines Kondensatorschalters Die Erfindung bezieht sich auf Kondensatorschalter, die zur Unterbrechung von Gleichstromleitungen verwendet werden, und für die Abschaltung der Gleichstromleitung in Gleichstromhochspannungsübertragungsanlagen, und zwar insbesondere für die Abschaltung des Wechselrichterteiles solcher Anlagen, von wesentlicher Bedeutung sind. Ein Kondensatorschalter besteht aus einem Entladungsgefäß, vorzugsweise einem gittergesteuerten Quecksilberdampfentladungsgefäß, das im Zuge der zu unterbrechenden Gleichstromleitung liegt. Parallel zu diesem Entladungsgefäß liegt ein Hilfsstromkreis, in dem eine Kapazität, ein zu deren Einschaltung dienendes steuerbares Hilfsentladungsgefäß und zusätzliche Widerstände in Form eines Dämpfungswiderstandes und einer Induktivität in Reihe geschaltet sind. Gemäß der Erfindung wird bei einem solchen Kondensatorschalter der im Kondensatorkreis liegende Dämpfungswiderstand so groß bemessen, daß die Endspannung am Kondensator höchstens gleich der Vorladespannung dieses Kondensators ist. Die Erfindung hat den Vorteil, daß der zum Löschen des Hauptentladungsgefäßes in der Gleichstromleitung dienende Kondensator nach beendetem Löschvorgang keine Spannung annehmen kann, die unzulässig hoch ist und eine zusätzliche Erhöhung der Isolationsfestigkeit dieses Kondensators und der zugehörigen Anlageteile notwendig machen würde. Die gemäß der Erfindung vorgesehene Bemessung des Dämpfungswiderstandes im Kondensatorkreis sorgt dafür, daß die Kondensatorspannung nach vollendeter Abschaltung nicht größer wird als sie vor der Abschaltung war. Wenn in einer elektrischen Aizlage, beispielsweise einer Gleichstromhochspannungsübertragung, eine Gleichstromleitung durch einen Kondensatorschalter unterbrochen werden soll, so kann man zwischen Energien unterscheiden, die vor und nach der Abschaltung in dem Stromkreis vorhanden sind. Vor der Abschaltung liegt im Stromkreis zunächst die Energie der Kapazität des Kondensators. Außerdem ist in dem Stromkreis die Energie vorhanden, welche durch die Gesamtinduktivität und den in der Leitung fließenden Gleichstrom gegeben ist. Bezeichnet man mit C, die Kapazität des Schaltkondensators, mit U" die Vorladespannung dieses Kondensators, mit Zn ehe Gesamtinduktivität des Stromkreises und mit J" den in dem Stromkreis fließenden Gleichstrom, so ist vor der Abschaltung folgende Energie im Stromkreis vorhanden: Nach der Abschaltung liegt Energie allein am Schaltkondensator, der nach der Umladung ;eine negative Endspannung U" annehmen möge.- Diese Energie hat den Wert Während der Abschaltung wird ein Teil der vorhandenen Energie in den Ohmschen Widerständen, und zwar in dem Netzwiderstand R" und in dem Dämpfungswiderstand R, des Kondensatorkreises, vernichtet: Diese Energie hat den Wert (RS +- R") f z2 dt, wobei das Integral über die gesamte Schaltzeit zu nehmen ist.
• Neben diesem Energiebetrag wird aber von der Stromquelle zusätzlich eine Energie geliefert, die für den Fall einer Gleichstromhochspannungsübertragung von der Differenz zwischen der Spannung des Gleichrichters und der Spannung des Wechselrichters abhängig ist. Bezeichnet man diese Spannungsdifferenz mit d U, so besitzt diese Energie den Wert Lt Ufidt.
• Im Kurzschlußfall ist dabei die Wechselrichterspannung gleich Null und d U entsprechend größer. Die .Erfindung geht von der Überlegung aus, daß leine Energie verlorengehen kann, und daß die Energiemengen vor und nach der Abschaltung unter Berücksichtigung der- während der Abschaltung hinzugekommenen bzw. vernichteten Energien einander gleich sein müssen. Für sämtliche Energien, die vorstehend im einzelnen erläutert wurden, muß daher folgende Gleichung gelten: Um die Spannungsbeanspruchung der Anlage nicht übermäßig zu erhöhen, soll erfindungsgemäß der Dämpfungswiderstand im Kondensatorkreis so bemessen werden, daß die Endspannung am Kondensator höchstens gleich der Vorladespannung ist. Das bedeutet, daß in der vorstehenden Gleichung die beiden- Spannungen Udo und U", einander gleichzusetzen sind. Die beiden zugehörigen Energiebeträge fallen also aus der Gleichung heraus: Da der Gesamtwiderstand R" des Stromkreises gegeben ist, folgt aus der Gleichung, daß der im Kondensatorkreis liegende bzw. in. diesem Kreis einzuschaltende Dämpfungswiderstand so groß gemacht werden muß; daß die magnetische Energie und die während der Abschaltung von der Stromquelle gelieferte Energie (Energiebeträge auf der linken Seite der Gleichung) restlos in den Ohmschen Widerständen R,s und R", vernichtet werden. Es sei dazu bemerkt, däß bei der Bemessung des Dämpfungswiderstandes R, im Kondensatorkreis zweckmäßig der ungünstigste Fall, also die Abschaltung eines Kurzschlusses zugrunde gelegt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anordnung zur Unterbrechung einer Gleichstromleitung mit Hilfe eines Kondensatorschalters, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Kondensatörkreis geschalteter Dämpfungswiderstand so groß bemessen wird, daß die Energiespannung am Kondensator höchstens gleich der Vorladespannung ist.