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Anordnung bei Stromrichtereinheiten aus mehreren in einem gemeinsamen
metallischen Traggerüst befestigten Entladungsgefäßen zur Sicherstellung der Sperrspannung
oder zur Vermeidung von Zerstörungen an dem Traggerüst im Rückzündungsf all Die
Erfindung bezieht sich auf Stromrichter mit Gas- oder Dampfen.tladungsstrecken,
in denen mehrere parallel arbeitende Entladungsgefäße baulich zu einer Einheit zusammengeschlossen
sind. Ehtladungsgefäße sind im Betrieb bekanntlich sogenannten Rückzündungen, einer
Erscheinung ähnlich dem Rundfeuer bei rotierenden Kommutatoren, ausgesetzt. Beschädigungen
oder Zerstörungen beim Eintreten einer solchen Rückzündung in einem Entladungsgefäß
haben ihren Grund in der Hauptsache darin. daß die Dauer des Rückzündungslichtbogen5
zu groß ist, so daß übermäßige Erhitzungen oder Verbrennungen an den Anoden oder
den damit zusammenhängenden Konstruktionsteilen auftreten. Solche Beschädigungen
können also sehr wirkungsvoll verhütet werden, wenn der Rückzündungslichtbogen unmittelbar
nach seinem Erststehen wieder gelöscht wird. Hierfür hat man bereits eine Reihe
von Schutzeinrichtungen vorgeschlagen. In erster Linie kommt der Gebrauch von Schnellschaltern
in Frage.
die den Stromrichter vorübergehend abschalten, oder die
Anlegung eines Sperrpotentials an die Steuerelektroden der einzelnen Entladungsstrecken
bzw. eine Vereinigung dieser beiden Mittel.
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E' s ist nun bekannt, mehrere parallel arbeitende Entladungsgefäße
in einem gemeinsamen Traggerüst so anzuordnen, daß die ganze Anordnung wie eine
einzige Einheit behandelt werden kann. Diese Stromrichterkonstruktion, die auch
als Sektionalstromrichter bezeichnet wird, ist überall dort am Platz, wo es wesentlich
auf die Sicherheit der Stromlieferung ankommt. Es ist dabei vielfach üblich, in
Reihe mit jedem einzelnen Gefäß einen Schnellschalter zu schalten. Wenn bei einer
solchen Anordnung eine Störung, wie z. B. eine Rückzündung, in einem der Einzelgefäße
auftritt, so wird der zugehörige Schnellschalter ausgelöst, so daß das gestörte
Gefäß abgeschaltet wird. Die gesunden Gefäße bleiben dagegen eingeschaltet und speisen
den Verbraucherstromkreis weiter, bis der Fehler beseitigt ist und die betreffende
Einheit wieder eingeschaltet wird.
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Die Sektionalstromrichter können mit Steuergittern oder arideren Steuerelektroden
ausgerüstet sein, die eine Sperrung der Entladungsstrecken im Störungsfall ermöglichen.
In diesem Fall wird beim Auftreten einer Störung gleichzeitig mit dem Öffnen des
zugehörigen Schnellschalters ein Sperrpotential an die Steuerelektroden des abgeschalteten
Einzelgefäßes angelegt. Bei Entladungsgefäßen, die nach dem Prinzip der Initialsteuerung
so gesteuert werden, daß in jeder positiven Anodenspannungshalbwelle der Kathodenfleck
wieder von neuem gebildet wird und die zu diesem Zweck mit ständig in die Kathodenflüssigkeit
tauchenden Zündelektroden aus Widerstandsmaterial ausgerüstet sind, genügt es zum
Zweck der Sperrung, die weitere Zuführung von, Zündstromimpulsen an die Zündelektroden
zu unterbinden.
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Es hat sich jedoch gezeigt, daß trotzdem bei den Sektionalstromrichtern
in Metallgehäuse, wie sie bisher gebaut wurden, der an einer gestörten Anode ansetzende
Lichtbogen in der abgetrennten Einheit häufig nicht erlosch, sondern bestehen blieb.
Die
Erfindung baut sich nun auf der Erkenntnis auf, daß der Grund für dieses
Bestehenbleiben des Rückzündungslichtbogens in dem hohen Ionisationsgrad zu suchen
ist, der in a11 den gesunden Gefäßen der Anordnung vorhanden ist, weil .diese ja
noch insgesamt den normalen Strom führen. Diese Ionisation bringt die Gefäßwandungen
und das gemeinsame Traggerüst auf das Potential des Lichtbogens, was zur Folge hat,
daß von dem Entladungsraum der gesunden Einheiten ein Strom durch :das Traggerüst
nach dem Entladungsraum der gestörten Einheit und von dort zu dem emittierenden
Fleck auf der fehlerhaften Anode fließt. Es handelt sich hierbei um einen Gleichstrom,
der der Leistung, welche durch die gesunden Einheiten: übertragen wird, proportional
ist. Deshalb besteht, obwohl die Anoden der gestörten Einheit durch die negative
Beaufschlagung der Steuergitter gesperrt sind oder die weitere Zuführung von Zündimpulsen
an dieTä.uchzündelektrode unterbunden ist, keine Möglichkeit, diesen. von den Gefäßwandungen
zu dem emittierenden Punkt der fehlerhaften Anode fließenden Strom zu unterbrechen.
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Es werden daher bei Stromrichtereinheiten, die aus mehreren parallel
arbeitenden, in einem gemeinsamen metallischen Traggerüst angeordneten Entladungsgefäßen
mit von den Arbeitselektrodeni isolierten Metallgehäusen aufgebaut sind, zur Sicherstellung
der Sperrwirkung oder zur Vermeidung von Zerstörungen an dem Traggerüst im Rückzündungsfall
gemäß der Erfindung die Entladungsgefäße oder die Gefäßgruppen; unter Zwischenschaltung
von Isolatoren in dem gemeinsamen Traggerüst derart befestigt, daß zwischen ihren
Wandungen keine leitende Verbindung besteht.
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In manchen Fällen kann auch ein Sektionalstromrichter ohne Steuergitter
und mit nur einem gemeinsamen Schnellschalter zwischen der gesamten Stromrichteranordnung
und den Gleichstromsammelschienen benutzt werden. Es hat sich gezeigt, daß bei einer
solchen Anordnung im Fall einer Rückzündung in einem .Einzelgefäß ein so großer
Strom durch das Traggerüst fließen kann, daß die Rollen und die Schienen, auf denen
das betreffende Einzelgefäß ruht, und andere Konstruktionsteile verbrannt werden.
Dieser starke Strom wird ebenfalls durch die c-benerwähnte Ionisation in den gesunden
Einheiten hervorgerufen und kann dementsprechend gemäß der Erfindung durch die Dazwischenschaltung
von Isolation unterbunden werden.
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Wegen des Ionenstromes nach den Gefäßwandungen befanden sich die bisher
gebauten Stromrichter stets auf dem Potential des Lichtbogens, se, daß ihre Berührung
gefährlich war und durch besondere Schutzmaßnahmen unmöglich gemacht werden mußte.
Sind jedoch die Einzelgefäße gemäß der Erfindung isoliert angeordnet, so kann das
Traggestell geerdet werden und :selbst als Schutzhülle gegen eine Berührung der
Gefäße dienen, wodurch eine erhebliche Raumersparnis erzielt wird.
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Die Erfindung möge an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
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Fig. i ist die Vorderansicht eines Sektionalstromrichters gemäß der
Erfindung; Fig. z ist ein Schaltbild einer gesamten Stromrichteranlage mit-zwei
Teilgefäßen; Fig. 3 gibt eineTeilansicht wieder, in der die Anerdnung der Isolatoren
zu erkennen ist.
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Zunächst mögen die Fig. i und 2 gemeinsam betrachtet werden. Der Sektionalstromrichter
besteht aus zwei Einzelgefäßen i, die in dem Traggerüst 2 befestigt sind. Dieses
Traggerüst z trägt auch die Verbindungen 3 zu den verschiedenenAnoden4 bzw. Steuergitter
ä. Zwischen den Giefäßen i und dem Traggerüst 2 sind Isolatoren 8 angeordnet, und
zwar vorzugsweise in der Art, daß jedes Einzelgefäß zwecks Untersuchung oder Instandsetzungsarbeiten
leicht aus dem Traggerüst entfernt werden kann. Jedes der Einzelgefäße besitzt mehrere
Anoden 4, von denen jede mit einem Steuergitter ä ausgerüstet sein kann. Die Verbindung
zwischen
jedem Einzelgefäß i und der Gleichstromsammelschiene 6
führt über einen Schnellschalter 7, der bei einer Rückzündung oder einem anderen
Fehlerstrom anspricht und das betreffende Einzelgefäß von der Sammelschiene 6 abschaltet.
Zweckmäßig erhält jedes einzelne Gefäß eine besondere Steuereinrichtung, wie z.
B.. im vorliegenden Fall einen Drehtransformator io, der von einerWechselstromquelle,
beispielsweise von dem Wechselstromnetz i i, welches auch die Gleichrichtertransformatoren
12 mit Energie versorgt, gespeist wird. Zwischen die Kathode 15 der Gefäße und die
Nullpunkte der Steuertransformatoren io ist die negative Vorspannungsquelle für
die Steuergitter, beispielsweise eine Batterie oder ein; Transformator 17 mit einer
Hilfsgleichrichteranordnung 18, geschaltet.
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Auf welche Weise das Sperrpotential im Störungsfall an die Steuergitter
angelegt wird, ist an sich gleichgültig. Zweckmäßig wird jedoch der hierzu dienende
Schalter mit dem Schnellschalter 7 so gekuppelt, daß beim Öffnen des letzteren das
negative Sperrpotential eingeschaltet wird. Da die Öffnung des Schnellschalters
7 einen Stromfluß von der Sammelschiene 6 durch die gestörte Anode q. in verkehrter
Richtung verhindert und da wegen der Isolatoren 8 auch kein Strom über das Traggerüst
2 von den parallel geschalteten Gefäßen fließen kann, so können die Steuergitter
beim Anlegendes Sperrpotentials tatsächlich jeden Stromfluß nach der gestörten Anode
verhindern und so ein Weiterbrennen der Rückzündung verhindern. Man wird zweckmäßig
noch Einrichtungen vorsehen, die unmittelbar nach der Löschung des Rückzündungslichtbogens
gegebenenfalls mit einer gewissen Zeitverzögerung das betreffende Ehtla.dungsgefüßwieder
einschalten:.
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Fig. 3 zeigt an einem Ausführungsbeispiel, wie die Isolatoren 8 angeordnet
werden können. Die Isolatoren & liegen zwischen der Grundplatte 23, auf der
das Gefäß aufmontiert ist, und einer beispielsweise zur Erdung dienenden Stromzuführung
2o und sind an diesen Teilen mit Hilfe der Schrauben 24 und 25 befestigt. Die Gefäße
sind mit Rollen 21 ausgerüstet. Diese laufen auf Schienen a2, welche in dem Traggestell
e befestigt sind und mit deren Hilfe sich jedes einzelne Gefäß leicht aus dem Traggerüst
entfernen läßt. Man, erkennt, daß die Rollen 21 von dem auf der Grundplatte 23 montierten
Entladungsgefäß durch den Isolator 8 getrennt sind. Die Stromzuführungskontakte,
z. B. 2o, können dabei als Messerkontakte ausgebildet sein, die beim Einfahren des
Gefäßes in dasTraggerüst selbsttätig mit entsprechenden Kontaktfedern; in Eingriff
kommen.