DE954174C

DE954174C - Notstromversorgung ueber Stromrichter

Info

Publication number: DE954174C
Application number: DEL11659A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hellmuth Boehm
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-02-24
Filing date: 1952-02-24
Publication date: 1956-12-13

Description

Notstromversorgung über Stromrichter Es sind Einrichtungen bekannt, die bei Ausfall eines Stromversorgungsnetzes eine Notstromversorgung einschalten. Werden durch das Netz lebenswichtige Stromabnehmer gespeist, beispielsweise Verstärkerämter, so ist eine sofort eingreifende Ersatzspeisung notwendig. Hier sind Einrichtungen bekannt, die bei Ausfall der Stromversorgung eines Netzes dieses an ein anderes anschließen, beispielsweise durch eine Umschaltvorrichtung, oder es werden Notstromaggregate gleicher Stromart eingeschaltet.
Gemäß der Erfindung wird bei Ausfall eines Speisestromnetzes ein mechanischer Stromrichter mit flüssigem Kontaktmaterial sehr schnell in Betrieb gesetzt, der aus einer Spannungsquelle anderer Stromart den Strom zur Speisung des ausgefallenen Netzes entnimmt. Im Sinne der Erfindung besteht der Stromrichter aus einer Quecksilberzentrifuge, die im Störungsfall kurzzeitig eingeschaltet werden kann.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Batterie die Versorgung eines Wechselstromnetzes über einen Wechselrichter übernimmt. Die speisende Gleichspannungsquelle, z. B. die Akkumulatorenbatterie z, ist mit dem Wechselrichter 2 und dem Transformator 6 verbunden. Der Wechselrichter verbindet mit der Quecksilberzentrifuge 5 abwechselnd die beiden Elektroden 3 und q. mit dem Minuspol der Gleichspannungsquelle, während der Pluspol in der Mitte der Primärwicklung angeschlossen ist. Auf diese Art entsteht in bekannter Weise im Transformator eine rechteckige Wechselspannung, die sich durch Oberwellenglättungskreise auch in Sinusform umwandeln läßt. Soll der Wechselrichter für den Störungsfall möglichst kurzzeitig in Betrieb kommen, so soll im Sinne der Erfindung der Antriebsmotor dauernd mit Gleichstrom (Nebenschlußwicklung 7) erregt sein und nur der Anker 8 über den Kontakt 12 durch ein schnell 'schaltendes Relais 9 zugeschaltet werden. Hierdurch findet der Anker ein bereits aufgebautes magnetisches Feld bei seiner Umsehaltung vor, wodurch eine größtmögliche Beschleunigung der Ingangsetzung erzielt wird. Die Massen, der Zentrifuge, d. h. das Trägheitsmoment, sind so klein zu wählen., daß die Unterbrechungszeit für normale Betriebszwecke ausreicht.
Auch bei der Wiederkehr des Wechselstromnetzes kommt es darauf an, daß die Zentrifuge möglichst schnell wieder stillgesetzt wird. Hierzu schließt das Nullspannungsrelais 9 den Anker 8 über den Kontakt 13 und den einstellbaren Bremswiderstand io kurz, so daß die Zeit auf das Äußerste verkürzt werden kann. Bei dem Ausfall des Hauptnetzes muß das Stromversorgungsnetz des Wechselrichters von dem Hauptnetz ebenfalls unterbrochen werden, was z. B. mit einem nicht gezeichneten zweiten Kontakt zwischen dem Kontaktgerät 2 und der Gleichspannungsquelle i des Nullspannungsrelais 9 erfolgen kann. Auch bei Wiederkehr des Netzes kann die Rückschaltung durch das Nullspannungsrelais 9 erfolgen.
Im Falle der ungestörten Versorgung des Netzes i i kann im Bedarfsfalle das Kontaktgerät im Gleichrichterbetrieb die Gleichspannungsquelle i, wenn sie aus einer Batterie besteht, neu laden. Die Einschaltung des Zentrifugenmotors 8 muß dann von Hand erfolgen, wobei das Relais 9 jedoch bei Ausfall der Versorgung des Netzes i i eine selbsttätige Umschaltung auf Wechselrichterbetrieb vornehmen kann.
Wie Fig. 2 der Zeichnung zeigt, kann zwischen der Batterie und der Zentrifuge noch eine Drossel 22 vorgesehen sein zur Verhinderung von unvorschriftsmäßiger Vorwärtszündung oder Rückzündung. Durch eine aus der Batterie gespeiste Hilfswicklung2q. kann in dieser Drossel ein magnetischer Fluß erzeugt werden, der dem durch den Gleichstrom 19 erzeugten in der Hauptwicklung 23 entgegengerichtet ist. Der Fluß in der Hilfswicklung ist durch einen einstellbaren Widerstand 25 veränderlich. Die Schaltungsanordnung zur Speisung des gestörten Netzes kann auch im Sinne der Erfindung so erfolgen, wie in Fig. 3 der Zeichnung dargestellt ist. Hier steuert die Quecksilberzentrifuge 2 den Lade- und Entladevorgang des Kondensators 31, wodurch in der Primärspule des Transformators 6 eine Wechselspannung erzeugt wird. Zur Verminderung der Stromspitze zu Beginn des Lade- bzw. Entladevorganges des Kondensators ist die Drossel 32 angebracht und zur Verminderung des Einschaltfeuers die Schaltdrossel 33. Handelt es sich bei dem Netz, für das eine Notstromversorgung benötigt wird, um ein Gleichstromnetz, und steht für die Notstromversorgung ein Wechselstromnetz zur Verfügung, so kann gemäß der Erfindung die Quecksilberzentrifuge im Gleichrichterbetrieb arbeiten, wie Fig. q. der Zeichnung zeigt. Hier ist 41 das Wechselstromnetz und q.z- das eventuell gestörte Gleichstromnetz. Die Inbetriebnahme und Außerbetriebsetzung erfolgt analog wie bei dem in Fig. i gezeigten Beispiel. Der Transformator 43 dient hier als Eingangstransformator des Gleichrichters.
Im Sinne der Erfindung ist es auch möglich, die beschriebenen Anordnungen so vorzusehen, daß bei Ausfall eines Versorgungsnetzes beliebigef Phasenzahl über solche mechanische Stromrichter mit flüssigem Kontaktmaterial ein Netz anderer Phasenzahl zur Notstromversorgung eingeschaltet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur schnellen Inbetriebnahme einer Notstromversorgung bei Ausfall eines Stromversorgungsnetzes, bei der Strom aus einer Spannungsquelle anderer Stromart zur ersatzweisen Speisung des ausgefallenen Netzes dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein mechanischer Stromrichter (Gleichrichter, Wechselrichter, ,Umrichter) mit einer Quecksilberzentrifuge und ständig erregtem Motor (8) vorgesehen ist und daß der Motoranker durch ein sehr schnell schaltendes, aus dem gestörten Netz (i i) betätigtes Relais (9) zu- bzw. abgeschaltet wird.
2. Einrichtung nach Anspruch i, bei der das im Notfall zu versorgende Netz ein Wechselstromnetz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Störungsfall schnell einzuschaltende mechanische Wechselrichter mit flüssigem Kontaktmaterial (2) aus einer Akkumulatorenbatterie (i) gespeist wird.
3. Einrichtung nach Anspruch i, bei der das im Notfall zu versorgende Netz ein Gleichstromnetz ist, dadurch gekennzeichnet, daß der im Störungsfall schnell einzuschaltende Gleichrichter mit flüssigem Kontaktmaterial (2) aus einem Wechselstromnetz gespeist wird. q..
Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensator über den im Wechselrichterbetrieb arbeitenden mechanischen Stromrichter ge- und entladen wird.
5. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichstromseitig eine Drossel mit einem der Hauptstromwicklung des Motors entgegengesetzt gerichteten Windungssinn vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß als Zentrifugenmotor ein Gleichstromnebenschlußrhotor verwendet wird, dessen Feldwicklung ständig erregt ist und zu der durch ein Relais der Anker parallel geschaltet wird, wenn der Motor anlaufen soll.
7. Einrichtung nach Anspruch z oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das gleiche Relais, das im Störungsfalle den Zentrifugenmotor zuschaltet, nach Beendigung der Störung zwecks schnellster Stillegung den Zentrifugenmotor kurzschließt. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 2,47 129; deutsche Patentschrift Nr. 738 r53.