DE963004C - Schutzeinrichtung fuer Trockengleichrichter - Google Patents
Schutzeinrichtung fuer TrockengleichrichterInfo
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- DE963004C DE963004C DES27446A DES0027446A DE963004C DE 963004 C DE963004 C DE 963004C DE S27446 A DES27446 A DE S27446A DE S0027446 A DES0027446 A DE S0027446A DE 963004 C DE963004 C DE 963004C
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/1203—Circuits independent of the type of conversion
- H02H7/1206—Circuits independent of the type of conversion specially adapted to conversion cells composed of a plurality of parallel or serial connected elements
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Description
Zu einer Gleichrichteireinheit bzw. -anlage gehören, oft eine große Anzahl von. Gleicbrichterelementen
bzw. -platten. Dabei werden für höhere Spannungen eine Mehrzahl von. Platten in, Reihe
und für größere Ströme mehrere Platten oder Plattenreihen parallel geschaltet, oder es wird
schließlich eine Reihenparallelschaltung bzw. gemischte Schaltung benutzt. Eine solche Anlage ist
bereits durch das Versagen, einer Platte oder weniger Platten, störanfällig und kann dadurch als Ganzes
Schaden leiden. Entsteht z.B. an einer einzigen Platte einer Plattenreihe ein Kurzschluß oder aus
chemischen oder physikalischen Gründen, eine Herabsetzung
des Sperrwiderstandes an. einer einzigen Platte bzw. an einem einzigen Element, so müssen
wegen des Wegfalls des. Speirrwiderstandes des
einen Gleichrichterelementes dia restlichen Elemente der Plattenreihe: eine erhöhte Sperrspannung übernehmen.
Gleichzeitig steigt auch dear Sperrstrom in der Plattenreihe an. Er erreicht jedoch noch
keinen solchen Wert, daß die mit Rücksicht auf den Belastungsstrom, des Gleichrichters bemessenen
Sicherungen zum Ansprechen kommen. Der Fehler ist in der Anlage vorhanden, jedoch äußerlich noch
nicht zu erkennen,. «Die erhöhte Sperrspannungsbeanspruchung der betreffenden Plattenreihe kann
dann zu Überhitzungen 'der übrigen Platten oder z. B. zu weiteren Kurzschlüssen führen. Wäre der
Fehler rechtzeitig festgestellt worden, so> hätte er mit einem geringen Aufwand an Mitteln im kurzer
Zeit und. unter Vorbeugung weiterer Schaden für die übrige Anlage beseitigt werden können.
Die Erfindung beseitigt die erwähnten. Nachteile bei Trockengleichrichtereinheiten bzw. -anlagen
durch, eine Schutzeinrichtung, deren Wesen darin besteht, daß bei einer bestimmten Sperrstromerhöhung
in der Anlage entweder eine Abschalteinrichtung oider eine Warneinrichtung bzw.
Meldeeinrichtung wirksam wird. Die Warneinrichtung kann optischen oder akustischen Charakters
sein oder eine Meldung in beiderlei Weise vornehmen und nach dem Ansprechen gegebenenfalls
SOi lange wirken, bis durch ihre Stillsetzung
bzw. Ausschaltung von Hand über die Kenntnisnähme dieses unzulässigen Betriebszustandes quittiert
worden ist. Beide Arten von: Einrichtungen,
Abschaltungseinrichtung und Warneinrichtung, können; jedoch auch gemeinsam benutzt sein, wobei
ihr Wirksamwerden auch abhängig vom Betrag der Sperrstromerhöhung gestaffelt sein kann.
Im Rahmen dieses grundsätzlichen Erfindungsgedankene
können, verschiedene Lösungswege eingeschlagen, und z. B. strom- oder spannungsabhängig
wirkende Einrichtungen benutzt werden. Diese können je nach ihrer Wirkungsweise in die einzelne
Plattenreihe. bzw. in Reihe mit dem oder einem einzelnen Gleichrichterelenient geschaltet sein.
Man kann auch die Schutzeinrichtung parallel zu einem solchen Gleichrichterelement oder zu einer
Reihe von Gleichrichterelementen oder auch als Einrichtung, welche mittelbar dem Sperrstrom an
einer physikalisch gleichlaufenden Erscheinung abbildet und. überwacht, am gleichstromseitigen Ausgang
der Gleichrichteranordnung anschließen. Bei der Parallelschaltung zu einem Element: einer
Reihe kann es· erfmdungsgemäß zweckmäßig sein, das- spannungsabhängige bzw. spannungsempfindliche
Gerät beiderseits eines Noirmalwertes seiner elektrischen Spannung wirksam werden zu lassen,
d,. h. so auszubilden, daß es z. B. als ein Relais sowohl
bei einer Spannungserhöhung als- auch einer Spannungsabsenkung gegenüber einem Normalspannungswert anspricht. Durch einen Fehler an
einer einzigen. Platte in einer Plattenreiihe tritt an
dieser Platte eine verminderte, an den anderen Platten der Reihe jedoch eine erhöhte Sperrspannung
auf. Durch, die angeführte Empfindlichkeit des Relais für eine Steuerwirkung beiderseits
eines Normahvertes erfaßt dieses Relais ungeachtet
seiner Lage in bzw. an der Reihe der Gleichrichtereleniente
den entstehenden Fehler der Reihe.
Nach einer weiteren. Lösung kann erfindungsgemäß in die einzelne Plattenreihe bzw. deren Anschlußleitung
ein. Widerstand eingeschaltet und nur ein durch den Sperrstrom der Plattenreihe an dem
Widerstand erzeugter1 Spannungsabfall über geeignete
elektrische Weichen für die Speisung der spannungsempfindlichen Überwachungseinrichtung
benutzt werden. Eine solche Anordnung erweist sich in. ihrer Anwendung· insbesondere als geeignet
bei einer Gleichrichteranordnung mit sehr vielen in Reihe geschalteten Platten, denn bei diesen, besteht
die Möglichkeit, daß durch den. Ausfall einer Platte die Spannung an den. übrigen Platten der'
betreffenden, Plattenreihe nur um einen Betrag an- 6g
steigt, der in der Größenordnung von Netzspannungsschwankungen· liegen kann.
Eine solche erfindungsgemäße Anordnung wird zweckmäßig derart eingerichtet, daß der Ansprechwert
des Relais auf Werte oberhalb einer bestimmteo unteren, Grenze einstellbar ist.
Es kann gegebenenfalls ausreichend sein, nicht
für jede einzelne Plattenreihe, sondern nur für
einen, eine Mehrzahl von Plattenreihen, umfassenden Zweig der Gleichrichtereinheit eine entsprechende
gemeinsame Überwachungseinrichtung vorzusehen.
Treten in dem Platten-system Schäden, auf, vorzugsweise
in einem Zweig, so· wird die Ausgangsgleichspannung bzw. der -strom der Anordnung
eine andere Kurvenform hinsichtlich, ihrer Wechselstromkomponente·
annehmen. So kann, im Falle eines Plattenkurzschlusses in einem Zweig z. B.
eine Erhöhung der Welligkeit, der Ausgangsgleichspannung bzw. des Ausgangsgleichstromes auftreten-.
Diese ist dann mittelbar ein Maß oder Kennzeichen dafür, daß eine Erhöhung des Sperrstromes
aufgetreten ist. Die Änderung der Wechselstromkomponente kann in' an sich bekannter Weise
zur Überwachung für Trockengleichrichter benutzt werden. Zu diesem Zweck wird weiterhin vorgeschlagen,
eine nur als Wechselstromverbraucher wirkende Einrichtung als mittelbare Meßeinrichtung
einer Erhöhung des Sperrstromes an den zu
überwachenden. Gleichrichterplatten vorzusehen.
Einige Ausführungsbeispiele für die Anwendung
der Erfindung veranschaulichen die Figuren, der Zeichnung.
Fig. ι zeigt eine Gleichrichteranlage, bei der die
erfindungsgemäße Schutzvorrichtung durch den Spannungsabfall, der von je einer Platte einer
Plattenreihe abgegriffen wird,, in. Tätigkeit gesetzt wird;
Fig. 2 zeigt eine Anordnung, bei der Widerstände in. die Zuleitung zu je einer Plattenreihe
eingeschaltet sind;
Fig. 3 veranschaulicht eine Anordnung, bei der die Änderung der Welligkeit der Ausgangsgleichspannung
für das Betätigen einer Schutzeinrichtung herangezogen wird.
In. den Beispielen ist jeweils eine Drehstrombrückenschaltung
gezeigt. Die Erfindung ist jedoch sinngemäß für alle bekannten, Gleichrichterschaltungen
anwendbar.
In. Fig. r ist mit 1 der zur Gleichrichteranlage gehörende Transformator bezeichnet. Mit 2 sind
die einzelnen Zweige des Gleichrichtersatzes be^
ziffert. Jeder Zweig besteht aus nur einer Plattenreihe. Wenn zwei oder mehr Plattemreihen parallel
geschaltet sind, so> ist die Schutzanordnung sinngemäß in, jeder Plattenreihe vorzusehen. Mit 4 ist
die Betätigungsspule eines Spannungsrelais mit der Schalteinrichtung 5 bezeichnet. Ihr ist eine Gleichrichteranordnung
3 als elektrische Weiche vorgeschaltet, damit nur die Spannung der gewünschten
Richtung die Spule beeinflußt und somit die
Anordnung unabhängig vom Belastungsstrom wirkt.
Bei einer Spannungserhöhung an der beschädigten Gleichrichterplatte und damit an der Relaisspule 4
ebenso wie bei einem Spannungszusammenbruch an dieser Stelle schließt die Schalteinrichtung 5
der Überwachungseinrichtung beispielsweise den Stromkreis für die Ausschaltspule 7 des Hauptschalters
6 der Gleichrichteranordnung. Wahlweise kann statt dessen auch eine Warneinrichtung betätigt
werden.
In dem Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1
kann, gegebenenfalls auch die Gleichrichteranordnung 3 fortfallen. Die Relaisspule 4 ist dann ohne
Zwischenschaltung weiterer Schaltelemente parallel zu einer oder mehreren Gleichrichterplatten der
Plattenreihe zu schalten. Der Umstand, daß dabei auch der Spannungsabfall, der in Durchlaßrichtung
an der Platte oder Plattenreihe erzeugt wird, mit am Relais wirksam wird, ist insofern, von untergordneter
Bedeutung, als in fast allen Anwendungsfällen der Flußspannungsabfall gegenüber der
Sperrspannung sehr klein ist. Kleine Änderungen des Flußspannungsabfalles sind dabei nicht in der
Lage, eine solche Abweichung vom Normalspannungswert herbeizuführen, daß das Relais ansprechen
kann.
In Fig. 2 sind der Haupttransfoxmator mit 11
und die einzelnen. Plattenzweige mit 12 bezeichnet. Es ist wiederum je Zweig eine Plattenreihe· wiedergegeben.
In die Zuleitung zu jeder Plattenreihe ist ein Widerstand 13 eingeschaltet. An diesem liegt
wieder die Relaisspule 15, und zwar über eine Gleichrichteranordnung 14 als elektrische Weiche,
welche die Einrichtung wieder unabhängig vom Belastungsstrom der Anlage macht. Bei entsprechender
Erhöhung des Spannungsabfalles in Sperrichtung am Widerstand 13 wird der Schalter
16 des Relais geschlossen und betätigt in analoger Weise wie der Schalter 5 in der Anordnung nach
Fig. ι die Ausschaltspule 18 des Hauptschalters 17.
In Fig. 3 sind der Haupttransformator mit 21 und die einzelnen, Gleichrichterzweige mit 22 bezichnet.
An den Ausgangsklemmen des Gleichrichters liegt über den Kondensator 23 oder eine an,-dere
geeignete Reaktanz oder Impedanz das Spannungsrelais 24. Wenn, sich durch den Ausfall einer
Platte die Welligkeit der Kurvenform der Ausgangsspannung über den eingestellten, Wert hinaus
vergrößert, zieht das Relais 24 an. Das Schließen des Relaiskontaktes 25 bewirkt wieder die Abschaltung
bzw. Warnmeldung in der erfindungsgemäßen Schutzeinrichtung. Mit 26 ist ein. Hauptschalter
bezeichnet, dessen Spule 27 im Stromkreis des Relaiskon.ta.ktes 25 liegt.
Claims (4)
1. Schutzeinrichtung für Trockengleichrichter bzw. Trockengleichrichtereinheiten, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer bestimmten Speirrstromerhöhung eine Abschalt- und/oder
eine akustische oder optische Warnvorrichtung wirksam wird.
2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu einer oder
mehreren Platten der zu überwachenden Plattenreihe ein auf Abweichungen von einem
Noirmalspannungswert ansprechendes Relais geschaltet ist (Fig. 1).
3. Schutzeinrichtung nach Anspruch r, da,-durch gekennzeichnet, daß vorzugsweise in jede
einzelne Plattenreihe der Gleichrichtereinheit ein Widerstand geschaltet ist, an welchen über
eine elektrische Weiche ein Spannungsrelais so gelegt ist, daß nur der durch den Sperrstrom
der betreffenden Plattenreihe hervorgerufene Spannungsabfall zur Betätigung des Relais für
die Überwachungseinrichtung herangezogen wird (Fig. 2).
4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, welche, am Ausgang des Gleichrichters angeordnet,
auf eine unterschiedliche Welligkeit des gelieferten Gleichstromes anspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß eine nur als Wechselstromverbraucher wirkende Einrichtung vorgesehen ist als mittelbare Meßeinrichtung einer Erhöhuing
des Sperrstromes an den, zu überwachenden Gleichrichterplatten.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften Nr. 202 650,
089;
Schweizerische Patentschriften Nr. 202 650,
089;
britische Patentschrift Nr. 452 925.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES27446A DE963004C (de) | 1952-03-01 | 1952-03-01 | Schutzeinrichtung fuer Trockengleichrichter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES27446A DE963004C (de) | 1952-03-01 | 1952-03-01 | Schutzeinrichtung fuer Trockengleichrichter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE963004C true DE963004C (de) | 1957-05-02 |
Family
ID=7479094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES27446A Expired DE963004C (de) | 1952-03-01 | 1952-03-01 | Schutzeinrichtung fuer Trockengleichrichter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE963004C (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1952
- 1952-03-01 DE DES27446A patent/DE963004C/de not_active Expired
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