SE436952B - Strombrytaranordning for hogspend likstrom - Google Patents

Description

7907lr33-2 l0 15 20 25 30 35 2 transformatorns primärlindning, samt en sekundärlindnings- krets, som innefattar transformatorns sekundärlindning, en 1addningslagringskondensator, som är kopplad till en strömkälla för laddningslagring, samt en startströmstäl- lare, som är kopplad mellan sekundärlindningen och ladd- ningslagringskondensatorn och är anordnad att påverkas, när strömbrytaren bryter strömmen, varvid blockeringskon- densatorn bryter en huvudströms passerande vid krafttill- försel- eller kraftmottagningstillfället och tjänar till att låta en i transformatorns primärlíndning inducerad induktionsštröm passera vid strömbrytarens strömbrytnings- tillfälle.

Uppfinníngen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till medföljande ritning, som visar en strömbrytaranordning enligt en utföringsform av uppfin- ningen. 7 Med hänvisningsnumret 12 betecknas en omriktare, som är kopplad till en ej visad växelströmskälla för omrikt- ning av en växelström till en likström. En likströmsreak- tor 14 är kopplad till omriktarens utgångsanslutning. Om- riktaren l2 och likströmsreaktorn 14 bildar en yttre krets.

Strömbrytaranordningen enligt föreliggande uppfinning är kopplad i serie med den yttre kretsen och inbegriper två vakuumströmbrytare 16, 18 samt en frånskiljare 20, som är seriekopplad med vakuumströmbrytarna 16, l8. En ej vi- sad likströmslast är kopplad till frånskiljaren 20. En resístor 22 och en kondensator 24 är parallellkopplade med parallellkretsen av vakuumströmbrytarna. Resistorn 22 har en olinjär karakteristik för absorbering av högspännings- delen av en vid strömbrytningstillfället inducerad stöt- ström och kondensatorn 24 är inrättad att mildra stöt- spänningens skärpa. En seriekrets 32 av en blockerings- kondensator 26 och en transformators 28 primärlindning 30 är parallellkopplad vakuumströmbrytarna 16, l8. En. resistor 34 är parallellkopplad med transformatorns 28 primärlindning 30 och bar en olinjär karakteristik för absorbering av högspänningsdelen av en över transforma- torns 28 primärlindning 30 inducerad stötspänning. l0 15 20 25 30 35 7907433-2 3 Resistorerna 22 och 34 med olinjär karakteristik kan vara bildade av resistorer med exempelvis metalloxid som en huvudkomponent.

En sekundärlindning 36 i transformatorn 28 är kopp- lad till en laddningslagringskondensator 42 via en start- strömställare 38 och en polaritetsväxlingsströmställare 40, varvid startströmställaren 38 slutes, när en ström- brytningsoperation utföres. Polaritetsväxlingsströmstäl- laren 40 är inrättad att medge urladdning av laddnings- lagringskondensatorn 42 mot transformatorns 28 sekundär- lindning på sådant sätt, att polariteten över sekundär-I lindningen 36 kastas om. Polaritetsväxlingsströmställaren 40 är med andra ord sådan, att när en rörlig kontakt 44 är kopplad till en fast kontakt 46A kondensatorn 42 ur- laddas i en riktning mot transformatorns 28 sekundärlind- ning 36, medan när den rörliga kontakten 44 är kopplad till en fast kontakt 46B kondensatorn 42 urladdas i den motsatta riktningen mot transformatorns 28 sekundärlind- ning 36. En växelströmskälla 52 är via en seriekrets av en diod 48 och en resistor 50 kopplad till kondensatorn 42 för att låta kondensatorn lagra laddningen. Dioden 48 användes som ett likriktande element.

Arbetssättet för strömbrytaranordningen enligt upp- finningen skall förklaras i det följande.

Vid tillförsel av elektrisk kraft, dvs då omriktaren 12 tjänstgör som likriktare på krafttillförselsidan, ma- tas en huvudström genom vakuumströmbrytarna 16, 18 och frânskiljaren 20 till den ej visade likströmslasten.

Strömbrytarens strömbrytningsoperation under ovannämn- da krafttillförseltillstând skall förklaras.

Det antages att antalet lindningsvarv Nl hos trans- formatorns 28 primärlindning 30 är större än antalet lindningsvarv N2 hos transformatorns 28 sekundärlindning 36 samt att lindningsvarvsförhållandet "a" (a = Nl/N2) uppfyller C42/a2 > C26, där C26 betecknar kapacitansen hos blockeringskondensatorn 26 och C42 kapacitansen hos kondensatorn 42. När strömbrytningsoperationen utföres, öppnas vakuumströmbrytarnas 16, 18 elektroder upp mekaniskt, 7907433-2 10 l5 20 25 30 35 4 vilket bringar elektroderna i strömbrytarna 16, 18 att förbindas elektriskt genom ljusbågsbildning. Den rörliga kontakten 44 i växlingsströmställaren 40 föres sedan selektivt till den fasta kontakten 46A eller 46B i be- roende av om huvudströmmen flyter från omriktaren 12 mot likströmslasten (dvs vid krafttillförseltiden) eller om huvudströmmen flyter från likströmslasten mot omriktaren 12 (dvs kraftmottagningstiden). Valet beträffande den sida av de fasta kontakterna 46A, 46B som den rörliga kontakten 44 i växlingsströmställaren 40 föres till fastställes nödvändigtvis genom inställning av riktning- en för sekundärströmmen genom transformatorns sekundär- lindning på sådant sätt, att när startströmställaren 38 slutes, såsom kommer att beskrivas längre fram, en i transformatorns primärlindning inducerad ström bringas flyta i den riktning, i vilken huvudströmmen, som flyter genom strömbrytarna l6, 18, utsläckes eller minskas. I detta fall bestämmes polariteten över sekundärlindæ ningen genom att den rörliga kontakten 44 föres till den fasta kontaktsidan, vilken är bestämd genom en ström- brytningsoperation vid krafttillförseltiden. Sekundär- strömmens ledningsriktning genom sekundärlindningen 36 bestämmes med andra ord. När därnäst startströmställaren 38 slutes, flyter den i kondensatorn 42 lagrade laddning- en genom sekundärlindningen 36. Av detta skäl flyter en induktionsström genom primärlindningen 30 via blocke- ringskondensatorn 26 i en riktning, i vilken huvudström- men, som flyter genom strömbrytarna 16, 18, utsläckes eller minskas. Som följd härav minskar huvudströmmen genom vakuumströmbrytarna l6, 18 och blir 0, när den når en förutbestämd nivå. Vakuumströmbrytarna l6, 18 är därmed brutna. På detta sätt brytes vakuumström- brytarna l6, 18 av strömbegränsningssystemet och elekt- romagnetisk energi lagras i likströmsreaktorn 14. Den lagrade elektromagnetiska energin avges till växelströms- lasten via blockeringskondensatorn 26, transformatorns primärlindning 30 och fránskiljaren 20. Härvid mildras emellertid en plötslig frigivning av energin genom blocke- 10 15 20 25 30 35 7907l|33~2 5 ringskondensatorn 26. En högspänd del av en stötspänning, som induceras vid strömbrytningstillfället, absorberas av resistorerna 22 och 34. Den skarpa delen av stötspän- ningen mildras av kondensatorn 24, varigenom strömbrytar- na skyddas mot skada, etc. Frânskiljaren 20 är anordnad för att bryta en obetydlig ström.

När strömmen brytes vid kraftmottagningstiden, dvs huvudströmmens flöde från likströmslasten mot omriktaren l2 brytes, är det endast nödvändigt att induktionsström- men genom primärlindningen 30 kastas om i jämförelse med krafttillförseltiden. För närmare förklaring kan rikt- ningen för den rörliga kontaktens 44 slutning kastas om i jämförelse med krafttillförseltiden, så att sekundär- strömmens riktning genom sekundärlindningen 36 kastas om i jämförelse med krafttillförseltiden.

Eftersom, såsom nämnts ovan, blockeringskondensa- torn 26 enligt föreliggande uppfinning är kopplad i se- rie med transformatorns 30 primärlindning, hindras huvud- strömmen genom primärlindningen 30 av blockeringskonden- satorn 26 att ledas vid huvudströmsledningstiden. Vid strömbrytningstiden flyter'en genom minskningen av huvud- strömmen alstrad induktionsström genom kondensatorn 26, Vilket resulterar i strömbegränsningssystemets strömbryt- ning. Vid strömbrytningstiden avges den i likströmsreak- torn 14 inducerade elektromagnetiska energin till lik- strömslasten via blockeringskondensatorn 26, primärlind- ningen 30 och frånskiljaren 20. Härvid tjänar kondensa- torn 26 till att mildra en plötslig frigöring av den elektromagnetiska energin. På detta sätt tjänar blocke- ringskondensatorn 26 till att hindra en plötslig frigö- ring av den i reaktorn 14 inducerade elektromagnetiska energin och tjänar därmed till att hindra strömbrytaren från att skadas vid strömbrytningstiden.

För att klara en ökad strömbrytningsförmâga är huvud- strömbrytararrangemanget konstruerat av tvâ vakuumström- brytare 16, l8, vilka är parallellkopplade med varandra, och en SF -gasfrånskiljare användes som frânskiljaren 20, 6 varigenom säkerställes direkt strömbrytning, säkerhet vid 1sa1usz+2 6 strömbrytningstiden samt ekonomi. 1 En i kondensatorn 42 lagrad laddning användes som för strömbrytningsoperationen nödvändig elektrisk kraft.

Eftersom kondensatorns 42 laddning kan tillföras momen- 5 tant genom slutning av startströmställaren 38 säkerstäl- les en snabb strömbrytningsoperation.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 30 35 7907433-2 PATENTKRAV l. Strömbrytaranordning för högspänd likström, vilken anordning är seriekopplad med en yttre krets (12, 14), som innefattar ett till en växelströmskälla kopplat organ (12) för omriktning av växelström till likström samt en till omriktarorganet kopplad likströms- reaktor (14), samt har en i serie med den yttre kretsen kopplad strömbrytare (16, 18), av en transformator (28), en med strömbrytaren (16, 18) k ä n n e t e c k n a d parallellkopplad seriekrets (32) av en blockeringskon- densator (26) och transformatorns primärlindning (30) samt en sekundärlindningskrets, som innefattar en sekun- därlindning (36) i transformatorn (28), en laddnings- lagringskondensator (42), som är kopplad till en ladd- ningslagringsströmkälla (52), och en startströmställa- re (38), som är kopplad mellan sekundärlindningen (36) och laddningslagringskondensatorn (42).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d av en frånskiljare (20), som är kopplad i serie med strömbrytaren (16, 18).

3. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d av en polaritetsväxlingsströmställare (40), som är anordnad att låta laddningslagringskonden- satorn (42) urladdas mot sekundärlindningen (36) i trans- formatorn (28) på sådant sätt, att polariteten över se- kundärlindningen (36) kastas om.

4. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d av en kondensator (24), som är parallell- kopplad med strömbrytaren (16, 18) för att mildra skär- pan i en stötspänning, som induceras då strömbrytaren (16, 18) brytes.

5. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e- t e c k n a d av ett resistororgan (22), som är parallell- kopplat med strömbrytaren (16, 18) samt har en olinjär ka- rakteristik för absorbering av högspänningsdelen av en stötspänning, som induceras då strömbrytaren (16, 18) bry- tes. 7907433-2 10 15 8

6. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e- t e c k n a d av ett resistororgan (34), som är paral- lellkopplat med transformatorns (28) primärlindníng (30) samt har en olinjär karakteristik för absorbering av hög- spänningsdelen av en över primärlindningen (30) pâtryckt stötspänning.

7. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e- t e c k n a d därav, att resistororganet (22) är ett sådant som innefattar metalloxid som en huvudkomponent.

8. , Anordning enligt patentkravet 6, k ä n n e- t e c k n a d därav, att resistororganet (34) är ett sådant som innefattar metalloxid som en huvudkomponent.

9. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e- t e c k n a d därav, att strömbrytaren (16, 18) till antalet är åtminstone en.

10. Anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e- t e c k n a d därav, att frånskiljaren (20) är bildad av en med SF6Lgas arbetande frånskiljare. m