DE1060976B - Power supply system with semiconductor valves as rectifiers, in particular based on a semiconductor made of germanium or silicon, and with a protective switching device that works with mechanical switching contacts - Google Patents
Power supply system with semiconductor valves as rectifiers, in particular based on a semiconductor made of germanium or silicon, and with a protective switching device that works with mechanical switching contactsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Stromversorgungsanlagen mit Halbleiterventilen als Gleichrichter, insbesondere auf der Basis eines Halbleiters aus Germanium oder Silizium, und mit einer mit mechanischen Schaltkontakten arbeitenden Schutzschalter.-richtung zum Kurzschließen bzw. Überbrücken, der im Falle einer Störung der Anlage gefährdeten einzelnen Gleichrichterventile, Gruppen von solchen oder aller Ventile oder/und der die Halbleiterventile speisenden Stromquelle. Diese Schutzschalteinrichtungen müssen möglichst kurzzeitig arbeiten, damit die Halbleiterventile wegen ihrer thermischen Empfindlichkeit nicht durch Stromwärmeeinflüsse thermisch zerstört werden können.The invention relates to power supply systems with semiconductor valves as rectifiers, in particular on the basis of a semiconductor made of germanium or silicon, and with one with mechanical Switching contacts working circuit breaker. -Direction for short-circuiting or bridging those individuals who are at risk in the event of a fault in the system Rectifier valves, groups of such or all valves and / or those feeding the semiconductor valves Power source. These protective switching devices must work as briefly as possible so that the Due to their thermal sensitivity, semiconductor valves are not thermally affected by the effects of current heat can be destroyed.
So sind z. B. durch Versuche als notwendige bzw. zulässige Einschalt- oder Abschaltzeiten der Schutzeinrichtungen Werte von etwa 0,2 bis 2 Millisekunden ermittelt worden. Trotz dieser Forderung auf hohe Ansprech- und Schaltgeschwindigkeit muß aber eine solche Schalteinrichtung andererseits in der Lage sein, die hohen Ströme, welche sonst allein von den Halbleiterventilen geführt werden, mußten, mindestens über eine angemessene Zahl von Halbwellen des speisenden Wechselstromes, also· eine bestimmte hohe Mindeststromzeitfläche, zu übernehmen und möglichst für eine wiederholte Ausführung von Schutzschaltungen ohne wesentlichen besonderen Ersatz von Schaltungsteilen geeignet sein. Wegen dieser Bedingung der Bemessung für hohe Ströme ergeben sich aber an den Kurzschlußschalteinrichtungen relativ große Massen für den Aufbau der Kontakte und die mit diesen beim Schaltvorgang bewegten Hilfseinrichtungen. Diese unvermeidlichen Massen stehen aber der Zielsetzung der Erreichung einer geringen Eigenschaltzeit der Schalteinrichtung zum schnellen, wirksamen Schutz der Halbleiterventile entgegen.So are z. B. through experiments as necessary or permissible switch-on or switch-off times of the protective devices Values of about 0.2 to 2 milliseconds have been determined. Despite this high demand On the other hand, however, such a switching device must be capable of response and switching speed the high currents, which are otherwise only carried by the semiconductor valves, had to be, at least over an appropriate number of half-waves of the feeding alternating current, thus · a certain high Minimum current time area, to be taken over and, if possible, for repeated execution of protective circuits be suitable without significant special replacement of circuit parts. Because of this condition the rating for high currents, however, results in relatively large ones at the short-circuit switching devices Masses for establishing the contacts and the auxiliary equipment moved with them during the switching process. However, these unavoidable masses are aimed at achieving a short intrinsic switching time the switching device for fast, effective protection of the semiconductor valves.
Für schnell wirkende Relaisschaltungen, insbesondere für Schutzzwecke, ist es für die Herabsetzung der durch das bzw. die einzelnen Relais mit ihrer Eigenschaltzeit vorgegebenen Zeit des Ansprechens der Schutzeinrichtung bekanntgeworden," den mechanischen Kontakten der Relais für ihre. Überbrückung Ionenröhren zuzuordnen, welche eine entsprechend kürzere Eigenschaltzeit besitzen, aber auf jeden Fall aus Sicherheitsgründen die mechanisch schaltenden Kontakte beizubehalten. Solche lonenröhren müssen dann auf jeden Fall stets in dem Zustand der Betriebsbereitschaft gehalten werden, und sollten sie versagen, so muß doch die mechanisch schaltende Einrichtung die Schutzwirkung übernehmen, wobei aber deren längere Eigenschaltzeit für die Schutzwirkung der Anlage dann bestimmend bleibt. Die Anwendung einer solchen Lösung könnte für die bei Halbleiteranordnungen der genannten Art dargelegte Problem-Stromversorgungsanlage mit Halbleiterventilen als GleichrichterFor fast acting relay circuits, especially for protection purposes, it is for the degradation the response time specified by the individual relay or relays with their own switching time the protective device, "the mechanical contacts of the relays for their. bridging Assigning ion tubes, which have a correspondingly shorter operating time, but in any case keep the mechanically switching contacts for safety reasons. Such ion tubes must then in any case always be kept in the state of operational readiness, and should they fail, so the mechanically switching device must take over the protective effect, but whose longer operating time then remains decisive for the protective effect of the system. The application such a solution could be for the problem power supply system presented in the case of semiconductor arrangements of the type mentioned with semiconductor valves as rectifiers
insbesondere auf der Basis einesespecially on the basis of a
Halbleiters aus Germanium oder SiliziumSemiconductor made of germanium or silicon
und mit einer mit mechanischen Schaltkontakten arbeitendenand one that works with mechanical switch contacts
SchutzschalteinrichtungProtective switchgear
Anmelder:Applicant:
Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke
Aktiengesellschaft, ,Corporation,,
Berlin und Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Berlin and Erlangen, Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Dr. phil. Joachim Pfäffenberger, Berlin-Dahlem,Dr. phil. Joachim Pfäffenberger, Berlin-Dahlem,
und Willi Mosch, Berlin, sind als Erfinder genannt wordenand Willi Mosch, Berlin, have been named as inventors
Stellung somit nicht in Frage kommen, denn die Schutzeinrichtung muß auf jeden Fall die ihr obliegende Funktion stets einwandfrei erfüllen und auf jeden Fall innerhalb der vorbestimmten kurzen, bedingten Eigenschaltzeit einwandfrei schalten, wenn es nicht zu größeren, in ihrer Folge dann nicht absehbaren Schäden in der mit Halbleiterventilen als Gleichrichter arbeitenden Stromversorgungsanlage kommen soll.Position therefore out of the question, because the protective device must always fulfill its incumbent function properly and on switch correctly in each case within the predetermined short, conditional self-switching time, if it does not lead to greater, as a result then unforeseeable damage in the with semiconductor valves than Rectifier working power supply system should come.
Die vorgegebene Aufgabe bei Stromversorgungsanlagen der angegebenen Art mit einer Schutzeinrichtung mit mechanischen Kontakten mit der angegebenen Funktion wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schutzschalteinrichtung aus zwei oder mehreren elektrisch parallel an die zu schützende Anlage angeschlossenen, in der Größe ihrer Eigenschaltzeiten zeitlich selektiv gestaffelten Einheiten mit mechanischen Kontakten und von relativ zueinander verschieden großen Eigenschaltzeiten, bei entsprechend relativ verschieden großen Strom tr agfähigkei ten besteht, welche im Falle der Störung der Anlage gleichzeitig ihren Schaltvorgang einleiten.The specified task for power supply systems of the specified type with a protective device with mechanical contacts with the specified function is achieved according to the invention by that the protective switching device consists of two or more electrically parallel to the one to be protected The units connected to the system, in the size of their own switching times, are selectively staggered in terms of time mechanical contacts and, relative to each other, differently large intrinsic switching times, with corresponding There are relatively different current carrying capacities, which in the event of a fault in the system at the same time initiate their switching process.
Hierbei ist von der Erkenntnis ausgegangen worden, daß insbesondere durch eine Verringerung der zur Durchführung eines Schaltvorganges an einerThis has been based on the knowledge that, in particular by reducing the to carry out a switching process on a
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solchen Schutzschalteinrichtung zu bewegenden Massen der Kontakte und der mit diesen bewegten Betätigungseinrichtungen sowie gegebenenfalls durch eine zusätzliche verschiedene Bemessung und Gestaltung der Beschleunigungseinrichtungen dieser zu bewegenden Massen sich eine Herabsetzung der Eigenschaltzeit solcher Schutzschalteinrichtungen, erreichen läßt.such protective switching device to be moved masses of the contacts and the moving with them Control devices and, if necessary, by an additional different dimensioning and design the acceleration devices of these masses to be moved result in a reduction in the intrinsic switching time such protective switching devices, can be achieved.
■ Die verschiedenartige Bemessung und Gestaltung der Beschleunigungseinrichtungen für die verschiedenen Schutzschalteinrichtungen kann z.B. dadurch erreicht werden, daß die eine Schutzschalteinrichtung mit einem Federsystem für die Beschleunigung ihres Schaltorgans arbeitet, während die andere Schutzschalteinrichtung mit einem zündfähigen Mittel nach Art von Pulver arbeitet, welches nach seiner überstrom- bzw. rückstromabhängigen Zündung durch seine Expansion bzw. diejenige der erzeugten Gase das Schaltorgan der Schalteinrichtung beschleunigt. Es sind auch Beschleunigungseinrichtungen benutzbar, welche nach dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten. Es wird in diesem Falle z. B. abhängig von dem Auftreten einer unzulässigen Störung in. einer Phasenleitung bzw. der Gleichstromleitung in einci solchen Einrichtung durch eine von einem Impulsstrom durchflO'Ssene Spule die Abstoßung eines Kurzschlußringes elektrodynamisch gesteuert, der mechanisch mit dem Schaltorgan der Kurzschluß-Schutzschalteinrichtung verbunden ist oder unmittelbar selbst gleichzeitig dieses Schaltorgan bilden kann.■ The various dimensions and designs the acceleration devices for the various protective switching devices can be achieved, for example be that the a protective switching device with a spring system for the acceleration of their Switching organ works, while the other protective switching device with an ignitable agent after Kind of powder works, which after its overcurrent or reverse current dependent ignition through its expansion or that of the gases generated accelerates the switching element of the switching device. Accelerators can also be used, which work according to the electrodynamic principle. It is in this case, for. B. depending on the occurrence of an impermissible disturbance in. A phase line or the direct current line in a ci Such a device by a coil through which a pulsed current flows, the repulsion of a short-circuit ring Electrodynamically controlled, mechanically with the switching element of the short-circuit protective switching device is connected or can directly form this switching element at the same time.
Es wird bei einer erfindungsgemäßen Anordnung auf jeden Fall eine Schutzschalteinrichtung mit geringerer Eigenschaltzeit und zeitlich früher zur Entlastung der Halbleiterventile von · der sonst an ihnen eintretenden Stromführung wirksam, als es sonst bei einer Schutzschalteinrichtung in, der Anlage der Fall wäre, deren Kontakte die größte in der Anlage im Falle einer Störung zu beherrschende Stromzeitfläche zu übernehmen in der Lage sind. Die Schutzschalteinrichtung mit der geringeren Eigenschaltzeit kann aber unbedenklich mit einer geringeren Stromtragfähigkeit ihrer Kontakte bemessen werden, da sie kurzzeitig nach ihrer Übernahme der Stromführung durch eine weitere einschaltende Schutzschalteinrichtung in der Stromführung entlastet wird.In the case of an arrangement according to the invention, a protective switching device with a lower level is definitely used Self-switching time and earlier to relieve the semiconductor valves from the otherwise on them incoming current is more effective than it would otherwise be the case with a protective switchgear in the system whose contacts would be the largest current-time area to be controlled in the system in the event of a fault are able to take over. The protective switching device with the shorter internal switching time can, however can safely be dimensioned with a lower current carrying capacity of their contacts, since they are short-term after it has taken over the power supply through a further switching protective switching device in the Current conduction is relieved.
: Wird z. B. ein erfindungsgemäßes System mit zwei Schutzschalteinrichtungen benutzt, welche durch Bemessung mit verschiedenen Massen ihrer Schaltkontakte und der mit diesen bewegten Betätigungseinrichtungen mit verschiedenen Eigenschaltzeiten selektiv gestaffelt zum Schutz der Halbleiteryentile einzuschalten, so kann die zeitlich später ihre Einschaltung vollendende Schutzschalteinrichtung z. B. so bemessen werden, daß sie vom Zeitpunkt ihrer vollendeten Einschaltung an allein in der Anlage, gegebenenfalls bis zu deren vollständigem Abschalten zur Entlastung der Halbleiterventile, die zu beherrschende Stromzeitfläche übernehmen kann. In diesem Falle könnte die schneller arbeitende Schutzschalteinrichtung dann, d. h. nach vollendeter Einschaltung der Hauptschutzschalteinrichtung, wieder abgeschaltet werden. Es könnten dieser schneller arbeitenden Schutzschalteinrichtung auch Widerstände zur weitgehenden Entlastung vorgeschaltet werden. Beide Maßnahmen können auch gegebenenfalls kombiniert werden, indem die schneller arbeitende Schalteinrichtung nach abschließendem Einschaltvorgang der Schutzschalteinrichtung größerer Stromtragfähigkeit die schneller ■schaltende Hilfsschalteinrichtung über eine oder mehrere Widerstandsstufen abgeschaltet wird. Um den Schaltvorgang der schneller arbeitenden Schalteinrichtung im Sinne eines Einschal tens und eines anschließenden Wiederabschaltens zügig und schnell ohne notwendige Bewegungsumkehr der Massen dci Schalteinrichtung durchführen zu können, kann diese Einrichtung mechanisch und elektrisch, z. B. nach Art eines Rollenstromrichters, aufgebaut sein, wobei also die beweglichen Schaltkontakte auf den ruhenden Gegenkontakten mit gleichsinniger Bewegungsrichtung: If z. B. used a system according to the invention with two protective switching devices, which by dimensioning with different masses of their switching contacts and the actuating devices moved with them to be switched on selectively staggered with different internal switching times to protect the semiconductor valves, so the later completing their switching protective switching device z. B. sized so that they are alone in the system from the time they are switched on, if necessary until for their complete shutdown to relieve the semiconductor valves, the current-time area to be controlled can take over. In this case, the faster working protective switching device could then d. H. after the main circuit breaker has been switched on, be switched off again. It could be this faster working protective switchgear resistors can also be connected upstream for extensive relief. Both measures can can also be combined, if necessary, by the faster working switching device after finally Switch-on process of the protective switching device, the greater the current carrying capacity, the faster ■ switching auxiliary switching device is switched off via one or more resistance levels. Around the switching process of the faster switching device in the sense of a switch-on least and a subsequent switching off again quickly and without the need to reverse the movement of the masses dci To be able to perform switching device, this device can mechanically and electrically, for. B. after Kind of a roller converter, be built, so the moving switching contacts on the resting Counter-contacts with the same direction of movement
ίο ihre verschiedenen Schaltstellungen durchlaufen unter Ausnutzung der ihnen vorher für den Übergang in eine Schaltstellung bereits erteilten Beschleunigung für die Schaltgeschwindigkeit auf dem Wege zur nächsten Schaltstellung.ίο run through their various switching positions under Utilization of the acceleration already given to them for the transition to a switching position for the switching speed on the way to the next switching position.
Die schneller arbeitende Schalteinrichtung kann auch über Sicherungen an die Halbleiterventilanlage angeschlossen sein. Diese Sicherungen können dabei zunächst durch Schalter überbrückt sein. Diese Schalter werden z. B. nach vollendetem Einschalten der Hauptschutzschalteinrichtung geöffnet und dadurch die Sicherungen nunmehr vom Strom durchflossen. Bei geeigneter Bemessung dieser Sicherung mit einem i- · i-Wert, wenn i den Strom und t die Zeit bezeichnen, für ihr Abschmelzen, welcher unterhalb des Wertes der Stromzeitfläche liegt, welche die schneller arbeitende Schutzschalteinrichtung unter Berücksichtigung der elektrischen Widerstände, die beide Schutzschalteinrichtungen bilden, anteilig noch übernimmt, werden also die Sicherungen durch ihren Abschmelzvorgang die schneller arbeitende Schutzschalteinrichtung abschalten.The faster working switching device can also be connected to the semiconductor valve system via fuses. These fuses can initially be bridged by switches. These switches are z. B. opened after the main circuit breaker has been switched on and the current now flows through the fuses. With a suitable dimensioning of these fuse with a i · i value if i is the current and t denote the time for their melting, which is below the value of the current time area having the faster operating protective circuit device taking into account the electrical resistances, both protective switching devices form, proportionally still takes over, so the fuses will switch off the faster working protective switching device by their melting process.
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, zwei Schutzschalteinrichtungen derart verschieden in ihren Massen und den dadurch erreichten verschiedenen -schnellen Eigenschaltzei'ten zu bemessen, daß zunächst die eine Schutzschalteinrichtung vorübergehend allein die Entlastung der Halbleiterventile von der Stromführung übernimmt, mit dem Einschalten der Hauptschutzschalteinrichtung jedoch beide Schutzschalteinrichtungen entsprechend ihrer Bemessung gemeinsam die Stromentlastüng der gefährdeten Halbleiterventile bis zur endgültigen Abschaltung der Anlage übernehmen. Auf diese Weise kann auch die zweite Schutzschalteinrichtung gegenüber der sonst notwendigen Bemessung für die Erfüllung der Funktion der alleinigen späteren Übernahme der Entlastung der Halbleiterventile von der Stromführung mit geringeren Massen aufgebaut werden unter Erreichung einer geringeren Eigenschalrzeit.In the context of the invention, however, it is also possible for two protective switching devices to be so different to be measured in terms of their masses and the various fast switching times achieved thereby, that initially only one protective switching device temporarily relieves the load on the semiconductor valves takes over from the power supply, however, when the main circuit breaker is switched on Both protective switchgear, depending on their rating, jointly reduce the current load of the endangered Take over semiconductor valves until the system is finally shut down. In this way can also use the second protective switching device compared to the otherwise necessary rating for the fulfillment the function of the sole later takeover of the relief of the semiconductor valves from the Current conduction can be built up with lower masses while achieving a lower intrinsic switching time.
Hierdurch übernimmt sie früher die anteilige Entlastung der inzwischen bereits eingeschalteten Schutzschalteinrichtung mit der geringeren Eigenschaltzeit, als es sonst der Fall wäre, wenn die Hauptschutzschalteinrichtung für die volle Tragfähigkeit der zu übernehmenden Stromzeitfläche ausgebildet werden würde.As a result, she takes over the proportional relief earlier the protective switching device, which has already been switched on, with the shorter intrinsic switching time, than would otherwise be the case if the main protective switchgear for the full load-bearing capacity of the too taking over current-time area would be formed.
Eine beispielsweise Schaltung für die Anwendung der Erfindung veranschaulicht die Figur der Zeichnung. In dieser bezeichnet la die Sekundärwicklung eines Transformators. Von dieser wird über die Gleichrichterventile 2 bis 4 ein Verbraucher 5 gespeist. In der Anlage sind zwei Schutzschalteinrichtungen 24 und 25 vorgesehen. Jede derselben weist ruhende Schaltkontakte α bis c auf, welche mit den einzelnen Leitungen zwischen den einzelnen Phasen der Sekundärwicklung la und den Gleichrichterventilen 2 bis 4 verbunden sind. Das bewegliche Kurzschlußschaltorgan der einzelnen Einrichtung ist jeweils mit d bezeichnet und mit dem einen Gleich-An example circuit for the application of the invention illustrates the figure of the drawing. In this, la denotes the secondary winding of a transformer. A consumer 5 is fed from this via the rectifier valves 2 to 4. Two protective switching devices 24 and 25 are provided in the system. Each of these has static switching contacts α to c , which are connected to the individual lines between the individual phases of the secondary winding la and the rectifier valves 2 to 4. The movable short-circuit switching element of the individual device is denoted by d and with the one equal
7ö strompol der Anlage verbunden. Jedes der Schalt-7ö Stromompol connected to the system. Each of the switching
organe d der Einrichtungen 24 und 25 wird in diesem Falle über eine Auslösespule e betätigt, welche über Sättigungswandler 6 bis 9 mit einem Eisenkernmaterial von parallelogrammförmiger bzw. möglichst rechteckiger Magnetisierungsschleife, abhängig von in den einzelnen Speiseleitungen zu den Ventilen 2 bis 4 bzw. in den Gleichstromspeiseleitungen des Verbrauchers auftretenden Überströmen bzw. Rückströmen gespeist wird. Die auf Überstrom überwachenden Sättigungswandler 6 bis 8 sind mit ihren Eisenkernen auf je einer der Zuleitungen von der Sekundärwicklung la des Transformators zu je einem der Ventile 2 bis 4 angeordnet. Der auf Rückstrom überwachende Sättigungswandler 9 ist mit seinem Kern auf der Gleichstromspeiseleitung zum Verbraucher 5 angeordnet. Die entsprechenden Leitungen, welche die Primärwicklung des einzelnen Sättigungswandlers bilden, sind z.B. nach Art einer Schiene durch den Eisenkern des einzelnen Wandlers hinduTC'hgeführt. Der Eisenkern b jedes der Wandler trägt eine VormagnetisTerungswicklung α sowie eine Sekundärwicklung c. Diese ist jeweils mit einem Gleichrichterventil d in Reihe geschaltet zur gegenseitigen Entkopplung der über die Leitungen 10 und 11 parallel auf die gleichen Auslösespülen der Schutzschalteinrichtungen: 24 und 25 arbeitenden Sekundärwicklungen der Sättigungswandler. Die Vormagnetisierungswicklungen α der auf Überstrom überwachenden Sättigungsstromwandler 6 bis 8 werden von einer an den Klemmen 12 und 13 liegenden Gleichstromquelle über den einstellbaren Widerstand 14 gespeist und die Vormagnetisierungswicklung α des Sättigungswandlers 9 von der an den Klemmen 15 und 16 liegenden Gleichstromquelle über den einstellbaren Widerstand 17. Überschreitet in der Primärwicklung eines der Sättigungsstromwandler 6 bis 8 der Strom einen bestimmten Wert und damit die von dieser Wicklung hervorgerufene magnetische Erregung des Eisenkernes die Gleichstromvormagnetisierung dieses Eisenkernes, so wird der Kern nach dem Herausführen aus seiner Sättigung sprunghaft ummagnetisiert. In der von ihm getragenen Sekundärwicklung c wird dadurch eine entsprechende Spannung induziert, so daß die Auslösespulen e der Schutzschalteinrichtungen 24 und 25 mit einem entsprechenden Strom gespeist werden, diese Schalteinrichtungen zum Ansprechen kommen und ihr bewegliches Schaltorgan d nach vollendeter Einschaltbewegung die ruhenden Gegenkontakte ο bis c überbrückt. Ähnlich ist der Vorgang, wenn auf der Gleichstromseite ein derart großer Rückstrom durch die Primärwicklung des Sättigungsstromwandlers 9 fließt, daß dieser Wandler aus der durch die Vormagnetisierung bestimmten Sättigung herausgeführt wird und sein Kern 9 b also unter Erzeugung einer entsprechenden Spannung in der Sekundärwicklung 9 c sprunghaft ummagnetisiert wird, so daß die Auslösespulen e der Schutzschalter 24 und 25 gespeist werden und deren Einschaltvorgang einsetzt.organs d of the devices 24 and 25 is actuated in this case via a trip coil e , which via saturation transducers 6 to 9 with an iron core material of parallelogram-shaped or as rectangular as possible magnetization loop, depending on in the individual feed lines to the valves 2 to 4 or in the DC feed lines of the consumer occurring overcurrents or reverse currents is fed. The saturation converters 6 to 8 monitoring for overcurrent are arranged with their iron cores on each of the supply lines from the secondary winding la of the transformer to one of the valves 2 to 4 each. The saturation converter 9 monitoring for reverse current is arranged with its core on the direct current feed line to the consumer 5. The corresponding lines, which form the primary winding of the individual saturation converter, are routed through the iron core of the individual converter in the manner of a rail, for example. The iron core b of each of the transducers carries a pre-magnetization winding α and a secondary winding c. This is connected in series with a rectifier valve d for mutual decoupling of the secondary windings of the saturation converters operating in parallel via lines 10 and 11 to the same trigger flushing of the protective switching devices: 24 and 25. The bias windings α of the saturation current transformers 6 to 8, which monitor overcurrent, are fed from a direct current source connected to terminals 12 and 13 via the adjustable resistor 14 and the bias winding α of the saturation converter 9 from the direct current source connected to terminals 15 and 16 via the adjustable resistor 17 If the current in the primary winding of one of the saturation current transformers 6 to 8 exceeds a certain value and thus the magnetic excitation of the iron core caused by this winding exceeds the direct current premagnetization of this iron core, the core is suddenly remagnetized after being brought out of its saturation. A corresponding voltage is induced in the secondary winding c carried by it, so that the tripping coils e of the protective switching devices 24 and 25 are fed with a corresponding current, these switching devices respond and their movable switching element d, after the closing movement is complete, the resting mating contacts ο to c bridged. The process is similar when such a large reverse current flows through the primary winding of the saturation current converter 9 on the direct current side that this converter is led out of the saturation determined by the premagnetization and its core 9 b so erupts with the generation of a corresponding voltage in the secondary winding 9 c is reversed, so that the tripping coils e of the circuit breakers 24 and 25 are fed and their switching-on process begins.
In Reihe mit den ruhenden Kontakten α bis c der Kurzschlußschalteinrichtung 4 sind noch gegebenenfalls benutzbare Widerstände 18 bis 20 angedeutet, welche durch Schalter 21 bis 23 überbrückt werden können.In series with the resting contacts α to c of the short-circuit switching device 4, possibly usable resistors 18 to 20 are indicated, which can be bridged by switches 21 to 23.
Die Einrichtung 25 ist an ihren Kontakten derart bemessen, daß sie in der Lage ist, für die erwünschte maximale Stromzeitfläche die Führung des Kurzschhtßstromes unter gleichzeitigem entsprechenden Schutz der Halbleiterventile zu übernehmen. Die Einrichtung 24 ist mit geringeren Kontaktmassen bemessen, so daß sie sich sehr schnell beschleunigen läßt, also eine geringere Eigenschaltzeit besitzt als die Einrichtung 25. Nach einem gleichzeitigen Ansprechen der beiden Schakeinrichtungen 24 und 25 im. Falle einer Störung der Anlage durch einen auftretenden Überstrom oder Rückstrom schließt die Einrichtung 24 wegen ihrer geringeren Eigenschaltzeit früher ihre Kontakte d-a-b-c als die Schalteinrichtung 25 zur ersten strommäßigen Entlastung der durch die entstanden« Störung der Anlage gefährdeten Halbleiterventile. Es werden also sehr schnell die Leitungen von der Sekundärwicklung la des Transformators kurzgeschlossen, und gleichzeitig werden die einzelnen Gleichrichterventile 2 bis 4 überbrückt. Sobald dann die Kontakte von 25 geschlossen werden, erfolgt durch diese eine Entlastung der Kontakte von 24 von der Stromführung. Nach diesem Schließen der Kontakte von 25 können durch öffnen der Schalter 21 bis 23 die Widerstände 18 bis 20 eingeschaltet werden, wodurch die Kontakte von 24 noch mehr entlastet werden.The device 25 is dimensioned at its contacts in such a way that it is able to take over the management of the short-circuit current for the desired maximum current-time area while at the same time correspondingly protecting the semiconductor valves. The device 24 is dimensioned with lower contact masses, so that it can be accelerated very quickly, that is, has a shorter operating time than the device 25. After a simultaneous response of the two hook devices 24 and 25 im. In the event of a fault in the system due to an overcurrent or reverse current, the device 24 closes its contacts earlier than the switching device 25 for the first current relief of the semiconductor valves endangered by the fault in the system because of its shorter intrinsic switching time. The lines from the secondary winding la of the transformer are short-circuited very quickly, and the individual rectifier valves 2 to 4 are bridged at the same time. As soon as the contacts of 25 are then closed, they relieve the contacts of 24 from conducting current. After this closing of the contacts of 25, the resistors 18 to 20 can be switched on by opening the switches 21 to 23, whereby the contacts of 24 are relieved even more.
Die Einrichtung kann auch derart getroffen werden, daß mit dem Ansprechen der Schalter 24 und 25 auch ein primärseitiger Netzschalter für die Abschaltung der Anlage vom Netz vorbereitet und diese anschließend durchgeführt wird, was. nicht besonders angedeutet ist.The device can also be made such that with the response of the switches 24 and 25 also a primary-side power switch for the shutdown the system is prepared by the network and this is then carried out, what. not particularly is indicated.
An Stelle der Widerstände 18 bis 20 könnten, wie bereits früher in dieser Beschreibung angegeben, auch Sicherungen vorgesehen werden, welche nach dem Öffnen der Schalter 21 bis 23 abschmelzen und die Schutzschalteinrichtung 24 abschalten. Es sind in diesem Falle allerdings neue Sicherungen vor der Einrichtung 24 nach einem Abschaltvorgang einzusetzen, was sich aber relativ einfach durchführen läßt.Instead of the resistors 18 to 20, as already indicated earlier in this description, Fuses are provided, which melt after opening the switch 21 to 23 and the Switch off protective switching device 24. In this case, however, new backups are required before the Use device 24 after a shutdown process, but this can be done relatively easily leaves.
Claims (12)
Deutsche Patentschrift Nr. 639 996.Considered publications:
German patent specification No. 639 996.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES56699A DE1060976B (en) | 1958-01-24 | 1958-01-24 | Power supply system with semiconductor valves as rectifiers, in particular based on a semiconductor made of germanium or silicon, and with a protective switching device that works with mechanical switching contacts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DES56699A DE1060976B (en) | 1958-01-24 | 1958-01-24 | Power supply system with semiconductor valves as rectifiers, in particular based on a semiconductor made of germanium or silicon, and with a protective switching device that works with mechanical switching contacts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1060976B true DE1060976B (en) | 1959-07-09 |
Family
ID=7491290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DES56699A Pending DE1060976B (en) | 1958-01-24 | 1958-01-24 | Power supply system with semiconductor valves as rectifiers, in particular based on a semiconductor made of germanium or silicon, and with a protective switching device that works with mechanical switching contacts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1060976B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3222797A1 (en) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Short-circuit protection device for converters |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE639996C (en) * | 1934-06-22 | 1936-12-19 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Fast acting relay circuit, especially for protection purposes |
-
1958
- 1958-01-24 DE DES56699A patent/DE1060976B/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE639996C (en) * | 1934-06-22 | 1936-12-19 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Fast acting relay circuit, especially for protection purposes |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3222797A1 (en) * | 1982-06-16 | 1983-12-22 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Short-circuit protection device for converters |
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