DE1070274B

DE1070274B - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR THE DC SUPPLY OF CONTROLLERS FROM THE AC MAINS DURING A SHORT CIRCUIT

Info

Publication number: DE1070274B
Application number: DE1955V0009715
Authority: DE
Inventors: Gerhard Höltzheuer
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1955-11-09
Filing date: 1955-11-09
Publication date: 1959-12-03

Description

DEUTSCHESGERMAN

Bei Relaissteuerungen in unbesetzten Schal tstationen wird fast stets eine Hilfsspannung benötigt. Zwar ist es in manchen Fällen möglich, dafür eine Wechselspannung aus einem Spannungs- oder Stromwandler zu verwenden, jedoch arbeitet beispielsweise eine Relaisanordnung mit elektrisch zeitverzögerten Gliedern nur bei Gleichspannungsversorgung. Zur Sicherstellung dieser Gleichspannungsversorgung wurde bisher meistens eine Gleichstrombatterie verwendet. Um die Aufstellung einer solchen Batterie, die eine gewisse Wartung erfordert, was insbesondere in unbesetzten Schaltstationen nachteilig ist, zu vermeiden, ist 'versucht worden, die Gleichspannung aus einem Spannungswandler über entsprechend dimensionierte Gleichrichter zu gewinnen und ihr durch Zuschalten eines eine hohe Kapazität besitzenden Kondensators auch bei vorübergehendem Ausfall der Netzspannung.eine gewisse Konstanz zu verleihen. Es ist auf diese Weise möglich, z.B. die Auslösung von Leistungsschaltern bei Kurzschluß nach irgendeinem Plan rein elektrisch zeitgestaffelt zu steuern, ohne mechanische Verzögerungsglieder dem betreffenden Relais hinzufügen zu müssen. Bei langsam verlaufendem Spannungszusammenbruch vor der notwendig werdenden Schalterauslösung ist aber ein sicheres Ansprechen des Auslösers nicht gewährleistet.An auxiliary voltage is almost always required for relay controls in unoccupied switching stations. In some cases it is possible to use an alternating voltage from a voltage or current transformer to use, however, works, for example, a relay arrangement with electrically time-delayed Linking only with DC voltage supply. To ensure this DC voltage supply a DC battery has been used most of the time. In order to set up such a battery, which requires a certain amount of maintenance, which is particularly disadvantageous in unoccupied switching stations, to be avoided, an attempt has been made to transfer the DC voltage from a voltage converter via appropriately dimensioned Gain rectifier and you by connecting a high capacity Capacitor to give a certain constancy even in the event of a temporary failure of the mains voltage. It is possible in this way, e.g. the tripping of circuit breakers in the event of a short circuit after any Plan to control it purely electrically in a time-staggered manner, without mechanical delay elements for the affected person Having to add relays. In the case of a slow voltage breakdown before the necessary Reliable triggering of the release is not guaranteed when the switch is triggered.

Der Erfindungsgegenstand betrifft eine Einrichtung zum Erzeugen einer annähernd konstanten Gleichspannung als Steuerspannung für Leistungsschalter, die über Gleichrichter einem Wechselstromnetz entnommen wird, dessen Spannung bei Kurzschluß plötzlich oder infolge einer in Kurzschluß übergehenden Überlast langsam absinken kann. Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, die treibende Gleichspannung auch dann auf einem konstanten bzw. annähernd konstanten Wert zu halten, wenn die Netzspannung während eines anstehenden Kurzschlusses absinkt, so daß praktisch eine primärspannungsunabhängige Gleichspannung zur Verfügung steht. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß von mindestens zwei hintereinandergeschalteten Gleichrichterbrücken die eine an einen aus dem Metz gespeisten Spannungswandler angeschlossen ist, der im Normalfall Wechselspannung für diese Gleichrichterbrücke bereitgestellt, während die zweite Gleichrichterbrücke an einem primärseitig vom Verbraucherstrom durchflossenen Stromwandler liegt, der bei Kurzschluß oder Überlast Wechselspannung für die zweite Gleichrichterbrücke liefert. Zur Vermeidung einer Überlastung der dem Stromwandler zugeordneten Gleichrichterbrücke kann dieser ein Sättigungswandler vorgeschaltet werden. Es können auch noch zusätzlich im Stromwandlerkreis Schutzrelais angeordnet werden, deren Kontakte 'erst beim Schaltungsanordnung
zur GleichstromversorgungThe subject matter of the invention relates to a device for generating an approximately constant direct voltage as a control voltage for circuit breakers, which is taken from an alternating current network via a rectifier, the voltage of which can suddenly drop in the event of a short circuit or as a result of an overload resulting in a short circuit. The invention is therefore based on the object of keeping the driving DC voltage at a constant or approximately constant value even when the mains voltage drops during an upcoming short circuit, so that a DC voltage that is practically independent of the primary voltage is available. This object is achieved according to the invention in that one of at least two rectifier bridges connected in series is connected to a voltage converter fed from the Metz, which normally provides AC voltage for this rectifier bridge, while the second rectifier bridge is connected to a current converter through which the consumer current flows on the primary side supplies alternating voltage for the second rectifier bridge in the event of a short circuit or overload. To avoid overloading the rectifier bridge assigned to the current transformer, a saturation transformer can be connected upstream of it. Protection relays can also be arranged in the current transformer circuit, the contacts of which do not appear until the circuit arrangement
for direct current supply

von Steuergliedernof control members

aus dem Wechselstromnetzfrom the AC network

während eines Kurzschlussesduring a short circuit

Anmelder:Applicant:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Hanauer Landstr. 142-172

Gerhard Holtzheuer, Frankfurt/Ivi.,
ist als Erfinder genannt wordenGerhard Holtzheuer, Frankfurt / Ivi.,
has been named as the inventor

Auftreten eines Überstromes die zugehörige Gleichrichterbrücke mit dem Stromwandler bzw. Sättigungswandler verbinden. Bei Vorhandensein eines oder mehrerer Leistungsschalter kann zu deren Auslösung ein zeitverzögertes Relais verwendet werden, das an die von den Gleichrichterbrücken erzeugte Gleichspannung gelegt ist. Sind mehrere Abzweige mit gleichstromgesteuerten Leistungsschaltern vorgesehen, so genügt es, wenn für alle Abzweige ein gemeinsamer Spannungswandler eine der Gleichstrombrücken speist, während für jeden Abzweig gesondert je eine Gleichrichterbrücke vorgesehen werden muß, die an dem zugehörigen Stromwandlerkreis anzuschließen ist. Sämtliche Gleichrichterbrücken sind dann gleiehstromseitig in Reihe zu schalten. Zur besseren Konstanthaltung der Gleichspannung kann noch in bekannter Weise ein Kondensator parallel zu den Gleichrichterbrücken gelegt werden.If an overcurrent occurs, connect the associated rectifier bridge to the current transformer or saturation transformer. If there is an or several circuit breakers, a time-delayed relay can be used to trip them the DC voltage generated by the rectifier bridges is applied. Are several branches with DC-controlled circuit breakers are provided, it is sufficient if a common one for all branches Voltage converter feeds one of the direct current bridges, while each branch has a separate rectifier bridge must be provided, which is to be connected to the associated current transformer circuit. All Rectifier bridges are then to be connected in series on the DC side. To keep things constant the DC voltage can still be connected in a known manner to a capacitor in parallel with the rectifier bridges be placed.

In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung Schaltungen in vereinfachter Form dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, circuits in simplified form are exemplary embodiments according to the invention Form shown, namely shows

Bild 1 einen Abzweig mit einem Leistungsschalter, der von einem zeitverzögerten Relais gesteuert wird, undFigure 1 shows a feeder with a circuit breaker controlled by a time-delayed relay, and

Bild 2 eine Schaltung nach Bild 1, jedoch mit mehreren Abzweigen.Fig. 2 a circuit according to Fig. 1, but with several branches.

An den Spannungswandler 1 ist die Gleichrichterbrücke 2 und an den Stromwandler 3 die Gleichrichter-The rectifier bridge is connected to the voltage converter 1 2 and to the current transformer 3 the rectifier

909 687/313909 687/313

brücke 4 über den Sättigungswandler 5 angeschlossen. Zur Einschaltung der Gleichrichterbrücke 4 dienen die Schutzrelais 6 und 7, die die Kontakte 6a und 7c steuern. Parallel zu den hintereinandergeschalteten Gleichrichterbrücken 2 und 4 liegt ein Glättungs- ό kondensator 8 und das elektrisch zeitverzögerte Relais 9. Das. Relais 9 steuert den Kraftantrieb 10 des Leistungsschalters ,11 und bekommt die zur Betätigung des Schalters 11 erforderlichen Impulse ebenfalls von den Schutzrelais 6 und 7, was in Bild 1 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Mit 12 ist. der .Stationstransformator, ^m^ R> S, T sind die Netzleitüngeh und mit V, V, W die Abzweigleitungen bezeichnet.bridge 4 connected via saturation converter 5. The protective relays 6 and 7, which control the contacts 6a and 7c, are used to switch on the rectifier bridge 4. A smoothing capacitor 8 and the electrically time-delayed relay 9 are parallel to the rectifier bridges 2 and 4 connected in series. Relay 9 controls the power drive 10 of the circuit breaker 11 and receives the pulses required to operate the switch 11 also from the protective relays 6 and 7, which is indicated in Figure 1 by a dashed line. At 12 is. The station transformer, ^m ^ R> S, T are the power lines and V, V, W denote the branch lines.

Tritt im Abzweig ein Kurzschluß auf, so nimmt die Spannung in der Netzleitung ab und mithin auch die Wechselspannung, an der Gleichrichterbrücke 2. Dagegen steigt der Strom im Abzweig an und bringt bei einer gewissen Stärke die Schutzrelais 6 und 7 zum Ansprechen, wodurch die Gleichrichterbrücke 4 über die Kontakte 6a und Ta an den Sättigungswandler 5 gelegt wird. Das Absinken der Wechselspannung an der Gleichrichterbrücke 2 wird dann durch das Ansteigen der Spannung an der Gleichrichterbrücke 4 wieder ausgeglichen, so daß dem Relais 9 mit Hilfe des durch den Wandler 3 fließenden Kurzschlußstromes eine konstante bzw. annähernd konstante Gleichspannung zur Verfügung steht.If a short circuit occurs in the branch, the voltage in the power line decreases and therefore also the AC voltage at the rectifier bridge 2. On the other hand, the current in the branch increases and at a certain strength causes the protective relays 6 and 7 to respond, causing the rectifier bridge 4 is applied to the saturation converter 5 via the contacts 6a and Ta. The drop in the AC voltage at the rectifier bridge 2 is then compensated for by the rise in the voltage at the rectifier bridge 4, so that the relay 9 has a constant or approximately constant DC voltage available with the aid of the short-circuit current flowing through the converter 3.

Aus Bild 2 ist ersichtlich, daß beim Vorhandensein von z. B. drei Abzweigen o, b und c zur Speisung der ersten Gleichrichterbrücke der gemeinsame Spannungswandler 1 dient, während für jeden Abzweig bzw. dessen Stromwandler je eine weitere Gleichrichterbrücke benötigt wird, also in diesem Fall insgesamt nur vier (nicht sechs) Gleichrichterbrücken, nämlich 2, 4a, 4 b und 4 c. Die zugehörigen Wandler sind mit 1, 5 a, 5 b und 5 c bezeichnet.From Figure 2 it can be seen that in the presence of z. B. three branches o, b and c to feed the first rectifier bridge the common voltage converter 1 is used, while for each branch or its current converter a further rectifier bridge is required, so in this case only four (not six) rectifier bridges, namely 2 , 4a, 4 b and 4 c. The associated transducers are labeled 1, 5 a, 5 b and 5 c.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for generating an approximately constant DC voltage as a control voltage for circuit breakers that are taken from an alternating current network via a rectifier, its voltage suddenly drop in the event of a short circuit or as a result of an overload that turns into a short circuit can, characterized in that of at least two series-connected rectifier bridges one is connected to a voltage converter fed from the mains, which normally supplies alternating voltage for this Rectifier bridge provides, while the second rectifier bridge on a primary side of the Consumer current flowing through the current transformer lies.

2. Circuit arrangement according to claim 1, there, characterized in that the rectifier bridge assigned to the current converter is preceded by a saturation converter (5).

3. Circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the current transformer circuit Protective relays are arranged, the contacts of which do not change until an overcurrent occurs Connect the rectifier bridge to the current transformer or saturation transformer.

4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that at There are several branches with circuit breakers to feed the first rectifier bridge a common voltage converter serves, while the number of further, with the first Rectifier bridges connected in series matches the number of branches present.

Considered publications:
ASEA Journal 1953, p. 179.

1 sheet of drawings

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