DE1167939B

DE1167939B - Arrangement for interrupting DC circuits

Info

Publication number: DE1167939B
Application number: DES85033A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Johannes Wegener
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-05-03
Filing date: 1963-05-03
Publication date: 1964-04-16

Description

Anordnung zum Unterbrechen von Gleichstromkreisen Zum Unterbrechen von Gleichstromkreisen ist es bekannt, einen geladenen Kondensator über den Schalter zu entladen. Der Entladestrom des Kondensators besitzt im Schalter die entgegengesetzte Richtung wie der durch die Gleichstromquelle über den Schalter getriebene Strom, so daß bei entsprechender Größe des Entladestromes der resultierende Strom im Schalter einen Nulldurchgang besitzt. Die Zuschaltung muß dabei so getroffen werden, daß mindestens im Nulldurchgang des resultierenden Stromes die Kontakte des Schalters die Löschdistanz erreicht haben, so daß eine Unterbrechung des Stromkreises durch den Schalter stattfinden kann.Arrangement for interrupting DC circuits For interrupting From DC circuits it is known to put a charged capacitor across the switch to unload. The discharge current of the capacitor has the opposite in the switch Direction as the current driven by the DC power source through the switch, so that with a corresponding size of the discharge current, the resulting current in the switch has a zero crossing. The connection must be made so that the contacts of the switch at least in the zero crossing of the resulting current have reached the extinguishing distance, so that an interruption of the circuit by the switch can take place.

Nach der Unterbrechung fließt der über den Schalter geflossene Strom nunmehr über den Kondensator. Infolge der unvermeidlichen Induktivität des Stromkreises entsteht eine Schwingung. Wenn die Induktivität des Stromkreises, z. B. bei langen Übertragungsleitungen, sehr groß ist, muß der Kondensator eine beträchtliche Energie aufspeichern. Man muß daher einen Kondensator verwenden, der wesentlich größer ist als ein Kondensator, der nur für die Lieferung des Stromes über den Schalter bemessen ist. Den im allgemeinen mit dem Kondensator in Reihe liegenden ohmschen Widerstand kann man zur wirksamen Dämpfung der auftretenden Schwingung nicht genügend groß machen, weil der Entladestrom des Kondensators größer als der Augenblickswert des zu unterbrechenden Stromes sein muß.After the interruption, the current flowing through the switch flows now through the capacitor. As a result of the inevitable inductance of the circuit a vibration is created. If the inductance of the circuit, e.g. B. for long Transmission lines, being very large, the capacitor needs considerable energy save. One must therefore use a capacitor that is much larger as a capacitor that is only rated for supplying the current through the switch is. The ohmic resistance, which is generally in series with the capacitor one cannot be sufficiently large to effectively dampen the oscillation that occurs make because the discharge current of the capacitor is greater than the instantaneous value of the current to be interrupted must be.

Gemäß der Erfindung wird mindestens in dem Zeitpunkt, in dem der Schalter gelöscht hat, parallel zum Kondensator die Reihenschaltung eines ohmsehen Widerstandes und eines weiteren Kondensators gelegt. Dadurch wird die Dämpfung des Schwingungskreises wesentlich vergrößert, da die Frequenz des Schwingungskreises verkleinert und sein ohmscher Widerstand erhöht wird. Obwohl zwei Kondensatoren verwendet werden, ist das Produkt aus Kapazität und dem halben Quadrat der Spannung für beide Kondensatoren, wie eine Rechnung zeigt, kleiner als das gleiche Produkt für einen Kondensator, der allein verwendet wird. Auch erreicht man den Vorteil, daß der so gebildete Stromkreis durch einen einfachen Schalter unterbrochen werden kann, weil am Ende der Schwingung oder des aperiodisehen Vorganges der Strom Null ist.According to the invention is at least in the time when the switch has deleted, the series connection of an ohmic resistor in parallel with the capacitor and another capacitor. This dampens the oscillation circuit significantly increased, since the frequency of the oscillation circuit is reduced and Ohmic resistance is increased. Although two capacitors are used, it is the product of capacitance and half the square of the voltage for both capacitors, as a calculation shows, smaller than the same product for a capacitor, which is used alone. One also achieves the advantage that the circuit thus formed can be interrupted by a simple switch because at the end of the oscillation or the aperiodic process the current is zero.

Die genannte Reihenschaltung kann auch parallel zu dem erstgenannten Kondensator und einem mit ihm in Reihe liegenden ohmschen Widerstand liegen.The mentioned series connection can also be parallel to the first mentioned Capacitor and an ohmic resistor lying in series with it.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Beim Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ist mit 1 die Gleichstromquelle, beispielsweise ein Hochspannungsgleichrichter, bezeichnet. Die im Gleichstromkreis unvermeidliche Induktivität, z. B. die einer übertragungsleitung, trägt das Bezugszeichen 2. Mit 3 ist der Schalter bezeichnet. Parallel zu ihm liegt in bekannter Weise ein aufgeladener Kondensator 4 in Reihe mit einem ohnischen Widerstand 5 und einem Schalter 6. Gemäß der Erfindung liegt parallel zum Kondensator 4 die Reihenschaltung aus einem Kondensator 7 und einem ohmschen Widerstand 8. Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. In the embodiment of FIG. 1 , 1 denotes the direct current source, for example a high-voltage rectifier. The inevitable inductance in the DC circuit, e.g. B. that of a transmission line, bears the reference number 2. With 3 , the switch is referred to. In a known manner, a charged capacitor 4 is connected in parallel to it in series with an ohnic resistor 5 and a switch 6. According to the invention, the series circuit of a capacitor 7 and an ohmic resistor 8 is parallel to the capacitor 4.

Die Bemessung wird so getroffen, daß der Kondensator 4 beim Schließen des Schalters 6 -über den Schalter 3 einen Strom sendet, der mindestens so groß wie der Augenblickswert des von der Gleichspannungsquelle gelieferten Stromes ist, wenn die Schaltkontakte die Löschdistanz erreicht haben. Der Schalter 3 unterbricht dann den Stromkreis an dieser Stelle. Der Kondensator 7 wird größer als der Kondensator 4 gewählt, beispielsweise fünfmal so groß. Auch der ohmsche Widerstand 8 wird größer als der ohmsche Widerstand 5 gewählt, beispielsweise kann er zehnmal so groß wie dieser sein. Der Anteil, den der Kondensator 7 zur Kommutierung leistet, ist infolgedessen gering. Die Größe beider Kondensatoren 4 und 7 in Wsee ist kleiner als die Größe des Kondensators 4, wenn dieser allein verwendet wird, da nunmehr die Dämpftmg des Schwingungskreises größer ist. Nach Abklingen der Schwingung bzw. am Ende des aperiodischen Vorganges fließt über den Schalter 6 kein Strom, so daß keine besondere Löschvorrichtung für den Schalter 6 vorgesehen zu werden braucht.The dimensioning is made so that when the switch 6 is closed, the capacitor 4 sends a current via the switch 3 which is at least as large as the instantaneous value of the current supplied by the DC voltage source when the switching contacts have reached the extinguishing distance. The switch 3 then interrupts the circuit at this point. The capacitor 7 is selected to be larger than the capacitor 4, for example five times as large. The ohmic resistor 8 is also selected to be larger than the ohmic resistor 5 , for example it can be ten times as large as this. The proportion that the capacitor 7 makes for commutation is consequently small. The size of the two capacitors 4 and 7 in Wsee is smaller than the size of the capacitor 4 if this is used alone, since the damping of the oscillating circuit is now greater. After the oscillation has subsided or at the end of the aperiodic process, no current flows through the switch 6 , so that no special extinguishing device needs to be provided for the switch 6.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in F i g. 2 dargestellt. Soweit die Teile mit denen der F i g. 1 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. An Stelle des Schalters6 ist ein zweipoliger Schalter9 getreten, der nicht nur zur Einleitung der Entladung des Kondensators4 über den Schalter3 dient, sondern auch zur Parallelschaltung der Reihenschaltung aus Kondensator7 und ohmschem Widerstand 8 zum Kondensator 4. Die Wirkungsweise entspricht der der F i g. 1. Die Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß die Anfangsspannungen der Kondensatoren 4 und 7 unterschiedlich gewählt werden können.Another embodiment is shown in FIG. 2 shown. As far as the parts with those of the F i g. 1 match, the same reference numerals have been chosen. Instead of switch 6, a two-pole switch 9 has been used, which not only serves to initiate the discharge of capacitor 4 via switch 3, but also to connect the series connection of capacitor 7 and ohmic resistor 8 in parallel to capacitor 4. The mode of operation corresponds to that of FIG. 1. However, the arrangement has the advantage that the initial voltages of the capacitors 4 and 7 can be chosen differently.

Wie bereits eingangs erwähnt, kann der ohmsche Widerstand 5. auch so in der Schaltung angeordnet sein, daß die Reihenschaltung von Kondensator 7 und Widerstand 8 parallel zur Reihenschaltung aus Kondensator 4 und Widerstand 5 liegt.As already mentioned at the beginning, the ohmic resistor 5 can also be arranged in the circuit in such a way that the series connection of capacitor 7 and resistor 8 is parallel to the series connection of capacitor 4 and resistor 5 .

Claims

Patent applica # claims: 1. An arrangement for interrupting DC circuits with the aid of a lying parallel to the switch-charged capacitor is discharged via the switch, d a d u rch g e -kennze ichnet that at least in the time in which the Abschaltlichtbogen is deleted , parallel to the capacitor or parallel to the capacitor and a resistor in series with it, the series connection of an ohmic resistor and a capacitor is located.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that this series connection is constantly in parallel with the first-mentioned capacitor.