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DE1946492C2 - Circuit arrangement for switching through measuring voltages and their use in a selection circuit for high-speed distance relays - Google Patents

Circuit arrangement for switching through measuring voltages and their use in a selection circuit for high-speed distance relays

Info

Publication number
DE1946492C2
DE1946492C2 DE19691946492 DE1946492A DE1946492C2 DE 1946492 C2 DE1946492 C2 DE 1946492C2 DE 19691946492 DE19691946492 DE 19691946492 DE 1946492 A DE1946492 A DE 1946492A DE 1946492 C2 DE1946492 C2 DE 1946492C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
current
thyristors
voltage
alternating
anodes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691946492
Other languages
German (de)
Inventor
Adolf; Hadick Wilhelm; 5628 Heiligenhaus Schmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Training Center GmbH and Co KG
Original Assignee
Hartmann and Braun AG
Filing date
Publication date
Application filed by Hartmann and Braun AG filed Critical Hartmann and Braun AG
Priority to DE1946492A priority Critical patent/DE1946492B1/de
Priority to FR7028435A priority patent/FR2060581A5/fr
Priority to CH1288070A priority patent/CH528185A/en
Priority to GB4252570A priority patent/GB1328831A/en
Priority to SE12427/70A priority patent/SE363444B/xx
Application granted granted Critical
Publication of DE1946492C2 publication Critical patent/DE1946492C2/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

die im Millisekuniienbereich liegende Ansprechzeit der Relais. Auch ist es schwierig, mit Hilfe mechanischer Kontakte Meßspannungen sieher zu schalten, die sowohl unter als auch über der Frittspannung liegen können.the response time in the millisecond range the relay. It is also difficult to switch measurement voltages with the help of mechanical contacts, which can be both below and above the fritting voltage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung der bei Thyristoren und Triacs bekannten Effekte eine Halbleiterschaltung zu entwickeln, die Meospannungen zwischen \Q~- und 10Ti Volt verzögerungsfrei durchschalten kann, wobei insbesondere die Fehlströme kompensiert werden sollen.The invention is based on the object of using the effects known from thyristors and triacs to develop a semiconductor circuit which can switch through voltages between \ Q ~ - and 10 Ti volts without delay, with the aim of compensating in particular for the fault currents.

Gemäß einem ersten Lösungsvorschlag zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, daß zwei gleichartige Wechselstromthyristoren zwecks Kompensation des Fehlstromes gegensinnig hintereinandergeschaltet sind und daß beide Steuerelektroden parallel zu dem einen Pol der Steuerspannungsqu^lle geführt sind, während die Verbindungsleitung zwischen den Anoden mit dem anderen Pol der Steucispannungsquelle verbunden ist.According to a first proposed solution, the invention is characterized in that two similar AC thyristors connected in series in opposite directions to compensate for the fault current and that both control electrodes are run parallel to one pole of the control voltage source, while the connection line between the anodes with the other pole of the control voltage source connected is.

Ein zweiter Lösungsvorschlag ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichartige Wechselstromthyristoren zwecks Kompensation des Fehlstromes durch Verbinden der ersten Anoden gegensinnig in Reihe geschaltet sind, daß zwischen dem Verbindungspunkt der ersten Anoden und den Steuerelektrode!! zwei Gleichstromsignale angelegt sind, daß die Zuleitungen der zweiten Anoden zu den Anschlüssen der Meßspannung geführt sind und daß in den Zuleituncen der zweiten Anoden Primärwicklungen eines Übertragers liegen, dessen Sekundärwicklung einen Arbeitswiderstand speist.A second proposed solution is characterized by that two similar alternating current thyristors to compensate for the fault current through Connecting the first anodes are connected in series in opposite directions that between the connection point the first anodes and the control electrode !! two DC signals are applied to the leads the second anodes are led to the terminals of the measuring voltage and that in the supply lines of the second anode primary windings of a transformer, the secondary winding of which is a Working resistance feeds.

Die Erfindung basiert auf der überraschenden Erkenntnis, daß die vor einigen Jahren als Starkstromschaker entwickelten bidirektionalen Thyristoren auch kleinste Spannungen und Ströme zu schalten vermögen, wenn man sie nicht mit einem kurzen Impuls in den leitenden Zustand steuert, sondern ein Gleichstromdauersignal anlegt. Bei dieser speziellen Ansteuerung ist es sogar möglich, Spannungen durchzuschalten, die weit unter der Durchlaßspannung von etwa 2 Volt liegen. Die dabei fließenden Ströme können ständig kleiner sein als der Haltestrom von beispielsweise 60 mA.The invention is based on the surprising finding that a few years ago as a heavy current shaker developed bidirectional thyristors to switch even the smallest voltages and currents are able to do so if they are not brought into the conductive state with a short impulse, but rather a DC continuous signal is applied. With this special control it is even possible to switch voltages through, which are well below the forward voltage of about 2 volts. The currents flowing in the process can constantly be smaller than the holding current of 60 mA, for example.

Durch die Erfindung gelingt es, die besonders bei Meßspannungen < 1 Volt störenden Fehlströme zu kompensieren, so daß damit das Anwendungsgebiet solcher Schaltungen ganz erheblich erweitert wird.The invention makes it possible, especially in the case of measuring voltages < To compensate 1 volt disturbing fault currents, so that the field of application of such circuits is expanded considerably.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Fig. 2 bis 5 der Zeichnung erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are explained with reference to FIGS. 2 to 5 of the drawing. It indicates

F i g. 1 eine bekannte Steuerschaltung mit einem Wechselstromthyristor,F i g. 1 a known control circuit with an alternating current thyristor,

F i g. 2 eine Steuerschaltung mit zwei gegeneinandergeschalteten Wechselstromthyristoren,F i g. 2 a control circuit with two counter-connected AC thyristors,

F i g. 3 eine Steuerschaltung mit zwei gcgeneinandergeschaltetcn Wechselstromthyristoren und getrennter Ansteuerung,F i g. 3 shows a control circuit with two mutually connected AC thyristors and separate control,

F i g. 4 eine Auswahlschaltung für ein Schnel!- distanzrelais unter Verwendung von Wechselstromthyristoren undF i g. 4 a selection circuit for a quick! - distance relays using alternating current thyristors and

F i g. 5 ein spezielles Ausführungsbeispiel mit zwei Wechselstromthyristoren.F i g. 5 shows a special embodiment with two alternating current thyristors.

Einander entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols.

In Fig. 1 ist mit WTh ein Wechselstromthyrislor bezeichnet, dessen Anode A t direkt mit dem einen Pol einer Wechselspannungsquelle U und dessenIn Fig. 1, WTh denotes an alternating current thyrislor whose anode A t is directly connected to one pole of an alternating voltage source U and its

Anode A., über einen Arbeitswiderstand RA mit dem anderen Pol der Wechselspannungsquelle verbunden ist. Mit G ist die Steuerelektrode bezeichnet, die der ersten Anode A1 benachbart ist. Diese Steuerelektrode ist über einen Vorwidei stand R0 mit dem Minuspol einer Steuergleichspannungsquelle us verbunden. Der Pluspol der Steuerspannung liegt an der ersten Anode A1. Solange die angelegte Wechselspannung kleiner ist als die Kippspannung des Wechselstromthyristors, bleibt die Schaltung bei fehlender Steuergleichspannung stromlos. Sobald jedoch ein Gleichspannurigsdauersignal anliegt, dessen Polarität auch umgekehrt sein könnte, wird der Wechselstromthyristor in den leitenden Zustand gesteuert und von beiden Halbwelten des Wechselstromes durchflossen. Am Arbeitswiderstand RA fällt also eine Wechselspannung an. Es hat s!r:h überraschenderweise herausgestellt, daß die Wechselspannung auch dann noch durchgeschaltct wird, wenn ihre Amplitude kleiner ist als die Durchlaßspannung des Wechselstromthyristors, die etwa in der Größenordnung von 2 Volt liegt. Bei Ansteuerung mit einem Dauergleichstromsignal ist es möglich, Wechselspannungen von einigen mV aufwärts sicher durchzuschalten. Allerdings ist dem Wechselstrom ein Gleichstrom ι, überlagert, der als Fehlstrom bezeichnet wird und folgendermaßen zustande kommt:Anode A., is connected to the other pole of the AC voltage source via a load resistor R A. The control electrode which is adjacent to the first anode A 1 is denoted by G. This control electrode is connected to the negative pole of a control DC voltage source u s via a Vorwidei stand R 0 . The positive pole of the control voltage is connected to the first anode A 1 . As long as the applied alternating voltage is less than the breakover voltage of the alternating current thyristor, the circuit remains de-energized if there is no control direct voltage. However, as soon as a constant voltage signal is applied, the polarity of which could also be reversed, the alternating current thyristor is switched to the conductive state and both half-worlds of the alternating current flow through it. An alternating voltage therefore occurs at the working resistance R A. Surprisingly, s ! R : h found that the alternating voltage is still switched through when its amplitude is smaller than the forward voltage of the alternating current thyristor, which is approximately in the order of magnitude of 2 volts. When controlled with a continuous direct current signal, it is possible to safely switch AC voltages of a few mV upwards. However, a direct current ι is superimposed on the alternating current, which is referred to as fault current and comes about as follows:

Beim Anlegen der Steu^rgleichspannung us fließt ein Steuergleichstrom in dem Wechselstromthyristor von der Anode Λ, zur Steuerelektrode £7. Da diese Halbleiterslreckc- einen endlichen Widerstand hat, entsteht an ihr ein gewisser Spannungsabfall. Da die Wechselstromquelle einen vergleichsweise geringen Widerstand aufweist, fließt ein weiterer Gleichstrom vom Pluspol der Steuerspannungsquclle über die Wechselspannungsquelle, den Arbeitswiderstand RΛ und die Wechselstromthyristorstrecke zum Minuspol der Steuerspannungsquelle. Der Fehlstrom ι, erzeugt in dem Arbeitswiderstand Rx einen zusätzlichen Spannungsabfall, der bei Wechselspannungen in der Größenordnung von mehreren Volt vernachlässigbar klein ist. Er kann sich jedoch störend auswirken, wenn die angelegte Wechselspannung in der Größenordnung von rr V liegt. Um den vom Fehlstrom verursachten Gleichspannungsabfall vom Arbeitswiderstand fernzuhalten, kann man, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet ist, einen Übertrager einschalten. Dieser Übertrager kann leicht so ausgelegt werden, daß die entstehende Gleichstromvormagnetisierung nicht stört. Bei bestimmten Sonderaufguben der Meßtechnik kann die angelegte Wechselspannung im Bereich von vier Zehnerpotenzen, und zwar von 10"2 bis 10s Volt schwanken.When the control DC voltage u s is applied , a control direct current flows in the alternating current thyristor from the anode Λ to the control electrode £ 7. Since this semiconductor stretch has a finite resistance, there is a certain voltage drop across it. Since the alternating current source has a comparatively low resistance, another direct current from the positive pole of the Steuerspannungsquclle flows through the AC power source, the load resistor R and the Λ Wechselstromthyristorstrecke to the negative pole of the control voltage source. The fault current ι generates an additional voltage drop in the load resistance R x , which is negligibly small in the case of alternating voltages of the order of magnitude of several volts. However, it can have a disruptive effect if the applied alternating voltage is of the order of magnitude of rr V. In order to keep the DC voltage drop caused by the fault current away from the load resistance, a transformer can be switched on, as indicated by broken lines. This transformer can easily be designed so that the resulting direct current bias does not interfere. With certain special tasks in measuring technology, the applied alternating voltage can fluctuate in the range of four powers of ten, namely from 10 "2 to 10 s volts.

Die Anordnung in F i g. 2 ist gegenüber F i g. 1 insofern abgewandelt, als zwei Wechselstromthyristoren WTh1 und WTh2 gegensinnig in Reihe geschaltet sind. Ihre den" Steuerelektroden benachbarten Anoden A, sind miteinander und mit dem Pluspol der Steuergkiichspannungsquelle verbunden. Die Steucrclektroden G1 und G., sind über Vorwiderstände R(;, und R0-, an den Minuspol der Steuergleichspannungsquelle geführt. Es werden also beide Wechselstromthyristoren, deren Daten möglichst gut übereinstimmen sollen, gleichzeitig in den leitenden oder sperrenden Zustand übergeführt. Die Fehlströme /,.-, und /',.·., der vVechselstromthyristoren WTh1 und WTh1 sind innerhalb des Wechselstromkreises einander entgegengesetzt. Sie heben sich daherThe arrangement in FIG. 2 is opposite to FIG. 1 modified in that two alternating current thyristors WTh 1 and WTh 2 are connected in series in opposite directions. Their anodes A , which are adjacent to the control electrodes, are connected to one another and to the positive pole of the control voltage source. The control electrodes G 1 and G. are connected to the negative pole of the control DC voltage source via series resistors R (; , and R 0 - whose data should match as closely as possible, simultaneously transferred to the conductive or blocking state. The fault currents / ,.-, and /',.·., of the AC thyristors WTh 1 and WTh 1 are opposite to one another within the AC circuit

in ihrer Wirkung auf den Arbeitswiderstand RA auf. pen dabei ausgewählt werden, hängt von dem Fehlerin their effect on the work resistance R A. pen depends on the error

Zu der beschriebenen Betriebsweise der Wechsel- fall ab. Wenn beispielsweise die Spannung zwische stromthyristoreni ist noch zu bemerken, daß der Fehl- U und V gemessen und auf den Arbeitswidcrsiam strom als Trägerstrom für den Wechselstrom anzu- RAx durchgeschaltet werden soll, liefert «lic Auswahl sehen ist. Bei Anlegen eines Gleichstromdauersignals 5 logik die Steuersignale us und v/. Es fließt dann eii kann der über die Thyristorstrecken fließende Wech- Wechselstrom von der Leitung 29 über die Wicklun. selstrom erheblich k'einer sein als der Haltestrom, PWx, den Wecilisclstromthyristoi 1, die Sammellci der bei üblichen Wechselstromthyristoren etwa 25 bis tung 28, den Wechselstromthyristors, die Wicklun; 100 mA beträgt. Bei der bekannten Ansteuerung von PWn und die Leitung 30. Die treibende Spannung is Wechselstromthyristoren mit Zündinipulsen wird da- 10 dabei die Summe der in den Sekundärwicklungen de gegen die Zelle in den nichtleitenden Zustand über- Stromwandler 21 und 22 induzierten Spannungen geführt, sobald der über die Anoden fließende Strom Wenn dagegen die Meßspanriung V gegen MP erfaß den Haltewert unterschreitet. werden soll, liefert die Auswahllogik die StcuerspanFor the operating mode described, the changeover from. For example, if the voltage betwee stromthyristoreni is also to be noted that the faulty U and V measured and the current Arbeitswidcrsiam as a carrier stream for the AC to be applied R Ax to be turned on, provides "lic choice is seen. When applying a continuous DC signal 5 logic, the control signals u s and v /. The alternating current flowing via the thyristor sections can then flow from the line 29 via the winding. selstrom be considerably less than the holding current, PW x , the Wecilisclstromthyristoi 1, the collecting of the usual AC thyristors about 25 to 28, the AC thyristor, the winding; 100 mA. With the known control of PW n and the line 30. The driving voltage is AC thyristors with ignition pulses, the sum of the voltages induced in the secondary windings against the cell in the non-conductive state via current transformers 21 and 22, as soon as the Current flowing through the anodes If, on the other hand, the measuring voltage V versus MP detected falls below the holding value. should be, the selection logic supplies the control span

In Fig. 3 sind wiederum zwei Wechselstromthyri- nungen vs und mps'. Der Strom fließt dann über di< stören WTh9 und WThx gegensinnig derart in Reihe 15 Wechselstromthyristoren 2 und 6 und erzeugt an den geschaltet, daß die den Steuerelektroden benach- Arbeitswiderstand RAt eine meßwcrtproportionali barten Anoden A, miteinander verbunden sind. An Spannung.In FIG. 3 there are again two alternating current thyrizations v s and mp s '. The current then flows over di <disturb WTh 9 and WTh x in opposite directions in series 15 alternating current thyristors 2 and 6 and generated on the connected that the working resistor R At a meßwcrtproportionali exposed anodes A are connected to each other. In tension.

die Steuerelektroden G3 und C4 werden getrennte Die Auswahlschaltung für den Strompfad ist ahnthe control electrodes G 3 and C 4 are separated. The selection circuit for the current path is ahn

Gleichstromdauersignale «s und mps angelegt. Mit Ü lieh aufgebaut wie die für den Spannungspfad. Außci ist ein Übertrager bezeichnet, der zwei Primärwick- 20 den Stromwandlern 24, 25 und 26 für die Phasen R lungen W1 und W2 aufweist. Die Primärwicklung W1 S und T ist ein weiterer Stromwandler 27 für dei liegt in der Leitung von der Anode A2 des Wechsel- Strom im Mittelpunltleiter MP vorgesehen. Die Stromthyristors WTh3 zur Phasenleiiung U eines Stromwandler sind sekundärseitig mit ohmschcn odei Wechselstromnctzes. ■ induktiven Einstellwiderständen versehen, so daß arContinuous direct current signals « s and mp s applied. Built with Ü borrowed like the one for the voltage path. A transformer is also referred to, which has two primary windings 20 the current transformers 24, 25 and 26 for the phases R lungs W 1 and W 2 . The primary winding W 1 S and T is a further current transformer 27 for dei is provided in the line from the anode A 2 of the alternating current in the central point conductor MP . The current thyristor WTh 3 for the phase line U of a current transformer are on the secondary side with ohmic or alternating current networks. ■ inductive setting resistors are provided so that ar

Die Primärwicklung W2 ist in die Leitung von der 25 diesen Widerständen eine Wechselspannung abfällt Anode A2 des Wechselstromthyristors WTht zum die der weiteren Messung zugrunde gelegt wird. Mil Mittelpunktleitcr MP gelegt. Die Wechselspannung Ü.. ist ein Übertrager bezeichnet, dessen Sekundärwird nur dann durchgeschaitet, wenn beide Steuer- wicklung SW* einen Arbeitswidcrsland RA., speist signale anliegen und folglich beide Wechselstrom- Dieser Übertrager weist ebenfalls sechs Primärwickthyristoren leitend sind. Die Fehlströme heben sich 30 lungen PW11 bis PW16 auf, die in zwei gegcnsinnie dabei auf. geschaltete Gruppen unterteilt sind. Die zugehörigenThe primary winding W 2 is in the line from which an alternating voltage drops to these resistors anode A 2 of the alternating current thyristor WTh t on which the further measurement is based. Laid to the center conductor MP . The alternating voltage Ü .. is a transformer whose secondary is only switched through when both control winding SW * a work resistor R A. , Feeds signals and consequently both alternating current This transformer also has six primary winding thyristors are conductive. The fault currents cancel each other out, PW 11 to PW 16 , while those in two counterparts. switched groups are divided. The associated

Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der Erfin- Wechselstromthyristoren sind mit 11 bis 16 bezeichdung ist in F i g. 4 dargestellt. Sie zeigt eine Aus- net. Auch sie sind mit ihren den Steuerelektrode!! wahlschaltung für Schnelldistanzrelais, bei der das benachbarten Anoden Ax auf das Potential der Sam-Grundprinzip der Schaltungsanordnung nach Fig. 3 35 melleitung 28 gelegt. Die von der Auswahllocik zu mehrfach angewendet ist. Die Schaltungsanordnung liefernden Steuersignale sind mit rs, is, /s, rj, s\' und kann in eine obere und untere Hälfte unterteilt wer- mp/ bezeichnet. Da alle Steuersignale der AuMvahiden. Die obere Hälfte stellt die Auswahlschaltung für logik auf das als positiv angenommene Potential der den Spannungspfad, die untere Hälfte diejenige für Sammelleitung 28 bezogen sind, können die nicht den Strompfad dar. Mit U, V, W und MP sind die 40 dargestellten Bausteine dieser Auswahllogik aus einer Phasenleitungen eines Drehstromnetzes sowie der gemeinsamen Gleichspannungsquelle versortU wer-Mittelpunktleiter bezeichnet. An diese Leitungen sind den.A preferred application example of the invention AC thyristors are designated with 11 to 16 is shown in FIG. 4 shown. It shows an ausnet. They too are with their control electrode !! Selector circuit for high-speed distance relays, in which the adjacent anode A x is placed at the potential of the Sam basic principle of the circuit arrangement according to FIG. Which is applied to multiple times by the selection locale. The circuitry providing control signals with r s, s i, / s, r, s \ 'and can / referred to into upper and lower halves divided advertising mp. Since all control signals from the AuMvahiden. The upper half represents the selection circuit for logic on the assumed positive potential of the voltage path, the lower half the one for bus 28, which cannot represent the current path. With U, V, W and MP are the 40 shown modules of this selection logic from a phase line of a three-phase network as well as the common direct voltage source supplied who-center conductor. On these lines are the.

in Sternschaltung drei Spannungswandler 21, 22 und In der Schaltungsanordnung für den Strompfadin star connection three voltage converters 21, 22 and In the circuit arrangement for the current path

23 angeschlossen. Mit U1 ist ein Übertrager bezeich- werden ebenfalls jeweils zwei Wechselstrom!hyristonet, dessen Sekundärwicklung SW1 einen Arbeits- 45 ren gleichzeitig gezündet, wobei die Auswahl durch widerstand RA , speist. Der Übertrager ist mit sechs den Fehlerfall bestimmt ist. Es fallen also an dem Primärwicklungen PW1 bis PW6 versehen. Je ein Arbeitswiderstand RAt spannungsproportionale und Wicklungsende ist über die Wechselstromthyristoren 1 an dem Arbeitswiderstand RA „ stromproportionale bis 6 mit einem Sammelleiter 28 verbunden. Die Meßgrößen an, die in bekannter Weise weiterveranderen Wicklungsenden führen zu den Sekundär- 50 arbeitet werden.23 connected. A transformer is designated by U 1 - two alternating currents are also used in each case, the secondary winding SW 1 of which ignites a working 45 at the same time, the selection being fed by the resistor R A. The transformer is determined with six in the event of an error. So there are provided on the primary windings PW 1 to PW 6 . One working resistor R At voltage-proportional and one winding end is connected to a bus 28 via the alternating current thyristors 1 at the working resistor R A "current proportional to 6. The measured variables which, in a known manner, lead to further changing winding ends lead to the secondary 50 works.

wicklungen der Stromwandler 21 bis 23. Die Über- Durch die Aufteilung der Primärwicklungen derwindings of the current transformers 21 to 23. The over- By dividing the primary windings of the

tragerwicklungen PW1 bis PW8 sind in zwei gegen- beiden Übertrager wird in vorteilhafter Weise bei sinnig wirkende Gruppen aufgeteilt. Die oberen fehlerhafter Ansteuerung der Wechselstromthyristo-Enden der Wicklungen PW1 bis PW3 sind mit den ren durch die Auswahllogik ein satter Kurzschluß Leitungen 29 bis 31 verbunden, die zu den oberen 55 verhindert.Carrier windings PW 1 to PW 8 are divided into two opposing transformers, which is advantageous in groups that act appropriately. The upper faulty control of the alternating current thyristo ends of the windings PW 1 to PW 3 are connected to the ren through the selection logic a full short circuit lines 29 to 31, which prevents the upper 55 from.

Enden der Sekundärwicklungen der Stromwandler 21 Die dargestellte Schaltungsanordnung arbeitetEnds of the secondary windings of the current transformers 21 The circuit arrangement shown works

bis 23 gehören. Ferner sind die unteren Enden der außerordentlich schnell. Wenn man für die AusWicklungen PW„ und PW5 mit den Leitungen 29 und steuerlogik kontaktlose elektronische Bauelemente 30 verbunden. Das untere Ende der Wicklung PW6 verwendet, kann die Zeitspanne vom Eintreffen eines führt dagegen zu den unteren Enden der Sekundär- 60 Fehlersignals in der Auswahllogik bis, zur Abgabe der wicklung aller Stromwandler. Meßwerte in den Arbeitswiderständen R,. und RA* to 23 belong. Furthermore, the lower ends of the are extremely fast. If contactless electronic components 30 are connected to lines 29 and control logic for the windings PW ″ and PW 5. The lower end of the winding PW 6 can be used, the time span from the arrival of a leads to the lower ends of the secondary error signal in the selection logic until the winding of all current transformers is released. Measured values in the load resistances R ,. and R A *

Die Steuerelektroden der Wechselstromthyristoren 1 amf weniger als 1 ms reduziert werden. Eine solche bis 6 werden von einer Auswahllogik mit den Signalen vollelektronische Auswahlschaltung ist daher wenig-H5, v„ M's, u/, v/ und mp/ beaufschlagt. Die Auswahl- »tens um eine Zehnerpotenz schneller als die bekannlogik ist so beschaffen, daß im fehlerfreien Zustand 65 ten mit Hilfsrelais arbeitenden Auswahlschalruneen. des Netzes kein Steuersignal abgegeben wird, wäh- Da elektromechanisch bewegte Kontakte völlis fehrend im Fehlerfall jeweils zwei von den möglichen len, kann eine solche Einrichtung auch in aggressiver sechs Signalen anstehen. Weiche dieser Signalgrup- Atmosphäre eingesetzt werden, ohne störanfällig zuThe control electrodes of the AC thyristors 1 amf can be reduced to less than 1 ms. A selection logic with the signals fully electronic selection circuit is therefore little-H 5 , v " M ' s , u /, v / and mp / acted upon by a selection logic. The selection is a power of ten faster than the known logic is such that in the error-free state 65 th selection switches working with auxiliary relays. The network does not emit a control signal, while electromechanically moving contacts lead to two of the possible len in the event of a fault, such a device can also be pending in more aggressive six signals. This signal group atmosphere can be used without being susceptible to interference

sein. Ein weiterer Vorteil liegt in der Unempfindlichkeit gegen Schwingungen und Erschütterungen.being. Another advantage is the insensitivity against vibrations and shocks.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel mit zwei Wechselstromthyristoren dargestellt, das außer einer Meßspannungsquelle U^ mit niedriger Frequenz eine höherfrequente Trägcrwechsclspannungsquelle U = aufweist. Das Steuersignal für die Wechselstromthyristorcn WTh^ und H'77i(. ist mit us bezeichnet. Die Trägerwcchselspannung U * speist einen Transformator Tr mit zwei Sekundärwicklungen. Sobald die Wechsclstromthyrisloren durch das Signal «„. in den leitenden Zustand gesteuert werden, fließt ein Trägerwcchselstrom / ^ über einen Widerstand R1 und die Wcchselstromthyristoren Η·'77ι8 und WThn. Diesem Trägerwechselstrom wird in dem Wechselstromthyristor WTh^ ein Meßwechselstrom /^ überlagert, der in einem Arbeitswiderstand RA einen meßwertproportionalen Spannungsabfall erzeugt. Auf diese Weise können auch kleinste Meßwechselspaiinungen V^ sicher durchgeschaltet werden. In dem Kreis des Meßwechselstroms /^, liegt zusätzlich noch ein Potentiometer P, dessen Außenanschlüsse über eine Gleichlichterbrücke G mit der zweiten Sekundärwicklung des Transformators Tr verbunden sind. Der hierdurch erzeugte Spannungsabfall ist dem Spannungsabfall des Trägerwechselstromes 1 ^ in dem Wecl-selstromthyristor WiZi5 entgegengerichtet. Die exakte Kompensation dieses Spannungsabfalls wird durch Verstellung des Abgriffes des Potentiometers /' erreicht. In Fig. 5 an embodiment with two alternating current thyristors is shown, which, in addition to a measuring voltage source U ^ with a low frequency, a higher frequency carrier alternating voltage source U = has. The control signal for the alternating current thyristors WTh ^ and H'77i ( . Is denoted by u s . The alternating carrier voltage U * feeds a transformer Tr with two secondary windings. As soon as the alternating current thyristors are switched to the conductive state by the signal ""., An alternating carrier current flows / ^ via a resistor R 1 and the alternating current thyristors Η · '77 ι 8 and WTh n . A measuring alternating current / ^ is superimposed on this carrier alternating current in the alternating current thyristor WTh ^ , which generates a voltage drop proportional to the measured value in a working resistor R A. In this way, even the smallest Meßwechselspaiinungen V ^ are safely turned on. in the circuit of the Meßwechselstroms / ^, is additionally a potentiometer P, the external terminals are connected via a DC lights bridge G to the second secondary winding of the transformer Tr. the voltage drop caused thereby is the voltage drop of the carrier alternating current 1 ^ in the AC thyrist or WiZi 5 in the opposite direction. The exact compensation of this voltage drop is achieved by adjusting the tap of the potentiometer / '.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (4)

/ι Primärwicklungen (PW11 bis PW16) vorgesehen Patentansprüche: ist, daß jeweils der eine Anschluß der Primär wicklungen mit den Sekundärwicklungen von/ ι primary windings (PW11 to PW16) provided claims: is that in each case one connection of the primary windings with the secondary windings of 1. Schaltungsanordnung zum Durchschalten Slromwandlern (24 bis 27) verbunden ist, daß1. Circuit arrangement for switching through current converters (24 to 27) is connected that von Meßspannungen im Bereich von 10-* bis 5 jeweils der andere Anschluß der Primärwicklun-10+^Volt mit Hilfe von Wechselstromthyristoren, gen (PWn bis PWm) mit der einen Anode (/I2)of measuring voltages in the range from 10- * to 5 the other connection of the primary winding-10 + ^ volts with the help of alternating current thyristors, gen (PW n to PW m ) with one anode (/ I 2 ) die mit ihren Anoden über Arbeitswiderstände an von /1 Wechselstromthyristoren (U bis 16) vereine meßwertabhängige Wechselspannungsquelle bunden ist, daß die anderen den Steuerelektrodenwhich unite with their anodes via load resistors on of / 1 alternating current thyristors (U to 16) Measured value-dependent AC voltage source is tied that the other the control electrodes angeschlossen und mit einem Gleichstromdauer- benachbarten Anoden (/I1) der Wechselstromsignal als Steuergröße beaufschlagt sind, da- 10 thyristoren auf eine Sammelleitung (28) geführt durch gekennzeichnet, daß zwei gleich- sind und daß die Steuerelektroden der Wechselartige Wechselstromthyristoren (WTh1, WTh^ Stromthyristoren mit den Ausgängen einer Auszwecks Kompensation des Fehlstromes (i» gegen- wahllogik verbunden sind, deren Ausgänge (rs, j„,connected and with a direct current duration adjacent anodes (/ I 1 ) the alternating current signal are acted upon as a control variable, 10 thyristors led to a collecting line (28) characterized in that two are equal and that the control electrodes of the alternating alternating current thyristors (WTh 1 , WTh ^ current thyristors are connected to the outputs for the purpose of compensating the fault current (i »counter-selection logic, the outputs of which (r s , j«, sinnig hintereinandergeschaltet sind und daß /s, r's, s's, mp's) im Störungsfall zwei Gieichstrom-are sensibly connected in series and that / s , r ' s , s' s , mp' s ) two DC current beide Sieuerelektroden (C1, G0) paraUel zu dem 15 dauersignale abgeben und damit je nach Fehlerviinen Pol der Steuerspannungsquelle (ws) geführt fall zwei von η Wechselstromthyristoren gleichsind, während die Verbindungsleitung zwischen zeitig durchschalten.both Sieuerelektroden (C 1, G 0) Actions paraUel to the 15 continuous signals and thus depending on Fehlerviinen pole of the control voltage source (w s) drop out of two are equal η Wechselstromthyristoren, while the connecting line by switching between periods. den Anoden mit dem anderen Po! der Steuer- 5. Auswahlschaltung nach Anspruch 3 und 4,the anodes with the other bottom! the control 5th selection circuit according to claim 3 and 4, Spannungsquelle verbunden ist. dadurch gekenzeichnet, daß die ersten AnodenVoltage source is connected. characterized in that the first anodes 2. Schaltungsanordnung zum Durchschalten 20 (A1) der Wechselstromthyristoren im Spannungsvon Meßspannungen im Bereich von \0~- bis pfad und im Strompfad auf eine gemeinsame 1O+-VoIt mit Hilfe von Wechselstromthyristoren, Sammelleitung geführt sind und daß sämtliche die mit ihren Anoden über Arbeitswiderstände an Gleichstromdauersignale der Auswahllogik auf eine meßwertabhängige Wechselspannungsquelle das Potential dieser Sammelleitung bezogen sind angeschlossen und mit einem Gleichstromdauer- 25 und von einer einzigen Gleichspannungsquelle signal als Steuergröße beaufschlagt sind, dadurch erzeugt werden.2. Circuit arrangement for switching through 20 (A 1 ) the alternating current thyristors in the voltage of measuring voltages in the range from \ 0 ~ - to path and in the current path to a common 1O + -VoIt with the help of alternating current thyristors, bus and that all with their anodes over Working resistances to direct current continuous signals of the selection logic to a measured value-dependent alternating voltage source the potential of this bus are connected and with a direct current continuous 25 and a single direct voltage source signal are applied as a control variable, thereby generated. gekennzeichnet, daß zwei gleichartige Wechselstromthyristoren (WThv WTht) zwecks Kompen- characterized that two similar alternating current thyristors (WTh v WTh t ) for the purpose of compensation sation des Fehlstromes OV) durch Verbinden der
ersten Anoden (/4,) gegensinnig in Reihe geschal- 30
sation of the fault current OV) by connecting the
first anodes (/ 4,) connected in series in opposite directions 30
tet sind, daß zwischen dem Verbindungspunkt Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltungs-tet are that between the connection point the subject of the invention is a circuit der ersten Anoden (A1) und den Steuerelektrode;! anordnung zum Durchschalten von Meßspannungen (G.,, G4) zwei Gleichstromsignale («,. nips) ange- im Bereich von 10~- bis 1O + -VoIt mit Hilfe von legt sind, daß die Zuleitungen der zweiten Anoden Wechselstromthyristoren, die mit ihren Anoden über (A.,) zu den Anschlüssen (U und Mp) der Meß- 35 Arbeitswiderstände an eine meßwertabhängige spannung geführt sind und daß in den Zuleitun- Wcchselspannungsquelle angeschlossen und mit gen der zweiten Anoden (A.,) Primärwicklungen einem Gleichstromdauersignal als Steuergröße beauf-(W1 und W.,) eines Übertragers (V) liegen, dessen schlagt sind.the first anodes (A 1 ) and the control electrode ;! arrangement for switching through measuring voltages (G. ,, G 4 ) two direct current signals («,. nip s ) in the range from 10 ~ - to 1O + -VoIt with the help of that the leads of the second anodes are alternating current thyristors, which with their anodes via (A.,) to the connections (U and Mp) of the measuring resistors to a measured value-dependent voltage and that an alternating voltage source is connected in the supply lines and with the second anodes (A.,) primary windings a continuous direct current signal acted as a control variable (W 1 and W.,) of a transformer (V) , which are hit. Sekundärsvieklung (W1) einen Arbeitswiderstand Die Anwendung von Halbleiterbauelementen zurSecondary Vieklung (W 1 ) a working resistance The application of semiconductor components for (R ,) speist. 40 Steuerung von Gleich- und Wechselströmen ist viel- (R ,) feeds. 40 Control of direct and alternating currents is
3. Auswahlschaltung für Schnelldistanzrelais fach bekanntgeworden. Auch gibt es eine Reihe von unter Verwendung einer Schaltungsanordnung Halbleiterschaltungen zur Gleichrichtung von Mcßnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß strömen oder -spannungen.3. Selection circuit for quick distance relays has become known in the art. There are also a number of using a circuit arrangement of semiconductor circuits for the rectification of Mcßnach Claim 2, characterized in that currents or voltages. im Spannungspfad der Auswahlschaltung ein Aus dem SCR-Manual, General Electric. 4th Edi-in the voltage path of the selection circuit on From the SCR manual, General Electric. 4th Edi- Ubcrtrager (ί),) mit einer einen Arbeitswider- 45 tion (1%7), Seite 139, Fig. 7.6a, ist eine Schaltung stand (R \,) speisenden Sekundärwicklung (SW1) zur Gleichspannungsansteuerung eines Wechsel- und /i Primärwicklungen (PW\ bis /'W11) vorge- Stromthyristors bekanntgeworden, der über einen sehen ist. daß jeweils der eine Anschluß der Lastwidersland am Wechselspannungsnetz liegt. Da-Primärwicklungen mit den Sekundärwicklungen bei wird das Gleichspannungszündsignal über einen von Spannungswandlern (21, 22, 23) verbunden 50 Schalter und einen Widerstand der Steuerelektrode ist, daß jeweils der andere Anschluß der Primär- des Wcchselstromthyristors zugeführt. Diese Schalwicklungen mit der einen Anode (A.,) von tung stellt ein elektronisches Leistungsstcllglied dar. n Wechselstromthyristoren (1 bis 6) verbunden Ferner ist es aus der genannten Veröffentlichung auf ist, daß die anderen Anoden (/1,) der Wechsel- Seite 12, 13 in Verbindung mit Fig. 1.15 und 1.16 stromth>ristorcn /u einer Sammelleitung (28) ge- 55 bekannt, daß man bei einem Thyristor oder Triac die führt sind und daß die Steuerelektroden der Bistabilität mit Kippspannung und Hallcstrom zum Wcchselstromthyristoren mit einer Auswahllogik Verschwinden bringen kann, wenn man den Sieiiervcrbundcn sind, deren Ausgänge (its, vs, u\, i/„, strom außergewöhnlich erhöht. Die Spannungsi\, mp\) im Störungsfall zwei Glcichstromdauer- Strom-Charakteristik ist dann beim Thyristor mit der signale abgeben und damit je nach Fchlcrfall 6υ einer Diode identisch. Beim Triac gleicht das Verzwei von /1 Wcchselstromlhyristoren gleichzeitig halten dem einer Diodcn-Antiparallelschaltung. durchschalten. Auf Sondcrgebicten der Meßtechnik und bei F.in-Transformer (ί),) with a working resistance (1% 7), page 139, Fig. 7.6a, is a circuit stand (R \ ,) feeding secondary winding (SW 1 ) for direct voltage control of an AC and / i Primary windings (PW \ bis / 'W 11 ) have become known before current thyristor, which can be seen over a. that in each case one connection of the load cross country is connected to the AC voltage network. Since the primary windings are connected to the secondary windings, the DC voltage ignition signal is connected to a switch by voltage converters (21, 22, 23) and a resistor of the control electrode that is supplied to the other terminal of the primary of the alternating current thyristor. This switching windings with one anode (A.,) from Tung represents an electronic power element. N AC thyristors (1 to 6) are connected. Furthermore, it is from the publication mentioned that the other anodes (/ 1,) of the alternating side 12, 13 in connection with Fig. 1.15 and 1.16 current th> ristorcn / u of a collecting line (28) known that one leads with a thyristor or triac and that the control electrodes of the bistability with breakover voltage and Hallc current to AC thyristors with a Selection logic can disappear if you are the Sieiiervcrbundcn whose outputs (it s , v s , u \, i / ", current increased exceptionally. The voltage i \, mp \) in the event of a fault, two DC current-current characteristic is then with the thyristor emit signals with the and thus, depending on the case 6½ of a diode, identical. In the case of a triac, the division of 1/1 alternating current thyristors at the same time is the same as that of a diode antiparallel circuit. switch through. On special areas of measurement technology and at F.in- 4. Auswahlschaltung für Schnclldistanzrciais richtungen zum Schutz elektrischer Netze taucht das unter Verwendung einer Schaltungsanordnung Problem auf, verschiedene als Wechselgrößen annach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 65 lallende Meßwerte in Abhängigkeit von äußeren im Strompfad der Auswahlschaltuni> ein Über- Signalen durchzuschallen. Diese Aufgaben wurden trager ((J.,) mit einer einen Arbeitswiderstand bisher vorwiegend mit Hilfe von elektromechanischen (R1.,) speisenden Sekundärwicklung (.VIi,) und Relais gelöst. Bei schnellen Schutzeinrichtungen stört4. Selection circuit for Schnclldistanzrciais directions for protecting electrical networks that arises using a circuit arrangement problem, different as alternating variables after claim 2, characterized in that 65 slurping measured values depending on external in the current path of the selection circuit> an over-sounding signals. These tasks have been solved trager ((J.,) with a working resistance so far mainly with the help of electromechanical (R 1. ,) Feeding secondary winding (.VIi,) and relay. Interferes with fast protective devices
DE19691946492 1969-09-13 1969-09-13 Circuit arrangement for switching through measuring voltages and their use in a selection circuit for high-speed distance relays Expired DE1946492C2 (en)

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GB4252570A GB1328831A (en) 1969-09-13 1970-09-04 Switching circuit for switching through atlernating measuring voltages in a measuring arrangement
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