DE4490375C2 - Verfahren zum Steuern der Stromversorgung eines elektrostatischen Abscheiders - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Stromversorgung im Falle eines Überschlags nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der Fall, in dem die Vorteile des Verfahrens besonders groß sind, ist derjenige, in dem der elektrostatische Abscheider mit einer außerordentlich hohen Überschlagfrequenz betrieben wird. Bei dem momentanen Stand der Technologie sind beispielsweise modulierte Hochfrequenz-Hochspannungs- Gleichrichter geeignete Vorrichtungen zum Ausführen des Verfahrens.

Die Erfindung wird angewandt, wenn der abzutrennende Staub nicht einen solchen hohen spezifischen Widerstand aufweist, daß sich die Gefahr eines Durchbruchs in der Staubschicht ergibt, die auf den Sammelelektroden gebildet ist. Die Erfindung ist von keinem besonderen Nutzen, wenn Staub mit einem solch hohen spezifischen Widerstand abgetrennt wird, daß die Spannung oder der Strom begrenzt werden muß, aufgrund der Gegenkorona.

In vielerlei Kontext, insbesondere bei der Rauchgasreinigung, stellen die elektrostatischen Abscheider die wirksamsten Staubsammler dar. Ihr Entwurf ist robust und sie sind hochzuverlässig. Weiterhin sind sie außerordentlich wirksam. Abscheidungsgrade von oberhalb 99,9% sind nicht ungewöhnlich. Da ihre Betriebskosten im Vergleich zu Gewebefiltern niedrig sind und die Gefahr der Beschädigung und eines Stillstands aufgrund einer Funktionsstörung erheblich niedriger ist, stellen sie in vielen Fällen die vorgegebene Wahl dar. In einem elektrostatischen Abscheider wird das verunreinigte Gas zwischen Elektroden geleitet, die mit einem Hochspannungs- Gleichrichter verbunden sind. Üblicherweise ist dies ein Hochspannungs-Transformator mit Thyristor-Steuerung auf der Primärseite und eine Gleichrichterbrücke auf der Sekundärseite. Diese Anordnung ist mit einem gewöhnlichen Wechselstromnetz verbunden und wird demnach mit einer Frequenz versorgt, die 50 oder 60 Hz beträgt.

Die Leistungssteuerung wird durchgeführt, indem die Zündwinkel der Thyristoren variiert werden. Je geringer der Zündwinkel, d. h. je länger die Leitperiode, desto mehr Strom wird dem Abscheider zugeführt und desto höher ist die . Spannung zwischen den Elektroden des Abscheiders.

Beim Abtrennen von Staub mit niedrigem oder mittlerem spezifischen Widerstand nimmt das Maß der Abscheidung mit zunehmender Spannung zwischen den Elektroden zu. Demnach ist die Abscheidung bei einer hohen Spannung wirksamer. Die mögliche Spannung ist jedoch nicht nur durch den Aufbau des Hochspannungs-Gleichrichters bestimmt, sondern auch durch die Tatsache, daß bei einer hinreichend hohen Spannung ein Überschlag zwischen den Elektroden des Abscheiders auftritt.

Die optimale Trennung wird demnach dann erhalten, wenn die angelegte Spannung gerade unterhalb derjenigen liegt, die einen Überschlag bewirkt. Da sich die Überschlaggrenze stark in Abhängigkeit von veränderlichen Betriebsbedingungen verändern kann, ist eine konstante Spannung unglücklicherweise nicht möglich, wenn man versucht, eine optimale Trennung herbeizuführen, sondern man muß stattdessen oft den Überschlaggrenzwert überprüfen, indem man einen Überschlag zwischen den Elektroden zuläßt.

Dies wird durchgeführt, indem der Strom langsam erhöht wird, bis ein Überschlag auftritt. Nachfolgend wird der Strom in vorgegebener Weise herabgesetzt und dann wieder leicht erhöht, bis der nächste Überschlag auftritt. Diese Vorgehensweise wird periodisch wiederholt. Führen die Umstände zu einer sich häufig verändernden Überschlaggrenze, so können mehr als 100 Überschläge pro Minute akzeptierbar sein. In stabileren Prozessen können 10 Überschläge pro Minute auftreten. In bestimmten Prozessen wird die durch die beste Trennung bei sehr hohen Überschlagsfrequenzen erreicht, obgleich der Betrieb sehr stabil ist. Bisher wurde dies nicht in zufriedenstellender Weise erläutert, sondern lediglich durch Experimente verifiziert.

Beispiele der Technik zum Steuern können u. a. in GB 1 402 149 gefunden werden, wobei die Fig. 8 die grundlegende Argumentation verdeutlicht. Im Falle eines Überschlags wird der Strom während eines ersten Zeitintervalls unterbrochen, und dann wird der Strom schnell ausgehend von Null erhöht, während eines zweiten Zeitintervalls, nachdem er langsam erhöht wird, wenn ein vorgegebener Wert, der von dem Wert vor dem Überschlag abhängt, erreicht wurde.

Um zu gewährleisten, daß der Überschlag nicht zu einem permanenten Bogen führt, und demnach den Abscheider für längere Zeit außer Betrieb setzt, muß das erste Zeitintervall, in dem der Strom unterbrochen ist, mindestens einem Halbzyklus der Netzspannung entsprechen. Der Strom wird gewöhnlich während eines gesamten Zyklus der Netzspannung unterbrochen, zum Teil deshalb, weil andernfalls die Anregung des Transformators bei der Wiederanbindung zu einer sehr hohen Überlast des Netzes führt und die Verluste in den Transformatorwicklungen erhöht.

Diese Technik führt demnach dazu, daß der Abscheider über 20 ms hinweg unwirksam ist, bis zu hundertmal in einer Minute oder sogar noch öfter. Weiterhin ist zu erkennen, daß die Trennung nicht voll wirksam auch während des zweiten Zeitintervalls erfolgt, wenn der Abscheider erneut aufgeladen wird und die Spannung zwischen den Elektroden im wesentlichen unterhalb des Wertes liegt, bei dem der Überschlag auftrat. Wird das zweite Zeitintervall zu etwa 100 ms geschätzt, wie in Fig. 8 der GB 1 402 149, so kann der Abscheider, in extremen Fällen, während fast 10% der gesamten Zeit außer Betrieb sein. Dies stellt einen stark einschränkenden Faktor bei einer hohen Überschlagfrequenz dar.

Bei gebräuchlichen thyristorgesteuerten Gleichrichtern kann der Strom nicht unterbrochen werden, bis der nächste Nullpunkt der Netzspannung erreicht ist. Dies bedeutet, daß der Abscheider als Kurzschlußlast über eine beachtliche Zeit hinweg funktionieren kann, zwischen dem Überschlag und dem nächsten Nullpunkt der Netzspannung. Tritt der Überschlag früh während des Halbzyklus auf, so kann dieser Zustand über nahezu 10 ms hinweg bestehen.

Um die auf den Wunsch eine hohe Überschlagfrequenz zu haben zurückzuführenden negativen Konsequenzen zu reduzieren, ist es möglich, mit einer höheren Frequenz der Spannung zu arbeiten, und demnach über einen Umsetzer die Abhängigkeit von der Netzspannung zu vermeiden. Dies wurde beispielsweise in DE 35 22 568 A1 vorgeschlagen, in der eine Spannung mit einer Frequenz von 2 kHz oder mehr in einem Umsetzer erzeugt wird.

Bei diesen Verfahren wird die Zeit während der der Strom unterbrochen ist, herabgesetzt. Es wurde nachgewiesen, daß es ausreichend ist, die Stromzufuhr entsprechend der Länge eines Abschnitts auch bei diesen hohen Frequenzen zu unterbrechen. Anstelle einer Unterbrechung von 20 ms kann demnach eine Unterbrechung ausreichend sein, die wesentlich kürzer als eine Millisekunde ist.

Bei diesen Verfahren wird auch der Energieverlust bei dem tatsächlichen Überschlag herabgesetzt. Wird die Frequenz erhöht, beispielsweise auf 2 kHz, so kann der Strom wirksam unterbrochen werden, z. B. schon nach 0,5 ms oder sogar früher, bei 50 kHz schon nach 0,02 ms. Dies führt nicht zu einem entscheidenden Einfluß auf den gesamten Energieverlust, jedoch reduziert sich die Beanspruchung, der elektrische Komponenten und einige mechanische Komponenten ausgesetzt sind.

Im Stand der Technik ergeben sich aufgrund der lang bekannten Gleichricht-Techniken für elektrostatische Abscheider im Fälle eines Überschlags drei gravierende Nachteile. Man ist von der Zeit abhängig, die verstreicht, bevor der Strom unterbrochen werden kann, und die anderen beiden stehen im Zusammenhang mit der Zeit, die erforderlich ist, bevor die volle Betriebsspannung zwischen den Elektroden des Abscheiders wieder erreicht wird, nach dem Zeitpunkt, in dem die Stromversorgung unterbrochen wurde.

Die kürzlich vorgestellten Verfahren, die oben erörtert wurden, und die modulierte Hochfrequenzumsetzer einsetzen, haben zwei der Probleme wesentlich entschärft, indem die Zeit zwischen einem Überschlag und der Durchführung der Stromunterbrechung verkürzt wurde und die Zeit des ersten Zeitintervalls reduziert wurde, indem dem Abscheider kein Strom zugeführt wird. Das dritte Problem, das das zweite Zeitintervall betrifft, in dem Strom den Elektroden des Abscheiders zugeführt wird, wobei noch keine volle Betriebsspannung erreicht wurde, wurde jedoch noch nicht in zufriedenstellender Weise gelöst.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zum Reduzieren, mit einfachen Mitteln, der Zeit, in der der Abscheider nicht wirksam betrieben wird, und zwar aufgrund der Tatsache, dass in einem zweiten Intervall die Spannung zwischen den Elektroden nach einem Überschlag niedriger als die gewünschte ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern, im Falle eines Überschlags zwischen den Elektroden eines elektrostatischen Abscheiders, der Stromversorgung zu den Elektroden, durch eine steuerbare Hochspannungsgleichstromquelle. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der dem Abscheider zugeführte Strom und die Spannung zwischen den Elektroden des Abscheiders in einer im wesentlichen kontinuierlichen Weise gemessen, oder in eng aneinanderliegenden Intervallen. Nach dem Überschlag wird die Stromversorgung für die Elektroden des Abscheiders vollständig unterbrochen, während eines ersten Zeitintervalls. Während eines zweiten Zeitintervalls, das direkt auf das erste folgt, wird ein Strom dem Abscheider zugeführt, der größer ist als derjenige, der unmittelbar vor dem Überschlag zugeführt wurde. Nachfolgend wird der Strom auf einen Wert herabgesetzt, der unterhalb desjenigen liegt, der unmittelbar vor dem Überschlag vorherrscht.

Ein elektrostatischer Abscheider kann im Betrieb als ein großer Kondensator aufgefaßt werden. An erster Stelle sind seine geometrischen Abmessungen groß und können in dem Bereich von mehr als 10 m liegen. Seine elektrische Kapazität ist weitgehend begrenzt, oft in der Größenordnung von 100 nF. Bei den vorliegenden hohen Spannungen bedeutet dies jedoch, daß die Aufladung in dem Filter beträchtlich ist und auch die Menge der gespeicherten Energie ziemlich groß ist, bis zu einigen hundert Joules.

Im Falle einer Entladung aufgrund eines Überschlags ist diese Energie und die zugeordnete Ladung verloren. Einer der Zwecke des Hochspannungsgleichrichters nach einem Überschlag besteht im Wiederherstellen der verlorenen Ladung. Nur hiernach entstehen die normalen Betriebsbedingungen. Erfolgt dieses erneute Aufladen, so ist die genaue Menge der Ladung, die wiederhergestellt werden muß, üblicherweise nicht bekannt, genausowenig wie die exakte Spannung, die erreicht werden muß. Aus diesem Grunde und möglicherweise aufgrund von Reflektionen der Geräte wird der Leitwinkel der Thyristoren in gebräuchlichen Systemen sukzessive erhöht, ausgehend von Null bis zu den Betriebsbedingungen. Entsprechend erfolgt ein sukzessives Wiederherstellen der Ladung in den neuen Systemen mit modulierten Hochfrequenzumsetzern.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, daß die erneute Aufladung mit dem Maximalstrom des Gleichrichters durchgeführt wird, oder zumindest mit einem Strom, der wesentlich den vorherigen Betriebsstrom übersteigt, so daß ein schnelleres Wiederherstellen der Ladung des Abscheiders möglich ist, und entsprechend die Zeit herabgesetzt wird, während der der Abscheider mit geringerem Wirkungsgrad betrieben wird. Dies kann gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren durchgeführt werden, da zunächst die Ladung, die durch den Überschlag verloren wurde, und in dem Abscheider erneut aufgebaut werden muß, gemessen oder berechnet wird, und nachfolgend ein Zeitintervall bestimmt wird, das erforderlich ist, um den Abscheider erneut aufzuladen, mittels dem gewählten Versorgungsstrom, so daß die Spannung zwischen den Elektroden dadurch einen Wert erreicht, in dem der Koronastrom in vorbestimmter Weise nach unten geht, auf einen Wert, bei dem der letzte Überschlag auftrat.

Abweichungen vom Idealfall existieren, da die Spannung zwischen den Elektroden bei dem Überschlag nicht ganz auf Null abfällt und da in einem gewissen Umfang Strom zwischen den Elektroden während dem letzteren Abschnitt dieser Wiederaufladung fließt. Da diese Effekte gegeneinander wirken, ist es jedoch möglich, mit hinreichender Genauigkeit die Zeit zu schätzen, während der der Abscheider aufgeladen werden muß, mittels dem maximalen Strom oder dem ausgewählten Ladestrom, um den gewünschten Spannungspegel zu erreichen.

Die für das Wiederaufladen erforderliche Zeit hängt aus ersichtlichen Gründen von der Kapazität der Spannungsversorgung ab, sowie der Konverter, beispielsweise einen modulierten Hochfrequenzgenerator, und den Hochspannungsgleichrichtern. Diese sollten so dimensioniert werden, daß das Wiederaufladen weniger als 20 ms erfordert, vorzugsweise weniger als 10 ms.

Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren sollte die Betriebsfrequenz eines modulierten Hochfrequenz- Hochspannungs-Gleichrichters so gewählt werden, daß die Unterbrechung der Stromversorgung, d. h. das erste Zeitintervall, weniger als 5 ms beträgt, vorzugsweise weniger als 1 ms.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Verdrahtungsschaltbild einer Vorrichtung, die sich für das Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens eignet;

Fig. 2 die Zeitabhängigkeit des Stroms, der von dem Pulsgenerator zu dem Transformator in dem in Fig. 1 gezeigten Schaltbild fließt, und zwar für zwei unterschiedliche Lastzustände;

Fig. 3 einen Strom und eine Spannung in dem elektrostatischen Abscheider in Abhängigkeit von der Zeit entsprechend dem zuvor eingesetzten Verfahren; und

Fig. 4 den Strom und die Spannung in dem elektrostatischen Abscheider in Abhängigkeit von der Zeit gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren.

Fig. 1 zeigt ein grundlegendes Verdrahtungsschaltbild einer Spannungs-Umsetzvorrichtung, die Hochspannungs-Gleichstrom zu dem Abscheider 1 zuführt. Die Vorrichtung enthält eine Dreiphasen-Gleichrichterbrücke 2, einen Pulsgenerator, einen Transformator 4, eine Einphasen-Folge- Gleichrichterbrücke 5, eine Drosselspule 6, und eine Steuervorrichtung 7 mit Präzisionswiderständen 8, 9 und 10.

Die Dreiphasen-Gleichrichterbrücke 2 enthält sechs Dioden 21 bis 26 und ist, über drei Leiter 27, 28, 29 mit dem gewöhnlichen Dreiphasen-Wechselstromnetz verbunden.

Der Pulsgenerator 3 enthält vier Transistoren 31 bis 34 und vier Dioden 35 bis 38. Die Transistoren werden über ihre Basen gesteuert, die mit der Steuervorrichtung 7 verbunden sind.

Die Folge-Gleichrichterbrücke 5 besteht aus vier Dioden 51 bis 54.

Die Steuervorrichtung 7 ist nicht nur mit den Transistoren 31 bis 34 verbunden, sondern auch mit einem Präzisionswiderstand in Serie zu dem Abscheider 1, zum Messen des Stroms, der in den Elektroden des Abscheiders fließt und mit einem Spannungsteiler mit zwei Widerständen 9 und 10, der zwischen den Elektroden des Abscheiders zum Messen der Spannung zwischen diesen angeschlossen ist.

Die Vorrichtung funktioniert wie folgt. Über die Leiter 27 bis 29 wird die Gleichrichterbrücke 2 mit Dreiphasen- Wechselstrom versorgt. Diese wird gleichgerichtet und über die Leiter 11 und. 12 als Gleichstrom dem Pulsgenerator 3 zugeführt. Die Steuervorrichtung 7 steuert die Leitperioden der Transistoren 31-34 derart, daß eine pulbreitenmodulierte Spannung, im wesentlichen als Rechteckwelle gebildet, über die Leiter 13 und 14 der Primärseite des Transformators 4 zugeführt wird.

Die in der Sekundärwicklung des Transformators 4 induzierte Spannung wird durch die Gleichrichterbrücke 5 gleichgerichtet und über die Glättungs-Drosselspule 6 wird der erhaltene Gleichstrom den Elektroden des Abscheiders 1 zugeführt.

Wie oben erwähnt, steuert die Steuervorrichtung 7 die Transistoren 31 und 34 und überwacht weiterhin den Strom und die Spannung des Abscheiders über die Widerstände 8 und 10. Da die Leitperioden der Transistoren gesteuert werden, lässt sich die Pulsbreite des erzeugten und im wesentlichen rechteckförmig gebildeten Stroms variieren, und entsprechend werden sowohl der Strom als auch die Spannung in dem Abscheider gesteuert.

Die Steuerprinzipien können in vielerlei Art variiert werden, entsprechend den in dem Abscheider vorliegenden Bedingungen, und demnach so angepaßt werden, daß eine minimale Gefährdung der Umwelt erreicht wird oder die Anforderungen der Behörden erfüllt werden.

Beim Ausführen des vorgeschlagenen Verfahrens sollte der vorherrschende Kapazitätswert des Abscheiders in der Steuervorrichtung gespeichert werden. Die Steuervorrichtung kann möglicherweise diesen Wert selbst messen. Falls erforderlich, sollte die Steuervorrichtung mittels Vergleich mit dem tatsächlich vorliegenden Ergebnis auch den zuvor gespeicherten Kapazitätswert korrigieren. Im Fall des Überschlags sollte die Steuervorrichtung 7 auch die in dem Abscheider vorliegende Ladung berechnen. Weiterhin sollte die Steuervorrichtung während des zweiten Zeitabschnitts den gemessenen Stromwert integrieren, und wenn dieser integrierte gemessene Wert eine vorgegebene Beziehung zu dem berechneten Wert zu der Ladung in dem Abscheider unmittelbar vor dem Überschlag aufweist, sollte ein Wechsel der Steuerparameter der Transistoren 31 bis 34 erfolgen, wodurch der Strom reduziert wird.

Die Fig. 2 zeigt, wie der Strom von dem Pulsgenerator 3 zu dem Transformator 4 abgebildet werden kann, so daß er von dem Zeitpunkt zweier unterschiedlicher Lastfälle abhängt. Ein Lastfall entspricht ungefähr 40% der maximalen Last, und der andere entspricht der maximalen Last. Die Pulsfrequenz beträgt 50 kHz und die Länge der Pulse in dem in Fig. 2a gezeigten Beispiel beträgt ungefähr 4 ms. Die Periode beträgt 20 ms. Im Fall der in Fig. 2b gezeigten Vollast beträgt die Pulslänge 10 ms. Die Periode ist dieselbe wie in Fig. 2a, 20 ms.

Die Fig. 3 und 4, die einen von der Fig. 2 völlig unterschiedlichen Zeitmaßstab aufweisen, zeigen, wie Strom und Spannung von der Zeit abhängen, unmittelbar nach einem Überschlag. Die Fig. 3 verdeutlicht das zuvor eingesetzte Steuerprinzip, und die Fig. 4 erläutert das Steuerprinzip unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die Fig. 3a zeigt, in einer leicht vereinfachten Weise, wie der Strom gemäß den zuvor benützten Steuerprinzip gesteuert wird. Im Falle eines Überschlags wird der Strom während einer Millisekunde vollständig unterbrochen und wird dann sprungartig auf 75% des Stromes erhöht, der unmittelbar vor dem Überschlag mittels dem Widerstand 8 registriert wurde. Der Wert von 75% ist aus Darstellungsgründen gewählt. Der Betrag sollte normalerweise größer gewählt werden.

In dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß der Strom ungefähr 40% des Maximalstroms des Pulsgenerators beträgt und demnach dem in Fig. 2 dargestellten Lastfall entspricht. Von diesem Wert wird der Strom leicht erhöht, bis der nächste Überschlag auftritt, und die Prozedur wird wiederholt. Die sprungartige Erhöhung und das nachfolgende langsame Erhöhen des Stroms hängen von der gewünschten Überschlagfrequenz ab und werden so angepaßt, daß die Überschlagfrequenz nahezu konstant gehalten wird.

Die Fig. 3b zeigt, wie sich die Spannung zwischen den Elektroden des elektrostatischen Abscheiders in Abhängigkeit von der Zeit verändert, wenn der Strom gemäß dem in Fig. 3a gezeigten Steuerprinzip zugeführt wird. Wenn der Pulsgenerator maximal 1 A als Versorgungsstrom für den Abscheider 1 erzeugen kann und davon ausgegangen wird, daß dieser eine Kapazität von 80 nF aufweist, ist in diesem Fall, also mit dem Strom von 0,4 A, d. h. 40% des Maximalstroms, theoretisch eine Zeitdauer von 10 ms für eine Aufladung auf 50 kV erforderlich.

Die Fig. 4a zeigt in einer leicht vereinfachten Weise, wie der Strom gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren gesteuert wird. Im Falle eines Überschlags wird der Strom vollständig während 1 ms unterbrochen und wird dann sprungartig erhöht, und zwar auf den Maximalstrom des Pulsgenerators. Nachdem eine Ladung, entsprechend der während des Überschlags in dem Abscheider 1 verloren gegangenen, in dem Abscheider wieder aufgeladen ist, wird der Strom dann sprungartig auf ungefähr 75% desjenigen Stroms abgesenkt, der unmittelbar vor dem Überschlag mittels dem Widerstand 8 registriert wurde. Von diesem Wert wird der Strom langsam erhöht, bis der nächste Überschlag auftritt, und die Prozedur wird wiederholt. Die langsame Zunahme des Stroms hängt von der gewünschten Überschlagfrequenz ab und wird derart angepaßt, daß die Überschlagfrequenz nahezu konstant gehalten wird. Die Beziehung zwischen der geschätzten verlorenen Ladung und der während dem zweiten Zeitintervall zugeführten Ladung kann aus denselben Gründen so variiert werden, daß eine geringfügig kleinere Ladung als die theoretisch errechnete während dieses Zeitintervalls zugeführt wird.

Die Fig. 4b zeigt, wie die Spannung zwischen den Elektroden des elektrostatischen Abscheiders sich in Abhängigkeit von der Zeit verändert, wenn Strom zugeführt wird, entsprechend dem nun vorgeschlagenen und in Fig. 4a gezeigten Verfahren.

Kann der Pulsgenerator maximal 1 A als Versorgungsstrom für den Abscheider 1 erzeugen, und wird bei diesem von einer Kapazität von 80 nF ausgegangen, so dauert es in diesem Fall, d. h. bei einem Strom von 1,0 A, was dem Maximalstrom entspricht, theoretisch 4 ms, um den Abscheider auf 50 kV aufzuladen.

Bei dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, daß die Kapazität des Abscheiders vorab gemessen ist und daß der Wert in der Steuervorrichtung 7 gespeichert ist. Die Steuervorrichtung berechnet das zweite Zeitintervall, währenddessen der Pulsgenerator den Maximalstrom erzeugen sollte, indem während dieses zweiten Zeitintervalls der gemessene Wert des Stroms integriert wird und die Aufladung unterbrochen wird, wenn das Integral der aus der vorherigen Spannung berechneten Ladung entspricht, oder indem die berechnete Ladung durch den zugeführten konstanten Strom geteilt wird und direkte die Länge des Intervalls bestimmt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann zudem bei weiteren Techniken für die Zufuhr von Strom in der Form von Pulsen oder von Hochfrequenz-Wechselstrom eingesetzt werden, z. B. Phasenwinkelmodulation, Frequenzmodulation und Serienresonanz- oder Parallelresonanz-Umsetzer.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht auch eine Ver­ änderung der Abmessungen Hochspannungs-Gleichstrom-Quelle. Da der Vorteil in einer veränderten Steuertechnik während des kurzen zweiten Zeitintervalls liegt, kann die Vorrichtung so entworfen werden, dass sie kurzzeitig einen wesentlich höheren Strom zuführt, als die fortlaufende Maximallast. Da die Vorteile des Verfahrens von der Beziehung zwischen dem Maximalstrom und dem kontinuierlichen Betriebsstrom abhängen, ermöglicht diese Modifikation eine Erhöhung der wirksamen Verstärkung.

Beispiele von Varianten des Verfahrens bestehen in weiteren Techniken zum Messen der Kapazität des Abscheiders, weiteren Techniken zum Bestimmen der Ladung in dem Abscheider und weiteren Techniken, die zum Messen der während des erneuten Aufladens zugeführten Ladung eingesetzt werden.

Die Möglichkeit, die Länge des zweiten Zeitintervalls durch Erfassen der Spannung, die tatsächlich in dem Abscheider auftritt, zu bestimmen, ist nicht ausgeschlossen, erfordert jedoch das Auffinden von Messwerten in derartig schnellen Prozessen, die im ausreichenden Maß zuverlässig sind.

Claims (8)

1. Verfahren zum Steuern im Fall eines Überschlags zwischen Elektroden in einem elektrostatischen Abscheider (1) des den Elektroden von einer steuerbaren Hochspannungs-Gleichstrom-Quelle zugeführten Stroms, wobei
nach dem Überschlag die Stromzufuhr zu den Elektroden des Abscheiders (1) während eines ersten Zeitintervalls vollständig unterbrochen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
der dem Abscheider (1) zugeführte Strom im wesentlichen kontinuierlich gemessen wird, oder in eng aneinanderliegenden Intervallen,
dass die Spannung zwischen den Elektroden in dem Abscheider (1) im wesentlichen kontinuierlich gemessen wird, oder in eng aneinanderliegenden Intervallen,
dass ein Strom, der größer als der unmittelbar vor dem Überschlag zugeführte ist, dem Abscheider (1) während eines, zweiten Zeitintervalls zugeführt wird, das direkt auf das erste Zeitintervall folgt, und
dass der Strom anschließend auf einen Wert abgesenkt wird, der unterhalb desjenigen unmittelbar vor dem Überschlag liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß
die Ladung, die im Abscheider (1) während eines Überschlags verloren geht, gemessen oder berechnet wird, und
daß die Länge des zweiten Zeitintervalls derart berechnet wird, daß der Hauptteil der während des Überschlags verlorenen Ladung während des zweiten Zeitintervalls wieder gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Strom dem Abscheider (1) während dem zweiten Zeitintervall zugeführt wird, der demjenigen, der unmittelbar vor dem Überschlag zugeführt wurde, wesentlich übersteigt, und
daß die Länge des zweiten Zeitintervalls derart angeglichen wird, daß die gesamte theoretisch verloren gegangene Ladung dem Abscheider während des Intervalls zugeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß während dem zweiten Zeitintervall dem Abscheider (1) ein Strom zugeführt wird, der im wesentlichen gleich dem Maximalstrom des Gleichrichters entspricht.

5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kapazität des Abscheiders (1) gemessen oder berechnet wird, und
daß die verlorene Ladung als das Produkt der Kapazität und der Spannung zwischen den Elektroden des Abscheiders (1) unmittelbar vor dem Überschlag berechnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der Strom während des zweiten Zeitintervalls integriert wird, und
daß dieses zweite Zeitintervall beendet wird, wenn der integrierte Strom im wesentlichen mit der gemessenen oder berechneten verlorengegangenen Ladung übereinstimmt.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zeitintervall weniger als 5 ms umfaßt, vorzugsweise weniger als 1 ms.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Zeitintervall weniger als 20 ms umfaßt, vorzugsweise weniger als 10 ms.