Schutzeinrichtung für Metalldampfgleichrichter. In Metalldampfgleichrichteranlagen sind Schutzeinrichtungen erforderlich, _ welche das speisende Netz, die zugehörigen Transfor matoren, die Generatoren, die Gleichrichter selbst und das Sekundärnetz vor der Zer störung durch die Wirkung von Kurzschlüssen und Rückzündungen schützen. Zu diesem Zwecke hat man bisher Maximalauslöser ein gebaut, welche die Netzleitungen im Falle eines Leitungskurzschlusses oder einer Rück zündung im Gleichrichter abschalten.
Diese Schalter wirkten aber nicht selektiv und so trat oft der Fall ein, däss ein (an sich vor übergehender) Kurzschluss sämtliche Gleich richter abschaltete und die Rückzündung in einem Gleichrichter ebenfalls die ganze An lage ausser Betrieb setzte. Um die Abschal tung; der Gleichrichter bei schnell vorüber gehenden Kurzschlüssen zu vermeiden, war man daher genötigt, die betreffenden Maxi malauslöser auf Zeit einzustellen, wodurch man aber Gefahr lief, .dass eine Rückzündung das Gleichrichtermaterial teilweise bis zur Unbrauchbarkeit zerstören konnte.
Nun ist bei Transformatoren ein Selektiv schutz bekannt, bei welchem in die zu- und abgehenden Leitungen des Transformators Stromwandler eingeschaltet sind, deren Se- kundärwiCklungerl in Gegenschaltung auf das Auslöserelais geschlossen sind und deren Windungszahlen so bemessen sind, dass sich im normalen Zustand des Transformators die Wirkungen der beiden Sekundärwicklungen kompensieren.
Tritt aber ein Fehler im Transformator auf, dann fliesst im Stromkreis der Sekundärwicklungen ein Strom, welcher das Auslöserelais des fehlerhaften Transfor mators betätigt und damit diesen und nur diesen vom Netz abschaltet, während bei einem Kurzschluss im Netz dieser Selektiv schutz nicht anspricht.
Diese Verwendung von Stromwandlern kommt nun aber beim Selektivschutz eines Gleichrichters nicht in Betracht. Hier sind die zu vergleichenden Ströme keine reinen Wechselströme, sondern es sind Gleichströme mit Oberwellen ganz verschiedener Frequenz. In Fig. 2 stellt Jb den zeitlichen Verlauf des Anodenstromes, Jy, den zeitlichen Ver lauf des Kathodenstromes dar. Man erkennt, dass die Oberwellen des Kathodenstromes von einer mehrfachen Frequenz als die des Anodenstromes sind.
Würde man in der üblichen Weise Stromwandler in die zu- und abgehenden Leitung des Gleichrichters, also in den Stromkreis einer Anode und den der Kathode einschalten, dann wären die zu ver gleichenden Sekundärströme der beiden Strom wandler Wechselströme von verschiedener Frequenz, welche sich nicht zur eindeutigen Betätigung der Auslösevorrichtung eignen. Beim Gleichrichter ist in erster Linie die (-f'leichstromkoinponente der Ströme für den Arbeitszustand des Gleichrichters massgebend.
Gegenstand der Erfindung ist nun eine Schutzeinrichtung für Metalldanipfgleich- richter, bei welcher die bei einer Rück zündung auftretende Änderung des Strom- verhältnisses der dem Gleichrichter zu- und abfliessenden Gleichströme zur Betätigung von Einrichtungen verwendet wird, welche den Gleichrichter vom Netz abschalten. Die Verwendung dieser Gleichströme kann nun in verschiedener Weise geschehen.
So könnte inan den Anodenstrom und den Kathoden strom durch je eine Erregerspule eines Aus lösemagnetes leiten; aber es wäre dann bei der Kompensation der Wirkung beider Spulen im fehlerfreien Betrieb des Gleichrichters auf zwei (Tleichströine und zwei Oberwellen ströme verschiedener Frequenz Rücksicht zu nehmen. Eine vollkommenere Lösung ergibt sich, wenn man den Einfluss der Oberwellen auf den Auslösevorgang ganz vermeidet, wie es das durch Fig. 1 dargestellte Ausführungs beispiel der Erfindung zeigt.
In Fig. 1 bedeutet 11,. ein Wechselstrom- netz, welches über den Hauptschalter Sch. die Primärwicklung P des Transformators T speist.
Die Sekundärwicklung Q-(, von deren Mittelpunkt der (-)Leiter des Gleich stromnetzes<B>IV,</B> abzweigt, ist mit ihren freien Enden an die Anoden 3i, beziehungsweise @_ des Gleichrichters Cr angeschlossen, von dessen Kathode K der (+)Leiter des Gleichstrom- nettes abgeht. Das Gleichstromnetz speist die Abzweigleitungen F', und F'=.
Erfindungsgemäss wird nun der Anoden gleichstrom mit dem Kathodengleichstrom verglichen, und zwar mit Hilfe des Relais Ri, welches -die beiden Spulen U und F besitzt, die von dem genannten Strom derart durch flossen werden, dass sich ihre Wirkungen beim störungsfreien Betrieb des Gleichrichters aufheben.
Um nun aber die reinen Gleich ströme zu vergleichen und die Wirkung der Oberwellen auszuschalten, wird nicht der Anodenstrom Js und der Kathodenstrom JK direkt durch die genannten Wicklungen des Relais Pi geschickt, sondern es werden in die Zu- und Ableitungen des Gleichrichters Shuutwiderstände S1 und 8b eingebaut, von welchen die Spulenströnie abgezweigt werden.
Bei dieser Art der Stromentnahme findet jede Oberwelle einen Kurzschlusskreis vor, und zwar erzeugt sich die die Spule T' durch fliessende Oberwelle des Kathodenstromes Ji;
in dem für sie sekundären Stromkreis (U selbst den Kompensationsstrom, und die in Spule U fliessende Oberwelle des Anoden- stromes J s, für welche der Stromkreis (T =Sy,) einen sekundären liurzschlusskreis darstellt, erzeugt in diesen) Stromkreis einen Wechsel strom, welcher die Wirkung der ihn erzeu genden Oberwelle in jedem Moment kom pensiert.
Es bleiben als im Relais Bi wirk sam nur die Gleichströme übrig, die durch die Wahl des Windungsverhältnisses der Spulen U und F kompensiert werden. Bei einem innern Fehler (zum Beispiel einer Rückzündung) überwiegt dann die Wirkung des einen Stromes, so da( das Relais Ri anspricht und die' Spule L des Auslöse- niagnetes R2 an die Hilfspannung H legt.
Hierdurch wird der Schalter @9ch geöffnet. Der Auslösemagnet R2 besitzt noch eine zweite, von dem Stromwandler TV aus ge speiste Spule flI, welche aber nur anspricht, wenn der Transformatorstrom einen gewissen Maximalwert überschreitet.
Die Spulen M und L können mit verschicdener Zeitein- stellung wirken, so dass die Abschaltung als Folge eines Kurzschlusses im Netz langsamer erfolgt, als die als Folge einer Rückzündung im Gleichrichter. Arbeiter) mehrere Gleich richter parallel, dann wird bei eintretender Rückzündung in einem Gleichrichter nur dieser abgeschaltet, was betriebstechnisch von sehr grossem Vorteil ist.
In dem gewählten Ausführungsbeispiel ist ein Einphasengleichrichter dargestellt. Es ändert aber an dem Prinzip nichts, wenn die Einrichtung an einem Mehrphasengleich- richter Anwendung findet.