CH231972A - Schalteinrichtung für das Abschalten von Gleichstrom-Hochspannungsleitungen. - Google Patents

Description

      Schalteinrichtung    für das     Abschalten    von     Gleiehstrom-Hochspannungsleitungen.       Für die     Absehaltung    von     Gleichstrom-          Hochspannungsleitungen    ist vorgeschlagen  worden, mit Hilfe von     Schalteinrichtungen          Widerstand    stufenweise in den     Stromkreis     einzuschalten und so den zu     unterbrechen-          den    Strom allmählich herabzusetzen.

   Es ist  auch angegeben worden, für diesen Zweck  eine     Reihe    von     Ventilzellen        aufweisenden          Gliedern    zu     verwenden,    wobei     benachbarte     Glieder der Reihe über     Ohmsche    Wider  stände miteinander verbunden sind, und die  Anode     des    ersten     Gliedes    unmittelbar mit der  Hochspannung führenden Leitung verbunden  ist,     während,die    Kathode des Endgliedes der  Reihe mit dem an die     Belastung    angeschlos  senen Teil der     Hochspannungsleitung    ange  schlossen ist,

       und:    bei welcher     Einrichtungen     vorgesehen sind, welche den     Strom    schritt  weise von einer Anode der Reihe auf die  Folgeanode überleiten.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine vor  teilhafte Weiterentwicklung einer solchen  Schalteinrichtung, die     darin        besteht,        dass     jedem Glied der Reihe ein Kondensator zu-    geordnet ist, ,der durch eine     Aufladeeinrich-          tung    so aufgeladen,     wird,,dass    sein durch das       abzulösende    Glied fliessender Entladungs  strom der     Durchlassrichtung    dieses Gliedes       entgegengerichtet    ist.  



  In der     Zeichnung    sind Ausführungsbei  spiele der Erfindung     schematisch    in     Fig.    1  bis 5     dargestellt.     



  In     allen.    Figuren sind mit     V,,        V2        bis          pn        +    die die Gruppe der     Schalteinrichtung     bildenden     Entladungszellen    mit Anode, Ka  thode und Gitter bezeichnet, die eine Reihe  bilden und an die     Hochspannungsleitung    L  angeschlossen     sind.    Benachbarte Glieder der  Reihe     sind    über     die    Widerstände     R,,        Bz        bis          Rn    verbunden.

   Jedem Glied der Gruppe ist  ein     gondensatur    C,,<I>C" bis</I>     C"+,        zugeordnet     und eine     Schalteinrichtung        K,,        KZ    usw. für       dieselben.        In.    Reihe mit dem Kondensator       C"+,    des letzten     Gliedes    liegt der     Unter-          brecherschalter   <B>S</B>.

   Die Kondensatoren C,     usw.     werden mit     Hilfe    einer nicht     dargestellten     Vorrichtung so aufgeladen, dass ihr durch die  abzulösende Zelle     fliessender    Entladungs-           strom    der     Durchlassrichtung    dieser     Zelle        ent     gegengerichtet ist.  



  Beim Beispiel nach     Fig.    1 sind die Ent  ladungszellen     T',    usw. einander parallelge  schaltet. Die den abzuschaltenden Strom  herabsetzenden Widerstände     R,    usw. liegen  in der die Anoden der Ventilzellen     V,    usw.  verbindenden Leitung, und die     Löschkonden-          satoren    C, usw. sind     diesen    Widerständen  parallelgeschaltet.  



  .Die Wirkung dieser Schalteinrichtung ist  wie folgt. Im Normalbetrieb führt die Ent  ladungszelle     I',    den gesamten Gleichstrom.  Zu Beginn der Abschaltung wird die Schalt  einrichtung     K,    zum Ansprechen gebracht, so  dass nach Ablauf der durch die Eigenzeit der  Schalteinrichtung     K,    bestimmten Zeit durch  den Entladungsstrom des negativ vorgelade  nen     Kondensators        C,    die     Entladungszelle        V,     gelöscht wird.

   Die Entladungszelle     Y.=    führt  nun den über den Widerstand     r,    fliessenden,       entsprechend        herabgeminderten    Gleichstrom.  Hierauf     wird    nach Betätigen, der Schaltein  richtung     Kn    der Kondensator     li@    über die  Zelle     VZ    entladen, so dass diese     lö@seht    und  nunmehr die Zelle I'., den durch die in Reihe  liegenden Widerstände R,     -[-        R2    verminder  ten Strom führt.

   Dieses Spiel wiederholt sieh,  bis durch die     Reihenschaltung    der Wider  stände R, bis     R"    der Strom genügend ver  mindert ist, dass er durch .den dem letzten  Glied der Reihe     zugeordneten    Kondensator       C"        T,    unterbrochen werden kann. Der in  Reihe mit dem     Kondensator        C,        _j_    , liegende  Schalter<B>S</B> dient dem Zweck, den     kapazibiv     übertragenen     Oberwellenstrom    abzuschalten  und .die Gleichstromleitung völlig abzutren  nen.  



  Die Kondensatoren dienen     also    zufolge  ihrer entsprechenden     negativen        Vorladung     nicht nur zur     Kommutierung    des Stromes  von einem Glied der Reihe auf das nächste,  wobei zufolge der stufenweisen     Widerstands-          erhöhung    der abzuschaltende Gleichstrom  herabgesetzt wird, sondern sie verhindern  das Auftreten einer Überspannung am Wi  derstand, die wegen der grossen     Induktivität     ,der Gleichstromleitung auftreten kann, denn    er nimmt     momentan    den gesamten     Gleieh-          strom    auf.  



       Anstatt    .die Widerstände und .die     parallel     zu diesen geschalteten     Kondensatoren        in    die  Verbindungsleitungen der     Anoden    der Ventil  zellen     V,    usw. zu legen, wie in     Fig.    1 dar  gestellt, können sie auch     in,die        Verbindtm.gs-          leitung    der Kathoden der     Ventilzellen        gelegt     werden, wie in     Fig.    2     dargestellt.    Die     Wir-          I:

  ung    ist in dem Fall die gleiche     wie    bei       Fig.    1. Die Löschung der     Zellen        TV,    usw.  erfolgt in umgekehrter Reihenfolge, wobei  zuerst die Zelle     Yn        --IL    ,     gelöscht    wird.  



  Eine weitere Möglichkeit ist in     Fig.    3  gezeigt, wo die     Widerstände    in der Verbin  dungsleitung der Anoden     benachbarter    Glie  der und die     Kondensatoren    parallel zu     den     Entladungszellen geschaltet     sind.    Die Wir  kung ist auch für diesen Fall im wesentlichen  die gleiche wie für     Fig.    1 und 2     beschrie-          ben.     



  Die erste Entladungszelle der Reihe muss  ein Ventil mit Gas- oder Dampffüllung sowie  mit Anode, Kathode und     Gitter    sein,     weil    es       ,ständige    vom Strom durchflossen wird. Die  übrigen Ventile führen während der Ab  schaltung nur kurzzeitig Strom,     eie    können  deshalb aus der Reihenschaltung eines     Trok-          kengleichrichters    und einer     Funkenstrecke          bestehen.     



  Bei der     Para.llelsehalltung    der Entla  dungszellen besteht     endlich    noch die in       Fig.    4 gezeigte Schaltungsart, wo die benach  barten Glieder aus in Reihe     geschalteten    Ent  ladungszellen     t',,,        V12,        V13,        V21,        V22    bestehen.

    Dies ist     besonders    dann zweckmässig, wenn  eine Zelle aus konstruktiven Gründen nicht  die Gleichspannung     aushalten    kann.     Parallel     zu jeder Zelle ist dann ein Überbrückungs  kondensator     C11,        C,2,    C,3,     C21        C22        geschaltet,     um die Spannung nach     erfolgter        Abseh-altung     auf die in Reihe geschalteten Zellen zu ver  teilen.  



  An     Stelle    der Parallelschaltung der     Ent-          ladurigSzell#L"rr@    kann ebensogut eine Reihen  schaltung derselben verwendet werden, wie  in     Fig.    5 gezeigt. In diesem Fall sind alle  Zellen vor der     Abschaltung    vom Strom      durchflossen, und sie werden mit     Hilfe    der  Kondensatoren in     :der    Reihe     nacheinander    ge  löscht, wobei die     Widerstände        nacheinander          eingeschaltet    werden.

   In Reihe mit jedem  Widerstand     B,    bis     BI,    liegt noch eine Ent  ladungsstrecke e, bis     e",    z. B. ein     Schalter,     eine     Ventilzelle    oder eine     Funkenstrecke,    die  nach der endgültigen Abschaltung geöffnet       bezw.        für,den    Stromdurchgang     gesperrt    wer  den muss.

   Diese     Entladungsstrecken    sind  ebenso wie die Ventilzellen F, usw. von Kon  densaIoren überbrückt, so dass bei     der    end  gültigen Abschaltung der Gleichstromleitung  die     Gleichspannung    auf alle Glieder gleich  mässig verteilt ist.  



  Die     Zuschaltung    der Lösch-     bezw.        Köm-          mutierungskondensatoren    C, bis     Cn    kann, wie  dargestellt, durch     mechanische    Schalter     Ff,     bis     Kn    oder durch Funkenstrecken     bezw.     auch durch Entladungsgefässe     vorgenommen.     werden.  



  Es besteht noch die Möglichkeit, den  letzten Widerstand     R.    so zu     bemessen,    dass  der Stromverlauf nach     Einschaltung    des       Kondensators        C"    eine stark     gedämpfte          Schwingung    bildet. Nach dem Nulldurchgang  des Stromes löscht     glas    letzte     Ventil        Y,1+,..     Der parallel zu ihm geschaltete Kondensator     C"@1,    der     in:    diesem Fall nicht vorge  laden ist, sorgt für einen langsamen Anstieg  der Sperrspannung.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Schalteinrichtung für das Abschalten von Gleichstrom - Hochspannungsleitungen mittels. eine Reihe von Ventilzellen aufwei senden Gliedern, wobei benachbarte Glieder der Reihe über Ohmsche Widerstände mit einander verbunden sind, und die Anode des ersten Gliedes unmittelbar mit der Hochspan nung führenden Leitung verbunden ist, wäh rend die Kathode des Endgliedes .der Reihe mit dem an die Belastung angeschlossenen Teil der Hochspannungsleitung angeschlossen ist und bei welcher Einrichtungen vorge sehen sind,

   welche den Strom schrittweise von einer Anode der Reihe auf die Folgeanode überleiten, dadurch gekennzeichnet, @dass jedem Glied der Reihe ein Kondensator zu geordnet ist, der durch eine Aufladeeinrich- tung so aufgeladen wird, dass sein durch das abzulösende Glied fliessender Entladungs strom der Durchlassrichtungdieses. Gliedes entgegengerichtet ist. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Schalteinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Glieder parallelgeschaltet sind. 2. Schalteinrichtung nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Konden sator eines Gliedes parallel zu einem Wider stand ;geschaltet ist.

   B. Schalteinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wider stand und der ihm. parallelgeschaltete Kon densator in der die Anoden der Glieder ver bindenden Leitung liegt. 4. Schalteinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch .gekennzeichnet, dass der Wider stand und der ihm parallelgeschaltete Kon densator in der die Kathoden der Glieder verbindenden Leitung liegt.

   5. Schalteinrichtung nach Unteranspruch <B>1,</B> dadurch b kennzeichnet, dass der Konden sator parallel zum entsprechenden Gliede ge schaltet ist. 6. Schalteinrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass :die benach barten Glieder aus in Reihe geschalteten Entladungszellern. bestehen. 7.

   Schalteinrichtung nach Unteranspruch 6, @daadurch gekennzeichnet, dass,den in Reihe liegenden Entladungszellen -der Glieder Kon- densatoren parallelgeschaltet sind. B. Schalteinrichtung nach Patentanspruch, dadurch :gekennzeichnet, dass die Glieder in Reihe .geschaltet sind.

   9. Schalteinrichtung nach Unteranspruch <B>8,</B> dadurch .gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Widerstand eine Entladungsstrecke mit Überbrückungskondensator liegt. 10. Schalteinrichtung nach P.atentan- spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für,das Zuschalten des Kondensators ein mecha- nischer Schalter dient. 11.

   Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für das Zuschalten des Kondensators eine Funken strecke dient. 1- Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für das Zuschalten,des Kondensators ein Entla ungs- gefäss dient. 13. Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass der dem letzten Glied der Reihe zugeordnete Wider stand ,so gross ist, um den abzuschaltenden Strom schwingen zu lassen. 14.

   Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Kondensator des letzten Gliedes .der Reihe ein Schalter liegt. 15. Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss alle Ventilzellen Entladungsgefässe mit Anode,, Kathode und Gitter sind.

   16. Schalteinrichtung nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzelle des ersten Gliedes ein Ent ladungsgefäss ist, während die übrigen aus der Reihenschaltung eines Trockengleich riehters und einer Funkenstrecke bestehen.