DD286265A5 - Verfahren zur behandlung von armierungstextilien fuer verbund in folien fuer tarnmaterialien - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Loeschung eines an einer Gleich-, Wechsel- oder Drehstromsammelschiene angeschlossenen Thyristorschalters, insbesondere fuer gesteuerte Gleichrichter oder Gleichstromsteller. Erfindungsgemaesz wird bei einer Schaltungsanordnung zur Loeschung eines Thyristorschalters, dem parallel ein aus Loeschkondensator und Loeschthyristor bestehender Loeschzweig sowie ein zum Kondensator paralleler, aus einer Drossel und einem Thyristor bestehender Umladezweig geschaltet ist, eine Diode in den Loeschkreis und zwischen der Anode des Loeschthyristors und einer Minussammelschiene eine Reihenschaltung aus einem weiteren Thyristor und einem Widerstand geschaltet.{Loeschschaltung; Thyristorschalter; Kondensatorloesch- und Umladezweig; Verknuepfung; Thyristor; Drossel; Diode; Widerstand; Minussammelschiene; Speisung; Gleich-, Wechsel- oder Drehstromsammelschiene; gesteuerter Gleichrichter; Gleichstromsteller}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Löschung eines an einer Gleich-, Wechsel- oder Drehstromsammelschiene angeschlossenen Thyristorschalters, insbesondere für gesteuerte Gleichrichter oder Gleichstromsteller.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Bei der Energieversorgung von gleichstrombetriebenen Bahnen und Bussen werden verstärkt Thyristorschalter eingesetzt, die

das Umformen von Wechsel· in Gleichstrom und das Steuern und Schalten des Energieflusses Obernehmen. Das Schalten des

Energieflusses erfordert jedoch aufgrund der im NeU vorhandenen Induktivitäten zusätzliche Einrichtungen zum sicheren Löschen bzw. Abschalten derartiger Thyristorschalter. Dazu sind eine Vielzahl von Schaltungsanordnungen bekannt

geworden.

In einer bekannten Schaltungsanordnung erfolgt die Unterbrechung des Gleichstrom-Energieflusses in einem steuerbaren Ventil durch einen Kondensatorstromstoß, wobei parallel zum Thyristor ein Lösch· und ein Kondensatorumschwingkreia

angeordnet ist (DE-PS 1216960). Der Löschkreis besteht hier aus der Reihenschaltung eines weiteren Thyristors und eines

Löschkondensators, wobei parallel zum Kondensator ein aus Umschwingdrossel und Thyristor bestehender Umschwingkreis

geschaltet Ist. Zusätzlich befindet sich Im Lösch- und/oder Umschwingkreis eine Diode. Nachteilig an dieser Lösung ist der relativ hohe Bauelementeaufwand.

Eine weitere bekannte Schaltung zur Zwangsabschaltung von Thyristoren, insbesondere in Impulssteuerungen für elektrische Antriebe, wird in der DE-OS 1638862 beschrieben, die ebenfalls ein Lösch- und einen Umschwingkreis aufweist. Dabei ist Im Stromweg des schaltenden Hauptthyristors als auch in den Stromwegen des Lösch- sowie des Umladethyristors je eine Induktivität angeordnet. Diese Löschschaltung benötigt einerseits ein aufwendiges induktives System mit sich gegenseitig

beeinflussenden Df osxeln und andererseits erfolgt die zur Herstellung der Löschbereitschaft erforderliche Umladung des

KondensUors nachteiligervoise über den Hauptthyristor. Weiterhin ist nach DE-OS 2112826 eine Löscheinrichtung mit weicher Kommutierung für steuerbare Stromrichterventile

bekannt, wobei Lösch- und Hauptstromkreis getrennt sind. Ein Nachteil dieser Schaltung ist der Umstand, daß die

Umschwingzeit als Totzeit in den Löschvorgang eingeht. Schließlich geht aus der DE-PS 3044129 eine Gleichstromstellerschaltung zur Versorgung von Gleichstrommotoren hervor, die

mit nur einer Löscheinrichtung für den Hauptthyristor und einen Umgruppierungsthyristor auskommt. Die Herstellung der

Löschbereitschaft des Löschkondensators kann jedoch nur bei Belastung durch den Gleichstrom-Zwischenkreis erfolgen. Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, mit geringem Gesamtaufwand eine Erhöhung der Funktionssicherheit von nichtperiodisch arbeitenden Thyristorschaltern zu erreichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine aufwandsarme Schaltungsanordnung zur Löschung eines an einer Gleich·, Wechsel· oder Drehstromsammelschlene angeschlossenen Thyristorschalters anzugeben, die unter Verwendung einer dem Thyristorschalter parallel angeordneten Kondensatorlöscheinrichtung, bestehend aus einem Kondensatorlösch- und Umladezweig, eine Aufladung des Löschkondensators aus dem speisenden Netz realisiert, ohne daß der Thyristorschalter durch Auf· und Umladevorgänge zusätzlich belastet wird.

Ausgehend von einer Schaltungsanordnung zur Löschung eines an einer Gleich-, Wechsel- oder Drehstromsammelschiene angeschlossenen Thyristorschalters, dem parallel ein aus Löschkondensator und Löschthyristor bestehender Kondensatorlöschzweig sowie ein zum Löschkondensator paralleler, aus einer Drossel und einem Thyristor bestehender Umladezweig geschaltet ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Kondensatorlöschzweig zwischen der Anode des zu löschenden Thyristorschalters und Löschkondensator eine in Stromdurchlaßrichtung gepolte Diode geschaltet ist und daß ein zweiter Thyristor anodenseitig über einen Widerstand mit der Anode des Löschthyristors und kathodeneeitig mit einer Minussammeischiene verbunden ist.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die im Löschzweig eingeschaltete Diode mehrere kathodenseitig gekoppelte Dioden bzw. ein oder mehrere Thyristoren sind. Des weiteren können der Löschthyristor, der Umladethyristor bzw. der zusätzliche Thyristor entsprechend den speziellen Einsatzbedingungen jeweils mehrere in Reihe und/oder parallel geschaltete Thyristoren sein.

Durch eine ständige Überwachung der Spannung am Löschkondensator wird darüber hinaus in Abhängigkeit eines festgelegten Grenzwertes eine für die zuverlässige Löschung des Thyristorschalters erforderliche Nach-, Auf- bzw. Umladung gewährleistet. Ein Auf· oder Umladevorgang zum Herstellen der Löschbereitschaft muß hierbei zeitlich getrennt vom Löschvorgang erfolgen.

Ausfu'hrungsbelsplel

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Aueführungsbeispiel anhand der zugehörigen Fig. näher erläutert werden. Die Fig. zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einer an ein Drehstromsammelschienensysit« m angeschlossenen Streckenabgangszelle eines schematisch dargestellten Gleichrichterunterwerkes zur Energieversorgung gleichstromgespeister Triebfahrzeuge.

Gemfiß Flg. speist ein mit einem Stromrichtertransformator 10 verbundenes Drehstromsammelschienensystem 11 eine Anzahl von Streckenabgängen bzw. Streckenabgangszellen A1,..., An. Weiterhin ist eine Umgehungssammelschieno 13 vorhanden, die bei Ausfall einer Streckenabgangszelle Al,..., ^n die Speisung des jeweiligen Streckenabschnittes durch einen benachbarten Abzweig bzw. durch einen Strecken« rsatzabzweig gestattet. In jeder Streckenabgangszolle A1,..., An ist hierzu ein mit der Umgehungssammelschiene 13 verbundener Trenner 15 angeordnet. Darüber hinaus existiert eine Minussammeischiene 12, die mit einer in Jeder Abcangszelle angeordneten Freilaufdiode 14 Teil eines Freilaufzweiges ist. JeOv ir analog aufgebauten Streckenabgangszellen A1, ...,An enthält im wesentlichen einen anodenseitig mit der Drehstromsammelschiene A1 gekoppelten Thyristorschalter 1, der im gewählten Anwendungsfall als Thyristor-Drehstrom-Halbblock ausgeführt ist und mit den Rückleiterdioden 9 eine halbgesteuorte Drehstrombrückenschaltung bildet. Weiterhin sind die Thyristoren des Thyristorschalters 1 anodenseitig über jeweils eine In Stromdurchlaßrichtung gepolte Diode 2 (Diodenstern) mit einem umladbaren Löschkondensator 3 verbunden. Der andere Anschluß des Löschkondensators 3 ist mit der Anode eines Löschthyristors 4, dessen Kathode mit der Kathode des Thyristorblocke 1 vorschaltet ist, verbunden. Parallel zum Löschkondensator 3 ist ein Kondensatorumladezweig geschaltet, der aus der Reihenschaltung einer Umladedrossel 7 und eines in Stromdurchlaßrichtung gepolten Umladethyristor 8 besteht. Des weiteren ist zwischen dem gemeinsamen Verbindungspunkt von Löschkondensator 3/Löschthyristor 4 und dor Minussammeischiene 12 eine Serienschaltung eines in Stromdurchlaßrichtung gepolten Thyristors 5 und eines Widerstandes β geschaltet.

Die Löschung des Thyristorschalters 1, z. B. bei Auftreten eines Kurzschlusses, soll an der Streckenabgangszella A1 näher erläutert werden.

Die Abschaltung des Thyristorblocks 1 in der Streckenabgangszelle A1 setzt die volle Löschbereitschaft des Löschkondensators 3 voraus. Hier ist es erforderlich, den Kondensator 3 auf- und polaritätsgerecht umzuladen. Die Aufladung des Kondensators 3 erfolgt grundsätzlich aus dem speisenden Netz 11 über die Diode 2, den Wir*irstand β und den Thyristor 5, der zu diesem Zweck gezündet wird. Nach erfolgtem Ladevorgang spent der Thyristor 5. Der Widerstand β dient der Begrenzung des Stromes beim Ladevorgang. Anschließend wird der Umladethyristor 8 gezündet und damit der erforderliche Umladevorgang eingeleitet. Der Löschthyristor 3 wird also über die Drossel 7 und den Thyristor 8 auf die für den Löschvorgang notwendige Polarität umgeladen. Ist der Umladevorgang beendet, sperrt der Thyristor 8 und die Löschbereitschaft des Kondensators ist hergestellt.

Soll nunmehr der Thyristorschalter 1 gelöscht werden, wird der Löschthyristor 4 gezündet und somit über die Freihaltezeit negatives Potential an die Anode dos Thyristorschalters 1 gelogt, wodurch dieser sicher verlöscht. Im beschriebenen Anwendungsfall ist somit die Gleichstromversorgung zum Triebfahrzeug 16 über den Streckenabgang bzw. die Streckenabgangszelle A1 unterbrochen. Die Speisung könnte dann z. B. über einen benachbarten Streckenabgang nach Einschalten des Trenners 15 realisiert werden.

Durch den Löschvorgang erfolgt eine erneute Umladung des Kondensators 3. Zur Wiederherstellung der Löschbereitschaft muß

der Kondensator 3 wiederholt über den Thyristor 8, wie bereits erläutert, umgeladen werden. Falls die durch den Löschvorgang erfolgte (nichtpolaritfitsgerechte) Aufladung zu gering ist, muß davor eine zusätzliche Auf- bzw. Nachladung über den Thyristor 5 vorgenommen werden. Durch eine hier nicht dargestellte bekannte Ansteuereinheit ist abzusichern, daß der Auf- und

Umladevorgang zum Herstellen der Löschbereitschaft zeitlich getrennt vom Löschvorgang verläuft. Werden anstelle der Dioden 2 Thyristoren eingesetzt, kann bei entsprechender Dimensionierung des Widerstandes β

vorteilhafterweise der Thyristor S entfallen.

Durch Parallel- und/oder Reihenschaltung kann darüber hinaus eine Erhöhung der Strom- bzw. Spannungsbelastbarkeit der

eingesetzten Dioden, Thyristoren und Kondensatoren erzielt werden.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind insbesondere darin zu sehen, daß die Herstellung der Löschbereitschaft des Kondensators 3 unbhängig von den Verhältnissen im Lastkreis erfolgt und die nach Abschaltung im Kondensator 3 gespeicherte Energie für die neue Bereitmachung ausgenutzt wird. Darüber hinaus erfolgt keine zusätzliche Belastung des Thyristorschalters 1 durch Auf- und Umladevorgänge.

Claims (6)

1. Schaltungsanordnung zur Löschung eines Thyristorschalters, der an einer Gleich-, Wechsel- oder Drehstromsammelschiene angeschlossen ist, insbesondere für gesteuerte Gleichrichter oder Gleichstromsteller, unter Verwendung eines parallel zum zu löschenden Thyristo. schalter angeordneten Kondensatorlösch· und Umladezweiges, wobei der Kondensatorlöschzweig aus der Reihenschaltung des Löschkondensators und eines mit der Kathode des Thyristorschalters gekoppelten Löschthyristors sowie der zum Löschkondonsator parallele Umladezweig aus der Sei !anschaltung einer Umladedrossel und eines in Stromdurchlaßrichtung gepolten Umladethyristors besteht, dadurch gekennzeichnet, daß im Löschzweig zwischen der Anode des Thyristorschalters (1) und des Löschkondensators (3) eine in Stromdurchlaßrichtung gepolte Diode (2) geschaltet ist und daß ein weiterer Thyristor (5) anodenseitig über einen Widerstand (6) mit der Anode des Löschthyristors (4) und kathodenseitig mit einer Minussammeisschiene (12) verbunden ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschthyristor (4), der Thyristor (5) sowie der Umladethyristor (8) jeweils mehrere in Reihe und/oder parallel geschaltete Thyristoren sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (2) mehrere kathodonseitig verbundene Dioden bzw. ein oder mehrere Thyristoren sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkondensatolr (3) mehrere in Reihe und/oder parallel geschaltete Kondensatoren sind.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung am Löschkondensator (3) ständig überwacht und bei Unterschreitung eines definierten Grenzwertes eine erneute Nach-, Auf- bzw. Umladung vorgenommen wird.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, c'aß die Thyristoren (1,2,4,5 und 8) derart gesteuert werden, daß sich ein Auf- oder Umladevorgang nicht mit einem Löschvorgang überlagert.