DE2529954C2

DE2529954C2 - Stromrichterventil

Info

Publication number: DE2529954C2
Application number: DE19752529954
Authority: DE
Inventors: Kurt Schilling; Manfred Dipl-Ing Schraudolph; Gerd Dipl-Ing Thiele; Juergen Dr-Ing Weber
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1975-07-04
Filing date: 1975-07-04
Publication date: 1977-07-07
Also published as: US4080645A; ATA249376A; DE2529954B1; AT347534B; CA1053749A; GB1521417A; BE843599A; SE7607536L; SU776581A3; SE407491B; JPS528429A; FR2316736A1; JPS565107B2; FR2316736B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Stromrichterventil für hohe Spannungen mit Gruppen von in Reihe geschalteten Scheibenthyristoren, wobei in jeder Gruppe die Scheibenthyristoren nebeneinander gestapelt und federnd gehalten sind und zwischen den Scheibenthyristoren Kühlkörper angeordnet sind, die wenigstens zum Teil auch zur Stromführung dienen.

Solche Stromrichterventile, die beispielsweise einen Zweig eines Stromrichters bilden können, sind aus den Literaturstellen ETZ-A Band 89 (1968), S. 183 bis 189 oder ETZ-A Band 93 (1972), S. 117 bis 122, oder der DT-OS 15 63 403 oder der DT-OS 23 01 570 bekannt, wobei den Scheibenthyristoren zum Schutz gegen Überströme und Überspannungen Beschaltungsgruppen und zur Übertragung der Steuerimpulse auf die Scheibenthyristoren Ansteuerbaugruppen zugeordnet sind. Mit solchen Stromrichterventilen aufgebaute Stromrichter werden zum Gleichrichten hoher Spannungen, beispielsweise in Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlagen (HGÜ-Anlagen) benutzt. Dabei können die Stromrichterventile luft- oder ölisoliert und luft- oder flüssigkeitsgekühlt sein. Zum konstruktiven Aufbau der Gruppen von in Reihe geschalteten Scheibenthyristoren, die auch mit Thyristorsäulen bezeichnet werden, wird auf die DT-OS 19 14 790 verwiesen, in der eine solche Thyristorsäule für Flüssigkeitskühlung beschrieben ist. Die Kühlkörper der Thyristorsäule können jedoch auch für eine Luft- oder Gaskühlung ausgelegt sein.

Für den Einsatz von HGÜ-Anlagen in Ballungsgebieten besteht die Forderung, die Baugröße möglichst klein zu halten, um Platz zu sparen. Aus betriebstechnischen Gründen kann diese Forderung nur mit vollgekapselten Ventilen mit geerdeter Kapselung erfüllt werden, wofür Luftisolation nicht geeignet ist. Das Problem wäre mit ölgekühlten und ölisolierten Ventilen zu lösen, bei denen die Thyristorgruppen bzw. Thyristorsäulen eines Ventils in einen ölgekühlten Kessel eingesetzt sind. Aus Sicherheitsgründen ist diese Lösung jedoch häufig ausgeschlossen, da öl ein brennbares Medium ist. Außerdem treten Schwierigkeiten bei Reparaturen auf, da hierzu der Kessel geöffnet und entleert werden muß wozu die gesamte Anlage für längere Zeit außer Betrieb zu setzen ist.

Es besteht die Aufgabe, ein Stromrichterventil der eingangs genannten Art so aufzubauen, daß bei kompakter Bauform den Sicherheitsanforderungen genügt wird und das Stromrichterventil reparatur- und wartungsfreundlich ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst

25 29^54

· Ap Gruppe von Scheibenthyristoren zusammen

• Γη zugehörigen Ansteuer- und wenigstens einem S¹M der zugehörigen Beschaltungsbaugruppen von

• m wesentlichen rotationssymmetrischen Metall^e'ⁿ^ umgeben und mit diesem elektrisch leitend 5

u^m _nHpn ist der mit elektrisch isolierenden St'ltzern in

^V? m zvlinderförmigen. metallischen Druckrohr befe-

i »"<it das an beiden Enden mit einer Schottung aus

ι liritth isolierendem Material abgeschlossen und mit

cc ras unter Druck gefüllt ist, wobei durch jede io

c h itunß ein elektrisches Anschlußelement gasdicht

fihrt ist und daß jedes Druckrohr an wenigstens

• m Ende mit einem anderen, eine weitere Gruppe ^eine Scheibenthyristoren enthaltenden Druckrohr me· T_n ?«* lösbar verbunden ist, wobei auch die durch die 15 Schottung[geführten elektrischen Anschlußelemente iftshar verbunden sind.

rvw erfindungsgemäße Stromrichterventil ist bauka-, nnrtie aus Moduln aufgebaut, die einzeln gekapselt

H mit SF6-Gas als Isolation gefüllt sind. Min erhält 20 ümii eine vollständige, geerdete Kapselung des S romrichterventils bei geringer BaugrtBe Unfallgef wn weaen der Verwendung brennbarer Materialien

• H ausgeschlossen und das Stromrichterventil ist

iratur und wartungsfreundlich, da bei einer 25 Reparatur nicht die gesamte Anlage entgast werden muß sondern nur der Modul zu entgasen ist, der aus der See entnommen werden soll. Dieses Auswechseln beansprucht nur kurze Zeit, beispielsweise nur einige MWen so daß längere Betriebsunterbrechungen vermieden sind. Außerdem ist das Stromrichtervem.l Taus wenigen unterschiedlichen Bauteilen gefertigt, "de η Serienfertigung herzustellen sind und für den Aufbau von Stromrichterventilen unterschiedlicher Konstruktion verwendet werden können Das erf.ndungsgemäße Stromrichterventil läßt sich daher relativ ^bi Vorzugsweise schließt jede Schottung als Platte einen rohrförmigen Stutzen ab. der gasdicht und lösbar mit dem zugehörigen Druckrohr verbunden ist und zur Karen mechanischen und elektrischen Verbindung mn¹-einem weiteren Druckrohr dient. Jeder dieser Setzen kann mit einer gasdicht verschließbaren Montageöffnung versehen sein. Damit ist der Aus- und Einbau eines Moduls in das Stromrichterventil weiter ν reinfacht. Die mechanische Verbindung des Stutzens mi^benachbarten Moduln bleibt beim Ausbau erhalten ™d lediglich die mechanische Verbindung zwischen Sem Druckrohr und dem Stutzen muß gelost werden. Vorteilhaft ist es, als Knotenelement und mechanischen Stützpunkt einen rohrförmigen Ansatz am Stutzen anzuordnen, durch den ein elektrischer Verbindungsteile _r SU und der eine gasdicht verschließbare Mnntareöffnung besitzt Dieses Knotenelement kann ^SdSS und mechanischen Verbindung mit wJite en Bauteilen dienen und kann als Genistte.l beim Sau des Stromrichterventils verwendet werden, womit ein selbsttragender Aufbau des Stromr.chtervenangeführten Vorteile besitzt. Das Verbindungsrohr kann beidseits geschottet sein, damit braucht es bei einer Reparatur bzw. Wartung eines an ihn anschließenden Moduls ebenfalls nicht entgast zu werden.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Stromrichterventil beispielhaft an Hand der F i g. 1 bis 7 näher erläutert. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Stromrichterventils und Details von zum Aufbau des Siromrichterventils verwendeten Moduln gezeigt. Dabei sind gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Modul 1, der zum Aufbau eines erfindungsgemäßen Stromrichterventils verwendet werden kann. Der Modul enthalt wenigstens eine Thyristorsäule 2, deren ^Auf^" ausführlich in der bereits genannten DT-OS 19 14 790 beschrieben ist. Diese Thyristorsäule 2 ist mit Scheibenthyristoren 3 aufgebaut, wobei an jeder Seite eines Scheibenthyristors 3 ein Kühlkörper 4 anliegt. Im Ausführungsbeispiel ist eine flüssigkeitsgekühlte Thyristorsäule 2 dargestellt. Kühlkörper 4 zur Flüssigkeitskühlung einer solchen Thyristorsäule 2 sind beispielsweise in der DT-OS 2160 302 beschrieben. Den Kühlkörpern 4 wird über eine Kühlmittelleitung 5 Kühlmittel zugeführt, die in der F i g. 1 angedeutet ist. !n Abweichung zum Ausführungsbeispiel können auci gasgekühlte Kühlkörper eingesetzt werden, wobei als gasförmiges Kühlmedium SFb-Gas benutzt werden kann. Die säulenförmig aneinandergestapelten Scheibenthyristoren 3 und die Kühlkörper 4 sind über Isolierkörper 6 und ein Druckstück 7 in ein Gestell 8 eingespannt, das in der F i g. 1 angedeutet ist Bezüglich des Aufbaus des Druckslücks 7 und des Geste Is 8 wu d ebenfalls auf die obengenannte DT-OS 19 14 /w verwiesen. Über Leitungen 9 sind die Kühlkörper 4 an beiden Enden der Thyristorsäule 2 mit elektrischen Anschlußelementen 10 verbunden. Beim Ausfuhrungsbeispiel dienen somit alle Kühlkörper 4 zur dckirischen Stromführung und alle in F i g. I g«^¹^·??^' ristoren 3 sind in Reihe geschaltet, ledern Scheibemhyr,-stor 3 ist jeweils eine Ansteuer- und Bescha tungsbaugruppe Π zugeordnet, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 über der Fhyristorsäule 2 angeordnet sind. De elektrischen Verbindungsleitungen zwischen den Sehe.-benthyristoren 3 und den Ansteuer- und BeschaUung*. baugruppen 11 sind in die F i g. 1 nicht eingezeichnet, um die Übersichtlichkeit zu wahren.

Die Thyristorsäule 2 und die Baugruppen 11 sind von einem roiationssymmetrischen Metallschirm 2 umgeben, der im Ausführungsbeisp.el ein Zylinder isu Au diesen Metallschirm 12 wird in Zusammenhang mit Fig 2 noch näher eingegangen werden. An beiden Enden des Metallschirms 12 sind über Stutzplatte ,13 aus isolierendem Materia, die elektrischen Vb ndungselemente 10 befestigt. Durch eine der Stutzplatten . . 1· i/.'.ui^'.ito mdinff "5 setunrt. uie

^ÄSriichtervena bei dem Gruppen von Scheibenthyristoren in Etagen übereinander angeord-Thyristorsäule

Die

Ansteuer- und

Kapselung des Ventils erreicht, die die bereits sW. Bei diesen getrennten Mmltachirme

besitzt jeder Schirm das Potential des zugehörigen Scheibenthyristors. Damit kann der Durchmesser des Metallschirms und die Baugröße weiter verkleinert werden, wozu jedoch wesentlich mehr Bauteile erforderlich sind.

Über Stützer 14, die beispielsweise Gießharzstützer sein können, ist der Metallschirm 11 in einem metallischen Druckrohr 15 befestigt, das aus Stahl, Aluminium oder Kupfer hergestellt sein kann. Das Druckrohr 15 ist mit SFe-Gas gefüllt und geerdet. Das Druckrohr 15 besitzt als Zylinder eine günstige Geometrie zur Aufnahme des inneren Druckes des Moduls 1 und kann mit relativ geringer Wandstärke für einen Druck von 2 bis 3 bar ausgelegt werden, mit dem das isolierende SF6-Gas in den Modul 1 eingebracht wird.

An beiden Enden ist der Druckzylinder 15 über jeweils einen Ringflansch 16 mit dem Ringflansch 17 eines Stutzens 18 verschraubt, wobei durch Dichtungen zwischen den Ringflanschen 16 und 17 eine gasdichte Verbindung sichergestellt ist. Im Ausführungsbeispiel sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen der Stutzen 18 gezeigt. Der Stutzen 18a am linken Ende des Druckrohres 15 dient lediglich zur Schottung des Druckrohrs 15 und zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem benachbarten Druckrohr. Der Stutzen 186 αϊ·.; rechten Ende des Druckrohrs 15 ist darüber hinaus als Knotenclement und mechanischer Stützpunkt ausgebildet, wie noch näher erläutert wird.

Der rohrförmige Stutzen 18a ist mit einer Schottung 19 abgeschlossen, die als ebene Platte aus elektrisch isolierendem Material, beispielsweise aus Gießharz gefertigt ist und im wesentlichen senkrecht und rotationssymmetrisch zur Mittelachse des Moduls 1 liegt. Durch die Platte 19 ist ein elektrischer Vcrbindungsleitcr 20 gasdicht geführt. Am Stutzen 18/) ist der Stutzen 18;i eines weiteren Moduls 1 befestigt. Beide Stutzen 18a können, wie im Ausführungsbeispiel einstückig hergestellt sein oder sie können beispielsweise über Ringflanschc miteinander verschraubt sein. Die lösbare elektrische Verbindung zwischen den beiden Anschlußclcmenlcn 10 und 20 wird durch eine Muffe 21 bewerkstelligt, die in Richtung des Pfeiles 22 von Hand zu verschieben ist. Damit ist eine leicht lösbare Steckverbindung zwischen den elektrischen Anschlußelcmentcn 10 und 20 gegeben. Diese Steckverbindung ist über eine Montageöffnung 23 zugänglich, die in der Wandung des Stutzens 18« angeordnet ist und die mit einem Deckel 24 gasdicht verschlossen werden kann. Soll ein solcher Modul 1 aus einem Stromrichterventil beispielsweise wegen eines Defekts ausgebaut und luisgctnuscht werden, so ist nur der defekte Modul 1 zu entgasen, die Montageöffnungen 23 in beiden Stutzen 18fl und 186 zu öffnen, die Steckverbindungen durch Verschieben der Muffe 21 zu öffnen und anschließend die Schraubverbindung zwischen den Ringflanschcn 13 und 16 zu lösen. Der Modul 1 kann dann herausgenommen und gegen einen anderen, betriebsbereiten ausgewechselt werden, was sich in wenigen Minuten bewerkstelligen laßt. Ein mit solchen Moduln aufgebautes Stromrichterventil lsi daher sehr wartungsfreundlich.

Der auf der rechten Seile des Druckzylinders 13 gezeigte Stutzen 186 ist in dem Teil, der dem Druckrohr 13 zugewandt ist, Identisch mit dem Stutzen 186. Außerdem ist dieser Stutzen 18b als Knotenclemcnt 23 HUHgcbildet, das auch als mechanischer Stützpunkt dienen kann. Der Stutzen 18b besitzt einen rohrförmigen Ansatz 25a, der im Ausführungsbeispiel in den Stutzen 186 des nachfolgenden Moduls 1 übergeht. Der Ansatz 25a ist mit zwei trichterförmigen Anschlußstutzen 256 versehen, die über Ringflansche 25c mit weiteren, mit Druckrohren versehenen Bausteinen verschraubt werden können. Dabei kann in Abweichung zum Ausführungsbeispiel in jedem Anschlußstutzen 256 eine gesonderte Schottung vorgesehen sein, womit das Knotenelement 25 gasdicht abgeschlossen ist. Der

ίο elektrische Verbindungsleiter 20 ist durch den rohrförmigen Ansatz 25a hindurchgeführt und durchdringt die Schottung 19 des zweiten Stutzens 186. Der durch den rohrförmigen Ansatz 25c verlaufende Teil des Verbindungsleiters 20 ist mit Anschlußelementen 20a ausgerüstet, die über eine Montageöffnung 26 in der Wandung des rohrförmigen Ansatzes 25a zugänglich sind und beispielsweise über eine Steckverbindung, wie sie bereits beschrieben wurde, mit einem Anschlußelement eines anderen Bausteins verbunden werden können. Die Montageöffnung 26 ist mit einem Deckel 27 ebenfalls gasdicht verschließbar. Die trichterförmigen Anschlußstutzen 246 können mit den Druckrohren von Moduln verschraubt sein, in denen weitere elektrische Bauelemente, beispielsweise Ventilabschnittsdrosseln oder Kompensationskondensatoren angeordnet sind oder sie können mit Rohren als Stützelemcnte verschraubt sein, die zur mechanischen Stütze eines Stromrichterventils dienen. Auf diese Bauelemente wird noch gesondert eingegangen werden.

Es ist noch auszuführen, daß in den Stutzen 18a und 186 jeweils eine Gasein- bzw. Auslaßöffnung 28, jeweils eine öffnung 29 zur Zu- bzw. Abführung des Kühlmittels und jeweils eine öffnung 30 vorgesehen ist, durch die ein Lichtleiter 31 geführt ist, mit dem den Ansteuerbaugruppen 11 Steuerimpulse zugeführt werden. Die konstruktive Ausführungsform der Ein- und Auslaßöffnungen 28 bis 30 sind die Verbindung zwischen den Ein- und Auslaßöffnungen 29 für das Kühlmittel und der Kühlmittcllcilung 5 sind in der Fig. 1 nicht gezeigt, um

die Obersichtlichkeil zu wahren. Aus dem gleichen Grund ist der Lichtleiter 31 nur schcmalisch angedeutet. In Abweichung von der gezeigten Ausführungsform können Kühlmitlcllcitungcn 32 und Lichtleiter 33 in Gicßharzstützcrn 14 angeordnet und durch die Wandung des Driiokrohres 15 geführt sein. Auch diese Möglichkeit ist in der Fig. 1 nur angedeutet. Anzuführen ist jedoch, daß sowohl die Kühlmittcllcilung 32 als auch die Lichtleiter 33 spiralartig in den Stützern 14 geführt sein können, um den lsolationswcg zu vergrößern. Werden Gicßharzslützer 14 benutzt, so können außerdem die Lichtleiter 33 in den Stutzer 14 eingegossen und über ein Fenster im Druckzylinder 12 optisch zugänglich sein.

Fig.2 zeigt einen Schnitt lange der Linie U-U dei F i g. 1. Bei dieser Ausführungsform 1st der Metallschirm 12 aus zwei Schalen 12a und 126 aufgebaut, die In wesentlichen halbkreisförmigen Querschnitt besitzen Die sich gegenüberliegenden Enden 12c der beidei Schalen 12a und 126 sind nach innen gekrümmt, um clm

to gute Fcldvertcilung im Druckrohr 13 zu erhalten. Mi dieser Ausführungsform sind die Thyristorsaulen 2 um die Ansteucr- und Beschaltungsbaugruppen ti, die sie Im Metallschirm 12 befinden, leicht zuganglich. 1st de Metallschirm 12 aus dem Druckrohr IS hcrausgenon (3 men, so braucht die Schale 12a nur abgenommen odc abgeklappt zu werden und die Baugruppen 11 und d! Thyrlftiorsuulett 2 liegen frei. Die Wnrtungs· un Mnntugcfrcundlichkcii des beschriebenen Moduls

wird dadurch weiter erhöht. Im Ausführungsbeispiel sind außerdem zwei Thyristorsäulen 2 in der Schale \2b nebeneinanderliegend angeordnet. In der gleichen Schale 12έ> befinden sich die Beschaltungswiderstände 34 und die Beschaltungskondensatoren 35. Dabei wird der Beschaltungswiderstand 34 mit Kühlmittel der Kühlmittelleitung 4 gekühlt. In der Schale 12a ist die Elektronik der Ansteuer- und Beschaltungsbaugruppen 11 untergebracht. Die Stützer, mit denen sowohl die Thyristorsäulen 2 als auch die Beschaltungswiderstände 34, die Beschaltungskondensatoren 35 und die Baugruppen 11 in den Schalen 12a und 12£> befestigt sind, sind in der Fig.2 wegen der Übersichtlichkeit ebenfalls nicht gezeigt.

Fig.3 zeigt schematisch die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Stromrichterventils. In vier Etagen 36 bis 39 sind jeweils zwei Moduln 1, wie sie in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben wurden, mäanderförmig angeordnet und elektrisch in Serie geschaltet. Mit einem solchen Stromrichterventil kann beispielsweise der Zweig eines Stromrichters realisiert werden. Die beiden Moduln 1 sind in jeder Etage 36 bis 39 über ein Knotenelement 25 mechanisch und elektrisch miteinander verbunden, wie es ebenfalls in Zusammenhang mit den F i g. 1 und 2 erläutert wurde. Zwischen den Etagen 36 bis 39 sind Verbindungsrohre

40 und Stützelemente 41 und 42 angeordnet, die mit den trichterförmigen Ansätzen 25b der Knotenelemente 25 aufeinanderfolgender Etagen beidseits verschraubt sind. Dabei sind Verbindungsrohre 40 und die Stützelemente

41 als Druckrohre ausgeführt, mit elektrischen Bauelementen bestückt und mit SFs-Gas gefüllt. Die Stützelemcnte 42 dienen lediglich als mechanische Verbindung und Stütze. Mit diesem Aufbau läßt sich eine selbsttragende Konstruktion rcalisiei en, bei der ein zusätzliches Gerüst nicht erforderlich ist. Ein zusätzliches Gerüst 43 kann jedoch vorgesehen und wie die Vorderansicht der Fig.4 .schematisch zeigt, mit den Knotcnelcmcntcn 25 als den mechanischen Stützpunkten des Vcntilaufbaus starr verbunden sein.

In den Vcrbindungsrohrcn 40 sind, wie die Fig. 3 schematisch zeigt, Vcntilabschnittsdrosseln angeordnet, die für die RCL-Beschaltung des gezeigten Stromrichtcrvcntils erforderlich sind. In Abweichung zum Ausführungsbeispiel können diese Vcntilabschnittsdrosseln auch in ein Modul 1 eingefügt sein. In den Verbindungsrohren 40 sind dann lediglich elektrische Vcrbindungslcitcr gekapselt zu führen, mit denen die Etagen 36 bis 39 in Serie geschaltet werden. Auch ein mit einer Ventilabschnittsdrossel bestücktes Verbindungsrohr 40 kann als Modul ausgeführt sein. Ein solches Modul 40 ist in F i g. 5 im Schnitt gezeigt. Die mit Eisenkernen 44 versehenen Wicklungen 45 der Stufendrossel sind zusammen mit Widerstanden 46. die über Kühlkörper 47 zu kühlen sind, in einem Metallschirm 48 angeordnet, der analog dem in Zusammenhang mit Fig.2 beschriebenen Metallschirm 12 ausgeführt sein kann. Die Kühlkörper 47 werden über cine Tn der Figur nur angedeutete Kühlmittelleitung 49 mit Kühlmittel beschickt. Die Kühlmittelleitung 49 ist durch eine der Stützplatten 50 aus Isolierendem Material geführt, mit denen der zylinderförmlgc Metallschirm 48 beidseits abgeschlossen Ist. In diesen Stutzplatten 50 sind auch die elektrischen Anschlußelemente 51 gehalten, die über Leitungen 52 mit den Wicklungen 45 der Drossel verbunden sind. Der Metallschirm 48 ist über elektrisch isolierende Stützer 53 In einem mit SFe-Gas gefüllten metallischen Druckzylinder 54 befestigt, der über Ringflansche 55 mit den trichterförmigen Anschlußstutzen 256 der Knotenelemente 25 verschraubt werden kann. Anzuführen ist noch, daß der in F i g. 5 gezeigte Modul beidseits mit einer Schottung abgeschlossen sein kann, durch die die elektrischen Anschlußelemente 51 gasdicht geführt sind.

In den Stützelementen 41 sind, wie Fig. 7 schematisch zeigt, Kompensationskondensatoren angeordnet, die zur Potentialsteuerung zwischen den Etagen 36 bis 39 des Stromrichterventils vorzusehen sind. Auch dieses Stützelement 41 läßt sich als Modul ausführen. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Moduls 41 zeigt Fig.6 im Schnitt. Ein Kondensator 56, der mit elektrischen Anschlußelementen 57 versehen ist, ist über elektrisch isolierende Stützer 58 in einem mit SF6-Gas gefüllten Druckrohr 59 aus Metall befestigt, das über die Ringflansche 60 ebenfalls mit den trichterförmigen Anschlußstutzen 24b eines Knotenelements 24 verschraubt werden kann. Auch das Druckrohr 59 kann beidseits mit Schottungen versehen sein.

Mit den beschriebenen Moduln 1, 40 und 41 läßt sich ein Stromrichterventil, wie es in Fig.3 gezeigt ist, aus einer geringen Zahl unterschiedlicher Typen von Bauelementen, die in Serienfertigung hergestellt werden können, im Baukastensystem aufbauen. Dabei ist darauf hinzuweisen, daß mit den Moduln 1, 40 und 41 unterschiedliche Ventilkonstruktionen realisiert werden können, was die Fertigung solcher Ventile stark verbilligt. Außerdem erhält man mit diesen Moduln vollgckapseltc, geerdete Ventile kleiner Bauform, die ohne Sicherheitsrisiko eingesetzt werden können und sehr wartungs- und reparaturfreundlich sind. Die Moduln 1 können jederzeit ausgewechselt werden, ohne die gesamte Anlage zu entgasen und auch ein Auswechseln der Moduln 40 und 41 ist leicht möglich Dabei ist darauf hinzuweisen, daß auch die Moduln 40 und 41 nur einzeln entgast werden müssen, wenn in der Knotenclcmenten 25 Abschottungen in den trichterförmigen Anschlußstutzen 25b vorhanden sind. Außerdem ist das Gasvolumcn eines solchen Stromrichterventils gering, da die Druckrohre lediglich einen Durchmesser besitzen müssen, der dem Potential des Ventils entspricht.

Eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Stromrichtervcntils ist schematisch in den Fig. 7 und 8 gezeigt, Bei diesem Stromrichterventil sind die Moduln 1 ebenfalls in Etagen 36 bis 39 übereinander angeordnet. Die Moduln 1 aufeinanderfolgender Etagcr liegen bei diesem AusfUhrungsbcispicl jedoch aufcinan-

so der auf, was die Stabilität des Stromrichterventil! erhöht. Die Verbindungsrohre 40, in denen auch be diesem Ausführungsbeispiel Ventilabschnittsdrosielr angeordnet sind, sind U-förmig gebogen und ebenfalls mit SFe-Gas unter Druck gefüllt. Diese U-förmi(

SS abgebogenen Verbindungsrohre 40 sind mit den Modulr 1 direkt lösbar und gasdicht verbunden. Zwischen der beiden Moduln 1 jeder Etage 36 bis 39 ist wieder eir Knotcnelement 25 angeordnet, dessen trichterförmige Anschlußstutzen 25b jedoch seitlich abstehen und mil Anschlußstutzen 4tA von mit SFe-Gas gefüllter Stützelementen bzw. Moduln 41 verschraubt sind, die ebenfalls U-förmig gebogen sind und in denen sich die Kompensationskondensatoren befinden. Diese Modulr 41 befinden sich seitlich von den aufeinanderliegender

6) Moduln 1, wie die Fig.8 deutlich zeigt. Außerdeir besitzen die Druckrohre der Moduln 1, 40 und 41 Ir aufeinanderfolgenden Etagen 36 bis 39 unterschiedlich« Durchmesser, die an das Potential der Thyristoraäuler

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in den jeweiligen Etagen angepaßt sind. Dabei ist beim Ausführungsbeispiel vorausgesetzt, daß der Hochspannungsanschluß an den Modul 40 in der Etage 36 geführt ist. Der geringer werdende Rohrdurchmesser in den nachfolgenden Etagen 37 bis 39 entspricht dem Potential im Inneren des Ventils, das sich gegen Erde verkleinert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stromrichterventil für hohe Spannungen mit Gruppen von in Reihe geschalteten Scheibenthyristören, wobei in jeder Gruppe die Sdfieibenthyristoren nebeneinander gestapelt und federnd gehalten sind und zwischen den Scheibenthyristoren Kühlkörper angeordnet sind, die wenigstens zum Teil auch zur Stromführung dienen, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß jede Gruppe (2) von Scheibenthyristoren (3) zusammen mit den zugehörigen Ansteuer- und wenigstens einem Teil der zugehörigen Beschaltungsbaugruppien (11) von einem im wesentlichen rotationssymmetrischen Metallschirm (12) umgeben und mit diesem elektrisch leitend verbunden ist, der mit elektrisch isolierenden Stützern (14) in einem zylinderförmi- gen, metallischen Druckrohr (15) befestigt ist, das an beiden Enden mit einer Schottung (19) aus elektrisch isolierendem Material abgeschlossen und mit SFb-Gas unter Druck gefüllt ist, wobei durch jede Schottung (19) ein elektrisches Anschlußelement ("M) gasdicht geführt ist und daß jedes Druckrohr (115) an wenigstens einem Ende mit einem anderen, eine weitere Gruppe (2) von Scheibenthyristoren (3) enthaltenden Druckrohr (15) mechanisch lösbar verbunden ist, wobei auch die durch die Schottungen (19) geführten elektrischen Anschlußelemente (20) lösbar verbunden sind.

2. Stromrichterventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede plattenförmige Schottung (19) einen rohrförmigen Stutzen (18) abschließt, der gasdicht und lösbar mit dem Druckzylinder (15) verbunden ist und zur lösbaren mechanischen und elektrischen Verbindung mit einem weiteren Druckrohr (15) dient.

3. Stromrichterventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stutzen (18) mit einer gasdicht verschließbaren Montageöffnung (23) versehen ist.

4. Stromrichterventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der rohrförmigen Stutzen (18i>) als Knotenelement (25) und mechanischer Stützpunkt ausgebildet ist.

5. Stromrichterventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Knotenelement (25) und mechanischer Stützpunkt ein rohrförmiger Ansatz (25a) an wenigstens einem Stutzen (186) angeordnet ist, durch den ein elektrischer Verbindungsleiter (20) verläuft und der eine gasdicht verschließbare M ontageöffnung (26) besitzt.

6. Stromrichterventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Gruppen (2) von Scheibenthyristoren (3) beschickten Druckrohre (15) in Etagen übereinander angeordnet sind und daß die Druckrohre (15) aufeinanderfolgender Etagen (36 bis 39) über ein Verbindungsrohr (40) verbunden sind, das mit SFe-Gas gefüllt ist und in dem ein elektrischer Verbindungsleiter angeordnet ist

7. Stromrichterventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (40) U-förmig gebogen ist.

8. Stromrichterventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsrohr (40) eine Ventilabschnittsdrossel (45) angeordnet ist.

9. Stromrichterventil nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Knotenelementen (25) aufeinanderfolgender Etagen (36 bis 39) rohrförmige Stützelemente (41, 42) angeordnet sind.

10. Stromrichterventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß einige der Stützelemente (41) mit SFe-Gas unter Druck gefüllt sind und jeweils einen Kompensationskondensator(56) enthalten.

11. Stromrichterventil nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrohre (15) in unterschiedlichen Etagen (36 bis 39) verschiedene Durchmesser besitzen.