DE537789C - Aus vier in Graetz-Schaltung angeordneten Gruppen hintereinandergeschalteter Einheiten bestehender Kupferoxydplattengleichrichter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 6.N0VEMBER1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

bestehender Kupferoxydplattengleichrichter

Patentiert im Deutschen Reiche vom 19. Januar 1929 ab

Kupferoxydplattengleichrichter, deren Zellen aus abwechselnden Schichten eines Me-

■ tails und einer festen Metallverbindung bestehen, werden häufig unter Hintereinanderschaltung einer Mehrzahl solcher Zellen zum Gleichrichten von Wechselstrom höherer Spannung verwendet, und es werden, um beide Halbwellen der Wechselstromspannungskurve ausnutzen zu können, vier Gruppen

«o hintereinandergeschalteter Einheiten in der bekannten Graetz-Schaltung miteinander vereinigt. Dabei werden in der Regel die Gleichrichtereinheiten zu einer oder mehreren Säulen zusammengeschichtet und unter verhältnismäßig starkem Druck gegeneinandergepreßt. In den unter Druck zusammengeschichteten Gleichrichterplatten entstehen beim Betriebe des Gleichrichters Stromwärmeverluste, die Wärmeausdehnungen der Platten und damit Drucksteigerungen zur Folge haben. Wird der Gleichrichter überlastet, so können sich auf diese Weise örtliche Wärmestauungen bilden, die zum Durchschlag der einzelnen Gleichrichterplatten und letzten Endes zum Kurzschluß einer ganzen Gleichrichtergruppe führen können. Sind mehrere der in Graetz-Schaltung miteinander verbundenen Gruppen von Gleichrichtereinheiten zu einer Säule vereinigt, so kann es vorkommen, daß alle an den Gleichstromverbraucher angeschlossenen Gruppen und damit dieser selbst kurzgeschlossen werden.

Ist nun der Gleichstromverbraucher eine Sammlerbatterie oder ein anderes empfindliches Gerät, das vor Kurzschluß bewahrt werden muß, so muß bei der Bildung der Gleichrichtersäulen mit besonderer Vorsicht verfahren werden. Man kann z. B. nicht in der an sich bekannten Weise alle vier Gruppen der Graetz-Schaltung zu einer einzigen Gleichrichtersäule vereinigen, da es sich in diesem Falle nicht vermeiden läßt, daß beim Schadhaftwerden mehrerer Gruppen ein Kurzschluß über den Gleichstromverbraucher zustande kommt.

Ebensowenig wäre es zweckmäßig, in ebenfalls an sich bekannter Weise die Gleichrichterplatten auf zwei gleichachsige Säulen zu verteilen, zwischen denen zwecks Ausübung des Anpressungsdruckes eine mit Vorspannung versehene Druckfeder angeordnet ist. Denn auch in diesem Falle könnte wegen der mechanischen Abhängigkeit der beiden Säulen voneinander in allen Gleichrichtereinheiten eine solche Drucksteigerung eintreten, daß bei starker Überlastung des Gleichrichters ein Kurzschluß beider Säulen und damit eine Gefährdung des Gleichstromverbrauchers nicht zu vermeiden wäre.

Verteilt man dagegen gemäß der Erfindung

'*] Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Otto Irion in Erfurt.

die Gleichrichtergruppen der Graetz-Schaltung auf zwei in an sich bekannter Weise gebildete mechanisch voneinander unabhängige Gleichrichtersäulen, deren jede aus zwei Gruppen unter Druck zusammengeschichteter Gleichrichterplatten besteht, zwischen deren Verbindungspunkten der Gleichstromverbraucher angeschlossen ist, so ist der vorerwähnte Nachteil vollständig vermieden. ίο Tritt nämlich - jetzt in einer der" beiden Säulen ein Kurzschluß innerhalb einer Gleichrichtergruppe auf, so kann sich dieser nur auf die zu derselben Säule gehörige zweite Gleichrichtergruppe, nicht aber auf die Gleichrichtergruppen der anderen Säule ausdehnen. Infolgedessen kann zwar die Wechselstro-mquelle, beispielsweise die Sekundärwicklung eines den Gleichrichter speisenden Transformators, kurzgeschlossen und dadurch der Gleichstromverbraucher zeitweise außer Betrieb gesetzt werden. Dagegen kann es nicht vorkommen, daß der Kurzschlußstrom über den Gleichstromverbraucher fließt und diesen beschädigt, oder daß die Gleichrichtereinheiten der vom Kurzschluß nicht betroffenen Säule der doppelten Betriebsspannung wie vor dem Kurzschluß ausgesetzt sind, dadurch überlastet werden und ebenfalls durchschlagen.

An Hand der Zeichnung soll das vorstehend Gesagte näher erläutert werden. An ein Wechselstromnetz 1 ist über einen Ausschalter 13 die Primärwicklung 2 eines kurzschlußsicheren Transformators angeschlossen. Die Klemmen der zugehörigen Sekundärwicklung 5 sind an zwei gegenüberliegende Eckpunkte 4 und 5 eines aus vier Gleichrichtergruppen 6, 7, 8 und 9 zusammengesetzten Vierecks angeschlossen, während die beiden anderen Eckpunkte 10 und n des Schaltungsvierecks mit einer Sammlerbatterie 12 verbunden sind. Die vier Gruppen sind nun in der Weise zu zwei Gleichrichtersäulen vereinigt, daß die im Punkte 10 zusammenstoßenden Gleichrichtergruppen 6 und 7 die eine und die im Punkt 11 zusammenstoßenden Gleichrichtergruppen 8 und 9 die andere Säule bilden. Die Einheiten jeder Gruppe sind so angeordnet, daß sie in den jeweils zu einer Säule gehörigen Gruppen den Strom in zueinander entgegengesetzten Richtungen durchlassen.

Tritt nun beispielsweise in einer Gleichrichtereinheit der Gruppe 6 ein Kurzschluß auf, so kann sich dieser unter Umständen zwar auf alle Einheiten der Gruppe 6 und gegebenenfalls auch der zu derselben Säule gehörenden Gruppe 7 fortpflanzen, so daß. schließlich die Sekundärwicklung 3 des Transformators kurzgeschlossen ist und der Trans- So formator spannungslos wird. Dasselbe kann sich auch ereignen, wenn etwa eine Einheit der Gruppe 8 durchschlägt und nun nach und nach alle Einheiten der Gruppen 8 und 9, die zusammen eine Gleichrichtersäule bilden, kurzgeschlossen werden. Dagegen kann es nicht vorkommen, daß beispielsweise ein Kurzschluß der Gruppe 6 sich auf die Gruppe 9 oder ein Kurzschluß der Gruppe 7 sich auf die Gruppe 8 ausdehnt, da die Gruppen 9 bzw. 8 anderen Gleichrichtersäulen angehören als die Gruppen 6 bzw. 7. Es ist also ausgeschlossen, daß die Sammlerbatterie 12 in einem Kurzschlußstromkreise liegt und daher der Gefahr der Zerstörung durch völlige Entladung ausgesetzt ist, wie es z. B. der Fall sein würde, wenn die beiden Gleichrichtersäulen durch Zusammenfügen der Gruppen 6 und 9 einerseits bzw. 7 und 8 andererseits gebildet wären. In diesem Falle wären nämlich in jeder Säule die Gruppen so miteinander vereinigt, daß die Anschlüsse für den Gleichstromverbraucher an den Enden der Gleichrichtersäulen liegen müßten, statt an den Verbindungspunkten der Gruppen, die jeweils zu einer Säule gehören. Werden dagegen die Gleichrichtergruppen gemäß der Erfindung zu Gleichrichtersäulen vereinigt, so kann es niemals vorkommen, daß der Gleichstromverbraucher, im vorliegenden Falle also die Sammlerbatterie 12, an dem Kurzschluß beteiligt ist und beschädigt wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aus vier in Graetz-Schaltung angeordneten Gruppen hintereinandergeschalteter Einheiten bestehender Kupferoxydplattengleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Vermeidung von Beschädigungen des Gleichrichters und damit der an diesen angeschlossenen Gleichstromverbraucher die Gleichrichtereinheiten auf zwei in an sich bekannter Weise gebildete mechanisch voneinander unabhängige Gleichrichtersäulen verteilt sind, deren jede aus zwei Gruppen unter Druck zusammengeschichteter Platten besteht, zwischen deren Verbindungspunkten der Gleichstromverbraucher angeschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen