Hallo Freunde wir tüfteln an einem Gleichrichter mit 3kV Nennspannung. dieser Gleichrichter soll sicherunguslos betrieben Werden, sprich die Dioden werden nicht durch Sicherungen überwacht, da 3 kv Sicherung ziemlich gross sind haben wir kein Platz dafür. Nun wollen wir die Dioden elektronisch überwachen und wollte mal fragen, ob schon jemand Erfahrung damit gemacht hat. und wie so eine Dioden Überwachung funktioniert. Manche sprechen von Sperrspannung-Überwachung aber wie das funktionieren sollte, habe leider bis jetzt nicht rausgekriegt MfG
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Was denn für eine Leistung? Feststellen, ob die Diode noch lebt ist das eine, aber was passiert mit der Schaltung, wenns wirklich einen Kurzschluss gibt?
...na, auf den Fred bin ich jettzt mal gespannt :) 3kV Heisser-Draht bei Jugend forscht der integragtiven Gesamtschule Glauchau-Ost. Eieieiei... Klaus.
> 3 kv Sicherung
Hab´ noch nicht mal Sicherungen gesehen wo nur "3V" draufsteht.
Wie wärs´ mit ausführlichen Angaben?
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Hallo Danke erstmal für die Antwort. Der Gleichrichter hat 3 kV und 2 kA natürlich DC Seitig bei einem Kurzschluss wird der Gelichrichter durch die Mittelspannungsleistungsschalter rausgetrennt. Es geht in diesm Fall einfach darum, dass mehrere Dioden in Reihe pro Phase geschaltet sind ( siehe bild), Falls eine Diode ausfällt wird der Gleichrichter weiterarbeiten, dies muss aber gemeldet werden, erst wenn die zweite Diode im gleichen Zweig ausfällt wird durch die Überwachung ein ausbefehl an die Mittelspannungsanlge gemeldt. ich hoffe, ich könnte jetzt mein Problem einigermaßen erklären
Hier sind die Daten für die Diode diodentyp: eupec D6001N Datenblatt: http://www.infineon.com/dgdl?folderId=db3a304412b407950112b408e8c90004&fileId=db3a304412b407950112b4308d6050f0
Wer mit sowas spielt sollte sich schon ein wenig mehr auskennen... Nur eine Lösung von Vielen: Widerstand parallel zu jeder Diode und Spannung messen über den äusseren Dioden. Ist es im Mittel mehr als bei den anderen Strängen ist eine im Strang hin. Ist dauerhaft nichts da ist genau die gemessene hin. Mir ist bekannt das man ähnliche Geschichten im Bereich HGÜ macht. Ob Ihr mit Eurem Konzept sicherheitstechnisch ausreicht hab ich indes noch leichte Zweifel. Darüber hinaus verdient Ihr damit wohl Euren Lebensunterhalt. Darf ich fürs Consulting eine Rechnung schreiben? kleiner Spass am Rande Hauspapa
Alexandro schrieb: > Der Gleichrichter hat 3 kV und 2 kA natürlich DC Seitig Anlagen für 6MW würde ich nicht selber entwickeln, sondern Firmen machen lassen, die damit schon Erfahrung haben und sich auskennen. Schon 1% Verlust an der falschen Stelle könnten eine Feuersbrunst auslösen. Eine Werksfeuerwehr sollte man da schon bereit haben. Peter
> bei einem Kurzschluss wird der Gelichrichter durch die
> Mittelspannungsleistungsschalter rausgetrennt.
Der ist viel zu träge, um zu schützen.
> Es geht in diesm Fall einfach darum, dass mehrere Dioden
> in Reihe pro Phase geschaltet sind (siehe bild),
Das bringt effektiv aber nix, außer daß es Geld kostet.
> Falls eine Diode ausfällt wird der Gleichrichter
> weiterarbeiten, dies muss aber gemeldet werden,
Ja. er arbeitet aber unter Umständen lückend.
> erst wenn die zweite Diode im gleichen Zweig ausfällt
> wird durch die Überwachung ein ausbefehl an die Mittelspannungs-
> anlge gemeldt.
Denkfehler, es gibt nicht nur Kurzschluß, sondern auch Unterbrechung.
Machbar ist das Alles. 6MW als 6-Puls Gleichrichter, naja, der Netzbetreiber freut sich. Auch wenn Ihr über 1000V seit und es daher formal evtl. nicht gültig ist, ist DIN EN 60664-1 aufschlussreich. Da werden gefordert: 12kV Stossspannungsfestigkeit bei 1kV Netz und ÜK4. höhere Spannungen hab ich gerade nicht zu Hand. Nur so als Orientierung wenn Du mit Halbleitern direkt am Mittelspannungsnetz spielst. viel Erfolg Hauspapa
Ein Step-up Wandler der direkt über Durchlassspannung der Diode versorgt wird, speist z.B. eine LED oder ein Funkmodul. Die LED müsste man natürlich auf entsprechenden Sicherheitsabstand auswerten. Für jede Diode wird ein einzelnes Modul direkt an der Diode angebracht. Der Fehler wird so erkannt für Durchbruch und hochohmigen Zustand. Dann raucht nämlich die Elektronik ab und "sendet" auch kein Signal mehr.
Das Argument "für eine Sicherung ist leider kein Platz" lasse ich nicht gelten! -> Konstruktionsfehler. Warum sind da immer zwei Dioden in Reihe?Ist die zweite jeweils eine "Angst-Diode", damit der GleichRiechtEr noch eine Weile weiterläuft? Wie häufig kommt es vor, dass eine Diode zerstört wird?
Dioden in Suppentellergröße und der Anwender muss in einem Internetforum um Rat fragen, wie man sowas absichert? Ist das ernstgemeint?
boah ey schrieb: > Dioden in Suppentellergröße und der Anwender muss in einem Internetforum > um Rat fragen, wie man sowas absichert? Ist das ernstgemeint? Warum nicht? Die haben vermutlich die Aufgabe einfach aufgedrückt bekommen.
Jürgen schrieb: > Warum nicht? Die haben vermutlich die Aufgabe einfach aufgedrückt > bekommen. Das wäre ja, als wenn man im Kindergarten Gewehre verteilen würde.
Danke erstmal für die Hilfe und besonders an Hauspapa Es gibt leider viele die keine Ahnung haben und denken was von sich 1)Es geht hier um ein Uni- Projekt, damit verdienen wir kein Geld 2) Im Kurzschlussfall wird der Gleichrichter durch die Mittelspannungsanlge getrennt, das ist üblich für ein Gleichrichter zumindst für den Bahnbereich,Nach Norm im Bahnbereich soll jeder Gleichrichter 200 ms Kurzschlussfest sein, bisdahin wird der Mittelspannungsleistungsschalter reagieren. 3) An Hauspapa: ich gib dir vollkommen recht die Anwendung haben wir als 12 Puls und nicht als 6 Puls, aber die Abbildung mit 6 Puls reicht um das Konzept zu verstehen. 4) warum wir ein zweite diode haben?, nach Unser Umfrage gehen die Dioden sowieso selten Kapput (bezogen auf Bahnbereich) und wenn sie kapput gehen dann sind sie meistens leitend, die zweite diode ist da , falls eine Diode kapput geht sollte kann man trotzdem weiterfahren. für 3kv Dc sind dioden mit VRRM=9 kV gefordert, deswegen kann ich eine diode mit 9 kv oder 2x4,5 kV im Preeis nimmt sich nicht viel. wir habven uns letztendlich für 2 Dioden wegen der Verfügbarkeit entschieden. viel Dank an die, die wirklich helfen wollen, die idee van Hauspap könnte funktionieren danke
geh lieber ins kino wenn du nichts zu tun hast, oder kauf dir ein Playstation damit kann man ganz gut die Zeit vertreiben, anstatt dass du hier so eine idiotische kommentre zu schreiben, dass deutet nur auf dein Denkniveau
Nicht alles was hier geschrieben wird, würde ich meinem 4jährigen durchgehen lassen. Meld dich bitte noch an, dnn kann man Dir auch direkt eine Nachricht hinterlassen. Grüssle Hauspapa
Alexandro schrieb: > 3kV Nennspannung Alexandro schrieb: > 3kv Dc sind dioden mit VRRM=9 kV gefordert, deswegen kann ich eine diode > mit 9 kv oder 2x4,5 kV im Preeis nimmt sich nicht viel. wir habven uns > letztendlich für 2 Dioden wegen der Verfügbarkeit entschieden. Probiert das Ganze erst mal NUR mit 3V~ (Klingeltrafo) am Oszi und stellt fest, wie hoch die Spitzenspannung und die Gleichspannung von hinten sein kann, die auf diese Dioden wirkt.
Guten Morgen alle zusammen hallo Hauspapa wir sind dabei den Fall zu simulieren, und machen uns gedanken darüber wie das ganze realisiert werden kann, wegen der höhen Spannung und die sensible Auswertungselektronik Jetzt bin ich angemelt, also Sie können mir auch gerne schreiben bis dahin wünsch ich euch alle einen schönen Tag
Alexandro schrieb: > 1)Es geht hier um ein Uni- Projekt, damit verdienen wir kein Geld Das bedeutet für mich: da steht dann schon noch ein halbwegs kompetenter Hiwi da und schüttelt den Kopf, wenns keinen Sinn macht. Denn schließlich muss er hinterher das Geld für neue Dioden&Elektronik auftreiben... Alexandro KH schrieb: > und machen uns gedanken darüber wie das ganze realisiert werden kann, > wegen der höhen Spannung und die sensible Auswertungselektronik Das Problem mit der Höhe der Spannung ist also offenbar bekannt und kann HIER und JETZT vernachlässigt werden. Also: ab jetzt bitte nur noch sachdienliche Hinweise. Alexandro KH schrieb: > Jetzt bin ich angemelt Ich habe "angegammelt" gelesen... :-/ Bitte lies deine Texte vor dem Senden nochmal durch.
Evtl. ist eine Einzelüberwachung noch besser geeignet, die darf ja richtig grob sein. Damit man daraus einen Optokoppler betreiben kann ohne das einem die Verlustleistung in den Himmel wächst bedarf es aber einiger Tricks: Vorwiderstand (10x 100kOhm in Serie) lädt einen Kondensator (100nF/50V). Parallel zum Kondensator eine 12V Z-Diode zu Spannungsbegrenzung. Dieser versorgt einen Oszillator (555, 10kHz, Dutycycle 5%) der einen Optokoppler (HFBR-3810) treibt. Der Optokoppler treibt auf der isolierten Seite ein retriggerbares Monoflop (T=18ms). So ein Modul für jeder Diode und Du hast Ruhe. Den HFBR-3810 könnte man auch durch Toslink Module ersetzen dann kann man Hochspannungsseite und Schutzkleinspannung schön getrennt aufbauen und dazwischen fertig konfektionierte LWL (Kunststoff) legen. Kann man als Prototyp mit etwas Übung an einem Nachmittag zum laufen bringen. Da Prozessorfrei auch safetymässig überschaubar. Wer geschickt ist nimmt als frequenzbestimmenden Widerstand einen NTC und bekommt eine sicherheitsisolierte Temperaturmessung jeder einzelnen Diode grad mitgeschenkt. viel Erfolg Hauspapa
Lothar Miller schrieb: >> Jetzt bin ich angemelt > Ich habe "angegammelt" gelesen... :-/ Das ist ein Verhochdeutschung von "ogmelt". Gruss Reinhard PS wg. sachdienlich: es gibt ja Trennverstärker für 3kV, mit einem davon kann man jeweils eine Doppeldiode überwachen, d.h. die Spannung über jeder Diode - Plausibilitätsauswertung dann zentral durch einen µP. 6 Trennverstärker sind nicht billig, aber sie sind eine Lösung von der Stange. Gruss Reinhard
Ich habe mir das Datenblatt Eurer Diode gerade noch einmal in Ruhe angeschaut: 100mA reverse current könnte evtl. noch etwas kompliziert werden, da stark temperaturabhängig. Das heisst: Sind die Dioden ungleich warm kann sich auch die Spannnung ungleich verteilen. Wenn ich mich recht erinnere in etwa eine e-Funktion über der Temperatur. Diese Ströme kann man natürlich mit Parallelwiderständen symmetrieren, du möchtest Dir aber nicht die dabei auftretenden Verlustleistungen ausrechnen... Nicht das das ein Problem währe, man sollte nur daran gedacht haben. Hauspapa
> Lothar Miller KH schrieb: >> Jetzt bin ich angemelt > Ich habe "angegammelt" gelesen... :-/ > Bitte lies deine Texte vor dem Senden nochmal durch. Du hast recht sorry, aber angegammelt bin ich auch :-) > Hauspapa schrieb: > 100mA reverse current könnte evtl. noch etwas kompliziert werden, da > stark temperaturabhängig. Das heisst: Sind die Dioden ungleich warm kann > sich auch die Spannnung ungleich verteilen. Wenn ich mich recht erinnere > in etwa eine e-Funktion über der Temperatur. Diese Ströme kann man > natürlich mit Parallelwiderständen symmetrieren, du möchtest Dir aber > nicht die dabei auftretenden Verlustleistungen ausrechnen... Darüber hab ich gar nicht gedacht, werde nochmal die Verlustleitung berechnen. Auf die Idee mit der Z-diode parallel zum Kondensator sind wir auch gekommen. Aber wir wussten nicht weiter, wie wir die Auswertung am einfachsten realisieren. Die nächste Sache : bei einer 12 puls- Schaltung mit 24 Dioden (2 Dioden in Reihe) bräuchten wir 24 Kondensatoren inkl die ganze Hardware für die Auswertung.... Wir untersuchen gerade alle Möglichkeiten die wir haben. Wir haben auch eine eigene Schaltung entwicklet. Ich werde sie Montag posten. Danke nochmal an Hauspapa das war wirklich eine große Hilfe, von dir kann man echt was lernen :-) und natürlich auch von den andern ansonsten schönes Wochehende an alle
Quecksilberdampfgleichrichter. Die sind doch für größer Leistungen ausgelegt. Wobei bissl alt. :-D
Besten Dank. Je nach Sicherheitsanforderungen (Funktionsisolation/Sicherhitsisolation/Überspannungskathegorie usw.) kann das teurer oder billiger werden. Ich lehne mich mal aus dem Fenster und sag man kann das für Materialkosten von 6 EUR pro Diode schaffen. Isolation bis 3500 V AC UL approved. Incl. Platine, LEDs die direkt Anzeigen und von mir aus kleinem uC der Dir per RS232 ausgibt wer lebt und wer tot ist. Da kommt dann natürlich noch Bestückung dazu und Entwicklungskosten rechnen wir nicht. ich pfeif die Bande jetzt zum Essen Hauspapa
Man koennt den Zustand ja auch mit AC messen. zB 100kHz, beidseitig mit einem Kondensator einkoppeln und den Strom messen. Wenn die Diode leitet ist der AC-Strom wie bei einem Kurzschluss. Wenn sie sperrt ist die kapazitive Kopplung ueber die sperrschicht, wenn die Unterbruch hat ist nichts mehr.
>супертролль (Gast)
Schön das noch ein paar mehr Konzepte kommen. Kapazitive Lösungen neigen
dazu beim schliessen des Leistungsschalters die Ausgangsstufe vom
Oszillator/ Treiber zu zerschiessen. Selbst schon im Bereich
Isolationsüberwachung erlebt. Wenn man es weis kann man sich auch
dagegen schützen. Probematischer könnte es werden wenn man sich anschaut
welche Wege der Strom in diesem Fall alles nehmen kann (gewollte oder
parasitäre Kondenstoren an den Anschlüssen beachten). Es ist dann nicht
immer eindeutig was man gerade misst. Aufpassen muss man auch das man da
keinen Sender baut (100kHz Rechteck evtl. auf Fahrdraht...)
Wenn man das Konzept sauber designt gibt das eine gute Lösung. Seine
Ecken und Kanten hat jede Lösung.
schönes Wochenende
Hauspapa
>Wir untersuchen gerade alle Möglichkeiten die wir haben. Wir haben auch >eine eigene Schaltung entwicklet. Ich werde sie Montag posten. Montag ist vorbei, wie währe es mit der Schaltung? grüssle Hauspapa
wie währe es mit der Schaltung? Ja, wäre schön, wenn... > bisdahin wird der Mittelspannungsleistungsschalter reagieren. Nein, das kann er bei Kurzschluß und Überlast nicht, das Schalten überläßt er DIR. > Nach Norm im Bahnbereich soll jeder Gleichrichter 200 ms > Kurzschlussfest sein, So einen Gleichrichter gibt es nicht.
Im Bereich der Hochspannungstechnik ist es sehr wohl üblich einen Leistungsschalter gleich mehrere Schaltspiele auf einen Kurzschluss machen zu lassen. Nennt sich Kurzunterbrechung/automatisches Wiedereinschalten. Wird verwendent um z.B. Äste die in die Hochspannungsseile gekommen sind "hinauszusprengen". Allerdings werden die Systeme mit Zusatzdrosseln so ausgelegt das im Kurzschlussfall der Stom nicht in den Himmel wächst. Hauptproblem ist das die auftretenden magnetischen Kräfte sonst die Transformatoren zerstören. Man beachte die Unterscheidung in Trennschalter, Lastschalter und Leistungsschalter. Wer das Datenblatt liest sieht ähnlich wie bei Thyristoren das Fuserating. Ob da eine Sicherung schmilzt (bei welcher auch ein Lichtbogen entsteht der gelöscht werden will) oder ein Leistungssschalter in derselben Zeit ausknippst ist letztlich egal. Allerdings sollte der Leistungsschalter einen kräftigen (pneumatischen) Antrieb haben. Auch hier muss durch Vorschaltdrosseln der Strom begrenzt werden. Bei Lastabwurf gibt das dann wieder hübsche Überspannungen. Alles eine Frage sauberer Auslegung. Fehler kosten meist ziemlich viel,reichlich teures Material. Die so halb gemachte Behauptung es gäbe keine geeigneten Sicherungen stimmt hingegen nicht. Littefuse, Bussmann, Ferraz,... eigentlich alle nahmhaften Hersteller haben etwas im Programm. Wenn der Strom nicht ganz reicht hilft meist Fragen, das Zeug fällt ja nicht zu 100'000enden vom Band. ich geh jetzt Kindergeburtstag feiern. Hauspapa
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Hallo Jungs sorry, dass ich erst jetzt antworte, mich hat eine Grippe erwischt Als Anhang sieht ihr meine Schaltung, Die Widerstände R2,R3,R4 werden unterschiedlich ausgelegt, je nachdem welche Diode im Zweig defekt ist, wird der Sternpunkt nach oben oder unten gezogen, es bildt sich dadurch unterschiedliche spannungsmittelwerte am Kondensator. Durch ausprobieren weiss man welche Spannung stellt sich am Kondensator ein, wenn Diode 1 bis 12 kaputt ist. Dies werde ich über ein Trennverstärker dann auswerten. Ich muss erwähnen, dass ich bis jetzt die Schaltung nicht komplett untersucht hab. Hirnschlag schrieb: >> bisdahin wird der Mittelspannungsleistungsschalter reagieren. > Nein, das kann er bei Kurzschluß und Überlast nicht, > das Schalten überläßt er DIR. Es hängt davon ab, wo der Kurzschluss auftritt, bei einem Sammelschienenkurzschluss auf DC Seite, muss der Mittelspannungsleistungsschalter auslösen, hier gilt die Norm mit der 200ms Kurzschlussfestigkeit für den Gleichrichter, die Dioden Sicherung dürfen während der Zeit nicht schmelzen,Wenn du interessiert bist, dann kann ich dir auch die Norm nennen. S. K. schrieb: > Die so halb gemachte Behauptung es gäbe > keine geeigneten Sicherungen stimmt hingegen nicht. Littefuse, Bussmann, > Ferraz,... eigentlich alle nahmhaften Hersteller haben etwas im > Programm. Wenn der Strom nicht ganz reicht hilft meist Fragen, das Zeug > fällt ja nicht zu 100'000enden vom Band. Das stimmt schon, aber alle Bahngleichrichter die aufm Markt sind ab 3 kV sind sicherungslos (ABB, Siemens,....), Grund dafür ist erstmal die große Bauform, zweitens die Verluste, drittens der Preis. Aber man kann auch definitiv so ein Gleichrichter mit Sicherung aufbauen.
>Schön das noch ein paar mehr Konzepte kommen. Kann ich nur wiederholen. >Durch ausprobieren weiss man welche Spannung stellt sich am Kondensator ein, >wenn Diode 1 bis 12 kaputt ist. Für die obere Diodengruppe ist das korrekt. Für die untere Diodengruppe muss das ein zweites Mal aufgebaut werden aber das weisst Du sicher selbst. Ob das funktioniert ist noch eine spannende Sache und hängt sicher von den realen Toleranzen der Dioden ab. Spätestens wenn mal wirklich eine nach Jahren ersetzt werden muss, die dann aus einem völlig anderen Produktionslos kommt könnte das spannend werden. Auch das Verhalten des Gesamtsystems über den gesamten Temperaturbereich bleibt spannend. Dafür erschlägst Du das Problem einen Haufen Signale isolieren zu müssen sehr elegant. wünsch Dir viel Erfolg Hauspapa
Hallo Hauspapa Hauspapa schrieb: > Für die obere Diodengruppe ist das korrekt. Für die untere Diodengruppe > muss das ein zweites Mal aufgebaut werden aber das weisst Du sicher > selbst. Das stimmt, wollte deine Aufmerksamkeit testen :-) Hauspapa schrieb: > b das funktioniert ist noch eine spannende Sache und hängt sicher von > den realen Toleranzen der Dioden ab. Spätestens wenn mal wirklich eine > nach Jahren ersetzt werden muss, die dann aus einem völlig anderen > Produktionslos kommt könnte das spannend werden. Auch das Verhalten des > Gesamtsystems über den gesamten Temperaturbereich bleibt spannend. Dafür > erschlägst Du das Problem einen Haufen Signale isolieren zu müssen sehr > elegant. Die Variante werden wir aufjedefall aufbauen und testen, simulationstechnisch klappt alles. Probleme mit dem Temperatursbereich habe ich daran schon gedacht, aber das mit dem Umtausch der Diode nicht. Ich find es cool, dass du dir so schnell ein Bild über die Funktion und auch Probleme die auftretten können, machen kannst. Deutet nur auf einen guten know-how ich werde berichten, ob alles geklappt hat bei dem Aufbau.
2 kleine Hinweise noch: Dein ganze Messung ist abhängig von der aktuellen Netzspannung. Diese sollte also auch gemessen werden. Eine grobe Kostenschätzung für Dein System würde mich noch Interessieren. Immerhin musst Du Deine Analogsignale recht genau übertragen. Bei 12Puls auf eine Auswertung willst Du 13 Zustände (12 Dioden oben, dasselbe nochmal für 12 Dioden unten) unterscheiden können. Halbwegs gleichmässig verteilt sollte die Signalkette nicht mehr als 5% Fehler haben. Offtopic: Mein Sohn hat heute ein Kopfkissen gekillt und aus dem Fenster Frau Holle gespielt. Die Hauswartin war vielleicht sauer... (Und ich hätte mir nie träumen lassen mal mit dem Staubsauger den Vorgarten zu reinigen) schönen Abend Hauspapa
WimS sagt:Meines Wissens die RWTH in Aachen. Die Studiengebfchren betragen 500 Euro pro Semester. Die RWTH ist Elite-Universite4t und kann eine Menge prtoinenme Alumni aufweisen.
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