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Kurzschlusserkennung in Stromrichterschaltungen mit Shunt im Ventilzweig

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017569D
Original Publication Date: 2001-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 2 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

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Benno Weis: AUTHOR [+3]

Abstract

Gegenwärtig werden Kurzschlüsse in stromrichtertechnischen Schaltungen mit Spannungszwischenkreis dadurch überwacht, dass die Spannung an einem Leistungshalbleiter im leitenden Zustand des Bauelementes gemessen wird. Überschreitet sie einen gewissen Referenzwert, so wird das Bauelement abgeschaltet. Steigt der Kurzschlussstrom nur sehr langsam an (z. B. über einen Erdschluss der Ausgangsphase), so kann ein Stromwandler in der Ausgangsphase zur Erkennung des Kurzschlusses herangezogen werden. Alternativ kann ein Shunt in den Zwischenkreis eines Wechselrichters eingefügt werden. Sollen auch Erdschlüsse erkannt werden, so ist ein Shunt für die positive und negative DC-Schiene erforderlich. Vorschlagsgemäß soll der Kurzschlussstrom durch Einbringen eines stromerfassenden Elementes in jeden Ventilzweig einer Stromrichterschaltung erfasst werden. Das stromerfassende Element ist als Shunt ausgeführt, die Spannung über dem Shunt wird gemessen und mit einer Referenzspannung verglichen. Wird diese überschritten, so wird ein Signal an eine Steuerelektronik übermittelt, das den Kurzschluss anzeigt. Eine solche Ausführung bietet mehrere Vorteile:

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Industrie

Kurzschlusserkennung in Stromrichterschaltungen mit Shunt imVentilzweig

Idee: Benno Weis, Helmhofen; Matthias Braun, Flörsbachtal; Georg Zaiser, Erlangen

Gegenwärtig werden Kurzschlüsse in stromrichtertechnischen Schaltungen mitSpannungszwischenkreis dadurch überwacht, dass die Spannung an einem Leistungshalbleiter imleitenden Zustand des Bauelementes gemessen wird. Überschreitet sie einen gewissenReferenzwert, so wird das Bauelement abgeschaltet. Steigt der Kurzschlussstrom nur sehrlangsam an (z. B. über einen Erdschluss der Ausgangsphase), so kann ein Stromwandler in derAusgangsphase zur Erkennung des Kurzschlusses herangezogen werden. Alternativ kann einShunt in den Zwischenkreis eines Wechselrichters eingefügt werden. Sollen auch Erdschlüsseerkannt werden, so ist ein Shunt für die positive und negative DC-Schiene erforderlich.

Vorschlagsgemäß soll der Kurzschlussstrom durch Einbringen eines stromerfassenden Elementesin jeden Ventilzweig einer Stromrichterschaltung erfasst werden. Das stromerfassende Element istals Shunt ausgeführt, die Spannung über dem Shunt wird gemessen und mit einerReferenzspannung verglichen. Wird diese überschritten, so wird ein Signal an eineSteuerelektronik übermittelt, das den Kurzschluss anzeigt. Eine solche Ausführung bietet mehrereVorteile:

Es ist nur ein kurzschlussstromerfassendes Element erforderlich, da sowohl schnelle als auch lang-same Kurzschlüsse erfasst werden können. In einer Reihenschaltung oder Parallelschaltung vonBauelementen kann die stromerfassende Einrichtung unabhängig von der Anzahl der in Reihe bzw.parallel geschalteten Bauelemente verwendet werde...