Brevet FR2008980A1 — publié le 19700130

-La présente invention concerne un montage 2our la protection capacitive ccntre les surtensions, dans les installa- tions de convertisseurs pour le transport de l'énergie en courant continu à haute tension, avec des ponts triphasés entière- ruent équipés de thyristors, un montage auxiliaire en pont, équipé de diodes, étant connecté en parallèle avec le pont prin- cipal, du côté alternatif, et un condensateur de protection étant raccordé aux bornes du courant continu du pont de diodes De tels montages sont connus, par exemple par ''a2- ticle de H.Pisecker "Convertisseurs à semi-conducteurs rour les dispositifs d'entraînement électriques", dans la "Revue Brown Boveri" 53 (1966); n 10, pp 673 et 686, par le "5CR- Manual" de la General Electric, deuxième édition, page 2C80 Afin de limiter les surtensions du côté triphasé, le condensa- teur est découplé de la tension alternative normale à l'aide de diodes, après avoir été chargé à la tension de crête ; ce n'et que lorsqu'il se produit des surtensions que le condensateur est traversé par un courant notable, Les ponts de diodes équipés de capacités, et connectés en parallèle avec le pont convertisseur, du coté de l'alter- natif, limitent aussi bien les surtensions du côté alternatif que du côté continu, tant que le convertisseur ne travaille pas en régime discontinu. Afin de remédier à ce défaut, il a déjà été proposé de connecter en parallèle, avec chaque tranche du pont convertisseur, un pont de diodes complet, chargé par une capacité. Ceci entraîne une très grosse dépense en diodes t en condensateurs. L'objet de la présente invention est d'éviter ces inconvénients et de réaliser, avec une faible dépense supplémen- taire, un montage pour la protection capacitive contre les surtensions, convenant aussi pour le fonctionnement en régime discontinu. Selon la présente invention, ce résultat est obtenu du fait que le pont de diodes auxiliaire est complété par quatre branches de pont supplémentaires, reproduisant exactement les trois branches de pont prévues pour les arrivées du courant alternatif, qui relient respectivement les deux bornes à courant continu du dispositif redresseur à thyristors, avec les deux bornes du condensateur de protection. A aide des figues, on expliguera en détail le principe de l'invention. Le ont de diodes auxiliaire, ceres- pondant à l'état de la technique, comprend les diodes D1, D2, D3, D6, D7 et D8, Les beines à courant alternatif de ce ont aont reliées aux trois phases de l'alimentation, et en même temps aux bornes à courant alternatif du pont redresseur à thyristors, de sorte que le pont de diodes auxiliaire et le pont triphasé à thyristors sont branchés en parallèle.Les deux bornes à courant continu du pont auxiliaire Eont reunies respectivement aux deux armatures du coneesteur de protection "O Par les diodes du ont, le condensateur eat ainsi découplé de Ta tension alternative nomeale de fonctionnement, une fois qu'il s'est chargé à la valeur de emête de cette tension, et il n'est traversé par un courant notable que s'il survient une surtenion. Ainsi qu'on l'a déjà mentionné, le dispositif de protection contre les surtensions décrit jusqu'à présent fonctionne correctement tant que l'on n'a pas un fonctionnement en régime discontinu . Si cependant c'est ce dernier cas, tant que l'on ne dispose que du pont de diodes auxiliaires D1 à D3 et D6 à D8, on ne peut plus obtenir une limitation satisfaisante des surtensions survenant du côté continu. Les quatre branches de diodes supplémentaires du pont auxiliaire (D4, D9 ; D5, D10), prévues selon l'invention, réunissent maintenant, ainsi qu'on l'a représenté sur la figure , l'une ou l'autre des sorties à courant continu du ont uriphasé à thyristors, respectivement aux deux armatures du conuensateur de protection C.Les potentiels des barres plus et moins du montage en pont à thyristors constituent les limites du demaine de potentiels où évoluent tous les phénomènes qui se déreulent dans le montage redresseur ; ainsi peut on aussi réunir Tes sorties à courant continu du redresseur à thyristors, à travers les diodes précditées D4, D5, D9, D10, aux narres plus et moins du pont auxiliaire. Ces diodes ne sont jakais traversées par aucun courant (à moins que le potentiel des sorties à courant continu ne s'éloigne du domaine prescrit). En aucun cas par conséquent, et en particulier même en cas de régime discontinu, il ne peut apparaître aux bornes des soupapes une tension supérieure à cele du conuensateur. ainsi qu'on l'a déjà expliqué, chacune des sorties à courant continu du redresseur à thyristore est relice, par une branche de diodes, à chacune des deux amatuies du condensateur auxilisire C ; la différence entre le montage proposé selon la présente invention et le pont de diodes auxiliaire connu dans l'état actuel de la technique, (21 à D3 et D6 à D8), réside uniquement dans quatre branches de pont supplémentaires. L'ensemble du dispositif se compose donc de 6 + 4 = 10 branches de pont, dimensionnées pour une même tension inverse, d'un condensateur et de résistances auxiliaires pour la charge et la décharge. Par contre, pour le shuntage direct mentionné dans les préliminaires (un pont de diodes complet, avec un condensateur, en parallèle avec chacune des branches du pont redresseur à thyristors), l'ensemble du dispositif se composerait de 6 x 4 = 24 branches de pont, dimensionnées pour la même tension inverse, de six condensateurs ainsi que des résistance-s auxilinaires Avec le "pont de diodes auxiliaire pentaphasé" proposé selon la présente invention, la tension la plus élevée pouvant apparattre dans le montage est égale, ainsi qu'on l'a montré plus haut, à celle du condensateur C. La tension bloquée par chacun des thyristors du montage en pont est limitée à cette valeur. R E V E N D I C A T I O N pontage pour la protection capacitive contre les surtenions dans les installations de redresseurs commandés pour le transport d'énergie en courant continu haute tension avec des ponts triphasés entièrement équipés de thyristors, dans.lequel du côté du courant alternatif est connecté en parallèle un pont de diodes auxiliaire, aux bornes duquel est raccordé un condensateur de protection, caractérisé en ce que, pour éliminer les surtensions qui peuvent apparaitre du côté alternatif et du c8- té continu lorsque le redresseur fonctionne en régime disconti nu, le pont de diodes auxiliaire comporte quatre branches de diodes supplémentaires, reproduisant exactement celles du pont prévu pour les bornes du courrnt alternatif, qui relient chacune des deux bornes de la sortie à courant continu du redresseur à thyristors aux deux arcatures du condensateur de protection.