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Einrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunter- brechern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Enrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunterbrechern, insbeson- dere Hochspannungsleistungsschaltem, in einer Prüfanordnung mit getrennten Energiequellen für den Hochstrom und die Hochspannung.
Da in solchen Prüfanordnungen die Spannung der Hochstromquelle nicht ausreicht, um den Lichtbogen über mehrere Halbwellen so lange aufrechtzuerhalten, bis die Schaltkontakte des Prüfschalters in ihre günstigste Löschstellung bzw.
Ausschaltstellung gelangt sind, werden besondere Massnahmen notwendig, den Lichtbogen über die Nulldurchgänge fortzuzünden. Man kann hiefür besondere Spannungsquellen vorsehen, die über
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Zündvorrichtungen kurzwerden des Hochstromes eingeschaltet werden und einen zusätzlichen Strom über die Schaltkontakte treiben, der dann den Hochstrom mit sich fort- reisst und so eine neue Halbwelle ermöglicht. An- dere Massnahmen bestehen darin, den Hochstrom im Anfang durch einen Gleichstrom oder durch einen Wechselstrom so niedriger Frequenz zu er- setzen, dass ein Nulldurchgang dieses Stromes bis zum Einsatz der Prüfspannung vermieden wird.
Diese Verfahren setzen jedoch entweder einen grösseren Aufwand an Steuerelementen und zu- sätzlichen Energiequellen voraus oder beeinträchtigen die Nachbildung der Schalterbeanspruchung durch den'betriebsmässigen Kurzschlussstrom, so dass die Wirtschaftlichkeit der Prüfanordnung bzw. die Nachbildung der Netzverhältnisse bei der Ausschaltung in Frage gestellt ist.
Eine möglichst einfache und wirtschaftliche Einrichtung zur wirklichkeitsgetreuen Nachbildung aller vorkommenden Betriebsverhältnisse vermei- det die angegebenen Nachteile dadurch, dass erfindungsgemäss im Hochstromkreis vor dem Prüfschalter ein steuerbarer Doppelweggleichrichter und vom Hochstrom unmittelbar beeinflusste Steuergeräte angeordnet sind, die jeweils noch vor dem Ende einer HochstromhalbweIle den der folgenden Hochstromhalbwelle zugeordneten Gleich- richter auslösen, derart, dass die gleichgerichteten Hochstromiha1bwelIen einander überlappen und das vorzeitige Nullwerden des Hochstromes in der
Schaltstrecke des zu prüfenden Schalters vermie- den wird.
Die Erfindung gabt hiebei von der Er- kenntnis aus, dass es für die Beanspruchung der Prüfschaltstreeke durch den Lichtbogen vollkom- men gleichgültig ist, ob dieser Lichtbogen völlig durch Null geht oder diesem Werte nur zustrebt, wenn nur die maximale Stromstärke und, die Fre- quenz des Hochstromes den Netzverhältnissen ent- sprechen. Dieses ist aber bei einem in der be- schriebenen Weise gleichgerichteten Hochstrom der Fall, weil die Lichtbogenleistung aus Strom und Lichtbogenspannung die gleiche bleibt wie bei einem normalen Wechselstrom.
Die Erfindung hat damit den Vorteil, dass durch das Einschalten von zwei steuerbaren Gleichrichtern in den Hochstromkreis eine bedeutende Vereinfachung und auch Verbilligung der Prüfan- ordnung eintritt, wobei noch hinzukommt, dass vor der eigentlichen Spannungsprüfung die glei- chen Stromverhältnisse vorhanden sind wie beim Netzbetrieb, weil am Ende der letzten Hochstromhalbwelle der Hochstrom. seinen Nullwert erreicht. Solange es sich um niedrigere Stromstärken handelt, kann man als Gleichrichter gittergesteuerte Entladungsröhren nehmen. Bei sehr hohen Kurzschlussströmen werden jedoch zweckmässigerweise steueJ.'1bare Leistungsscha1tstrecken von Druckgasschaltern vorgesehen, die mit Hilfszündelektroden versehen sein können. Diese Schaltstrecken werden so eingestellt, dass sie ohne Hilfszündung keinen Durchschlag ergeben.
Erst bei Anlegen eines Zündimpulses erfolgt der Durchschlag in der einen oder anderen Stromrichtung. Mit der Ernndung ist auch gleichzeitig der Vorteil verbunden, dass man auf den sogenannten Draufschalter verzichten kann, da dieser zweckmässig durch eines der Gleichrichterelemente ersetzt wird, das als synchronisierter Einschalter des Hochstromes dient. Um ferner eine einseitige Beanspruchung der Schaltkontakte durch den Lichtbogen vor der Spannungsprüfuing zu vermeiden, kann im Verlauf einer Versuchsserie die Stromrichtung nach jeweils einem Ausschaltversuch umgekehrt werden, so
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dass beide Schaltkontakte abwechselnd Anode und Kathode sind.
Zuc näheren Erläuterung der Erfindung sei auf die Zeichnung verwiesen, in der Fig. l die Schaltung der Prüfanordnung, Fig. 2 ein Stromspan-
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GIeichrichtertransformators darstellen.
Nach Fig. l liegen in dem Hochstromkreis der
Wechselstromgenerator G, der auch direkt durch das Netz ersetzt werden kann, ein als Sicherheitsschalter dienender Schalter S und ein Transfor- mator T mit zwei Sekundärwicklungen. Im Se- kundärkreis dieses Transformators T liegen die
Gleichrichterventile V, und V3 sowie der Hilfs- schalter Sh und der Prüfschalter S. An den Prüfschalter S@ ist der Hochspannungskreis ange- schlossen.
Dieser enthält den von einer Gleich- spannungsquelle auf eine hohe Spannung aufge- hdencn Kondensator C, die Funkenstrecke F, die
Drossel Ls sowie ein dem Prüfschalter parallel
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RdCj-Glied zur Einstellungforderlichen Frequenz und Dämpfung der Wie- derkehrspannung M -. Bei dem Hochspannungskreis handelt es sich um einen Schwingungskreis, aus dem in bekannter Weise am Ende der letzten
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i Stromwandler W1'W2 und Steuergeräte S1, S2 so gesteuert, dass jeweils nur positive Halbwellendes
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die Hilfselektroden H, und H., gezündet, bevor der Strom seinen Nullwert erreicht hat. Es ergibt sich dann eine Stromkurve für i, wie sie aus Fig. 2 hervorgcht.
Dadurch ist es dem Lichtbogen nicht möglich, in den Schaltstrecken des Hilfsund Prüfschalters zu erlöschen.
Um einen besonderen synchronisierten Einschalter zu vermeiden, der den Hochstrom anfangs bei seinem Nulldurchgang im Maximum der Generatorspannung einschaltet, kann. das Ventil V, zusätzlich diese Aufgabe übernehmen. Zu diesem Zweck wird von der vorhandenen Synchroni-
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8 yund V@ sind als Leistungsschaltstrecken für Druckgasschalter ausgebildet, sie weisen eine Druckluftbeblasung auf, die dafür sorgt, dass der Lichtbogen zur vorgegebenen Zeit erlischt.
An Stelle von Leistungsschalstreeken üblicher Bauirt für die Ventile V1 und V2 können selbstver- ztändlich auch solche genommen werden, die für den vorliegenden Zweck besonders ausgebilde sind, beispielsweise indem sie Lichtbogen-Leitelel troden von bestimmter Länge, erhalten, die da Lichtbogendauer je Halbwelle angepasst ist und die zugleich mit einer Druclduftbeblasung versehen sind.
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Doppelweggleichrichtung ein spezieller Gleich richtertransfonnator mit Mittelpunktsanzapfung verwendet. Ein derartiger Transformator kannfü ein Hochleistungsprüffeld einen zusätzlichen, un erwünschten Aufwand bedeuten.
Dieser Nachteil lässt sich jedoch vermeiden, wenn man zweckmässig zwei Phasen des in jedem Leistungsprüf feld vorhandenen und meist aus drei EinphasentransformatorenbestehendenHochleistungstrans formators verwendet.
Die überaus einfache Schaltung der beiden Einphasentransformatoren zeigt die Fig. 3, in der der Einfachheit halber der Hochspannungskreis nicht mit eingezeichnet und auch die Steuerungsvorrich-
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Mit Tl und T2 sind die beiden Einphasen- transformatoren bezeichnet, deren Primärwicklun- gen parallel an den Generatorklemmen liegen.