CH372750A - Einrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunterbrechern - Google Patents

Description

  
 



  Einrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunterbrechern
Das Hauptpatent bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunterbrechern, insbesondere Hochspannungsschaltern, in einer Prüfanordnung mit getrennten Energiequellen für den Hochstrom und die Hochspannung, in deren Hochstromkreis vor dem Prüfschalter ein steuerbarer Doppelweggleichrichter angeordnet ist, der so gesteuert ist, dass die gleichgerichteten Hochstromhalbwellen einander überlappen, damit das vorzeitige   Nullwerden    des Hochstroms in der Schaltstrecke des zu prüfenden Schalters vermieden wird.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aufrechterhaltung des Lichtbogens mit einem geringeren Energieaufwand, als es bei dem Gegenstand des Hauptpatentes möglich ist, durchzuführen und dadurch eine bessere Anpassung der Prüfbedingungen an diejenigen bei einer unmittelbaren Prüfung im Netz zu erhalten. Bekanntlich wird bei den sogenannten synthetischen Prüfschaltungen in Reihe mit dem Prüfschalter und vor diesem ein Hilfsschalter angeordnet, der dazu dient, vor dem Anlegen der hohen Prüfspannung den Hochstromkreis von dem Prüfspannungskreis zu trennen. Da dieser Schalter für die Spannung des Prüfschalters ausgelegt sein muss und ein Lichtbogen sowohl am Prüfschalter als auch am Hilfsschalter aufrechterhalten werden muss, darf der Hochstrom einen verhältnismässig hohen Wert nicht unterschreiten.

   Er erhält daher in der Nähe des   Nullwertes    einen von der Sinusform des Netzstroms stark abweichenden Verlauf, womit auch die Voraussetzungen für eine möglichst netzgetreue Prüfung nur annähernd erfüllt sind.



   Eine wesentliche Verbesserung ergibt sich in dieser Hinsicht dadurch, dass erfindungsgemäss ein zur Fernhaltung der Prüfspannung vom Hochstromkreis, in Reihe mit dem Prüfschalter liegender Hilfsschalter vorgesehen ist, der beim Ausschaltvorgang so gesteuert ist, dass er erst nach der Öffnung des Prüfschalters zu Beginn der letzten Hochstromhalbwelle vor dem Anlegen der Prüfspannung öffnet und den Hochstrom am Ende dieser Halbwelle unterbricht.



  Der Wegfall der Lichtbogenstrecke am Hilfsschalter während der Kommutierung des Hochstroms lässt eine merkliche Herabsetzung des für die Aufrechterhaltung des Lichtbogens am Prüfschalter notwendigen Minimalstroms zu. Da der Strom sich somit mehr dem Nullwert nähert als beim Gegenstand des Hauptpatents, werden auch die Beanspruchungen bei dem Schaltvorgang vor dem Anlegen der Prüfspannung mehr den Beanspruchungen bei unmittelbar im Netz ausgeführten Schaltungen angepasst.



   Eine weitere Verbesserung der Prüfverhältnisse lässt sich erreichen, wenn Mittel vorgesehen sind, die nach Öffnen des Hilfsschalters einen neueinsetzenden Stromfluss im Doppelweggleichrichter, das heisst eine Kommutierung verhindern. Bliebe der Doppelweggleichrichter eingeschaltet, so würde die letzte Hochstromhalbwelle am Ende kurz vor ihrem Nulldurchgang durch die einsetzende Überlappung der nachfolgenden   Stromhalbwelle    verzerrt werden, so dass sich kein eindeutiger Zeitpunkt für die Auslösung der Prüfspannung ergäbe. Verhindert man jedoch die Kommutierung rechtzeitig, so strebt die letzte Hochstromhalbwelle praktisch verzerrungsfrei ihrem Nullwert zu.



   Da der Hilfsschalter binnen einer Halbwelle sowohl öffnen als auch den Hochstrom unterbrechen muss, wird hierfür zweckmässig ein Druckgasschalter mit hoher Ausschaltgeschwindigkeit vorgesehen. Sehr hohe Schaltgeschwindigkeiten ergeben sich insbesondere dann, wenn der Hilfsschalter einen ringförmigen Durchlaufkontakt als festen Kontakt hat. Die Auslösung des Hilfsschalters kann dann schon vor  dem Beginn der letzten Stromhalbwelle erfolgen, während die eigentliche Kontakttrennung auf den Anfang dieser Halbwelle verlegt wird. Anstelle eines Durchlaufkontaktes kann auch ein federnder Gegenkontakt, der dem Schaltstift während des ersten Teils der Ausschaltung nachfolgt, vorgesehen sein.



  Vorzugsweise kann der Hilfsschalter auch zugleich als Draufschalter zur Einschaltung des Hochstroms dienen. Es kann dadurch ein besonderer   Einschaiter    in der Prüfanlage gespart werden.



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.   

Claims (1)

1. Fig. 1 stellt das Schaltschema einer Prüfanordnung nach dem Hauptpatent dar, die zur Aufrechterhaltung des Hochstromlichtbogens einen Doppelweggleichrichter aufweist, der im vorliegenden Falle vorzugsweise einen mechanisch betätigten Schalter besitzt. Fig. 2, 3 und 4 zeigen Stromdiagramme.

   Der Hochstromkreis besteht primärseitig aus dem Wechselstromgenerator G und dem Transformator T.

   Über den Transformator T mit seinen beiden Sekundärwicklungen werden der Hochstromkreis I und der Hochstromkreis II gespeist. Beide enthalten die mechanisch im Takt der Generatorfrequenz betätigten Schalter St und S2, die so eingestellt sind, dass der gleichgerichtete Strom Nulldurchgänge vermeidet. In der gemeinsamen Rückleitung der beiden Kreise I und II sind der Prüfschalter Sp und der Hilfsschalter Sfi, angeordnet. Der Hilfsschalter dient zugleich als Draufschalter für die Einschaltung des Hochstroms bei schon geschlossenem Prüfschalter. An dem Prüfschalter liegt der Hochspannungskreis III mit dem mit Gleichspannung aufgeladenen Kondensator C, der Einschaltfunkenstrecke F und der Schwingdrossel L.

   In Fig. 2 ist der aus dem Generator G gelieferte Hochstrom i, ; dargestellt. Dieser wird durch die bei- den Gleichrichter S1 und S2 gleichgerichtet, wobei die Hochstromhalbwellen einander derart überlappen, dass das vorzeitige Nullwerden des Hochstroms in dem Prüfschalter vermieden wird. Es ergibt sich dabei, wenn beide Schalter 5h und Sp gleichzeitig geöffnet werden, ein Verlauf des Stroms, wie er durch irk in Fig. 3 dargestellt ist. In diesem Falle ist der Minimalstrom it, der zur Aufrechterhaltung des Lichtbogens an beiden Schaltstrecken notwendig ist, verhältnismässig gross.

   Am Ende der letzten Hochstromhalbwelle erfährt der Strom irk noch eine zusätzliche Verzerrung, die darauf zurückzuführen ist, dass einer der beiden Gleichrichter St oder S2 bereits eine neue Hochstromhalbwelle über den noch brennenden Lichtbogen am Hilfsschalter zu treiben versucht.

   Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist nun derart, dass nach Einschalten des Hochstroms durch den Hilfsschalter Stl und Gleichrichtung des Hochstroms durch die Schalter S, und S2 der Schalter Ss, erst vor Beginn der letzten Hochstromhalbwelle ausgelöst wird. Seine Schaltkontakte erreichen daher bereits eine hohe Anfangsgeschwindigkeit, bevor die eigentliche Trennung der Kontakte zu Beginn der letzten Hochstromhalbwelle einsetzt. Durch die besondere Ausbildung dieses Schalters erfolgt die Stromunterbrechung in dieser einen Halbwelle. Da der Hochstromlichtbogen vorher nur die Schaltstrecke des Schalters Sp zu überwinden hat, so ist es möglich, den hierbei notwendigen Minimalstrom auf bedeutend kleinere Werte einzustellen als bei einem gleichzeitig geöffneten Hilfsschalter.

   Dies geht aus Fig. 4 hervor, in der ittk den Hochstrom und i2 den Minimalstrom bei Anwendung der Erfindung bezeichnen.

   Die verzerrungsfreie Unterbrechung des Hochstroms am Ende seiner letzten Halbwelle durch den Hilfsschalter wird zweckmässig dadurch bewirkt, dass bei einem im Takt der Netzfrequenz betätigten Schalter als Gleichrichter der Gegenkontakt zum beweglichen Kontakt dieses Schalters axial verschoben wird, so dass keine Kontaktberührung mehr möglich ist und keine neue Halbwelle des Stroms über den noch bis zum Nullwert brennenden Lichtbogen der vorhergehenden Halbwelle am Hilfsschalter eingeleitet wird.

   Da man bei einem verschiebbaren Gegenkontakt noch einen besonderen Antrieb benötigt, lässt sich bei einem festen Gegenkontakt die Stromunterbrechung auch so ausführen, dass der bewegliche Schaltstift hohl ausgebildet ist und durch diesen zusätzlich zu der an sich schon vorhandenen Löschmittelströmung entweder eine verstärkte Löschmittelströmung oder ein besonders hochwertiges Löschmittel zugeführt wird. Die Ausschaltung des Doppelweggleichrichters hat dann zur Folge, dass die letzte Hochstromhalbwelle unverzerrt ihrem Nullwert zustrebt, wie dies Fig. 4 zeigt.

   Vorteilhaft wird vor dem Ende der letzten Hochstromhalbwelle dieser in bekannter Weise ein Strom aus dem Spannungskreis III überlagert, der als Schwingstrom iS bezeichnet ist und bei dessen Nulldurchgang die Prüfspannung als Wiederkehrspannung u, an den Schaltkontakten des Prüfschalters auftritt.

   PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Stromunterbrechern, insbesondere Hochspannungsleistungsschaltern, gemäss dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet, dass ein zur Fernhaltung der Prüfspannung vom Hochstromkreis, in Reihe mit dem Prüfschalter liegender Hilfsschalter vorgesehen ist, der beim Ausschaltvorgang so gesteuert ist, dass er erst nach der Öffnung des Prüfschalters zu Beginn der letzten Hochstromhalbwelle vor dem Anlegen der Prüfspannung öffnet und den Hochstrom am Ende dieser Halbwelle unterbricht.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die nach der Öffnung des Hilfsschalters den Doppelweggleichrichter sperren.

   2. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsschalter ein Druckgasschalter mit hoher Ausschaltgeschwindigkeit vorgesehen ist.

   3. Einrichtung nach Unter anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschalter einen ringförmigen Durchlaufkontakt als festen Kontakt hat.

   4. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfsschalter zugleich als Draufschalter zur Einschaltung des Hochstroms vorgesehen ist.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch 1, mit einem im Takt der Frequenz der Hochstromquelle betätigten Schalter als Doppelweggleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung des gleichgerichteten Hochstroms der Gegenkontakt des Schalters axial verschiebbar ist.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 1, mit einem im Takt der Frequenz der Hochstromquelle betätigten Schalter als Doppelweggleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung des gleichgerichteten Hochstroms durch den hohlen Schaltstift eine verstärkte Löschmittelströmung fliesst.

   7. Einrichtung nach Unteranspruch 1, mit einem im Takt der Frequenz der Hochstromquelle betätigten Schalter als Doppelweggleichrichter, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung des gleichgerichteten Hochstroms durch den hohlen Schaltstift ein hochwertiges Löschmittel fliesst.