Für die Spannungsprüfung an elektrischen Betriebsmitteln benötigt man verschiedene Zusatzgeräte, um die Prüfung entsprechend den internationalen Normen durchführen zu können. Für den Aufbau einer Stossspannungsprüfeinrichtung ist neben dem Spannungserzeuger u.a. eine Messeinrichtung, eine Abschneidevorrichtung und meist ein Belastungskondensator für die Erzielung einer gewünschten Prüfspannungsform notwendig.
Für jeden der drei genannten Einrichtungsteile sind Geräte entwickelt worden, die bestimmten Anforderungen genügen müssen. Da bei hohen Spannungen von einigen Millionen Volt jedes dieser Geräte einen bestimmten minimalen Platzbedarf hat, wäre es für die Aufbauten in Prüffeldlaboratorien besonders wichtig, wenn man ein universelles Gerät zur Verfügung hätte, das deren Aufgaben mit der gleichen Genauigkeit wie die Einzelgeräte erfüllen könnte.
Für die gesteuerte Abschneidung von Hochspannungsimpulsen ist durch unsere Schweiz. Patentschrift Nr. 526 212 eine Mehrfachabschneidefunkenstrecke bekannt geworden, bei der für die Potentialsteuerung der einzelnen Teilfunkenstrecken ein kapazitiver Spannungsteiler vorgesehen ist. In der praktischen Ausführung sind die Einzelfunkenstrecken am Spannungsteiler übèr Querimpedanzen, ohmsche Widerstände oder Induktivitäten angeschlossen. Für die Messung von Hochspannungen werden Spannungsteiler benötigt, die je nach der Art der auszuführenden Messung als ohmsche, kapazitive oder gedämpft kapazitive Spannungsteiler ausgeführt sind.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Messeinrichtung und die Abschneidevorrichtung in einer nach dem genannten Patent aufgebauten Mehrfachabschneidefunkenstrecke in einem einzigen Gerät zu kombinieren.
Die erfindungsgemässe Mehrfachabschneidefunkenstrecke mit Potentialsteuerung, bestehend aus einer Kette von hintereinander geschalteten Teilfunkenstrecken und zu diesen prallel und untereinander in Serie geschalteten Elementen einer Potentialsteuereinrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Potentialsteuereinrichtung den Hochspannungsteil eines Spannungsteilers bilden, wobei zum untersten Element der Potentialsteuereinrichtung ein Element in Serie geschaltet ist, das den Niederspannungsteil des Spannungsteilers bildet für die Speisung einer Einrichtung zum Messen von Hochspannungen.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Die in Fig. 1 des genannten Patentes gezeigten Widerstände .... . zur Triggerung der Teilfunkenstrecken Fs . ....mg sind im vorliegen- den Beispiel durch Impedanzen Zq,...Zq, ersetzt, die zwischen die Elemente Zahl... Zh6 eines Hochspannungsteilers und die Verbindungen zwischen Teilfunkenstrecken .... . F6 geschaltet sind. Die genannten Impedanzen können sowohl ohmsche Widerstände, als auch Kondensatoren sein oder auch aus einer Serieschaltung von Widerständen und Kondensatoren bestehen.
Mit TG ist ein Triggergenerator bezeichnet, mittels welchem in bekannter Weise an der Triggerelektrode TE der untersten Funkenstrecke F1 ein Hilfsfunken erzeugt wird, um die Durchzündung der Mehrfachabschneidefunkenstrecke einzuleiten.
Die Potentialsteuereinrichtung der erfindungsgemässen Mehrfachabschneidefunkenstrecke ist im vorliegenden Fall der Hochspannungsteiler Zn+Zh1... Zh6, wobei die unter sich gleichen Elemente Zhz . . . Zh6 den Hochspannungsteil, und Zn den das Messgerät M speisenden Niederspannungsteil bilden.
Die charakteristischen Daten dieses Spannungsteilers, der als Steuersäule aufgebaut ist, ermöglichen etwa die gleichen Übertragungseigenschaften wie ein Spannungsteiler ohne zusätzliche Abschneideeinrichtung.
Mit einer solchen als Spannungsteiler benützten Steuersäule einer Mehrfachabschneidefunkenstrecke können auch Spannungszusammenbrüche an der Mehrfachabschneidefunkenstrecke gemessen werden, da infolge der hohen Dämpfung durch die Querimpedanzen ..... . Zq ein nachteiliger Einfluss der Abschneideeinrichtung nicht auftritt.
Zufolge der Möglichkeit, den Spannungsverlauf an der Mehrfachabschneidefunkenstrecke direkt zu erfassen, kann die Spannung am Niederspannungselement Zn auch als Triggerimpuls verwendet werden, indem z.B. bei Überschreiten eines bestimmten Spannungswertes ein Auslösesignal an den Triggergenerator TG gelegt wird.
Die Kombination der Spannungsmessung mit dem Abschneiden der Spannung mit dem gleichen Gerät hat erhebliche praktische Bedeutung, da der Platzbedarf der Stossspannungsprüfeinrichtung wesentlich verkleinert werden kann.
Ausserdem ist die Abschneidefunkenstrecke im Falle einer kapazitiven Steuerung als Belastungskondensator einsetzbar.
PATENTANSPRUCH
Mehrfachabschneidefunkenstrecke mit Potentialsteuerung, bestehend aus einer Kette von in Serie geschalteten Teilfunkenstrecken ..... . F6) und zu diesen parallel und untereinander in Serie geschalteten Elementen (zahl ....... Zh6)einer Potential- steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Potentialsteuereinrichtung ....... Zh6) den Hochspannungsteil eines Spannungsteilers bilden, wobei zum untersten Element der Potentialsteuereinrichtung ein Element (Zn) in Serie geschaltet ist, das den Niederspannungsteil des Spannungsteilers bildet für die Speisung einer Einrichtung (M) zum Messen von Hochspannungen.
UNTERANSPRÜCHE
1. Mehrfachabschneidefunkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Potentialsteuereinrichtung Widerstände sind.
2. Mehrfachabschneidefunkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Potentialsteuereinrichtung Kondensatoren sind.
3. Mehrfachabschneidefunkenstrecke nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente der Potentialsteuereinrichtung aus einer Serieschaltung von Kondensatoren und Widerständen bestehen.
4. Mehrfachabschneidefunkenstrecke nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersäule der Mehrfachabschneidefunkenstrecke auch als Belastungskondensator vorgesehen ist.
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The voltage test on electrical equipment requires various additional devices in order to be able to carry out the test in accordance with international standards. In addition to the voltage generator, among other things, the construction of a surge voltage test device a measuring device, a cutting device and usually a load capacitor are necessary to achieve a desired test voltage shape.
For each of the three parts of the facility mentioned, devices have been developed which must meet certain requirements. Since each of these devices has a certain minimum space requirement at high voltages of a few million volts, it would be particularly important for the structures in test field laboratories if one had a universal device available that could perform their tasks with the same accuracy as the individual devices.
Our Switzerland is responsible for the controlled cutting of high-voltage pulses. Patent specification No. 526 212 discloses a multiple cut-off spark gap in which a capacitive voltage divider is provided for the potential control of the individual partial spark gaps. In the practical version, the individual spark gaps are connected to the voltage divider via shunt impedances, ohmic resistances or inductances. For the measurement of high voltages, voltage dividers are required which, depending on the type of measurement to be carried out, are designed as ohmic, capacitive or damped capacitive voltage dividers.
The aim of the present invention is to combine the measuring device and the cutting device in a single device in a multiple cutting spark gap constructed according to the patent mentioned.
The multiple cut-off spark gap according to the invention with potential control, consisting of a chain of series-connected partial spark gaps and elements of a potential control device connected in parallel and in series with one another, is characterized in that the elements of the potential control device form the high-voltage part of a voltage divider, with one element for the lowest element of the potential control device is connected in series, which forms the low-voltage part of the voltage divider for feeding a device for measuring high voltages.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing. The resistors shown in Fig. 1 of said patent ..... to trigger the partial spark gaps Fs. .... mg are replaced in the present example by impedances Zq, ... Zq, between the elements number ... Zh6 of a high voltage divider and the connections between partial spark gaps ..... F6 are switched. The impedances mentioned can be both ohmic resistances and capacitors or consist of a series circuit of resistors and capacitors.
TG denotes a trigger generator by means of which an auxiliary spark is generated in a known manner on the trigger electrode TE of the lowest spark gap F1 in order to initiate the ignition of the multiple cut-off spark gap.
The potential control device of the multiple cut-off spark gap according to the invention is, in the present case, the high-voltage divider Zn + Zh1... Zh6, the elements Zhz. . . Zh6 form the high-voltage part, and Zn form the low-voltage part that feeds the measuring device M.
The characteristic data of this voltage divider, which is designed as a control column, enables approximately the same transmission properties as a voltage divider without an additional cutting device.
With such a control column of a multiple cut-off spark gap used as a voltage divider, voltage collapses at the multiple cut-off spark gap can also be measured, because the high damping caused by the transverse impedances ...... Zq a negative influence of the cutting device does not occur.
As a result of the possibility of directly detecting the voltage profile at the multiple cut-off spark gap, the voltage at the low-voltage element Zn can also be used as a trigger pulse, e.g. when a certain voltage value is exceeded, a trigger signal is applied to the trigger generator TG.
The combination of voltage measurement with cutting off the voltage with the same device is of considerable practical importance, since the space requirement of the surge voltage testing device can be significantly reduced.
In addition, the cut-off spark gap can be used as a load capacitor in the case of capacitive control.
PATENT CLAIM
Multiple cut-off spark gap with potential control, consisting of a chain of series-connected partial spark gaps ...... F6) and elements connected in parallel and in series with each other (number ....... Zh6) of a potential control device, characterized in that the elements of the potential control device ....... Zh6) form the high-voltage part of a voltage divider wherein an element (Zn) is connected in series with the lowest element of the potential control device and forms the low-voltage part of the voltage divider for supplying a device (M) for measuring high voltages.
SUBCLAIMS
1. Multiple cut-off spark gap according to claim, characterized in that the elements of the potential control device are resistors.
2. Multiple cut-off spark gap according to claim, characterized in that the elements of the potential control device are capacitors.
3. Multiple cut-off spark gap according to claim, characterized in that the elements of the potential control device consist of a series connection of capacitors and resistors.
4. Multiple cut-off spark gap according to claim and the dependent claims 2 and 3, characterized in that the control column of the multiple cut-off spark gap is also provided as a loading capacitor.
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