DD106901B1 - Schaltungsanordnung zur synthetischen Prüfimg von Schaltgeräten - Google Patents

Description

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Біе Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur synthetischen Prüfung von Schaltgeräten mittels LC-Hochstrom- und LC-Hochspannungskreises.

Es ist bei ITS-Schaltgeräten die direkte Prüfung bekannt, bei der das Schaltvermögen bei voller Betriebsspannung, 3polig, am Netz geprüft wird»

Nachteil dieser Schaltungsanordnung ist die komplizierte Einstellung der Parameter der Wiederkehrspannung, wenn durch die Konstruktion der Prüfanlage härteste Prüfbedin— gungen erreicht werden sollen.

Nachteilig ist weiterhin die schwierige Synchronisation des Prüfschalters mit der Netzfrequenz,

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Eine weitere bekannte Methode zur Prüfung von Schaltgeräten ist die synthetische !prüfung, die bei Hochspannungs-Leistungsschaltern benutzt wird_e Sie gestattet zwar nur eine einpolige Prüfung des Schalters oder Teilschalters, ermöglicht jedoch eine einfache Variation der interessierenden Prüfparameter«

Hierzu werden als Hocbstromquellen im Hochstromkreis Kurzschlußgeneratoren bzw. Hochstromtransformatoren oder auch Kondensatorenbatterieu verwendet«,

Der bekannte Gorew-Kreis sieht als Hochstromquelle eine Kondensatorenbatterie ^v°r_o Sie ^is^ ^{von de}n Anlagenkosten her gesehen günstiger als ein Kurzschlußgenerator· Bei beiden Arten wird in der Regel ein sinusförmiger Prüfstrom mit Netzfrequenz erzeugt.

Allerdings gestattet die Verwendung von Kurzschlußgeneratoren auch die Erzeugung del* halben Netzfrequenz bzw. gleichgerichteter Sinushalbweilen«

Zur Formierung der Spa-nnung des Hochstromkreises ist es bei Verwendung einer zweiparametrischen Binschwingspannung erforderlich, dem Kurzsohlußgenerator ein НС-Teil parallel zu schalten. Dieses RÖ-Teil ist Jedoch nur hinsichtlich der wiederkehrenden Spannung des Generators in bezug auf die Steilheit und Frequent der Einschwingspannung der Prüfschaltung von Bedeutung·

Die synthetische Prüfschaltung besteht in beiden Beispielen aus einem Hochspannung^ und einem Hochstromkreis; die einzelnen. Schaltkreise weichen in ihrem Aufbau voneinander ab» Nach Gorew besteht der" Hochstromkreis aus einem LC-Kreis, während der Hochspannungskreis, der parallel zum Prüfschalter liegt, aus C- bzw«, RC-^lementen zur Variation der Viiederkehrspannung aufgebaut ist·

Die Nachteile des Gore^-Kreises bestehen einmal darin, daß im Drehstromsystem der erstlöschende Schalterpol nur mit maximal 3,33 ms Lichtbogendauer beansprucht wird.

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Die 3Orm des Lichtbogenstromes ist dabei Teil der Sinushalbwelle, nämlich zwischen 120° und 180°. Die volle 50-Hz-Prüfstromhalbwelle ist daher nicht erforderlich«

Um den Prüfling nicht zu überfordern., müßten die Schalterkontakte frühestens erst bei sin 120° der Prüfstromhalbwelle Öffnen« Dadurch wird der Aufwand an L- und C-Schaltelementen unnötig hoch bzw« diese werden unökonomisch ausgenutzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein synthetisches Prüfverfahren zu finden, das eine Anwendung des G-orew-Kreises auch für die ШЗ-Schaltvermögensprüfung unter Reduzierung des Aufwandes an Bauteilen gestattet und das weiterhin eine sehr gute Nachbildung der Verhältnisse des Stromnulldurchganges im Prüfschalter ermöglicht·

Erfiridungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Hochstromkreis aus zwei parallelen Stromquellen gebildet ist, die - зе in einem parallelen LC- und RC-Stromzweig angeordnet - gegeneinander durch die Dioden entkoppelt und auf unterschiedliche Spannungen aufgeladen sind, wobei die Verhältnisgleichungen

1« für den erstlöschenden Pol

U₁ c_{2 β} 1

RC,

2 ** ₃

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2. für den zuletztlöschenden Pol

. ^₂ C₁

gelten©

Der Torteil einer derartigen Schaltung besteht darin, daß die Prüfung des SchaltVermögens von HS- und NS-Schaltgeraten möglich ist, der Aufwand an Bauelementen reduziert und eine sehr gute Nachbildung der Verhältnisse des Stromnulldurch— ganges im Prüfschalter zu realisieren ist« Vorteilhaft ist weiterhin die einfache Dimensionierung des Prüfkreises*

Eine v/eitere -Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der RC-Teil. aus zwei oder mehreren parallelen RC-Teilen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten besteht«

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden» In der dazugehörigen Zeichnung zeigen

Pig. 1 die synthetische Prüfschaltung, Pig. 2 den Stromverlauf im Hochstromkreis.

Der Hochstromkreis besteht nach Pig. 1 aus dem LC- und RC-Teil mit den beiden Stromquellen C und С„. Der LC-Teil wird aus den Bauelementen C„, L und D₁, der RC-Teil aus C_?, R und Dg gebildete Dieser Hochstromkreis ist über den als Triggerfunkenstrecke ausgebildeten Draufschalter S^ mit dem Prüfschalter Sp verbunden.

- S-

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Die Kondensatoren C₁, Cp besitzen unterschiedliche Lade— spannungen. Weiterhin zeigt Fig# 1 den bei einer synthetischen Prüfschaltung bekannten Hochspannungskreis, der der Vollständigkeit halber dargestellt wurde und der aus den Elementen R-,, C., C , Lp, FS und St besteht«

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäß ausgebildeten Hochstromkreises wird am Stromoszi.llogramm nach Fig· 2 erläutert. Pur den erstlöschenden Schalterpol im Drehstromsystem, zeigt Kurve 1 den erforderlichen, maximalen Prüf stronu Der für die Länge dieses Stroinimpulses dimensionierte Gorew—Kreis L , C₁ benötigt wegen der etwa dreifachen Metzfrequenz kleinere Bauelemente L₁, C-· Die erste Halbperiode der von diesem Gorew-Kreis gelieferten Stromschwingung bildet die Grundlage für die Synthese des erforderlichen Prüfstromes (Kurve 2 in Figo 2). Die Differenz zwischen dem erforderlichen Prüfstrom 1 und dem Gorew-Strom 2 zeigt Kurve 3· Sie entspricht etwa einem exponent ioneilen Stromimpuls, γ/ie er durch den erfindungsgemäß eingefügten RC-Teil des Hochstromkreises aus der zweiten Stromquelle Cp und dem zugeordneten Dämpfungswiderstand R geliefert wird. Die Bauelemente R, Cp des Hochstromkreises unterscheiden sich grundsätzlich von R., C, des Hochspannungskreises und den sich durch den bekannten Explosionsschutz für die Kondensatoren des Gorew-Kreises ergebenden RC-Gruppierungen_e Zur Realisierung des erforderlichen PrüfStromverlaufes müssen die Bauelemente C, Cp, L₁ und R sowie die Lade spannungen U₁, XL· in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen« Zur Schaffung der Bedingungen des erstlöschenden Poles im Drehstrcmsystem muß. erfüllt sein

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Für die Bedingungen des letztl'ösehenden Poles gilt

Ji * (2...2,7) . Jl.

^U2 · ^C1

JCt · Oa '/&

^ά (3..o4J

Zur Entkopplung beider Teile R, C₂ und L , C₁ ist jeweils eine Diode erforderlich, die im L., C₁ - Teil vorgesehen wird, wenn die Bedingungen des erstlöschenden Schalterpoles au schaffen sind(Up>Uj|, und die im R, Cp-Teil liegt, wenn die Prüfbedingungen des zuletztlöschenden Poles realisiert werden sollenftL <( Up). Die Diode D₁ hat weiterhin den Vorteil, Vom Prüfschalter Sp nach dem Stromnulldurchgang den Prüfstrom fernzuhalten und dadurch den Löschvorgang des Draufschalters S zu unterstützen«

Claims (2)

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Patentansprüche:

1· Schaltungsanordnung zur synthetischen Prüfung von Schaltgeräten mittels LC-Hochstrom- und Hochspannungskreises, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochstromkreis aus zwei parallelen Stromquellen (Cl, C2) gebildet ist, die je in einem parallelen LC-Stromzweig (Cl, Ll, Dl mit Ladespannung Ul) und RC-Stromzweig (C2, R, D2 mit der Ladespannung U2) angeordnet und auf unterschiedliche Spannungen (Ul, U2) aufgeladen sind und die Zeitkonstante des RC-Stromzweiges etwa ein Sechstel der Schwingungsdauer des LC-Stromzweiges beträgt·»

2.·Schaltungsanordnung nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß der RC-Teil aus zwei oder mehreren parallelen RC-Teilen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten besteht.

- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -