DD265968A1

DD265968A1 - Verfahren und anordnung zur beurteilung des betriebszustandes, insbesondere des innendruckes von vakuumschaltkammern

Info

Publication number: DD265968A1
Application number: DD30769187A
Authority: DD
Inventors: Harald Fink
Original assignee: Buchwitz Otto Starkstrom
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-03-15

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnung zur Beurteilung des Betriebszustandes, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkammern. Aufgabengemaess sind ein Verfahren und eine Anordnung zur Beurteilung des Betriebszustandes von Vakuumschaltkammern zu schaffen, welche bei minimalem geraete- und prueftechnischen Aufwand eine zuverlaessige, stoerungssichere und prophylaktische Pruefung zur Beurteilung des Betriebszustandes im gesamten interessierenden Druckbereich gewaehrleisten. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe dadurch geloest, dass eine stromproportionale Spannung, hervorgerufen durch den zwischen den geoeffneten Schaltkontakten fliessenden Strom, auf ein elektronisches Messsystem gefuehrt wird, wobei dieser Stromwert mittels eines nachgeschalteten Komparators staendig mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird und im Falle einer Messwertueberschreitung im Komparator ein Signalimpuls entsteht, welcher einen nicht ausreichenden Druckwert signalisiert. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung is* vorteilhaft für eine prophylaktische Prüfung zur Beurteilung dec Betriebs?ustandes, insbosondare des Kammerinnandruckes sowie zur Qualitätskontrolle von Hochspannungs-Vakuumschaltern anwendbar.

Charakteristik des bekannton Standes der Technik

Es ist bekannt, daß Vakuumschaltkammern sehr funktionssicher und zuverlässig sind, da während ihrer Betriebszeit ein ausreichend kleiner Kammerinnendruck gewährleistet ist.

Zur prophylaktischen Überprüfung des Betriebszustandes, insbesondere des Kammerinnendruckes, sind Verfahren bekannt, die den Innendruck beurteilen mittels mechanischer Bewegungsabläufe am Schaltgerät unter Nutzung des physikalischen Zusammenhangs zwischen Druck und Kraft, Änderungen elektrischer Eigenschaften wie Widerstand, Leitfähigkeit von dünnen Barium-, Lithium- oder Salzschichten, Potentialdifferenzen bei Hilfselektroden mit unterschiedlicher Austrittsarbeit, Kontaktwiderstandsänderungen sowie Wärmestrahlung, Plasmazeitkonstanten oder Leuchterscheinungen von Entladungen, sich zeltlich und wertemäßig ändernder elektrischer und/oder elektromagnetischer Feldstärken und mittels von Strömen, die über innerhalb oder außerhalb oder außerhalb angeordnete Gasentladungsatrecken fließen, mit oder ohne zusätzlich wirkendem äußeren Magnetfeld.

Der Nachteil dieser bekannten Verfahren besteht in dem hohen geräte- und prüftechnischen Aufwand und/oder in den komplizierten Meßsystemen, verbunden mit einer zeitlich aufwendigen Handhabung du* Verfahren und/oder in der Verwendung zusätzlicher Hilfsvorrichtungen, beispielsweise Gasentladungsstrecken, verbunden mit baulichen Eingriffen in oder an der Vakuumschaltkammer und/oder in der Forderung nach transparenten bzw. durchscheinenden Schaltkamrnergehäusen und/ oder in der nur auf beschränkte Druckberoiche garantierten zuverlässigen Arbeitsweise und/oder in der nicht ausreichenden Störsicherheit bei Überlastungen, z. B. kurzzeitigen Überspannungen, so daß diese Verfahren den Anforderungen an eine mit einfachen prüf- und meßtechnischen Mitteln sowie geringem Zeitaufwand durchführbaie Überprüfung bzw. Kontrolle des Kammerinnendruckes nicht gerecht werden.

Bekannt sind des weiteren Verfahren zur Einschätzung des Druckes, bei denen das Nichtlöschen des Durchschlag- oder Schaltlichtbogens einen nicht ausreichend kleinen Druckwert anzeigt und Voraussetzung für die Wirksamkeit der Verfahren hinsichtlich der Eingrenzung der Lichtbogenwirkung ist. Dabei ist nachteilig, daß das Schadensereignis, der Störlichtbogen, bereits eingetreten ist, die Schadensauswirkungen nicht immer sicher begrenzt werden können und eine prophylaktische Prüfung der Vakuumschaltkammern zur Beurteilung des Betriebszustandes nicht möglich ist.

Es ist weiterhin eine Drucküberwachungseinrichtung für einen Vakuumschalter gemäß DE-AS 1640209 bekannt, wobei zwischen Abschirmung und Strombahn der Vakuumschaltkammer eine Hilfsspannungsquelle und eine stromempfindliche Vorrichtung geschalten sind, welche beim Fließen eines bestimmten Stromes /wischen der Strombahn und der Abschirmung die Hilfsspannungsquelle abschaltet und einen zur Öffnung des Vakuumschalters dienenden Betätigungskreis unterbricht. Dio Strommessung erfolgt dabei mittels eines Detektors, der die Forrfi eines Elektromagneten besitzt, deesen Wicklung im Leitungskreis der Hilfsspannungsquelle liegt. Wenn die Wicklung durch einen — den vorgegebenen Wert — überschreitenden Strom erregt wird, wird ein Anker gegen die Kraft einer Feder bewegt und eine Verriegelung geörrnet. Damit wire ein Hilfsschalter betätigt und eine Kontaktöffnung des Vakuumschalters verhindert.

Nachteil dieses Verfahrens ist, daß mit dem Meßsystem nur sehr htohe, beispielsweise beim Übergang zu einer anderen Entladungsart auftretende Stromwertänderungen erfaßt werden können und eine kontinuierliche Stromwerterfassung und -Verarbeitung sowie eine zuverlässige Arbeitsweise im gesamten Interessierenden Druckbereich nicht gewährleistet sind.

Ziel der Erfindung

Ziel de' Erfindung ist ei ie Bereitstellung einer wirtschaftlicher einsetzbaren Anordnung mit geringem, geräte- und prüftechnischem Aufwand für eine prophylaktische Prüfung zur Beurteilung des Betriebszustandes, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkammern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zug, jr.de, ein Verfahren und eine Anordnung zur Beurteilung des Betriebszustandes, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkammern zu schaffen, welche bei minimalem, gor.itdtechnischem und prüftechnischem Aufwand eine schnell durchführbare, zuverlässige, störungssichere und prophylaktische Prüfung zur fteurtoilung des Betriebszustnndes im gesamten interessierenden Druckbereich gewährleisten.

Erfindungsgemöß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine stromproportionale Spannung, hervorgerufen durch den zwischen dun geöffneten Schaltkontakten fließenden Strom, auf ein elektronisches Meßsystem geführt wird, welches eint kontinuierliche Stromwerterfassung ermöglicht, wobei dieser Stromwert mittels eines nachgeschalteten Komparators ständig mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird und im Falle einer Meßwertüberschreitung im Komparator ein Signalimpuls entsteht, welcher einen nicht ausreichenden Druckwert signalisiert und entsprechend registriert und weiterverarbeitet wird.

Der vorgegebene Stromwert ist in einem weiten Bereich wählbar abhängig von den technischen Erfordernissen sowie den von außen einstellbaren Versuchsparemetern und ermöglicht damit eine Beurteilung dos Betriebszustandes im gesamten interessierenden Druckbereich.

Durch einen geeigneten elektronischen Schutz sind Meß- und Verarbeitungstechnik vor Überlastungen und Störeinflüssen geschützt, wobei gesichert it:, daß mit der Schutzwirkung die Meßwerte nicht beeinflußt werden.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungebeispiel näher erläutert. Die dazugehörte Zeichnung zeigt:

Fig. 1: die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Beurteilung des Betriebszustandos, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkarnmern.

Gemäß Fig. 1 liegt an einer Vakuumschaltkammer 1, deren Kondensationsschirm 2 wie im Netzbetrieb freies Potential besitzt und deren beweglicher und feststehender Kontakt 3,4 sich im geöffenten Zustand befinden, eine Hochspannung U, welche die Nutz- oder eine Hilfsspannung sein kann, an. Der dabei zwischen den geöffneten Schaltkontakten fließende Strom wird in einer Verarbeitungseinheit 5, die im wesentlichen aus einem oder mehreren in Reihe geschalteten chemischen Widerständen besteht, in eine stromproportionale Spannung umgewandelt. Diese Spannung wird auf ein elektronisches Meßsystem 7, dessen Grundbau^.ein ein Operationsverstärker ist, geführt. Dieses Meßsystem 7 ermöglicht eino kontinuierliche Stromwerterfassung, wobei dieser Stromwert mittels eines nachgeschalteten Komparators 8 ständig mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird. Der vorgegebene Stromwert ist in einem weiten Bereich wählbar abhängig von den technischen Erfordernissen sowie den von außen einstellbaren Versuchsparametern. Damit ist eine Beurteilung des Betriebszustandes im gesar. ten interessierenden Druckbereich möglich.

Überschreitet der tatsächliche Stromwert den vorgegebenen Wert, entsteht im Komparator 8 ein Signalimpuls I. Dieser Impuls signalisiert einen nicht ausreichenden Druckwert. Über die Impulsverarbeitungseinheit 9, der eine Triggerschaltung zugrunde liegt, wird dieser kritische Betriebszustand mittels einer entsprechenden Anzeige 10 dargestellt.

Durch einen rasch und zuverlässig arbeitenden elektronischen Schutz 6, der aus antiparallel angeordneten Basis-Emitter-Streckun von Transistoren besteht, sind Meß- und Verarbeitungstechnik vor Überlastungen und Störeinflüssen geschützt. Dabei ist gesichert, daß mit der Schutzwirkung die Meßwerte nicht beeinflußt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung zur Bewertung des Betriebszustandes kann auch bei anderen Elektrodenkonfigurationen innerhalb der Vakuumschaltkammer, zum Beispiel bei Stromfluß zwischen einem oder beiden, geöffneten oder geschlossenen Schaltkontakton und Kondensationsschirm, zur Anwendung gelangen.

Claims

1. Verfahren zur Beurteilung des Betriebszustandes, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkammern mit Signalgabe bei Überschreiten eines bestimmten, sich bei anliegender Hochspannung einstellenden Stromwertes, gekennzeichnet dadurch, daß eine stromproportionale Spannung, hervorgerufen durch den zwischen den geöffneten Schaltkontakten fließenden Strom, ständig mit einem vergegebenen Wert verglichen wird und im Falle einer Meßwertüberschreitung ein Signalimpuls entsteht, welcher einen nicht ausreichenden Druckwert signalisiert und entsprechend registriert und weiterverarbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß der vorgegebene Wert in einem weiten Bereich wählbar ist, abhängig von den technischen Erfordernissen sowie den von außen

»einstellbaren Versuchsparametern und damit eine Beurteilung des Bet; iebszustandes im gesamten interessierenden Druckbereich ermöglicht.

3. Anordnung zur Beurteilung des Betriebszustandes, insbesondere des Innendruckes von Vakuumschaltkammern mit Signalgabe bei Überschreiten eines bestimmten, sich bei anliegender Hochspannung einstellenden Stromwertes, gekennzeichnet dadurch, daß nacheinander mindestens eine Verarbeitungseinheit (5), ein elektronisches Meßsystem (7), ein Komparator (8), eine Impuisverarbeitungseinheit (0) und eine Anzeige (10) angeordnet sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, gekennzeichnet dadurch, daß zwischen der Verarbeitungseinheit (5) und dem elektronischen Meßsystem (7) ein elektronischer Schutz (6) angeordnet ist.