Claims (1)
Schaltungsanordnung zur Verringerung der Beanspruchung durch schnelle transiente Spannungen beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsbereich unter Verwendung von Überspannungsableitern, gekennzeichnet dadurch, daß in unmittelbarer Nähe des Schaltgerätes ein ohmscher Längswiderstand zwischen Schaltgerät und Wicklungszuleitung geschaltet ist, parallel zum Längswiderstand ein Schalter angeordnet ist, der von dem Schaltgerät gesteuert wird und am Knotenpunkt zwischen dem ohmschen Längswidersiand und der Wicklungszuleitung der Überspannungsableiter gegen Erde geschaltet ist.Circuit arrangement for reducing the stress caused by rapid transient voltages when switching windings in the medium voltage range using surge arresters, characterized in that in the immediate vicinity of the switching device, a resistive series resistance between switching device and winding supply line is connected, parallel to the series resistor, a switch is arranged, of the Switching device is controlled and is connected to ground at the junction between the resistive Längswidersiand and the winding lead of the surge arrester.
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verringerung der Belastung durch schnelle transiente Spannungen beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsbereich unter Verwendung von Überspannungsableitern.The invention relates to a circuit arrangement for reducing the load by fast transient voltages when switching windings in the medium-voltage range using surge arresters.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bei einer sehr starken Beanspruchung von Wicklungen durch schnelle transiente Spannungen kann eine Zerstörung der Isolierung, insbesondere der der Eingangswindungen, die Folge sein.At a very high stress of windings by fast transient voltages destruction of the insulation, in particular of the input turns, the result.
Eine Reihe von technischen Lösungen geht davon aus, daß ein wirksamer Schutz der Motorwicklungen vor schnellen transienten Spannungswellen nur in unmittelbarer Nähe der Eingangsklemmen des Motors möglich Ist. So werden Ableiterschaltungen zur Begrenzung der Amplitude der Spannungswellen in unmittelbarer Motornähe angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß die Restspannung dieser Ableiter, welche aus einer Reihenschaltung von Löschfunkenstrecke und Zinkoxidvaristoren bestehen, wegen der Trägheit des Stromflusses durch die Varistoren insbesondere bei Beanspruchungen mit schnellen schnelle transienten Spannungswellen mehr als das 1,5fache ihrer Ansprechspannung betragen kann. Damit erhöht sich die Spannungsbeanspruchung in der Regel bezüglich des Isoliervermögens unzulässig um mindestens 50%. Außerdem wird die Isolierung infolge des hochfrequenten Ausgleichsvorganßes während des Ansprechens der Löschfunkenstrecke zusätzlich hoch belastet.A number of technical solutions assume that effective protection of the motor windings from fast transient voltage waves is possible only in the immediate vicinity of the motor input terminals. Thus, arrester circuits are arranged to limit the amplitude of the voltage waves in the immediate vicinity of the motor. It has been found that the residual voltage of these arresters, which consist of a series circuit of quench spark gap and Zinkoxidvaristoren, because of the inertia of the current flow through the varistors, especially in strains with fast fast transient voltage waves can be more than 1.5 times their Ansprechspannung. As a result, the voltage load, as a rule, increases inadmissibly by at least 50% with respect to the insulating capacity. In addition, the insulation is additionally charged high due to the high-frequency Ausgleichsvorganßes during the response of the spark gap.
Eine Unterbringung der Überspannungsableiter im Klemmenkasten ist aus thermischen Gründen unzweckmäßig. Sie werden deshalb über ein zusätzliches Kabel von wenigen Metern Länge an dor Wicklung angeschlossen. Dadurch erhöht sich bei schnellen transienten Spannungswellen jedoch die Spannungsbeanspruchung der Wicklung um etwa 1 kV jo Meter Kabel. Des weiteren ist bekannt, Kondensatoren mit kleinen Kapazitäten zur Vergrößerung der Anstiegszeit der Spannung&wello in unmittelbarer Motornähe zu installieren. Das erfordert jedoch zusatzliche Aufstellungsfläche und einen elektrischen Betriebsraum, der zusätzliche Aufwendungen darstellt bzw. für die Nachröstung nicht vorhanden ist. Unmittelbar vor den Eingangsklemmen installierte R-C-Schutzbeschaltungen, die aus einem an den Wellenwiderstand der Zuleitung angepaßtem Widerstand R und aus einer den hochfrequenten Wechselstrom sperrenden Kapazität bestehen, setzen die Amplitude der Spannungsbeanspruchung bis auf 50% herab, verhindern jodoch nicht generell schnelle transiente Spannungsbeanspruchungen. Außerdem besteht wiederum das Problem der Installation in Wicklungsnähe. WP 238488 sieht vor, einen speziell ausgebildeten induktivitätsarmen Kondensator, dessen Kondensatorbeläge direkt in den Strompfad geschaltet sind. Dieser im Klemmenkasten untergebrachte Kondensator verschleift allein die Wellenstirn und führt nicht zu einer Verminderung der Leiter-Erde-Überspannung.An accommodation of the surge arrester in the terminal box is impractical for thermal reasons. They are therefore connected to dor winding via an additional cable a few meters long. However, this increases the voltage stress of the winding by about 1 kV jo meter cable with fast transient voltage waves. Furthermore, it is known to install capacitors with small capacitances to increase the rise time of the voltage & wello in the immediate vicinity of the motor. However, this requires additional installation area and an electrical operating room, which represents additional expenses or is not present for the Nachröstung. RC protection circuits installed directly in front of the input terminals and consisting of a resistance R adapted to the characteristic impedance of the supply line and a capacity blocking the high frequency alternating current reduce the amplitude of the voltage stress to 50%, but do not generally prevent rapid transient voltage stresses. In addition, there is again the problem of installation near the winding. WP 238488 provides a specially designed low-inductance capacitor whose capacitor pads are connected directly into the current path. This capacitor housed in the terminal box alone wears the shaft end and does not lead to a reduction in the phase-to-earth overvoltage.
Zur Vermeidung von multiplen Wiederzündungen bei Ausschaltungen mit Vakuumschaltgeräten werden nach WP158450 große Kapazitäten über separate Kabel ir. das lastseitige Neu in größerer Entfernung vom Motor installiert. Diese Kapazitäten verändern den Verlauf der lastseitigen Einschwingspannung so, daß Schnittpunkte der Einschwingspannung mit der Wiederverfestigungskennlinie der Schaltstrecke ausgeschlossen sind und damit Wiederzündungen vermieden werden. Diese Lösung bietet keinen Schutt gegenüber schnellen transienten Spannungswellon, die bei Einschaltvorgängen infolge Vorzündungen entstehen. Außerdem ist diese Lösung nicht generell anwendbar, da infolge der über separate Kabel angeschlossenen großen Kapazitäten Lichtbogeninstabilitäten zur Entstehung zusätzlicher schneller transienier Spannungswellen führen können. Damit würden zusätzliche Beanspruchungen für die Wicklung entstehen. Das Ansprach- und Restspannungsverhalten der Überspannungsableiter bei Einschaltvorgängen wird nicht beeinflußt.In order to avoid multiple reignifications when switching off with vacuum switching devices, according to WP158450 large capacities are installed via separate cables ir. The load side New at a greater distance from the motor. These capacities change the course of the load-side transient voltage so that intersections of the transient voltage are excluded with the reconsolidation characteristic of the switching path and thus re-ignitions are avoided. This solution does not provide debris against fast transient voltage ripple that occurs during pre-ignition power-on. In addition, this solution is not generally applicable, since due to the connected via separate cables large capacity arc instabilities can lead to the emergence of additional faster transient voltage waves. This would create additional stresses on the winding. The response and residual voltage behavior of the surge arresters during switch-on is not affected.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist eine kostengünstige Verringerung der Spannungsbelastung beim Schalten von Wicklungen im Mittelspannungsberelch, um die Lebensdauer der Isolierung zu erhöhen und Schäden infolge schneller transienter Überspannungen zu vermeiden.The aim of the invention is a cost-effective reduction of the voltage load when switching windings in the medium voltage bark, to increase the life of the insulation and to avoid damage due to rapid transient overvoltages.
Darlegung dos Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Aufgabe der Erfindung besteht in der Anpassung der infolge von Vor- oder VViderzündungen der Schaltstrecke ausgelösten Lade- bzw. Entladevorgänge an die nicht trägheitslos erfolgende Stromleitung des Überspannungsableiter. Die Anpassung soll derart erfolgen, daß die Restspannung bei von Schaltgeräten ausgehenden schnellen transienten Spannungswellen auf den Wert der Ansprechspannung des Überspannungsabieiters bzw. der Restspannung bei Stirnzeiten über 1 [is abgesenkt wird.The object of the invention is to adapt the triggered as a result of pre or VViderzündungen the switching path charging or discharging to the non-inertial taking place power line of the surge arrester. The adjustment should be made in such a way that the residual voltage is lowered in the case of fast transient voltage waves emanating from switching devices to the value of the response voltage of the surge arrester or of the residual voltage at forehead times above 1 [is .