DE1009710B

DE1009710B - Anordnung zum Loeschen einer Schutzfunkenstrecke, insbesondere fuer Reihenkondensatoren

Info

Publication number: DE1009710B
Application number: DEL15587A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans Zimmermann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-05-21
Filing date: 1953-05-21
Publication date: 1957-06-06

Description

DEUTSCHES

In Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsanlagen werden in zunehmendem Maße Reihenkondensatoren angewandt, die verschiedene Aufgaben zu erfüllen haben. Sie können z. B. in Versorgungsleitungen zur selbsttätigen Spannungsregelung und zum Auffangen von Spannungsschwankungen durch Laststöße dienen. Zum Schutz solcher Reihenkondensataren gegenüber zu hoher Spannungsbeanspruchung· bei Netzkurzschlüssen und zur Begrenzung des Netzkurzschlußstromes, der durch den Einbau des Reihenkondensators vergrößert wird, ist eine unverzögarte Überbrückung erforderlich, die zweckmäßig durch eine Funkenstrecke erfolgt. Die Konstruktion solcher Funkenstrecken wird aber durch die starke thermische Beanspruchung sehr erschwert. Ihre Ansprechgenauigkeit muß zur Vermeidung von Schäden an den Kondensatoren, auch bei wiederholtem Ansprechen gewährleistet sein. Ein Nachteil einer Hochspannungsfünkenstrecke besteht nun darin, daß nach der Zündung die Selbstlöschung erst bei sehr geringem Strom eintritt. Dies ist ein Mangel für die ordnungsgemäße Beitriebsführung, da unmittelbar nach Verschwinden der Störung der Kondensator seine stabilisierende Wirkung im Netz wieder erfüllen soll. Es sind deshalb verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden, um die Funkenstrecke zu löschen.

Für Höchstspannung besteht eine Lösung darin, daß die Funkenstrecke selbst zwar keine Löscheinrichtungen besitzt, daß aber bei ihrer Zündung infolge eines Fehlers auf der kompensierten Leitung die Kurzschlußfortsübalteinriahtung der Leitung angeregt wird. Nach Wiederzuschaltung der Spannung, d. h. nach einer sitromfreien Zeit von etwa 0,25 . .. 0,4 s, ist die Spannungsfestigkeit der Funkenstrecke so weit wiederhergestellt, daß sie einer Klemmenspannung des Kondensators, die dem durchfließenden Nennstrom der Leitung entspricht, standhält. Der Nachteil dieser Anordnung besteht in der Schwierigkeit, Kürzschlußströme zu erfassen, die auf Fehler außerhalb der kompensierten Leitung zurückzuführen sind. Der Reihenkondensator in Höchstspannungsilaitungen soll aber Kurzischlußströme auch solcher Fehler ertragen!. Konstruktiv könnte der Kondensator für den Durchgang· solcher Ströme ausgelegt werden, wird aber dabei sehr teuer. Nun kann man die Funkenstrecke so einstellen, daß sie dem Dauerkurzschlußstrom des Fehlers außerhalb· der Leitung zwar widersteht, dagegen beim Stoßkurzschlußstrom anspricht. Die Kurzschlußfortschaltung des betroffenen Abzweiges würde dann zwar den Fehlerstrom beseitigen. Trotzdem würde die Funkenstrecke infolge¹ des Laststromes der übrigen Abzweige, der in der Größenordnung des Nennstromes Anordnung zum Löschen einer

Schutzfunkenstrecke, insbesondere

für Reihenkondensatoren

Anmelder:

LICENTIA Patent-Verwaltungs-G. m. b. H., Hamburg 36, Hohe Bleichen 22

Dipl.-Ing. Hans Zimmermann, Berlin-Friedenau,
ist als Erfinder genannt worden

liegen kann, nicht erlöschen und damit die Wiederherstellung normaler Betriebsverhältnis'se verzögern.

ao Um auch in dem vorbeschriebenen Fall die Stabilität der kompensierten Leitung unmittelbar nach Klärung des Fehlers wiederherzustellen, wurde eine andere Konstruktion bereits entwickelt, bei der nach Ansprechen der Funkenstrecke eine intensive Druckluftbebksung der Elektroden eingeleitet wird. Da der Strom jedesmal, im Stromnulldurchgang unterbrochen wird und für Entionisation gesorgt ist, wird bei Strömen, die am Kondensator eine Spannung unterhalb der normalen Ansprechspannung der Funkenstrecke erzeugen, keine Neuzündung eintreten. Schlange jedoch der Fehler ansteht und in jeder Halbperiode die Ansp rech spannung überschritten wird, entsteht eine starke thermische und dynamische Beanspruchung der Kondensatoren und der Dämpfungs- und Schutzeinrichtungen.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Löschen einer Funkenistrecke, die als Überspannungsschutz in Mittel-, Hoch- und Höchstspannungsanlagen einem Reihenkondensator parallel geschaltet ist. Dabei wird davon ausgegangen, daß bei einer strommäßigen Entlastung der Funkenstrecke Selbstentionisation eintritt. Im Gegensatz zu den vorbeschriebenen Lösungen wird die dabei benötigte stromfreie Pause nicht durch Abschaltung der Leitung, sondern erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Funkenstrecke ein Überbrückungsschalter parallel geschaltet ist, der bei Auftreten einer Überspannung die ansprechende Funkenstrecke durch kurzzeitige Schließung entlastet, und daß seine Schließungsdauer so bemessen ist, daß sie einerseits ausreicht, um die Spannungsfestigkeit der Funkenstrecke so weit wiederherzustellen., daß bei einer Spannung am Kondensator und Funkenstrecke unterhalb der Höhe der Zündspannung der Funkenstrecke keine Wiederzündung erfolgt,

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andererseits aber kleiner ist als die Zeit, bei der im Verbundbetrieb mit einem Außertrittf allen der an den verbundenen Sammelschienen arbeitenden Kraftwerke zu rechnen ist.

Zwar ist es bei einer Fernmeldeanlage bereits bekannt, einen als Überspannungsschutz dienenden Luftleerspannungsableiter durch einen Relaiskontakt kurzzuschließen. Bei dieser Anordnung liegen aber gänzlich andere Verhältnisse vor, weil nur eine Spannungsquelle vorhanden ist, so daß ein asynchroner Betrieb nicht eintreten kann. Infolgedessen spielt auch 'die Zeit, während welcher der Lufüberspannungsableiter kurzgeschlossen ist, keine Rolle.

In -der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. In eine Leitung 1 ist ein Reihenkondenisator 2 eingebaut. Parallel zu ihm ist eine Schutzfunkerustrecke 3 geschaltet. Um nun diese Funkenstrecke zum Löschen zu bringen, ist parallel zu ihr ein Schalter 4 gelegt, der sie vorübergehend kurzschließt. Die Schließung des Schalters wird zweckmäßig von einem Stromwandler 5 eingeleitet, der den über die Funkenstrecke fließenden Strom mißt und auf ein Einsohaltrelais 6 wirkt. Mit dem Schalter ist ein Hilfskontakt 7 verbunden, der bei der Schließung des Schalters gleichfalls geschlossen wird und dadurch eine Spule 8 an Spannung legt, die die Wiederöffnung des Schalters bewirkt. Die Dauer der Überbrückung der Funkenstrecke ist abhängig' von der Zeit, die zur Entionisation der Funkenstrecke benötigt wird, sowie von der zulässigen Zeitspanne, um die Stabilität der Verbundleitung nicht zu gefährden. Diese Zeit ist durch entsprechende Einsteliking, beispielsweise der Spule 8, zu erreichen. Ein gleichzeitiges Arbeiten der Kurzschilußfortschaltung und der erfindungsgemäßen Lichtbogenfortschaltung ist ohne gegenseitige Beeinflussung möglich.

Als Parallelschalter ist ein Leistungsschalter zu verwenden, der in der Lage ist, dar wiederkehrenden Spannung in der Größenordnung der Ansprechspannung der Funkenstrecke standzuhalten. Die Abschaltung wird durch die parallel liegenden Kondensatoren und die dadurch bedingte niedrige Einschwingfrequenz der wiederkehrenden Spannung stark begünstigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Anordnung zum Löschen einer Funkenstrecke, die als Überspannungsschutz in Mittel-, Hoch- und Hochstspannungsanlagen einem Reihenkondensator parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Funkenstrecke ein Überbrückungsschalter parallel geschaltet ist, der bei Auftreten einer¹ Überspannung die ansprechende Funkenstrecke durch kurzzeitige Schließung entlastet, und daß seine Schließungsdauer so. bemessen ist, daß sie einerseits ausreicht, um die Spannungsfestigkeit der Funkenstrecke so weit wiederherzustellen, so daß bei einer Spannung am Kondensator und Funkenstrecke unterhalb der Höhe der Zündspannung der Funkenstrecke keine Wiederzündung erfolgt, andererseits aber kleiner ist'als. die Zeit, bei dear im Verbundbetrieb mit einem Außertrittfallen der an den verbundenen Sammelschienen arbeitenden Kraftwerke zu rechnen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausscbaltvorgang durch einen Hilf sschalter am Überbrückungsschalter eingeleitet wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Überbrückungsschalter ein Schalter mit einem flüssigen oder gasförmigen Löschmittel verwendet wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsschalter mit einer Schnellem- und -ausschaltvo'rrichtung versehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsschalter einen Motorantrieb besitzt.

6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbrückungsschalter Druckluftantrieb besitzt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 761 595.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen