DE1044960B

DE1044960B - Verfahren zur Verlaengerung der Lichtbogendauer bei der Pruefung von Schaltern

Info

Publication number: DE1044960B
Application number: DES54756A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dieter Rumpel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-08-15
Filing date: 1957-08-15
Publication date: 1958-11-27

Description

Verfahren zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Schaltern Die Prüfung von Schaltern, insbesondere von Hochspannungsschaltern, bereitet im Prüffeld dann Schwierigkeiten, wenn die Ausschaltleistung des Schalters die Leistung des Prüfgenerators überschreitet. Man hat deshalb synthetische Prüfschaltungen mit einer Hochstrom- und einer Hochspannungsquelle entwickelt. Die Hochstromquelle liefert den vorgeschriehenen Ausschaltstrom bei einer gegenüber der Nennspannung verringerten Spannung, während die Hochspannungsquelle im Stromnulldurchgang die wiederluehrende Spannung mit einem geringen Strom liefert.
Mit derartigen Prüfschaltungen kann die minimale Dauer ermittelt werden, die der Lichtbogen brennen muß, damit die Schaltkontakte den zur Löschung erforderlichen Abstand voneinander erreichen. Dies gilt unter der Voraussetzung, daß die minimale Lichtbogendauer bei der Spannung der Hochstromquelle höchstens um eine Halbwellendauer der Nennfrequenz kleiner ist als die zu ermittelnde vorher erwähnte minimale Lichtbogendauer.
Die maximale Lichtbogendauer, die im Betrieb bei der Abschaltung der Nennausschaltleistung auftreten kann, ist gleich der mit der synthetischen Prüfschaltung ermittelten minimalen Lichtbogendauer zuzüglìch der Dauer einer Halbwelle von 50 Hz, wenn die Betriebsspannung des Schalters eine Frequenz von 50 Hz aufweist.
Damit der Schalter als richtig geprüft gelten kann, muß man den Lichtbogen so weit verlängern, daß er diese maximale Lichtbogendauer erhält. Die Spannung der Hochstromquelle reicht im allgemeinen nicht aus, um eine solche Lichtbogendauer zu erzielen. Man hat deshalb bereits verschiedene Vorschläge gemacht, die I,ichtbogendauer zu verlängern. Nach einem bekannten Vorschlag wird hierzu der Hochstromquelle eine Frequenz gegeben, deren Halbwellendauer gleich der erwähnten maximalen Lichtbogendauer oder größer als diese ist.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zur Verlängerung der Lichtbogendauer bei der Prüfung von Schaltern, insbesondere von Hochleistungsschaltern, bei dem der zur Prüfung benötigte Hochstrom einer Stromquelle entnommen wird, deren Spannung kleiner als die Nennspannung des Schalters ist. Gemäß der Erfindung weist die Hochstromquelle eine Frequenz auf, zieren Halbwellendauer kleiner ist als die maximale Lichtbogendauer, die der Schalter bei Unterbrechen der Nennausschaltleistung aufweist, aber größer ist als diese maximale Lichtbogendauer, vermindert um die minimale Lichtbogendauer, die der Schalter bei Prüfung mit der Hoch-Stromquelle bei der gewählten Frequenz aufweist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß während des trennens des Lichtbogens ein Stromnulldurchgang nicht vermieden werden muß, wenn die vorgenannte Bedingung eingehalten wird. Das Verfahren gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß man sich wegen der gegenüber dem bekannten Verfahren verringerten Halbwellendauer den richtigen Beanspruchungen besser anpassen kann. Auch geht die Spannung der Hochstromquelle nicht so stark zurück wie bei dem bekannten Verfahren, weil sie bei konstanter Erregung der Frequenz proportional ist.
Die Amplitude des Stromes wird so gewählt, daß durch den Lichtbogen die gleiche Leistung oder die gleiche Energie umgesetzt wird, die bei der richtigen Beanspruchung des Schalters im Betrieb auftreten würde. Dadurch wird der Schalter den gleichen mechanischen Bedingungen wie beim Unterbrechen der Nennausschaltleistung unterworfen. Hält er diesen Beanspruchungen stand, so genügt diese Prüfung bei Flüssigkeitsschaltern. Handelt es sich dagegen um Schalter, bei denen nicht sicher ist, daß die Löschwirkung mit zunehmender Dauer des Lichtbogens besser wird, so kann man bei Erreichen der maximalen Lichtbogendauer die wiederkehrende Spannung durch eine Hochspannungsquelle in an sich bekannter Weise an den Schalter legen.
An Hand der Zeichnung sollen die Verhältnisse erläutert werden. In Fig. 1 ist mit J der Strom bezeichnet, der von einer Hochstromquelle mit gegenüber der Nennspannung des Schalters verringerter Spannung von der Nennfrequenz des Schalters geliefert wird.
Mit T ist der Augenblick der Trennung der Kontakte bezeichnet. Die Strecke a ist die minimale Lichtbogendauer bei der Spannung der Hochstromquelle von Nennfrequenz. Die Strecke b ist die minimale Lichtbogendauer, die bei Prüfung des Schalters mit der tatsächlichen Ausschaltleistung und der richtigen wiederkehrenden Spannung auftreten würde und die, wie vorher erwähnt, mit Hilfe einer synthetischen Prüfschaltung ermittelt werden kann. Die Strecke c ist die maximale Lichtbogendauer, die um eine Halbwelle der Spannung der Nennfrequenz des Schalters größer als die minimale Lichtbogendauer ist. Wie man sieht, würde die Spannung der Hochstromquelle nicht ausreichen, noch im dritten Nulldurchgang des Stromes zu zünden, so daß die maximale Lichtbogendauer nicht erreicht werden würde.
In Fig. 2 ist ein Prüfstrom J' mit der gemäß der Erfindung zu wählenden Frequenz dargestellt. Dabei ist mit a' die minimale Lichtbogendauer bezeichnet, die im Schalter bei der Prüfung mit dieser verminderten Frequenz des Prüfgenerators auftritt. Wie man sieht, ist die Halbwellendauer des Prüfstromes so gewählt, daß sie größer ist als die maximale Lichtbogendauer c, vermindert um die minimale Lichtbogendauer a'.
Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die minimale Lichtbogendauer a' nach Fig. 2 immer in der Schaltung zu ermitteln ist, in der der Schalter geprüft werden soll. Wird die Erfindung beispielsweise in einer synthetischen Prüfschaltung angewendet, bei der ein Hilfsschalter mit dem zu prüfenden Schalter im Stromkreis der Hochstromquelle in Reihe liegt, so ist die minimale Lichtbogendauera' in der Reihenschaltung beider Schaltstrecken zu ermitteln.
Was im vorstehenden über das Verhältnis von minimaler zu maximaler Löschdauer gesagt ist, gilt für eine einpolige Schaltung; bei dreipoliger Schaltung ist die maximale Lichtbogendauer geringer.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Verlängerung der Lichtbogen dauer bei der Prüfung von Schaltern, insbesondere von Hochleistungsschaltern, bei dem der zur Prüfung benötigte Hochstrom einer Stromquelle entnommen wird, deren Spannung kleiner als die Nennspannung des Schalters ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochstromquelle eine Frequenz aufweist, deren Halbwellendauer kleiner ist als die maximale Lichtbogendauer, die der Schalter bei Unterbrechen der Nennausschlaltleistung aufweist, aber größer ist als diese maximale Lichtbogendauer, vermindert um die minimale Lichtbogendauer, die der Schalter bei Prüfung mit der Hochstromquelle bei der gewählten Frequenz aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 006 962.