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Einrichtung unterbrechern zur Prüfung von Stromunterbrechern Zur
Prüfung von Stromunterbrechern, insbesondere von Hochleistungsschaltern, reicht
oft die Leistung des Prüffeldes nicht aus. Man hat daher sogenannte synthetische
Prüfverfahren mit einer Hochstromquelle und einer Hochspannungsquelle entwickelt.
Die Hochstromquelle, deren Leerlaufspannung geringer als die Nennspannung des Schalters
ist, liefert mehrere Halbwellen des Hochstromes (Kurzschlußstrom, für den der Schalter
bemessen ist), bis die Kontakte des Schalters eine Entfernung erreicht haben, bei
der eine Löschung erfolgen kann. Nach dem Nullwerden der letzten Stromhalbwelle
setzt die Spannungsprüfung ein. Dabei kann es vorkommen, daß die Spannung der Hochstromquelle
nicht ausreicht, den Lichtbogen so lange aufrechtzuerhalten, bis die gewünschte,
z. B. dritte Halbwelle des Hochstromes erreicht ist. Es ist bekannt, zur Verlängerung
der Lichtbogendauer eine Schaltung anzuwenden, bei der die Hochstromquelle über
zwei Einphasen-Transformatoren und gesteuerte Schaltstrecken dem Prüfling gleichgerichtete
Halbwellen des Hochstromes zuführt, die sich derart überlappen, daß ein vorzeitiges
Null werden des Hochstromes im Prüfling vermieden wird. Unter gesteuerten Schaltstrecken
sind dabei solche Schaltstrecken zu verstehen, die mittels eines Impulses gezündet
werden und nach Nullwerden des sie durchfließenden Stromes nicht von selbst wieder
zünden.
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Man kann hierzu gesteuerte Gleichrichter, gesteuerte Schaltfunkenstrecken
mit Druckluftbeblasung u. dgl. verwenden. In der letzten Halbwelle, nach deren Ablauf
z. B. die maximale Löschdistanz erreicht ist, erfolgt keine Neuzündung des Hochstromes
mehr, sondern es beginnt die Spannungsprüfung.
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Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Einrichtung zur Prüfung
von Wechselstromunterbrechern mit einem Hochstromgenerator, der dem Prüfling den
Prüfstrom liefert, und im besonderen noch mit einer Hochspannungsquelle. Erfindungsgemäß
ist eine geladene Kondensatorbatterie vorgesehen, die über eine gesteuerte Schaltstrecke
und eine Drosselspule zur Lieferung der letzten Stromhalbwelle herangezogen wird.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die maximale Leistung des Hochstromgenerators
begrenzt ist und daß die Prüfung des Schalters sich um so mehr den tatsächlichen
Verhältnissen nähert, je mehr die letzte Stromhalbwelle der Größe des Kurzschlußstromes
gleichkommt, für die der Schalter bemessen ist.
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Beispielsweise kann im Prüffeld ein Generator vorhanden sein, der
zusammen mit einem Transformator nur einen Surzschlußstrom liefern kann, der kleiner
als der des zu prüfenden Schalters ist. Es kann gleiche zeitig eine Kondensatorbatterie
vorhanden sein, die über eine Drosselspule einen Wechselstrom liefern
kann. Wegen
der in diesem Schwingkreis auftretenden Verluste ist aber unter Umständen nur die
erste Halbwelle groß genug, um die gewünschte mechanische Beanspruchung des Schalters
allein oder zusammen mit dem Generator zu liefern; denn die Amplitude der zweiten
Halbwelle ist wegen der Dämpfung schon stark verringert. Man kann nun so vorgehen,
daß man zunächst die Stromhalbwellen von dem Generator allein liefern läßt und in
der letzten Stromhalbwelle den Schwingkreis allein wirksam werden läßt oder gegebenenfalls
noch zusammen mit dem Generator.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt die Fig. 1.
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Ein Generator 3 speist über den Draufschalter 10 und den Transformator
4 die Reihenschaltung von Hilfsschalter 2 und zu prüfendem Schalter 1. Mit 11 ist
eine Schaltstrecke dargestellt, über die eine nicht dargestellte Hochspannungsquelle
wirksam werden kann.
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Der von dem Transformator 4 gelieferte Wechselstrom soll voraussetzungsgemäß
kleiner sein, als es der gewünschten Beanspruchung des Schalters entspricht.
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In Fig. 2 sind die Wechselstromhalbwellen dargestellt und mit i2t
bezeichnet. Während der dritten Halbwelle wird außerdem über den geladenen Kondensator
20 und die Drosselspule 21 durch Zünden der Schaltfunkenstrecke 22 dem zu prüfenden
Schalter 1 ein Strom it zugeführt, so daß in der letzten Halbwelle über den Schalter
ein Strom ik fließt, der der gewünschten Beanspruchung des Schalters entspricht.
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Die Schaltfunkenstrecke 22 ist so ausgebildet, daß sie zum Überschlag
gezündet werden muß und im Nulldurchgang des Stromes erlischt und dann von selbst
nicht wieder zündet. Wie man aus Fig. 2 ersieht, ist die letzte Stromhalbwelle durch
das Zusammenwirken
-von Generator 3 und-Schwingkreis 20, 21 wesentlich
größer als in den ersten beiden Stromhalbwellen.
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Es kann auch sein, daß die Kurzschlußleistung des Generators nicht
voll ausgenutzt werden kann, weil über Transformatoren und gesteuerte Funkenstrecken
Stromhalbwellen gleicher Polarität geliefert werden sollen. Auch hier kann man den
Schwingkreis zur Lieferung der letzten Stromhalbwelle heranziehen.
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Ein Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 3, in der gleiche Teile mit
gleichen Bezugszeichen wie früher versehen sind. Ein Generator 3 speist über den
Draufschalter 10 und über Transformatoren 4 und 5 und gesteuerte Schaltfunkenstrecken
7 und 8 die Reihenschaltung aus Hilfsschalter 2 und dem zu prüfenden Schalter 1.
Mit 11 ist wieder eine Funkensttecke, durch die die Hochspannungsquelle wirksam
wird, bezeichnet. Eine geladene Kondensatorbatterie trägt das Bezugszeichen 20.
Sie kann über eine Drosselspule 21 und eine Schaltfunkenstrecke 22 an den zu prüfenden
Schalter angeschlossen werden. Es sei wieder angenommen, daß nach der dritten Stromhalbwelle
die Spannungsprüfung einsetzt. Es wird dann zunächst die Funkenstrecke 7 gezündet
und kurz vor dem Nullwerden des Stromes der ersten Halbwelle die Funkenstrecke 8,
so daß, wie in Fig. 4 dargestellt, ein Strom i2 fließt. Kurz vor dem Nullwerden
der zweiten Halbwelle wird die Funkenstrecke 22 gezündet, so daß nunmehr der Schwingkreis
die letzte Stromhalbwelle ik liefert. Es ist aber auch möglich, kurz vor dem Nulldurchgang
des Stromes der zweiten Halbwelle auch noch die Funkenstrecke 7 zu zünden. Sobald
der Strom ik Null wird, setzt die Hochspannungsprüfung ein. Dabei wird der Prüfling
1 mit einer Spannung sw geprüft, die der tatsächlichen wiederkehrenden Spannung
im Netzbetrieb entspricht. Wie dies im einzelnen geschieht, ist nicht dargestellt.
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Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 3 hat der Schwingkreisstrom
die gleiche Frequenz wie der Strom des Generators. Diese Gleichheit der Frequenzen
der beiden Ströme ist aber nicht erforderlich.
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Erforderlich ist, daß in der letzten Stromhalbwelle, insbesondere
im Bereich des Stromnulldurchganges, die gewünschte Beanspruchung vorliegt. Unter
dieser Voraussetzung kann man schon mit einer kleinen im Prüffeld vorhandenen Kondensatorbatterie
durch Er-
-höhung der -Frequenz des Schwingkreisstromes die erhöhte Strombeanspruchung
nachbilden.
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Wie der Stromverlauf beispielsweise aussieht, wenn bei der Anordnung
nach Fig. 3 der Schwingkreisstrom die doppelte Frequenz des Generatorstromes hat
und wenn die Zusehaltung des Schwingkreises etwa im Maximum der letzten vom Generator
gelieferten Halbwelle erfolgt, zeigt die Fig. 5. Mit ik ist wieder der Generatorstrom,
mit iett der Schwingkreisstrom der doppelten Frequenz und mit ik der resultierende
Strom bezeichnet. Zu bemerken ist noch, daß es zur Erreichung einer bestimmten Lichtbogenlänge
zweckmäßig sein kann, die Frequenz des Generators kleiner als die Nennfrequenz des
zu prüfenden Schalters zu machen.
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Bei den Ausführungsbeispielen war angenommen worden, daß nach der
letzten Stromhalbwelle eine Prüfung der Spannungsfestigkeit des Schalters einsetzt,
wozu eine besondere Hochspannungsquelle erforderlich ist, so daß der Schalter nicht
nur auf seine mechanische, sondern auch auf seine elektrische Festigkeit geprüft
wird. Die Einrichtung nach der Erfindung kann aber auch allein zur Prüfung der mechanischen
Festigkeit, d. h. der Beanspruchung durch den Lichtbogen, verwendet werden.