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Elektrischer Hochspannungs-Leistungsschalter mit in Löschkammern angeordneten
Schaltkontakten Im Zuge des ständig wachsenden Energiebedarfs findet ein immer stärkerer
Ausbau der Netze, eine Steigerung der einzelnen Generator- und Umspannerleistungen
und eine immer stärkere Vermaschung der einzelnen Netze statt.
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Infolge dieses Ausbaues und der immer stärkeren Vermaschung steigen
die Kurzschltßleistungen im Netz ebenfalls ständig an.
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Das kann nun dazu führen, daß an irgendwelchen Stellen in dem vermaschten
Netz Kurzschlußströme oder andere Beanspruchungen auftreten, die das für die ehemals
selbständig bestehenden Netze zulässige Maß überschreiten, wodurch Anlagenteile
und insbesondere die Schaltgeräte gefährdet werden. Man wird wohl im allgemeinen
bemüht sein, die Schaltgeräte den gestiegenen Anforderungen, insbesondere den gestiegenen
Kurzschlußleistungen, anzupassen, es können aber doch Fälle eintreten, in denen
der Leistungsschalter nicht mehr in der Lage ist, z: B. den ihn durchfließenden
Kurzschlußstrom ausschaltmäßig zu bewältigen, was zur Zerstörung des Schalters,
also zur Zerstörung eines wichtigen Gliedes im Netz führt, wenn der Schalter den
infolge des Kurzschlußstromes erhaltenen »Aus«-Befehl befolgt.
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Um in solchen Fällen eine Zerstörung des Schalters zu vermeiden oder
zumindest die sich daraus ergebende Gefahr für den Schalter und insbesondere auch
für eventuelles Bedienungspersonal herabzusetzen, wird erfindungsgemäß der Hochspannungs-Leistungsschalter,
dessen Schaltkontakte in Löschkammern angeordnet sind, mit einer Vorrichtung versehen,
die nach einer unter. Strom erfolgten Öffnung des Schalters und sofern der dabei
entstehende Schaltlichtbogen nicht innerhalb der normalen Löschzeit erlischt, die
Wiedereinschaltung des Schalters bewirkt und ihn im eingeschalteten Zustand hält.
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Damit wird die Beantwortung der Frage, ob ein in einem bestimmten
Netzteil vorgesehener Leistungsschalter zur Abschattung übermäßig höher Leistungen
herangezogen werden soll oder nicht, d. h. ob nicht die Abschaltung der erwähnten
übermäßig hohen Leistungen einem dem betreffenden Leistungsschalter vor oder nachgeschalteten
Hauptschalter größerer Leistung übertragen werden soll, nicht davon abhängig gemacht,
ob der im betreffenden Stromkreis, Netz oder Netzzweig fließende Strom einen Grenzwert
überschreitet oder nicht, sondern von dem Ergebnis eines am betreffenden Schalter
wirklich durchgeführten Schaltversuches. Es wird also auf jeden Fall die Abschaltung
mittels des primär vorgesehenen Schalters versucht und die Abschaltung dem ebenfalls
erwähnten Hauptschalter erst dann übertragen, wenn sich durch den Schaltversuch
der betreffende Schalter nicht fähig erweist, die übermäßig hohe Leistung zu bewältigen.
Es wird auf diese Weise die Möglichkeit geschaffen, die Zahl der Inanspruchnahmen
der Hauptschalter und damit die Zahl störender Eingriffe in die gerade herrschenden
Netzverhältnisse herabzusetzen. Außerdem wird mit der erfindungsgemäßen, von der
Löschzeit des beim ersten Ausschalten entstehenden Schaltlichtbogens abhängig gemachten
Wiedereinschaltung des Primärschalters der Tatsache Rechnung getragen, daß die Höhe
des Kurzschlußstromes kein sicheres Kriterium dafür abgibt, ob der Schalter den
Strom unterbrechen kann oder nicht, daß dieses vielmehr im hoben Maße auch von der
Lage der- Kurzschlußstelle im Netz bzw. von der Länge der Leitung .bis zur Kürzschlußstelle
abhängt. So wurde in besonderen Fällen festgestellt, däß die Kapazität und Induktivität
des zwischen Schalter und, Kurzschlußstelle -.liegenden, Leitungsstückes- zu rnittelfrequenten
Schwingungen-Anlaß gellen kann, die einen-zeitweisen sehr steilen Anstieg der wiederkehrenden
Spannung und damit ein Wiederzünden des Lichtbogens zur Folge haben können. Durch
das erfindungsgemäße Abgehen vom Kriterium einer kritischen Höhe des Kurzschlußstromes
kann zudem ein Löschen des Lichtbogens auch bei solchen Kurzschlußströmen verhindert
werden, die der Schalter bei anderen Netzkonstellationen ohne weiteres bewältigen
würde.
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Es ist schon bekannt, die Beantwortung der Frage, ob ein Hochspannungs-Leistungschalter
zur Abschaltung übermäßig großer Leistungen herangezogen werden soll oder nicht,
allein davon abhängig zu machen, ob der Strom einen kritischen Wert überschreitet
oder nicht. Im Falle eines unterhalb des kritischen Wertes liegenden Stromes wird
hier der Schalter geöffnet.
Dagegen wird im Falle, daß der Strom
einen kritischen Wert überschreitet, wohl die Trennung des Schalters vorbereitet,
der Schalter jedoch am Ausschalten gehindert. Ein wirklicher Ausschaltversuch beim
Auftreten übermäßig hoher Überströme wird hier aber nicht vorgenommen.
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Es ist weiterhin eine Schalteranordnung bekannt, bei der einem Abzweigschalter
kleiner Schaltleistung ein Schalter größerer Leistung vorgeschaltet ist. Sobald
am Abzweig ein Überstrom auftritt, der einen gewissen vorgegebenen Wert nicht übersteigt,
schaltet der Abzweigschalter ab. Bei übermäßig hohen Überströmen wird dagegen der
Abzweigschalter kleinerer Schaltleistung keinem Abschaltversuch unterworfen, sondern
in Schließstellung gehalten, und die Aufgabe der Abschaltung statt dessen dem vorgeschalteten
Hauptschalter übertragen.
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Für besonders gelagerte Fälle dienen erfindungsgemäß als Kriterium
für das Nichtlöschen des Schaltlichtbogens die Temperatur oder die Änderungsgeschwindigkeit
der Temperatur in der Löschkammer oder an einer damit in wärmeleitender Verbindung
stehenden Stelle.
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In besonders einfacher und vorteilhafter Weise dient aber als Kriterium
für das Nichtlöschen des Schaltlichtbogens das Weiterfließen des Stromes während
einer vorbestimmten kurzen Zeit, die aber größer ist als die normale Löschzeit des
Schaltlichtbogens.
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Es können aber auch als Kriterium für das Nichtlöschen des Schaltlichtbogens
der Druck oder die Änderungsgeschwindigkeit des Druckes in der Löschkammer oder
in einem damit in Verbindung stehenden Raum dienen. Ein nicht ordnungsgemäß verlaufender
Löschvorgang kann nämlich in geschlossenen Löschkammern Druckwellen bewirken, die
zur Erteilung dcs Dauer-Ein-Befehls ausgenutzt werden können.
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Auch die Bewegung der Schaltstücke kann zur Überwachung herangezogen
werden, da bei den bekannten Schaltern die beweglichen Schaltstücke während des
Löschvorgangs eine bestimmte, dem Löschvorgang dienliche Stellung einnehmen. Die
Überwachung der Schaltbewegung ist besonders im Zusammenhang mit einer oder mehreren
der bereits genannten Zustandsgrößen zweckdienlich, z. B. die Schaltstückstellung
in Abhängigkeit vom Strom oder vom Druck usw., wie überhaupt in vielen Fällen erst
eine Kombination der einzelnen genannten Schalterzustandsgrößen die erforderliche
Aussage gestattet, ob ein selbsttätiger Dauer-Ein-Befehl erfolgen soll. Auch die
wiederkehrende Spannung kann zur Überwachung des Ausschaltvorganges herangezogen
werden, indem schon aus der Feststellung, daß beim Abschaltvorgang die wiederkehrende
Spannung wegbleibt, folgt, daß eine Löschung des Lichtbogens nicht stattgefunden
hat. Die wiederkehrende Spannung kann allerdings auch wegbleiben, wenn eine erfolgreiche
Abschaltung durch einen vorgeschalteten Schalter stattgefunden hat. Dieser Fall
kann aber durch eine geeignete Steuerung ausgeklammert werden.
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Die erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung für Leistungsschalter
kann überdies in der Weise ausgebildet werden, daß sie mit der Abgabe des Dauer-Ein-Befehls
den Aus-Befehls-Kreis des Leistungsschalters unterbricht.
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Es ist ferner vorgesehen, daß die Überwachungseinrichtung in unmittelbarer
oder mittelbarer Abhängigkeit von der Über- bzw. Unterschreitung eines vorzugsweise
einstellbaren Wertes einer Schalterzustandsgröße bzw. ihrer Änderungsgeschwindigkeit
oder der vorzugsweise. einstellbaren Werte einer Kombination von Schalterzustandsgrößen
und/oder ihrer Änderungsgeschwindigkeiten die Schließung der Aus-Befehl-Kreise eines
oder mehrerer vorgeschalteter Leistungsschalter steuert.