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Synthetische Prüfschaltung zur Prüfung von Hochspannungsschaltern
Synthetische Prüfschaltungen zur Prüfung des Ausschaltvermögens von Schaltern sind
bekannt. Hierbei wird eine Hoch stromquelle vorgesehen, die den Hochstrom für den
zu prüfenden Schalter liefert. Ferner ist eine Hochspannungsquelle vorhanden, die
im geeigneten Augenblick zugeschaltet wird. Bei einer bekannten Schaltung erfolgt
die Zuschaltung der Hochspannungsquelle über eine gesteuerte Funkenstrecke, deren
Steuerspannung an einem Widerstand abgegriffen wird, der über eine Meßfunkenstrecke
von der Spannung des Hochstromkreises beeinflußt wird.
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Hierzu wird die Reihenschaltung aus Meßfunkenstrecke und Widerstand
parallel zu dem zu prüfenden Schalter gelegt oder, falls ein Hilfsschalter in bekannter
Weise mit dem zu prüfenden Schalter in Reihe liegt, kann diese aus Meßfunkenstrecke
und Widerstand bestehende Reihenschaltung auch parallel zu der Reihenschaltung beider
Schalter geschaltet werden.
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Gemäß der Erfindung ist dieser Reihenschaltung aus Meßfunkenstrecke
und Widerstand ein Kondensator parallel geschaltet, und die so gebildete Parallelschaltung
ist über einen ohmschen Widerstand an die Spannung des Hochstromkreises oder an
eine ihr proportionale Teilspannung angeschlossen. Das hat den Vorteil, daß auch
zu solchen Zeitpunkten die Zuschaltung des Hochspannungskreises genau erfolgen kann,
in denen die Spannung im Hochstromkreis wenig oder überhaupt nicht ansteigt oder
sogar abnimmt. Das kann insbesondere zur Nachahmung der Verhältnisse bei einem Kurzschluß
dienlich sein, der im Netz nicht unmittelbar hinter dem Schalter, sondern in einer
bestimmten Entfernung von ihm auftritt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt.
Mit 1 ist der zu prüfende Schalter, mit 2 ein mit ihm in Reihe liegender Hilfsschalter
bezeichnet, der gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig mit dem zu prüfenden Schalter
das Ausschaltkommando ei hält. Die Speisung der beiden Schalter mit dem Kurzschlußstrom
erfolgt durch den Transformator 3, der über eine Drosselspule 4 und einen Schalter
5 an den Hochstromgenerator 6 angeschlossen ist. Parallel zum Schalter 1 liegt die
Reihenschaltung eines Kondensators 12 und eines ohmschen Widerstandes 13, parallel
zum Schalter 2 die Reihenschaltung eines Kondensators 14 und eines ohmschen Widerstandes
15.
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Zur Oberspannungswicklung des Transformators 3 liegt ferner ein Kondensator
11 parallel. Die Hochspannungsquelle besteht aus dem geladenen Kondensator 20. Im
Hochspannungskreis liegen ein ohmscher Widerstand 26 und eine Induktivität 27. Der
geladene Kondensator kann über die Funkenstrecke 21 an den
Schalter 1 angeschlossen
werden. Die Funkenstrecke besitzt zwei Hauptelektroden 22 und 23 sowie eine Zündelektrode
24, die über eine Impedanz 25 mit der Hauptelektrode verbunden ist. Um in Abhängigkeit
von der im Hochstrornkreis auftretenden Spannung einen Steuerimpuls über den Kondensator28
zur Zündung der Funkenstrecke 21 zu geben, ist im Hochstromkreis eine Meßfunkenstrecke7
in Reihe mit einem ohmschen Widerstand 8 vorgesehen, dessen Spannung oder ein Teil
davon über den Kondensator 28 auf die Zündelektrode 24 übertragen wird. Erfindungsgemäß
ist diese Reihenschaltung über einen ohmschen Widerstand 9 parallel zur Oberspannungswicklung
des Transformators 3 geschaltet, und parallel zur Reihenschaltung aus Meßfunkenstrecke
7 und dem ohmschen Widerstand 8 liegt ein Kondensator 10.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Zur Prüfung sind die beiden Schalter
1 und 2 geschlossen. Es wird dann der Schalter 5 eingelegt, und es fließt nunmehr
der Hochstrom über diese beiden Schalter, die gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig
den Ausschaltbefehl erhalten. Nach einer oder mehreren Hochstrom-Halbwellen werden
die Lichtbögen am Schalter erlöschen und nicht wieder zünden. Dann tritt an der
Reihenschaltung der beiden Schalter 1 und 2 zunächst die Einschwing-Spannung des
Hochstromkreises auf. Dabei wird die Bemessung der Anordnung so getroffen, daß der
Spannungsanteil, der auf den Schalter 1 entfällt, die gewünschte Steilheit besitzt,
wie sie beispielsweise bei einem bestimmten Kurzschlußfall im Netz auftreten würde.
In Fig. 2 ist die an dem Schalter 1 auftretende, vom Hochstromkreis
gelieferte
Einschwingspannung mit u1 bezeichnet.
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Sobald die Spannung an der Reihenschaltung von Schalterl und 2, die
der Einschwing-Spannung ul am Schalter 1 proportional ist, einen bestimmten Wert,
z.B. den ersten Scheitelwert, erreicht, würde ohne den Widerstand 9 und den Kondensator
10 die Funkenstrecke 7 durchschlagen. Dadurch würde über den Kondensator 28 ein
Zündimpuls auf die Zündelektrode 24 gegeben, wodurch ein Durchschlag zwischen den
Hauptelektroden 22 und 23 erfolgt, so daß nunmehr der Hochspannungskreis, bestehend
aus dem Kondensator 20, der Induktivität 27 und dem Widerstand 26, zugeschaltet
wird. Sieht man jedoch den Widerstand 9 und den Kondensator 10 vor, so kann man
erreichen, daß die Funkenstrecke 7 erst nach Erreichen des Maximums der Spannung
an den Schaltern 1 und 2, beispielsweise im Zeitpunkt t, zündet. Es wird erst dann
der Hochspannungskreis zugeschaltet, und es ergibt sich nun eine wiederkehrende
Spannung u, die von diesem Zeitpunkt an im wesentlichen von der Spannung des Hochspannungskreises
geliefert wird. Durch entsprechende Wahl der Größe des Widerstandes 26 und der Induktivität
27 sowie der Kondensatoren 12 und 14 kann diese so gewählt werden, daß sie den Prüfbedingungen
oder sonstigen Vorschriften sowohl im Anstieg als auch ihrer Frequenz entspricht.
Man hat es also in der Hand, die Zuschaltung des Hochspannungskreises z. 3. bei
abnehmender Spannung u1 erfolgen zu lassen. Dadurch können in einfacher Weise z.
3. die Verhältnisse bei einem Kurzschluß im Netz nachgeahmt werden, der in einer
gewissen Entfernung vom Schalter auftritt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung kann auch z. B. dazu verwendet werden,
um im ersten Scheitel der Spannung u1 den Hochspannungskreis zuzuschalten, da durch
sie auch in diesem Zeitpunkt an der Funkenstrecke 7 eine ansteigende Spannung vorhanden
ist, obwohl sich die Spannung u1 in diesem Zeitpunkt kaum ändert.
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Im Ausführungsbeispiel liegt die Reihen schaltung aus Widerstand
9, Funkenstrecke 7 und Widerstand 8 an der Reihenschaltung der beiden Schalter 1
und 2, sie kann aber auch beispielsweise parallel zum Schalter 1 liegen. Wesentlich
ist, daß sie von der Spannung des Hochstromkreises oder einem Teil dieser Spannung
beeinflußt wird.