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Synthetische Prüfschaltung für Hochspannungsschalter Es ist bereits
bekannt, zur Nachbildung der Beanspruchung eines Schalters beim Abschalten kapazitiver
Stromkreise eine synthetische Prüfschaltung anzuwenden. Bei dieser Schaltung wird
aus einer Hochspannungsquelle, deren Frequenz der Betriebsfrequenz des Schalters
entspricht, über einen Transformator und einen in Reihe liegenden Kondensator dem
Schalter ein kleiner Strom bei verhältnismäßig hoher Spannung zugeführt. Der Schalter
liegt ferner in einem Hochstromkreis in Reihe mit einem Hilfsschalter und einer
Induktivität, wobei als Hochstromquelle ein geladener Kondensator dient. Dieser
ist mit der Induktivität auf die Betriebsfrequenz des Schalters bzw. der Hochspannungsquelle
abgestimmt. Um den Schalter zu prüfen, wird zunächst die Hochspannungsquelle zugeschaltet.
Bei einem Nulldurchgang des Stroms der Hochspannungsquelle wird der Hochstromkreis
zugeschaltet. Er liefert einen dem Strom der Hochspannungsquelle phasengleichen
Strom verhältnismäßig großer Amplitude durch den Schalter.
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Es erhalten dann der zu prüfende Schalter und der Hilfsschalter das
Ausschaltkommando, wobei nach einem Nulldurchgang, in dem beide Schalter löschen
und nicht wiederzünden, die erfordefliche wiederkehrende Spannung am zu prüfenden
Schalter auftritt.
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Die Erfindung befaßt sich ebenfalls mit einer synthetischen Prüfschaltung
zur Nachbildung der Beanspruchung des Schalters bei Abschaltung kapazitiver Stromkreise.
Auch hier sind eine Hochstromquelle und eine besondere Hochspannungsquelle vorgesehen,
wobei im Hochstromkreis in Reihe mit dem Prüfschalter ebenfalls ein Hilfsschalter
liegt. Im Gegensatz zu der bekannten Schaltung wird jedoch zunächst die Hochstromquelle
eingeschaltet und nach einem Nulldurchgang dieses Stromes wird in Abhängigkeit von
der im Hochstromkreis auftretenden wiederkehrenden Spannung die Hochspannungsquelle,
die aus einem geladenen Kondensator besteht, zugeschaltet. Der Hochspannungskreis
setzt sich dabei aus einem parallel zum zu prüfenden Schalter liegenden Kondensator
und einer dazu in Reihe liegenden Drosselspule zusammen. Die Drosselspule ist mit
der Reihenschaltung aus dem parallel zum Schalter liegenden Kondensator und dem
als Hochspannungsquelle dienenden Kondensator auf Resonanz mit der Betriebsfrequenz
des Schalters abgestimmt. Im Gegensatz zu der bekannten Anordnung ergibt sich hierbei
eine verhältnismäßig einfache Steuerung. da die Zuschaltung in Abhängigkeit von
der im Hochstromkreis auftretenden wiederkehrenden Spannung ohne komplizierte Steuerung
selbsttätig erfolgt.
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In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit 1 ist der zu prüfende Schalter, mit 2 der Hilfsschalter und mit 3 ein ohmscher
Widerstand bezeichnet. Diese bilden mit der Sekundärwicklung des Transformators
4 den Hochstromkreis. Die Primärwicklung des Transformators 4 ist über eine Drosselspule
5 mit dem Generator 6 verbunden. Der Hochspannungskreis besteht aus einem aufgeladenen
Kondensator 7 (Hochspannungsquelle), der Drosselspule 8, die über einen Transformator
9 wirksam ist, und dem Kondensator 10, der parallel zum Schalter 1 liegt. Im Hochspannungskreis
liegt noch eine Funkenstrecke 11. Diese besitzt eine nur schematisch dargestellte
Zündfunkenstrecke 15, die über einen Kondensator 12 von der Spannung an einem Widerstand
13 beeinflußt wird. Dieser ist über eine Funkenstrecke 14 an die Reihenschaltung
aus Prüfschalter und Hilfsschalter angeschlossen. Mit 16 ist ein parallel zum Hilfsschalter
liegender Kondensator bezeichnet.
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Zur Prüfung werden die beiden Schalter 1 und 2 geschlossen, und durch
einen nicht dargestellten Draufschalter wird die Hochstromquelie zugeschaltet. Die
Schalter 1 und 2 erhalten gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig ihren Ausschaltbefehl.
Nach einer oder mehreren Halbwellen werden die Lichtbögen in den Schaltern 1 und
2 erlöschen und nicht wieder zünden.
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Dadurch entsteht eine wiederkehrende Spannung im Hochstromkreis, die
bei Erreichen eines bestimmten Wertes die Funkenstrecke 14 durchschlägt. Ein Teil
der an dem Widerstand auftretenden Spannung wird über den Kondensator 12 der Zündelektrode
15 zugeführt, so daß unmittelbar anschließend an den Überschlag der Funkenstrecke
14 die Funkenstrecke
11 ebenfalls überschlägt. Nunmehr ilst der
Hochspannungskreis eingeschaltet und liefert die erforderliche wiederkehrende Spannung.
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In Fig. 2 sind die Verhältnisse in einem Strom- und Spannungsdiagramm
(in Abhängigkeit von der Zeit) dargestellt. Mit i ist der Strom, mit u die Sekundärspannung
des Transformators bezeichnet. Wenn nach einer bestimmten Zahl von Stromhalbwellen,
wobei die Zahl auch gleich eins sein kann, die Lichtbögen in den beiden Schaltern
erlöschen und nicht wieder zünden, tritt an der Reihenschaltung von Schaltern 1
und 2 eine vom Generator 6 gelieferte wiederkehrende Spannung auf, die den gestrichelt
darges;tellten Verlauf besitzt. Sobald sie eine bestimmte Höhe erreicht hat, z.
B. zur Zeit tl, schlägt die Funkenstrecke 14 über. Dadurch wird die Funkenstrecke
11, wie früher beschrieben, gezündet und der Hochspannungskreis wirksam. Es entsteht
eine Spannung u, am Schalter 1, die den in der Fig. 2 dargestellten Verlauf besitzt.
Sie setzt sich zusammen aus der zur Zeit tj wirksam werdenden Spannung am Schalter,
die vom Hochspaunungskreis geliefert wird, und des am Schalter 1 auftretenden Anteils
der wiederkehrenden Spannung, die vom Generator 6 geliefert wird und die nach dem
Einschalten des Widerstandes 13 einen aperiodischen Verlauf nimmt, wie es in der
Fig. 2 durch die kleine, stark ausgezogene Kurve dargestellt ist. Durch entsprechende
Wahl der Größe des Kondensators 16 im Verhältnis zur Größe des Kondensators 10 kann
erreicht werden, daß nur ein Bruchteil der vom Generator 6 gelieferten wiederkehrenden
Spannung am Schalter 1 wirksam wird, so daß die am Schalter auftretende Spannung
up, die in der Figur dargestellte Form annimmt, die im wesentlichen durch die Spannung,
die vom Hochspannungskreis geliefert wird, bestimmt ist Ihre Höhe wird so gewählt,
daß sie der tatsächlichen Beanspruchung, die bei bestimmten Netzverhältnissen auftritt,
entspricht.
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Bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels ist angenommen worden,
daß beide Schalter 1 und 2
ausgeschaltet werden und nach einem Nulldurchgang des
Stromes i, bei dem der zu prüfende Schalter die minimale oder maximale Löschdistanz
oder einen Wert zwischen beiden erreicht hat, die Hochspannungsquelle zugeJschaltet
wird.
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Man kann aber die Prüfung auch so vornehmen, daß die Kontakte der
beiden Schalter in an sich bekannter Weise auf eine bestimmte Löschdistanz eingestellt
und durch je einen Zünddraht überbrückt werden. Wird dann der Hochstromkreis eingeschaltet,
so werden in beiden Schaltern sofort Lichtbögen erzeugt und nach dem Nulldurchgang
des Stromes wird die Hochspannungsquelle wirksam.