DE1158167B

DE1158167B - Anordnung zum Pruefen von Hochspannungsschaltern

Info

Publication number: DE1158167B
Application number: DEL37622A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Horst Nasko
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-11-25
Filing date: 1960-11-25
Publication date: 1963-11-28

Description

Anordnung zum Prüfen von Hochspannungsschaltern Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Prüfen des Ausschaltvermögens von Hochspannungsschaltern mit getrennten Energiequellen für den Hochstrom und die Hochspannung, bei der der in Reihe mit einem Hilfsschalter liegende Prüfling nach der Stromunterbrechung zunächst mit der Wiederkehrspannung großer Steilheit und kleiner Amplitude aus dem Hochstromkreis und anschließend mit der Spannung geringerer Steilheit und großer Amplitude des über eine weitere Hilfsschaltstelle angeschlossenen Hochspannungskreises beansprucht wird. Eine solche Beanspruchung eines Schalters durch eine Einschwingspannung mit erhöhter Anfangssteilheit liegt beispielsweise bei der Ausschaltung eines Abstandskurzschlusses vor, bei dem also der Kurzschluß nicht unmittelbar hinter dem Schalter, sondern an einer weiter entfernten Stelle erfolgt. In diesem Falle überlagert sich der von der Generatorseite herrührenden Einschwingspannung niedriger Frequenz noch eine hochfrequente Schwingung kleiner Amplitude von dem Leitungsstück zwischen Schalter und Kurzschlußstelle. Es hat sich nun gezeigt, daß besonders die dabei entstehende erhöhte Anfangssteilheit auf das Ausschaltvermögen des Schalters erschwerend einwirkt.
Um diese Verhältnisse in einer Prüfanordnung möglichst netzgetreu nachzubilden, ist es wichtig, diese Spannungen auch nach der Öffnung der in erster Linie zur Ein- und Ausschaltung der Ströme in den beiden Prüfkreisen dienenden Hilfsschaltstellen in der richtigen Größe und Steilheit an den Prüfling zu legen. Die Erfindung erreicht dieses Ziel dadurch daß die Wiederkehrspannung aus dem Hochstromkreis und die Spannung des Hochspannungskreises der Prüfanordnung erfindungsgemäß über Hilfsschaltstellen, die durch in Gegenschaltung liegende Ventile überbrückt sind, an den Prüfling gelegt sind. Die Ventile lassen die Spannung ihres Stromkreises durch, sperren aber die Spannung des anderen Stromkreises.
Dabei wird zweckmäßig das Ventil, das den Hilfsschalter des Hochstromkreises überbrückt, in Reihe mit einem Kondensator gelegt. Auf diese Weise wird verhindert. daß bei einer häufig nicht zu vermeidenden Wiederzündung des Prüflings das Ventil und der Prüfling selbst von dem erneut fließenden Hochstrom zerstört werden. Der Kondensator kann auch zur Einstellung der Amplitude der ersten Aufschwingung der Wiederkehrspannung aus dem Hochstromkreis benutzt werden, so daß man gleichzeitig ein zusätzliches Glied zur Nachbildung der Netzverhältnisse erhält.
In einer bekannten synthetischen Prüfschaltung ist zwar bereits vorgeschlagen worden, den Hilfsschalter im Hochstromkreis durch einen Gleichrichter zu überbrücken, um beim Nullwerden des Hochstromes die Wiederkehrspannung der Hoch stromquelle an den Prüfling zu legen, hierbei ist aber die Hilfsschaltstelle im Hochspannungskreis nicht überbrückt. In einem solchen Fall kann aber nach der Öffnung der Hilfsschaltstelle die Wiederkehrspannung aus dem Hochspannungskreis nicht in der erforderlichen Größe an den Prüfling gelangen. Es erscheint an dem Prüfling höchstens eine im umgekehrten Verhältnis der Eigenkapazität des Prüflings und der Hilfsschaltstelle stehende Teilspannung, die bei kleiner Eigenkapazität der Hilfsschaltstelle im Vergleich zu der des Prüflings ebenfalls sehr klein ist. Dieser Nachteil wird aber vermieden, wenn gemäß der Erfindung beide Hilfsschaltstellen im Hochstromkreis und im Hochspannungskreis durch je einen Gleichrichter überbrückt sind.
Ein Schaltschema der Prüfanordnung gemäß der Erfindung ist in Fig. 1 der Zeichnung dargestellt.
Fig. 2 und 3 zeigen Stromdiagramme im Augenblick der eigentlichen Spannungsprüfung.
Der Hochstromkreis wird von dem Generator G, der strombegrenzenden Induktivität L, dem Kondensator Kt zur Einstellung der Steilheit der Wiederkehrspannung in diesem Kreis, dem Hilfsschalter H, dem Überbrückungsglied aus dem Ventil G11 sowie dem Kondensator CH und dem Prüflinge gebildet. Der Kondensator CN bildet mit der festen Eigenkapazität des Prüflings P einen Spannungsteiler. Durch seine Größe wird daher die Amplitude der ersten Aufschwingung der Wiederkehrspannung am Prüfling bestimmt.
Der Hochspannungskreis umfaßt den aufgeladenen Kondensator C, die Funkenstrecke F1, F2, die Drossel Ls, den Kondensator K2 zur Einstellung der Einschwingfrequenz dieses Kreises, das die Funkenstrecke Fj überbrückende Ventil Hs sowie den PrüflingP. Zur Steuerung der FunkenstreckenF1,F2 dient ein durch einen gesättigten Stromwandler W ausgelöstes Steuergerät St. Dieses Steuergerät kann beispielsweise so lange gesperrt sein, bis die Schaltkontakte des Prüflings in oder annähernd in der günstigsten Löschstellung angelangt sind, wobei es dann im Bereich des folgenden Nulldurchganges des Hochstromes ausgelöst wird und die Funkenstrecken F1 und F2 zum Ansprechen bringt.
In dem dargestellten Beispiel ist von der bekannten Weil-Dobke-Prüfanordnung Gebrauch gemacht, bei der dem Hochstrom i kurz vor dem Nulldurchgang ein kleinerer Schwingstrom is aus dem Hochspannungskreis überlagert wird (Fig.2). Selbstverständlich läßt sich die Erfindung auch bei Prüfanordnungen anwenden, bei denen die Hochspannung ohne vorhergehenden Schwingstrom an den Prüfling gelegt wird. In diesem Falle erspart man sich die Funkenstrecke F1, und es genügt der Gleichrichter Gs. Die Anforderung an die Zündgenauigkeit von F2 ist dann allerdings wesentlich höher.
Nach der Unterbrechung des Hochstromes i gelangt zunächst die steil ansteigende Wiederkehrspannung UH des Hochstromkreises über das Ventil G11 und den Kondensator Coli, die den geöffneten Hilfsschalter überbrücken, an den Prüfling. Nach dem Nullwerden des Stromes is tritt auch die Spannung Uk, die an dem Kondensator K2 liegt, über das Ventil Gs an dem Prüfling auf. Die Spannung Uk hat aber infolge ihrer kleineren Frequenz einen sehr langsamen Anstieg, so daß die Schaltstrecke des Prüflings P im Anfang praktisch nur von derWiederkehrspannung aus dem Hochstromkreis beansprucht wird.
Erst nach einer bestimmten Zeit wird dann diese Spannung von der Spannung des Hochspannungskreises abgelöst. Beide Spannungen werden dabei durch die Sperrwirkung der Ventile G11 und Gs von dem nicht zugehörigen Stromkreis ferngehalten.
Es kann nun vorkommen, daß der Hauptstromi im Hilfsschalter früher zu Null wird als der Summenstrom i t iS im Prüfling, z. B. durch ungenaues Zün- den der Funkenstrecken oder durch die Einwirkung der Lichtbogenspannung (Fig. 3). In diesem Falle beansprucht die wiederkehrende Spannung des Hochstromkreises zuerst den Hilfsschalter H und lädt den Kondensator Cl, auf. Dieser kann sich wegen des Ventils Gn nicht entladen und seine Spannung erscheint daher nach der Stromunterbrechung im Prüfling auch an letzterem. Um die Steilheit des Anstiegs dieser Spannung am Prüfling einzustellen, kann man in Reihe zur Kapazität CH noch eine Induktivität LH schalten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Prüfen des Ausschaltvermögens von Hochspannungsschaltern mit getrennten Energiequellen für den Hochstrom und die Hochspannung, bei der der in Reihe mit einem Hilfsschalter liegende Prüfling nach der Stromunterbrechung zunächst mit der Wiederkehrspannung großer Steilheit aus dem Hochstromkreis und anschließend mit der Spannung geringerer Steilheit des über eine weitere Hilfsschaltstelle angeschlossenen Hochspannungskreises beansprucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß beide Spannungen über Hilfsschaltstellen (H, F1), die durch in Gegenschaltung liegende Ventile (GH, Gs) überbrückt sind, an den Prüfling (P) gelegt sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsschalter (H) im Hochstromkreis durch eine Reihenschaltung eines Ventils (Gl) und eines Kondensators (CH) überbrückt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Ventil (GH) und dem Kondensator (CH) eine Induktivität (LI liegt.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (Cll) zur Einstellung der Amplitude der ersten Aufschwingung der Wiederkehrspannung benutzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 962731; deutsche Auslegeschrift Nr. 1064 064631; ETZA, Februar 1959, H. 3, S. 65 bis 70.