DE1216984B

DE1216984B - Anordnung zum Abschneiden der Stossspannung bei der Stossspannungspruefung elektrischer Apparate

Info

Publication number: DE1216984B
Application number: DEA44722A
Authority: DE
Inventors: Stig Annestrand; Joergen Fryxell; Nils Hylten-Cavallius
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1963-12-06
Filing date: 1963-12-06
Publication date: 1966-05-18

Description

Anordnung zum Abschneiden der Stoßspannung bei der Stoßspannungsprüfung elektrischer Apparate Zur Bestimmung der Isolationsfestigkeit elektrischer Apparate, insbesondere elektrischer Transformatoren, werden in wachsendem Maße Anordnungen verwendet, die die Stoßspannung abschneiden, sobald diese den gewünschten Wert erreicht hat. Bei Stoßprüfungen ist aus isolations- und meßtechnischen Gründen eine konstante Stoßzeit erforderlich, z. B. 3 t 0,1 sec. Diese Zeit soll unabhängig von der Größe der Stoßspannung eingehalten werden. Damit diese Zeit eingehalten werden kann, soll das Abschneiden der Stoßspannung in einer sehr kurzen Zeit erfolgen, am besten in einer Zeit von 0,1 sec.
Um Spannungsstöße in der Größenordnung von einigen hundert Kilovolt zeitlich abzuschneiden, verwendet man gewöhnlich Kugelfunkenstrecken mit Steuerelektrode, sogenannte Trigatronen. Mit solchen Kugelfunkenstrecken kann man die Abschneidezeit mit guter Genauigkeit konstant halten aber bei Stoßspannungen über 500 kV beginnen bereits Schwierigkeiten aufzutreten, und bei Spannungen in der Größenordnung von einigen Megavolt ist es mehr als schwierig, mit gewöhnlichen Kugelfunkenstrecken ein gutes Abschneiden ohne Zeitverzögerung und verminderte Steilheit im Augenblick der Begrenzung zu erhalten. Hinzu kommt, daß für jede Stoßspannung die Kugeln einen entsprechenden Durchmesser haben müssen, was mit sich bringt, daß man eine den verschiedenen Prüfspannungen entsprechende Anzahl von Kugelpaaren haben muß. Die Kugeln sind sehr teuer, nehmen viel Platz ein und sind schwer und schwierig zu montieren. Beim Handhaben der Kugeln muß weiter genau darauf geachtet werden, daß keine Beulen entstehen, weil das eine falsche Feldverteilung und falsche Zündspannung ergeben würde.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abschneiden der Stoßspannnung bei der Stoßspannungsprüfung elektrischer Apparate mit Stoßspannungen über 500 kV, bei der das Abschneiden durch eine Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode eingeleitet wird. Die Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zum Prüfling geschaltete Abschneidevorrichtung aus einer großen Zahl von in Reihe geschalteter und zu einer Säule gestapelter Funkenstrecken und einer Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode besteht, und daß die Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode derart angeschaltet ist, daß sie einen Teil der Funkenstrecken der Säule überbrückt.
Der Abschneide- oder Begrenzungsvorgang bei einer Anordnung gemäß der Erfindung wird damit eingeleitet, daß die Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode einen Zündimpuls erhält, so daß sie einen Teil der Funkenstrecken der Säule kurzschließt. Die ganze Spannung legt sich dann über die restlichen Funkenstrecken und leitet die Zündung ein. Da zudem die Spannungsverteilung über den restlichen Funkenstrecken ungleichmäßiger wird als vor dem Zünden der Kugelfunkenstrecke, geschieht die Zündung mit viel geringerer Zeitverzögerung und ohne beachtlichen Vorentladungsstrom. Die Stoßspannung wird so annähernd konstant, da die Zeit für das Ansprechen der Funkenstrecken der Säule und damit für das Abschneiden sehr kurz ist, sie beträgt weniger als 0,2 llsec.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. In dieser ist der Stoßgenerator mit 1 bezeichnet. An diesem sind den Spannungsimpuls formende Impedanzen 2, 3 und 4 angeschlossen.
Parallel zum Prüfglied 5 liegt eine Säule 6 aus Funkenstrecken, deren Spannungsverteilung durch Schirmringe 7 und 8 bekannter Art gesteuert wird.
Die Säule ist aus Mehrfachfunkenstrecken in Form von Scheibenfunkenstrecken aufgebaut, wie sie in Ventilableitern verwendet werden. Die Scheibenfunkenstrecken sitzen in einem Gehäuse und haben Anordnungen zur Reduktion der Zündverzögerung und Streuung, sogenannte Vorionisierungsgeräte, was den Zündvorgang beschleunigt. Eine resistive Steuer rung der Säule kann leicht mit Hilfe der für Ventilableiter üblichen Elemente erreicht werden eine Notwendigkeit besteht jedoch hierfür nicht. Parallel zu einem Teil der Säule 6 liegt eine Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode 9. Solche Kugelfunkenstrecken (Trigatronen), sind bekannt, so daß eine Beschreibung ihrer Konstruktion und Wirkungsweise nicht erforderlich ist.
Die Säule 6 ist aus gewöhnlichen Ventilableiterelementen und mit so vielen Elementen aufgebaut, daß die Höhe der Säule der höchstverwendeten Spannung entspricht. Wenn eine niedrigere Spannung verwendet werden soll, werden die Schirmringe 7 und 8 auf eine niedrigere Lage herabgesetzt, die der Prüfspannung entspricht. Es ist somit möglich, dieselbe Abschneidevorrichtung bei verschiedenen Prüfspannungen zu benutzen.
Der Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode 9 wird über ein Verzögerungsglied ein Zündimpuls zugeführt, der von der Steuerelektrodenauslösung des Stoßgenerators erhalten werden kann. Man kann eine Antenne verwenden, die registriert, wenn der Stoßgenerator zündet oder eines der Impedanzelemente 10, 11, 12, 13 oder 14, die in den Endverbindungen des Stoßkreises liegen. Mit einem solchen Element kann man abtasten, wann der ganze Stoßgenerator durchgehend gezündet hat. Das Verzögerungsglied für eine Verzögerung von einigen Mikrosekunden kann aus einer gewöhnlichen Kunstleitung oder einem geeigneten Koaxialkabel bestehen.

Claims

Patentansprüche: 1. Anordnung zum Abschneiden der Stoßspannung bei der Stoßspannungsprüfung elektrischer Apparate mit Stoßspannungen über 500 kV, bei der das Abschneiden durch eine Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel zum Prüfling geschaltete Abschneidevorrichtung aus einer großen Zahl in Reihe geschalteter und zu einer Säule (6) gestapelter Funkenstrecken und einer Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode (9) besteht, und daß die Kugelfunkenstrecke mit Steuerelektrode derart angeschaltet ist, daß sie einen Teil der Funkenstrecken der Säule überbrückt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschneidevorrichtung (6) aus Mehrfachfunkenstrecken mit Anordnungen zur Reduktion der Zündverzögerung und Streuung zusammengesetzt ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls zum verzögerten Zünden der Steuerelektrode (9) der Kugelfunkenstrecke vom Stoßgenerator (1) abgeleitet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls zum verzögerten Zünden der Steuerelektrode (9) von einer Antenne abgeleitet ist, die registriert, wenn der Stoßgenerator (1) zündet.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impuls zum verzögerten Zünden der Steuerelektrode (9) von einem Impedanzelement (10 bis 14) in den Erdverbindungen des Stoßkreises abgeleitet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 913 202, 967112; deutsche Auslegeschrift Nr. 1078 686.