DE2528100B1

DE2528100B1 - Synthetische Pruefschaltung

Info

Publication number: DE2528100B1
Application number: DE19752528100
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Ruhnau; Heinz-Helmut Dr-Ing Schramm
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-06-20
Filing date: 1975-06-20
Publication date: 1976-08-05
Also published as: JPS521471A; IT1079528B; GB1535814A; CH609155A5; JPS5725077B2; FR2316604A1; FR2316604B1; NL7605651A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine synthetische Prüfschaltung für Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Reihenschaltung aus einer einen Generator enthaltenden Hochstromquelle, einer von einem ersten Hilfsschalter überbrückbaren ersten Hochspannungsquelle, einer von einem zweiten Hilfsschalter überbrückbaren zweiten Hochspannungsquelle und dem zu prüfenden Schalter.

Aus der DT-PS 1256792 ist eine Anordnung zur Prüfung eines Hochspannungs-Leistungsschalters bekannt, der einer Beanspruchung ausgesetzt werden soll, wie sie beim Abschalten eines Abstandskurzschlusses auftritt. Hierzu wird eine aus mehreren parallelgeschalteten Reihenschwingkreisen unterschiedlicher Eigenfrequenz bestehende Leitungsnachbildung, die von einer Hochspannungsquelle gespeist wird, in Reihe mit dem zu prüfenden Schalter, einer Hochspannungsquelle zur Erzeugung der den zu prüfenden Schalter belastenden Hochspannung und einer Hochstromquelle geschaltet. Die Leitungsnachbildung und damit auch die sie speisende Hochspannungsquelle ist durch einen Hilfsschalter überbrückbar. Beim Bekannten enthält der Hochstromkreis einen Generator, der einen die Spannung heraufsetzenden und damit den Strom herabsetzenden Transformator speist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfleistung einer bestehenden synthetischen Prüfschaltung ohne aufwendige Betriebsmittel zu erhöhen, um Schaltgeräte mit höheren Ausschaltströmen oberhalb von 50 kA prüfen zu können.

Diese Aufgabe wird bei einer synthetischen Prüfschaltung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Generator unmittelbar oder über einen den Prüfstrom heraufsetzenden Transformator den zu prüfenden Schalter beaufschlagt und daß während der Stromflußzeit der Hochstromquelle der erste Hochspannungskreis derart in den Prüfstromkreis eingeschaltet wird, daß seine Spannung im Bereich des Nulldurchgangs des Prüfstroms die wiederkehrende Spannung der Hochstromquelle auf das für die Einschaltung der zweiten Hochspannungsquelle notwendige Maß erhöht.

Durch Anwendung der Erfindung ist es möglich, den Prüfstrom im gewünschten Maße zu erhöhen, wobei je nach dem Maß der Erhöhung der Generator unmittelbar oder über einen den Prüfstrom heraufsetzenden bzw. die Spannung herabsetzenden Transformator den Prüfling speist. Da dabei die wiederkehrende Spannung der Hochstromquelle verringert wird, ist bei der Erfindung vorgesehen, daß die vorhandene erste Hochspannungsquelle während der Stromflußzeit der Hochstromquelle derart in den Prüfstromkreis eingeschaltet wird, daß die wiederkehrende Spannung

*5 der Hochstromquelle um die Spannung der ersten Hochspannungsquelle erhöht wird. Dies ist erforderlich, damit die zweite, die eigentliche Spannungsbeanspruchung des Hochspannungs-Leistungsschalters bewirkende Hochspannungsquelle eingeschaltet werden kann.

An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer synthetischen Prüfschaltung beschrieben und die Wirkungsweise erläutert.

In Fig. 1 ist eine Reihenschaltung aus einem Generator 1 mit einer Induktivität 2, einem ersten Hochspannungskreis 3, einem zweiten Hochspannungskreis 4 und dem zu prüfenden Schalter 5 schematisch dargestellt. Die Hochspannungsquelle 3 ist von einem Hilfsschalter 6 überbrückbar, während die Hoch-Spannungsquelle 4 von einem Hilfsschalter 7 überbrückbar ist.

Parallel zum zu prüfenden Schalter 5 ist eine aus einem Widerstand 8 und einer Funkenstrecke 9 bestehende Reihenschaltung angeordnet. Während des Betriebs der Prüfschaltung sind die Schalter 5, 6 und 7 zunächst geschlossen. Es fließt der Kurzschlußstrom IK (Fig. 2), der von einem Wandler 10 erfaßt wird. Je nach der gewünschten Löschzeit des zu prüfenden Schalters 5 erhält dieser entweder gleichzeitig oder etwas früher als die beiden Hilfsschalter 6 und 7 ein Ausschaltkommando und wird geöffnet. In allen drei Schaltern 5,6 und 7 brennt ein Lichtbogen. Kurz vor dem Nulldurchgang, bei dem die Löschung des Prüfschalters 5 erwartet wird, gibt der Wandler 10 ein Signal ab, das die Funkenstrecke 11 des Hochspannungskreises 3 zündet (Zeitpunkt t_x). Dadurch entlädt sich der vor Versuchsbeginn aufgeladene Ladekondensator 13 des Hochspannungskreises 3, und es fließt ein Schwingstrom über die Funkenstrecke 11, Induk-

tivität 12 und den im Öffnen befindlichen Hilfsschalter 6. Die Polarität des Ladekondensators 13 wird dabei von vornherein so gewählt, daß sich im Hilfsschalter 6 dieser Schwingstrom von dem Kurzschlußstrom subtrahiert. In dem dadurch bedingten Stromnulldurchgang löscht der Hilfsschalter 6 vorzeitig vor dem theoretischen Nulldurchgang des Stroms IK (Zeitpunkt t₂).

Nach der Stromunterbrechung im Hilfsschalter 6 fließt der Strom vom Generator 1 kommend über die Induktivität 2, den Hilfsschalter 7 (Lichtbogen), die Induktivität 12, die Funkenstrecke 11, die Kapazität 13 und den Schalter 5 (Lichtbogen) zurück zum Generator 1. Es fließt also die Summe der Ströme IK und IS jetzt über den Zeitpunkt t₃ (Fig. 2) hinaus bis zum Zeitpunkt i₄. Im Zeitpunkt t₄ wird der Strom IK + IS Null, d.h., die Lichtbogen in den Schaltern 5 und 7 erlöschen ebenfalls. Dadurch schwingt eine Spannung U₁ über den zu prüfenden Schalter ein.

Diese Spannung setzt sich zusammen aus der über die Kapazität 14 angekuppelten Spannung des Generators 1 und aus der Spannung, die vom Kreis 3 herrührt. Die Spannung über dem Hilfsschalter 7 ist sehr gering, da der Kondensator 14 diesen Hilfsschalter 7 überbrückt. Der Kondensator 14 ist so groß gewählt, daß kein nennenswerter Spannungsabfall entstehen kann. Die Summe beider verbleibender Spannungen belastet den Prüfschalter 6. Wenn diese einen bestimmten Wert erreicht, zündet die Funkenstrecke 9, die in Reihe mit dem Widerstand 8 liegt. An der Funkenstrecke 9 wird ein Triggerimpuls abgenommen, der die Funkenstrecke 15 des Hochspannungskreises 4 zündet. Dadurch wird die Spannung des Kondensators 16 des Hochspannungskreises 4 über die Induktivität 17 dem Reihenkreis aufgeprägt und damit der zu prüfende Schalter mit der erforderlichen Hochspannung belastet.

In dem in Fig. 2 schematisch dargestellten Zeitdiagramm sind die Ströme und Spannungen aufgetragen. Im einzelnen sind dabei:
IK = Kurzschlußstrom
I₆ = Strom durch Schalter 6
IS — Schwingstrom

U₁ = Generatorspannung + Spannung des Hochspannungskreises 3
U₂ = Generatorspannung
spannungskreises 3
spannungskreises 4
t_x = Zuschaltung des Hochspannungskreises 3 I₁ = Zeitpunkt des Nullwerdens des Stromes I₆ J₃ = Zeitpunkt für den theoretischen Nulldurchgang des Kurzschlußstromes i₄ = Zeitpunkt, in dem die Summe der Ströme IK

+ IS Null sind
t₅ = Zuschaltung des Hochspannungskreises 4

+ Spannung des Hoch- + Spannung des Hoch-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Synthetische Prüfschaltung für Hochspannungs-Leistungsschalter mit einer Reihenschaltung aus einer einen Generator enthaltenden Hochstromquelle, einer von einem ersten Hilfsschalter überbrückbaren ersten Hochspannungsquelle, einer von einem zweiten Hilfsschalter überbrückbaren zweiten Hochspannungsquelle und dem zu prüfenden Schalter, dadurch gekennzeichnet,daß der Generator (1) unmittelbar oder über einen den Prüfstrom heraufsetzenden Transformator den zu prüfenden Schalter (5) beaufschlagt und daß während der Stromflußzeit der Hochstromquelle (1) die erste Hochspannungsquelle (3) derart in den Prüfstromkreis eingeschaltet wird, daß ihre Spannung im Bereich des Nulldurchgangs des Prüfstroms die wiederkehrende Spannung der Hochstromquelle (1) auf das für die Einschaltung der zweiten Hochspannungsquelle (4) notwendige Maß erhöht.