DE2814443C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine synthetische Prüfschaltung zur Prüfung des Ausschaltvermögens von Hochspannungs-Leistungs­ schaltern mit mehreren in Reihe liegenden Teilschaltstrecken und einem gemeinsamen Antrieb, wobei nur ein Teil der Teil­ schaltstrecken mit der wiederkehrenden Spannung beaufschlagt wird, wobei die übrigen Teilschalt­ strecken überbrückt sind.

Die Prüfung moderner Hochspannungs-Leistungsschalter hoher Ausschaltleistung muß bekanntlich weltweit zunehmend in synthe­ tischen Prüfkreisen erfolgen, weil die Prüfleistung in direkten Generatorprüfkreisen nicht mehr aufgebracht werden kann. Alle synthetischen Prüfkreise bestehen aus einem Hochstromkreis, der den Kurzschlußstrom liefert und einem Hochspannungskreis, mit dem die Beanspruchung des Prüfschalters durch die Einschwing­ spannung nachgebildet wird. Eine oft verwendete synthetische Prüfschaltung ist die dem Fachmann bekannte "Weil-Dobke-Schal­ tung".

Die Ausschaltleistung der Leistungsschalter ist inzwischen so stark angestiegen, daß auch i synthetischen Prüfkreisen nicht mehr ein voller Pol, sondern nur einzelne Teilschaltstrecken oder im Grenzfall nur eie Teilschaltstrecke geprüft werden können.

Das Schaltvermögen des vollen Poles wird dann unter Berück­ sichtigung der Spannungsaufteilung aus der Leistung der ge­ prüften Teilschaltstrecke ermittelt. Voraussetzung für die Anwendbarkeit dieses als "Komponentenprüfung" bezeichneten Verfahrens ist jedoch, daß alle Teilschaltstrecken gleich sind, sich nicht gegenseitig beeinflussen und keine Rückwirkung auf den Antrieb der Teilschaltstrecken auftreten kann.

Leistungsschalter, die beim Schalten von Kurzschlußströmen eine Rückwirkung der Lichtbogenenergie auf den Antrieb zeigen oder erwarten lassen, könnten also keiner normalen Komponentenprüfung unterzogen werden. Um solche Schalter - z. B. sogenannte auto­ pneumatische SF₆-Schalter, bei denen gleichzeitig mit der Schalt­ stiftbewegung auch die vom Schaltlichtbogen mehr oder weniger beeinflußte Verdichtung und Strömung des Löschgases erfolgt - dennoch prüfen zu können, ist bereits bekannt, zunächst alle in Reihe geschalteten Teilschaltstrecken eines Prüfpoles mit dem Kurzschlußstrom zu beaufschlagen und erst kurz vor dem letzten Nulldurchgang des Prüfstromes die Teilschaltstrecken mit einem Hilfsschalter kurzzuschließen, die von der Leistungsprüfung aus­ geschlossen werden sollen (DE-OS 26 06 359).

Dies bedeutet jedoch den Einsatz eines speziellen Hilfsschalters und einer Steuereinrichtung für das zeitgenaue Kurzschließen und setzt einen Anschlußkontakt für den Hilfsschalter voraus. Bei einem Schalter in einer vollisolierten oder gekapselten Schalt­ anlage müßte eine besondere Anschluß-Durchführung vorgesehen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete, kosten­ günstige Schaltung für die Komponentenprüfung von autopneumati­ schen Hochspannungs-Leistungsschaltern mit gemeinsamem Antrieb aller Teilschaltstrecken eines Poles anzugeben.

Diese Aufgabe wird bei einer Prüfschaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches enthaltenen Merkmale gelöst.

Danach werden die nicht geprüften Teilschaltstrecken statt durch einen Hilfsschalter mit einem Kondensator überbrückt. Die Kosten für den speziellen Hilfsschalter und die Steuer­ einrichtung werden eingespart. Bei Einbau des Kondensators in das Gehäuse eines gekapselten Leistungsschalters ist keine besondere Durchführung notwendig. Auch der Ausgleichsvorgang durch den Fortfall der Lichtbogenspannung beim Kurzschließen der nicht geprüften Teilschaltstrecken kurz vor dem letzten Nulldurchgang des Prüfstromes entfällt.

Anhand der Zeichnung soll die Wirkungsweise der vorgeschlagenen Zusatz-Kondensatoren zur Überbrückung der nicht geprüften Teil­ schaltstrecken eines Leistungsschalters in Verbindung mit der bekannten synthetischen Prüfschaltung nach Weil-Dobke erklärt werden.

Der im Generator 1 erzeugte Kurzschlußstrom fließt über einen Transformator 2, einen Sicherheitsschalter 3 und einen Drauf­ schalter 4 durch die Teilschaltstrecken 5 a, 5 b des zu prüfenden Leistungsschalters 5. Der Kondensator 6 überbrückt die nicht geprüften Teilschaltstrecken 5 b. Der netzfrequente Kurzschluß­ strom wird durch die Kapazität des Kondensators 6, die etwa das 100fache der zur gleichmäßigen Spannungsaufteilung notwendigen Kapazität einer Teilschaltstrecke betragen sollte, praktisch nicht beeinflußt und beansprucht alle Teilschaltstrecken. Die Rückwirkung des Kurzschlußstromes auf den Antrieb ist somit voll gegeben.

Der Kondensator 6 kann innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet sein. Bei Einbau des Kondensators 6 innerhalb des Gehäuses 12 entfällt eine sonst notwendige Durchführung.

Kurz vor dem letzten Nulldurchgang wird in an sich bekannter Weise durch Zündung der Funkenstrecke 7 dem Kurzschlußstrom ein Schwing­ strom aus dem Hochspannungskreis überlagert, dessen Frequenz durch die Induktivität 8 und den vorgeladenen Kondensator 9 bestimmt ist.

Mit der erfolgreichen Unterbrechung dieses Schwingstromes stellt sich an den Klemmen des Prüfschalters 5 die Ein­ schwingspannung ein, deren Kurvenform durch die zusätzlichen Elemente 10 und 11 mitbestimmt wird. Für die Einschwingspannung wirkt der relativ große Überbrückungskondensator 6 wie ein Kurzschluß. Die Einschwingspannung erscheint also allein an den zu prüfenden Teilschaltstrecken 5 a.

Bei positivem Ausgang der Prüfung wird der Kondensator 6 nur mit der relativ kleinen Lichtbogenspannung der nicht geprüften Teilschaltstrecken 5 b beansprucht.

Bei einem Versagen der Prüf-Teilschaltstrecken 5 a könnte an dem Kondensator 6 jedoch im Grenzfall der Höchstwert der Einschwing­ spannung des Hochspannungskreises auftreten. Mit dem Einsatz einer Schutzfunkenstrecke 13 parallel zum Kondensator 6 kann dessen notwendige Spannungsfestigkeit wesentlich reduziert werden. Die Schutzfunkenstrecke 13 braucht lediglich auf die relativ kleine Energie des Hochspannungskreises abgestimmt zu sein.

In Verbindung mit einer Schutzeinrichtung gegen Überspannung können Kondensatoren kleiner Spannungsfestigkeit und kleiner Abmessung direkt im Gehäuse von Schaltern in vollisolierten Schaltanlagen untergebracht werden.

Zusammen mit dem Fortfall einer zusätzlichen, nur zur Prüfung benötigten Durchführung ermöglicht die Prüfschaltung gemäß der Erfindung damit eine sehr kostengünstige Prüfung des Ausschalt­ vermögens von Hochspannungs-Leistungsschaltern.

Claims (4)

1. Synthetische Prüfschaltung zur Prüfung des Ausschaltvermögens von Hochspannungs-Leistungsschaltern mit mehreren in Reihe liegenden Teilschaltstrecken und einem gemeinsamen Antrieb, wobei nur ein Teil der Teilschaltstrecken mit der wiederkehrenden Spannung beaufschlagt wird, wobei die übrigen Teilschaltstrecken überbrückt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückung mittels mindestens eines Kondensators (6) erfolgt.

2. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des Kondensators (6) etwa das 100fache der zur Spannungsaufteilung notwendigen Kapazität einer Teilschalt­ strecke (5 a, 5 b) beträgt.

3. Synthetische Prüfschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kondensator (6) ein Überspannungsschutz (13) parallel geschal­ tet ist.

4. Synthetische Prüfschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (6) innerhalb der Kapselung (12) des zu prüfenden Schalters (5) untergebracht ist.