DE4107360A1 - Verfahren zur messung des steuerstromes an ueberspannungsableitern in hochspannungsanlagen - Google Patents

Verfahren zur messung des steuerstromes an ueberspannungsableitern in hochspannungsanlagen

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DE4107360A1
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Klaus Dipl Ing Liebscher
Eberhard Dipl Ing Kliemank
Wolfgang Goetze
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VEAG Vereinigte Energiewerke AG
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1236—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of surge arresters

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ventilableiter unterliegen infolge natürlicher Alterung sowie der Einwirkung von Feuchtigkeit einem Verschleiß, der ihre Funktionsfähigkeit wesentlich beeinflußt. Diese Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit führt je nach dem Grad der Beanspruchung der Ventilableiter nach kurzer oder längerer Zeit zum völligen Verlust der Schutzwirkung und im Extremfall zur Explosion und damit völligen Zerstörung des Ventilableiters.
Zur Vermeidung von Schadensfällen und um Aussagen über den Zustand der Ventilableiter zu gewinnen, werden deshalb prophylaktische Untersuchungen der Ventilableiter vorgenommen. Als wichtigste Kenngröße der Ventilableiter wird in der Praxis der Steuerstrom zur Beurteilung des Alterungszustandes der Ventilableiter herangezogen. Die Ventilableiter werden dazu ausgebaut und im Prüffeld untersucht. Dieses Verfahren bringt infolge der großen Ab­ messungen und relativ großer Masse der Prüflinge neben den hohen Kosten für den Transport auch die Gefahr der mecha­ nischen Beschädigung beim Transport mit sich.
Es ist ein Verfahren zur Zustandserkennung von Ventilab­ leitern bekannt, bei dem die Messung des Steuerstromes am Einbauort des Ventilableiters erfolgt. Der Ventilableiter wird dazu freigeschaltet und mit einer Prüfspannung beaufschlagt. Mittels eines Koppelgliedes wird von der Kontrollfunkenstrecke des Ventilableiters eine seinem Steuerstrom proportionale Spannung abgegriffen und mittels geeigneter Filter und Verstärker ein hochfrequenter Anteil des Steuerstromes ermittelt, der ein Maß für die Schädigung des Ventilableiters ist (DD 2 66 180).
Diese Lösung ist durch die Notwendigkeit der Freischal­ tung und den Einsatz einer besonderen Prüfspannungsquelle technisch und zeitlich aufwendig.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Verringerung des Aufwandes für die Steuerstrommessung, bei der der von dem Steuerstrom erzeugte Spannungabfall an einem parallel zur Kontrollfunkenstrecke schaltbaren Widerstand ausgewertet wird, der gegenüber dem der Kontrollfunkenstrecke relativ niederohmig ist.
Erfindungsgemäß werden die Anschaltung des Meßwiderstandes und Messung des Steuerstromes bei in Betrieb befindlichem Überspannungsableiter vorgenommen. Ein Schutzgerät, das den Meßwiderstand aufnimmt und vor ein Spannungsmeßgerät geschaltet wird, wird mit kurzgeschlossenem Eingang an die Anschlußarmaturen des Oberspannungsableiters, an denen die Schutzfunkenstrecke liegt, geschaltet, wobei zunächst die Verbindung mit dem Erdanschluß des Überspan­ nungsableiters erfolgt. Nach dem Anschluß des Schutzgerätes wird der Kurzschluß an seinem Eingang aufgehoben, so daß ein parallel zu ihm gelegter leistungs­ starker Schutzableiter sowie der Meßwiderstand wirksam werden.
Zur Durchführung des Verfahrens ist der dem Schutzgerät vorgeschaltete leistungsstarke Schutzableiter überbrück­ bar ausgebildet, und in dem Schutzgerät ist in bekannter Weise parallel zum Meßwiderstand mindestens ein Varistor geschaltet und vor die Parallelschaltung ein Widerstand gelegt. Zweckmäßig ist dieser Varistor-Widerstands-Kombi­ nation ein weiterer Varistor parallel - und dieser Kombination ein weiterer Widerstand vorgeschaltet, wobei in jedem Fall der Einbau energiespeichernder Bauelemente vermieden ist.
Mit dieser Lösung ist es möglich, ein dem Steuerstrom originalgetreues Spannungssignal für die Weiterverarbei­ tung bereitzustellen und gleichzeitig eine Gefährdung des Meßpersonals und der Meßtechnik beim Ansprechen des Ventilableiters während des Anschaltens der Meßtechnik und während der Messung auszuschließen. Der Zeitaufwand für die Kontrolle der Ventilableiter wird dabei gegenüber den bekannten Methoden, die die Abschaltung erfordern, erheblich verringert.
Die nähere Erläuterung erfolgt an Hand der Zeichnung, die die Prinzipskizze eines Überspannungsableiters und der zur Durchführung der Steuerstrommessung erforderlichen Ausstattung wiedergibt.
Die Steuerstrommessung wird bei in Betrieb befindlichem Überspannungsableiter 1 vorgenommen, wobei der an einem parallel zur Kontrollfunkenstrecke 2 anschaltbaren Meßwiderstand Rm vom Steuerstrom erzeugte Spannungsab­ fall ausgewertet wird, indem dieser Meßwiderstand Rm gegenüber dem Widerstand der Kontrollfunkenstrecke 2 relativ niederohmig gewählt ist. Der anzuschaltende Meßwiderstand Rm ist in einem Schutzgerät 3 angeordnet, das der Meßeinrichtung 4 für den Spannungsabfall vorgeschaltet ist. Parallel zum Meßwiderstand Rm ist in dem Schutzgerät 3 eine zweistufige Varistor-Widerstands- Kombination angeordnet. Besonderes Merkmal dieses Schutzgerätes 3 ist, daß es keinerlei energiespeichernde Schaltelemente aufweist. Parallel zum Eingang des Schutzgerätes 3 ist ein leistungsstarker Schutzableiter 5 geschaltet, der überbrückbar ausgebildet ist. Das Schutzgerät wird bei kurzgeschlossenem Eingang - also bei überbrücktem Schutzableiter - zunächst über ein Erdungsseil 6 mit dem Erdanschluß 8 des Überspannungsableiters 1 und dann über die Meßleitung 7 mit dem Überspannungsableiter 1 verbunden. Dazu wird eine isolierende Bedienstange verwendet. Danach wird der Kurzschluß des Schutzableiters 5 aufgehoben, so daß der Meßwiderstand Rm wirksam ist.

Claims (2)

1. Verfahren zur Messung des Steuerstromes an Überspannungsableitern in Hochspannungsanlagen mit Hilfe des Spannungsabfalls, den der Steuerstrom an einem parallel zur Kontrollfunkenstrecke des Überspan­ nungsableiter schaltbaren relativ niederohmigen Meßwiderstand erzeugt, gekennzeichnet dadurch, daß die Anschaltung des Meßwiderstandes (Rm) und Messung des Steuerstromes bei in Betrieb befindlichem Überspannungsableiter (1) vorgenommen wird, indem ein Schutzgerät (3), das den Meßwiderstand (Rm) aufnimmt, bei zunächst kurzgeschlossenem Eingang an die Anschlußarmaturen für die Kontrollfunkenstrecke (2) gelegt wird, wobei zuerst die Verbindung mit dem Erd­ anschluß (8) des Überspannungsableiters (1) erfolgt und nach dem Anschluß des Schutzgerätes (3) durch Auf­ hebung der Überbrückung der Meßwiderstand (Rm) wirk­ sam gemacht wird.
2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß parallel zum Eingang des Schutzgerätes (3) ein überbrückbar ausgebildeter relativ leistungsstarker Schutzableiter (5) gelegt ist, während innerhalb des Schutzgerätes (3) parallel zum Meßwiderstand (Rm) ein Varistor (V1) geschaltet und vor diese Parallelschaltung (V1; Rm) ein Widerstand (R1) gelegt ist, wobei zu dieser Varistor-Widerstandkombination ein weiterer Varistor (V2) parallel und zu dem Gesamtkomplex (V2; R1; V1; Rm) ein weiterer Widerstand (R2) in Reihe gelegt sind.
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