DE685288C

DE685288C - Pruefanordnung fuer Hochleistungsschalter

Info

Publication number: DE685288C
Application number: DEA83935D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Vitaly Grosse
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-08-14
Filing date: 1937-08-14
Publication date: 1939-12-15

Description

Prüfanordnung für Hoch. leistungsschalter Die Erfindung betrifft eine Prüfanordnung für Hochleistungsschalter, bei der die Spannungsbeanspruchung nach der Stromunterbrechung durch Aufdrücken einer zusätzlichen Spannung erhöht wird und bei der die Summe der wiederkehrenden Spannung am zu prüfenden Schalter und der Zusatzspannung an Funkenstrecken auftritt, so daß diese durch die Summenspannung überschlagen und die Zusatzspannung an die Schalterklemmen gelangt.
Es ist bekannt, derartige Prüfungen mit einer Anordnung vorzunehmen, deren Schaltungsschema in Abb. I der Zeichnung dargestellt ist. Hierin ist I die Wechselstromluelle, die den Strom für die Schalterprüfung liefert, 2 die Wechselspannungsquelle, deren Spannung ein Mehrfaches der Spannung von I ist, wobei die EMKe beider Quellen etwa in Phase liegen. 3 ist der Prüfschalter und 4 eine Funkenstrecke. Zur Begrenzung des Kurzschlußstromes des Schalters 3 sind Induktivitäten 5 und 5' vorgesehen, die gleichzeitig ein Kurzschließen der auf den Schalter gelangenden Spannungswelle über die Stromquelle I verzögern. Zum Schutz der Stromquelle vor unzulässiger Spannungsbeanspruchung dient ferner der Kondensator 6. An der Funkenstrecke 4 addieren sich die Spannungen zwischen den Punkten a, b und c, d.
Ist die Spannunga, b die wiederkehrende Spannung zwischen den Schalterkontakten, so muß die Pola, rität von c, d, um den Durchbruch der Funkenstrecke zu erzwingen, der von a, b entgegengerichtet sein, wie dies durch Pfeile angedeutet ist. Nach Durchbruch der Funkenstrecke wird der Schalter also durch eine Spannungswelle beansprucht, die die umgekehrte Polarität wie die wiederkehrende Spannung besitzt. Eine Schalterprüfung ist nach diesem Verfahren möglich, entfernt sich jedoch von der tatsächlichen Schalterbeanspruchung beim Kurzschluß.
Gemäß der Erfindung wird dieser Nacht dadurch vermieden, daß Mittel vorgesc sind, durch welche die Zusatzspannung der Polarität der Wiederkehrspannung åï'E den Prüfschalter herangebracht wird.
In den Abb. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. in Abb. 2 erfolgt die Zündung der Funkenstrecken'4 und 4', die symmetrisch in beiden Zuleitungen der Zusatzspannungsquelle 2 liegen, über kreuzweise angeordnete Widerstände 7 und 7', die durch weitere in den Verbindullgsleitungen zwischen den Klemmen des Prüfschalters 3 und den Klemmen der Zusatzspannungsquelle 2 liegende Funkenstrecken 8 und 8' überbrückt werden. Die letzteren sind derart eingestellt, daß jede von ihnen durch die wiederkehrende Spannung noch nicht gezündet werden kann. Die Widerstände 7 und 7' sind derart beschaffen, daß sie ohne Verzögerung die Spannung der Punkte a, b nach den Punkten c, f übertragen. An den Funkenstrecken 4, 4' liegt dann die Summe der wiederkehrenden und der zusätzlichen Spannung.
Sowie jedoch ein überschlag erfolgt, liegt an den Punkten e, f die Spannung der Punkte c, d, so daß die Funkenstrecken 8, 8' überschlagen werden. Durch diesen Überschlag erfolgt eine Umpolung der über die Punkten, b gelangenden zusätzlichen Spannung, so daß diese mit gleichem Vorzeichen wie die wiederkehrende Spannung an den Schalterkontakten auftritt.
Eine besondere Sorgfalt erfordert die Ausbildung der Widerstände mit Rücksicht auf die mit ihnen zusammenarbeitenden unvermeidlichen Kapazitäten. Damit keine Verzögerung auftritt, müssen die Kapazitäten der Punkte e und f möglichst klein sein. Diesem Zwecke dient die Verwendung einer Doppelfunkenstrecke 4, 4', durch welche die hohe Erdkapazität der Spannungsquelle 2 von den Punkten e und f ferngehalten wird. Die Widerstände7, 7' können als reine Ohmsche, Widerstände ausgeführt werden. Es ist jedoch zweckmäßiger, den Wirkwiderstand durch Reihenschaltung mit Kondensatoren mit relativ hohem Blindwiderstand bei der Prüffrequenz zu schützen.
Die Verwendung einer Kapazität g ist ferner zweckmäßig, da hierdurch die Spannung an den Punkten e und f bzw. nach Durchbruch der Funkenstrecken an den Punkten a und b eine gewisse Zeit aufrechterhalten wird. Ferner ergibt diese Kapazität beim Durchschlag des Schalters durch die Zusatzspannung einen kräftigen Üherschlagfunken, so daß der Betriebsstrom auch nach Absinken der Zusatzspannung nachfolgen kann.
Der Kondensator 6 kann, wie dargestellt, vor dem Dauerstrom durch eine eng eingestellte ^ ; UllkenStreCke 10 bewahrt werden.
In In den Leitungszug b, c bzw. a, d können zur Begrenzung des Stromes der Spannungsquelle 2 gleichfalls Widerstände, insbesondere Kondensatoren, die groß gegen den Kondensator 9 sind, eingeschaltet werden.
Die Genauigkeit der Anordnung hängt vorzugsweise von der Einstellung der Funkenstrecken 4, 4' ab. Diese werden beansprucht durch eine langsame veränderliche Zusatzspannung und eine plötzlich auftretende wesentlich niedrigere WiederkehrspannunE, r.
Bei wesentlichen Änderungen des zum Durchbruch dienenden Momentanwertes der Wiederkehrspannung ist die Änderung der Einstellung der Funkenstrecken 4 nur gering. Dies kann durch eine weitere Verbesserung der Anordnung behoben werden, indem die Funkenstrecken 4 als gesteuerte Mehrfachfunkenstrecken ausgebildet werden, wobei die Steuerung kapazitiv und ohmisch erfolgt. Die Ohmsche Steuerung, die für die Niederfrequenz maßgeblich ist, sorgt für möglichst hohe Uberschlagsfestiglteit bei Niederfrequenz, die kapazitive Steuerung dagegen für eine möglichst geringe Überschlagsfestigkeit bei höherer Frequenz. Durch diese Maßnahme kann die Einstellung der Funkenstrecken wesentlich genauer vorgenommen werden.
Ein weiterer Weg zur Summenbildung der Zusatzspannung und der wiederkehrenden Spannung ist durch die Transformation der wiederkehrenden Spannung gegeben. Die Transformatoren, die hierzu dienen, müssen, um eine möglichst geringe Zeitverzögerung zu geben, eine möglichst niedrige Streuung besitzen. Der Vorteil der Transformation liegt darin, daß die zur Zündung dienende umgespannte wiederkehrende Spannung in die Größenordnung der Zusatzspannung oder darüber gebracht werden kann.
In Abb. 3 ist ein Beispiel für die transformatorische Zündung dargestellt.
Die Zusatzspannung wird zunächst vom Prüfschalter durch die in Reihe liegenden Funkenstrecken 4, 4' abgehalten. Zu Erzielung der bestimmten Potentialverteilung an beiden Strecken dienen gegen den Kondensator 9 kleine Kondensatoren I2, I2', die das Potential des Punktes g regeln.
Zwischen den Punkten g, 11 befindet sich der Wandler II, der zwischen diesen Punkten eine der Lichtbogenspannung proportionale Spannung erzeugt. Solange diese Spannung niedrig ist, entspricht das Potential des Punktesh demjenigen des Punktes, und die Funkenstrecken 4, 4' werden entsprechend ihrer Einstellung durch die Zusatzspannung allein beansprucht. Tritt aber eine hohe Wiederkehrspannung auf, so verschiebt sich das Potential von h, während das Potential von g fest bleibt. Dadurch schlagen die Funkenstrecken über. Zuerst schlägt diejenige Funkenstrecke über, an der sich die Zusatzspannung mit der transformierten wiederkehrenden Spannung addiert. Die zweite Funkenstrecke wird mitgerissen.
Bei den beschriebenen Anordnungen gelangt die Zusatzspannung gleichzeitig an die Schalterklemmen und an den Kurzschlußgenerator. Die Zusatzspannung wird durch (leil Generator kurzgeschlossen, so daß sie am Schalter nur in Form eines Stoßes oder einer schnellen gedämpften Schwingung auftreten kann.
Dieser Nachteil läßt sich vermeiden, wenn iii Reihe mit dem Prüfschalter in an sich bekannter Weise ein Hilfsschalter gelegt wird, der gleichzeitig mit dem Prüfschalter geöffnet wird und den Generator von den Klemmen des Prüfschalters abtrennt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Prüfanordnung für Hochleistungsschalter, bei der die Spannungsbeanspruchung nach der Stromunterbrechung durch Aufdrücken einer zusätzlichen Spannung erhöht wird und bei der die Summe der wiederkehrenden Spannung am zu prüfenden Schalter und der Zusatzspannung an Funkenstrecken auftritt, so daß diese durch die Summenspannung überschlagen und die Zusatzspannung an die Schalterklemmen gelangt, gekennzeichnet durch Mittel, durch welche die Zusatzspannung mit der Polarität der Wieder. kehrspannung an den Prüfschalter herangebracht wird.
2. Prüfanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündung der Funkenstrecken (4, 4') über kreuzweise angeordnete Widerstände (7, 7') erfolgt, die durch weitere in den Verbindungsleitungen zwischen den Klemmen des zu prüfenden Schalters (3) und denKlemmen der Zusatzspannungsquelle (2) liegende Funkenstrecken (8, 8') überbrückt werden.
3. Prüfanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündfunkenstrecken (4, 4') symmetrisch in beiden Zuleitungen (e, c und f, d) der Zusatzspannungsquelle (2) angeordnet sind.
4. Prüfanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Zuleitungen zur Zusatzspannungsquelle (2) Scheinwiderstände, insbesondere Kondensatoren, eingeschaltet sind, die nach erfolgtem Spannungsstoß den nachfolgenden Strom begrenzen.
5. Prüfanordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündfunkenstrecken (4, 4') bei niedriger Frequenz eine möglichst hohe und bei hoher Frequenz eine möglichst niedrige Überschlagsspannung besitzen.
6. Prüfanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederkehrspannung vor ihrer Addition mit der Zusatzspannung transformiert wird und an den Mittelpol einer dreifachen Funkenstrecke gelegt wird, die durch die Zusatzspannung beansprucht wird.
7. Prüfanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Prüfschalter ein Rilfsschalter liegt, der gleichzeitig mit dem Prüfschalter geöffnet wird und den Kurzschluß der Zusatzspannung über die Stromquelle (I) verhindert.