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Stoßspannungs-Prüfanordnung Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Prüfung von elektrischen Hochspannungsgeräten, wie Isolatoren, Schalter, Transformatoren
o. dgl., vermittels Stoßspannungen.
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Stoßspannungs-Prüfanlagen neuerer Art bestehen bekanntlich, wie die
Abb. I der Zeichnung zeigt, aus einer Kondensatorbatterie C1 bis C4, welche in Parallelschaltung
über Ladewiderstände W1 bis Ws aufgeladen und über Zündfunkenstrecken F1 bis F4
in kyihenschaltung selbsttätig entladen wird, wöbei der Dämpfungswiderstand aus
auf die einzelnen Stufen verteilten Teildämpfungswiderständen r1 biss r4 besteht.
Der Entladeviderstand Re bestimmt hierbei die Abklingzeit der Stoßspannung,während
der aufgeteilte Dämpf ungswiderstand r1 bis r4 zusammen mit der gegebenenfalls verteilten
Belastungskapazität CB1 bis Ca4 die Stirn der Stoßspannung beeinflußt.
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Es ist bekannt, daß die Erzeugung von Stoßspannungen mit steiler Stirn
eine geringe Eigeninduktivität des Stoßgenerators voraussetzt. Man ist aus diesem
Grunde bestrebt, den Stoßgenerator möglichst induktionsarm auszuführen, was gemäß
einem bekannten Vorschlag durch einen säulenartigen Aufbau erreicht werden kann.
Würde man jedoch bei Verwendung einer verteilten Belastungskapazität die Vorteile
einer induktionsarmen Ausführung der Anordnung durch Unterbringung von Stoßanlage
und Belastungskapazität in einem gemeinsamen Gehäuse zu erreichen suchen, so ergeben
sich hierbei jedoch isolationstechnische Schwierigkeiten, wie aus der folgenden
Betrachtung des Zündvorganges erklärlich wird. Bis zum Ansprechen der letzten Zündfunkenstrecke
F4 der Abb. I weist das obere Ende der Teilbelastungskapazität Ca4 Erdpotential
auf. Hat die vorletzte Zündfunkenstrecke ,F.3 angesprochen, so herrscht dort nahezu
sehon die volle Stoßspannung der Anlage. Es besteht somit, wenn auch nur für eine
verschwindend kurze Zeit, ein sehr großer Spannungsunterschied zwischen der vorletzten
Stufe der Stoßanlage und der eng benachbarten, noch auf Erdpotential liegenden Belastungskapazität.
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Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Gefahr dadurch, daß die
Belastungskapazität stufenweise mit den betreffenden Stoßkapazitäten der Stoßanlage
verbunden ist.
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In Abb. z der Zeichnung ist ein Ausfü:hrungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Sind hierbei die Zündfunkenstrecken F, bis F4
gleich
weit eingestellt, so wird im Augenblick des Zündens jeder Teilkondensator CB1 bis
CB4 der Belastungskapazität von der ihm entsprechenden Stoßkapazität der Stoßanlage
über den entsprechenden Teildämpfungswiderstand r1 bis r4 aufgeladen. Sind dabei
die Teilkapazitäten CB1 bis CB4 und die Teildämpfungswiderstände r1 bis r4 unter
sich alle gleich, so geht dieser Aufladevorgang für alle Stufen mit der gleichen
Zeitkonstante vor sich, und an der letzten Stufe der Stoßanlage erhält man dieselbe
Wellenform wie bei Verwendung einer gleich großen Belastungskapazität, -welche nicht
stufenweise mit der Stoßanlage verbunden ist, mit dem Unterschied, daß die oben
beschriebenen Isolationsschwierigkeiten nicht mehr auftreten können. Gegenüber der
bekannten Anlage nach Abb. I entsteht vielmehr durch die kapazitive Verbindung zweier
übereinanderliegender Punkte, z. B. der Punkte A und B, ein isolationstechnischer
Vorteil, da nunmehr zwischen diesen Punkten keine größere Spannung als die höchste
Ladespannung der Teilkondensatoren CB1 bis CB4 der Belastungskapazität auftreten
kann und diese gegenüber der Stufenspannung der Stoßanlage um ebensoviel kleiner
ist als die Nutzspannung am Ende der Belastungskapazität gegenüber der Leerlaufspannung
der Anlage.
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Die erfindungsgemäße Anordnung weist somit noch den Vorteil auf, daß
die einzelnen Teillapazitäten der Belastungskapazität im Gegensatz zu der bekannten
Anordnung nicht räumlich zusammengebaut und in Reihe geschaltet werden müssen, sondern
verteilt werden können, so daß sie an die gleiche Stelle des Gerüstes wie die Stoßkondensatoren
gesetzt werden können, z. B. bei einer Freiluftanlage in Treppenbauart auf dieselben
Treppenstufen, oder in demselben Gehäuse wie die Stoßkondensatoren so eingebaut
werden können, daß beide Teile in abwechselnder Folge zu einer einzigen Kapazitätssäule
vereinigt sind.
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Ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung eine der Funkenstrecken F1
bis F4 auf eine höhere Spannung eingestellt als die übrigen, so kann sie erst ansprechen,
wenn der zugehörige Teilkondensator der Belastungskapazität Cb, entsprechend dem
Spannungsunterschied zwischen den Einstellungen der Funkenstrecken F1 bis F4 aufgeladen
ist. Diese zu hohe Aufladung kann aber nur auf Kosten der übrigen Stoßkapazitäten
C der Anlage geschehen und ist infolgedessen mit einem Spannungsverlust für die
Stoßanlage verbunden. Außerdem wirkt sich die Verzölgerang bis zum Ansprechen der
zu weit eingestellten Funkenstrecke als Knick in der Venenstirn aus.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erflndung wird deshalb vorgeschlagen,
die Teil-Kondensatoren der Belastungskapazität Ca einseitig von den zugehörigen
Stoßkapazitäten C der Anlage durch Hilfsfunkenstrecken f1 bis f4 abzutrennen, wie
die Abb.3 zeigt. Dadurch bleibt jeder Teilkondensator der Belastungshapazität CB
so lange von der zugehörigen Zündfunkenstrecke F abgetrennt, bis diese angesprochen
hat. Die Zündung kann somit in der gleichen Weise erfolgen wie bei einer Anlage
ohne eine stufenweis angeschlossene Belastungskapazität. Die Teilkondensatoren treten
aber nach dem Ansprechen der Funkenstrecken F1 bis F4 in Wirksamkeit, da alsdann
die Spannung einer Stufe an den Hilfsfunkenstrecken f1 bis f4 liegt und diese ztun
überschlag bringt. Die Hilfsfunkenstrecken f1 bis f4 Werden so eingestellt, daß
sie der vollen Stufenspannung nicht standhalten können, wohl aber ausreichen, um
die infolge ungenauer Einstellung der Zündfunkenstrecken F1 bis F4 hervorgerufenen
Überspannungen zwischen zwei benachbarten Punkten, z. B. Punkt A und ß in Abb.3,
der Stoßanlage zu beherrschen.