DE899093C

DE899093C - Verfahren zur Untersuchung der Rueckzuendsicherheit von Lichtbogenstrecken

Info

Publication number: DE899093C
Application number: DES3939D
Authority: DE
Inventors: Carl Dr-Ing Reher
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1935-08-31
Filing date: 1935-08-31
Publication date: 1953-12-07

Description

Verfahren zur Untersuchung der Rückzündsicherheit von Lichtbogenstrecken Die Prüfung von Lichtbogenstrecken in Schaltern und Gleichrichtern auf ihre Rückzündu.ngssicherheit erfordert die Verwendung einer hohen Stromstärlce während der Brennzeit und einer unmittelbar nach dem Stromnulldurchgang auftretenden sehr hohen Spannung. Beide erzeugte man bis vor kurzem ausschließlich mit der gleichen Hochleistungsmaschine. Man beanspruchte also die Lichtbogenstredce in gleicher Weise wie im praktischen Betrieb. Neuerdings sind Schaltungen bekanutgeworden, bei denen die hohe Stromstärke und die hohe Spannung verschiedenen Stromquellen entnommen werden, und zwar wird entweder die hohe stoßartige Spannung aus einer schnell abklingenden Stromquelle nach erfolgtem Nulldurchgang des niedrig gespannten Stromes zugeschaltet, oder es werden die beiden miteinander verbundenen Elektroden zweier in Reihe geschalteter gleichartiger Lichtbogenstrecken über einen strombegrenzenden Widerstand dauernd an eine Gleichstromquelle hoher Spannung gelegt.
Im ersten Falle bereitet es fast unüberwindliche Schwierigkeiten, die Zuschaltung so schnell nach dem Stromnulldurchgang zu bewirken, wie in der Praxis die Spannung tatsächlich wiederkehren würde. Es wird z. B. bei einem bekannten Prüfverfahren erst 35 elektrische Grade nach dem Stromnulldurchgang geschaltet. An anderer Stelle wird angegeben, daß eine Streuung in der Schaltgenauigkeit von 5 elektrischen Graden unvermeid- lich sei, so daß nicht früher als 5 elektrische Grade nach dem Stromnulldurchgang bemessen werden könne.
Im zweiten Falle wird bei Übertragung der Schaltung auf nur eine zu untersuchende Bogenstrecke 4er auf die Kapazität und die parallel geschaltete Induktivität der Stromquelle entfallende Anteil der Spannung mit steigendem Vorschaltwiderstand immer kleiner, so daß dieser selbst sehr klein gewählt werden muß, wenn die Spannung schnell und hoch genug ansteigen soll. Der kleine Widerstand erfordert aber, wenn çdie Spannungsquelle nicht während der Stromdfurchganlgszeit zusammenbrechen soll, d. h. wenn sie am Schluß dieser Zeit in voller Spannungshöhe zur Ladung bereit sein soll, eine beträchtliche Leistungsfähigkeit der Stromquelle hoher Spannung, die in der Größenordnung an die der früher benutzten Prüfmaschine für Strom und Spannung herankommen kann.
Es ist also noch kein Verfahren bekannt, das gestartet, unter erheblich geringerem Aufwand als früher an einer Lichtbogenstrecke im Zuge des Stromes die wiedefkehrende Spannung schnell genug und sicher genug unmittelbar nach dem 5 tromnull durchgang auftreten zu lassen.
Nach der Erfindung wird' nun dieses Ziel dadurch erreicht, Idaß die Stromquelle hoher Spannung jeweils vorçdem Augenblick des Nulldurchganges des niedrig gespannten Stromes zugeschaltet wird, und zwar um eine solche Zeitspanne früher, daß einerseits trotz der Schaltungenauigkeit die hohe Spannung bei entsprechender Einstellung der Zeitkonstanten des Prüfkreises mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes schon im Augenblick des Stromnulldurchganges an der aufzuladenden Lichtbogenstrecke bzw. am Ladewiderstand mit Sicherheit vorhanden ist, aber doch erst so spät, daß andererseits eine Stoßspannungsquelle mittlerer Leistungsfähigkeit durch den vom Augenblick der Zuschaltung bis zum Augenblick indes im Nuildurchgang stattfindenlden Erlöschens des mit dem nied'rig gespannten Strom brennenden Lichtbogens ffleßenden Entladestrom noch nicht nennenswert entladen wird. Zu diesem Zweek schaltet man.die Spannungsquelle im Mittel etwa 3 oder 5 elektrische Grade vor dem StromnullTdurchgang zu. Dann wird die z. B. aus einem Kondensator bestehende Gleichstromquelle hoher Spannung während der nur wenige elektrische Grade betragenden Zeit des Kurzschlusses über den strombegrenzenden Widerstand noch nicht nennenswert entladen, so daß sie am Schluß dieser Kurzschluß zeit noch die Schalter-bzw. Gleichrichterkapazität in gewünschter Weise aufzuladen imstande ist. Dadurch wird die Prüfbeanspruchung der im praktischen Betrieb wirklich auftretenden Beanspruchung weitgehend angeglichen. Während nämlich bei den bisher bekannten Prüfverfahren trotz des Anliegens der Prüfspannung gegebenenfalls über die Zeitdauer einer Halbperiode hinaus zwischen dem Erlöschen des Lichtbogens und dem Auftreten wider Prüfspannung eine kleine Pause liegt, während welcher zwar noch keine Spannung zwischen den Elektroden vorhanden ist, jedoch bereits ein Entionisierungsvorgang vonstatten gehen kann, wird diese Pause mit Hilfe der Erfindung dadurch vermieden, daß Edie hohe Prüfspannung schon während der Brennzeit bzw. vor dem Erlöschen des Lichtbogens an die zu prüfende Entladungsstrecke angelegt wird, so daß der Wettlauf zwischen der durch die Hochspannungsquelle zugeführten und der durch Diffusion abgeführten Energie längs der Entladungs strecke in gleicher Weise stattfindet wie im praktischen Betrieb.
Zur Erläuterung ist in der Zeichnung beispielsweise eine Einrichtung schematisch dargestellt, mit der das Verfahren nach der Erfindung ausgeübt werden kann. II ist die zu prüfende Lichtbogenstreclçe. Sie wird von der Sekundärwiddung eines Transformators I2 mit hohem niedergespannten Wechselstrom gespeist. Die Wicklung 12 muß so isoliert sein, daß sie kurzzeitig die von der zweiten Stromquelle herrührende hohe Spannung aushalten kann. Die Primärwicklung 13 des Transformators ist an einen Wechselstromgenerator 14 angeschlossen. Ein Kondensator 15 wird von einer nicht gezeichneten Gleichstromquelle hoher Spannung über die Leitungen 1g und 19 aufgeladen. Der Kondenstator 15 ist über einen Regelwiderstand I6 und einen Umschalter I7 ebenfalls an die Lichtbogenstrecke II angeschlossen. Die RücBleitung von der Lichtbogenstrecke zu den beiden Stromquellen 12 und I5 erfolgt über die Erde. Der Schalter I7 läuft synchron mit dem Wechselstromgenerator I4, derart, daß seine Kontakte geschlossen sind, kurz bevor der von dem Transformator 12 auf die Unterbrechungsstrecke II gegebene Strom durch Null geht.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Untersuchung der Rückzündsicherheit von Lichtbogenstrecken in Schaltern und Stromrichtern durch Beanspruchung mit hohem Strom aus einer Stromquelle niedriger Spannung und jeweils bei Stromnulldurchgang zugeschalteter hoher Spannung aus einer besonderen Stromquelle niederer Stromstärke, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung der Stromquelle hoher Spannung jeweils vor dem Nulldurchgang indes niedergespannten Stromes erfolgt, und zwar um eine solche Zeitspanne vorher, daß einerseits die hohe Spannung bei entsprechender Einstellung der Zeitkonstanten des Prüfstromkreises mit Hilfe eines regelbaren Widerstandes schon im Augenblick des Stromnulldurchganges an der aufzuladenden Lichtbogenstrecke bzw. am Ladewiderstand mit Sicherheit vorhanden ist, andererseits die Stromquelle hoher Spannung durch den vom Augenblick der Zuschaltung bis zum Erlöschen des Lichtbogens bestehenden Entladestrom im Augenblick des Stromnullldurchganges noch nicht unzulässig an Spannung verloren hat.