DE958039C

DE958039C - Verfahren zur Ermittlung des Verlaufes der nach der Stromunterbrechung wiederkehrenden Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten eines elektrischen Schalters

Info

Publication number: DE958039C
Application number: DEL15942A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Slamecka
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-07-02
Filing date: 1953-07-02
Publication date: 1957-02-14

Description

Verfahren zur Ermittlung des Verlaufes der nach der Stromunterbrechung nviederkehrenden Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten eines elektrischen Schalters Man konnte den Verlauf der wiederkehrenden Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten z. B. eines Hochspannungs-Hochleistungsschalters bisher nur in der Weise ermitteln, daß eine größere Anzahl von einzelnen Kurzschlußabschaltungen mit variabler Anstiegsgeschwindigkeit der wiederkehrenden Spannung durchgeführt wurde. Auf Grund der dabei gemessenen einzelnen Spannungsspitzen konnte dann die Kurve der Spannungsfestigkeit des Schalters in Abhängigkeit der Zeit bestimmt werden.
In Abb. I der Zeichnung ist eine übliche Schalterorüfanordnung wiedergegeben. In dieser bedeutet G den KurzschluBgenerator und L eine Induktivität als Symbol für die Streuinduktivität des Generators und der Drossel zur Begrenzung des Kurzschluß stromes. Der Kurzschlußstrom wird über den Transformator T auf den Nennstrom des zu prüfenden Schalters Sp übersetzt. Der PrüfschalterSp liegt mit einem HilfsschalterSn in Reihe.
Dieser dient dazu, den Kurzschlußstrom auf den Prüfschalter zu schalten. Zur Herabsetzung der Anstiegsgeschwindigkeit der wiederkehrenden Spannung am Hilfsschalter ist ein Dämpfungsglied R,1, Cd vorgesehen. Parallel zum Prüfschalter liegt der Kondensator CE, der veränderbar sein kann, um den Spannungsanstieg an den Klemmen des Schalters Sp wahlweise verändern zu können. Der als Shunt ausgebildete Widerstand W dient dazu, den Kurzschluß strom 4k mit einem Schleifenoszillographen SO zur Anzeige zu bringen. Der zu dem Schalter Sp parallel geschaltete Spannungsteiler 5 gestattet, die wiederkehrende Spannungsfestigkeit mit einem Kathodenoszillographen KO sichtbar zu machen.
Die Wirkungsweise dieser Schaltungsanordnung soll in Verbindung mit der Abb. 2 beschrieben werden. Wird bei geschlossenem Prüfschalter Sp durch den Hilfsschalter SH der Kurzschlußstrom auf den Schalter Sp geschaltet, so wird dieser über eine nicht weiter gezeigte Automatik ausgelöst.
Der Kurzschlußstrom wird im Zeitpunkt t0 unterbrochen. Im ersten Moment ist die wiederkehrende Spannungsfestigkeit Uw noch sehr gering. Besitzt der Kondensator CE nun eine kleine Kapazität, so steigt die Spannung an ihm in einer bestimmten Zeit sehr schnell an. Im Zeitpunkt tj erhält man beispielsweise am Punkt I einen Wert, bei dem die Spannung an den Schalterklemmen zusammenbricht. Vergrößert man nun den Kondensator CE, so wird man bei t2 an dem Punkt 2 einen anderen Wert erhalten, bei dem die Spannung wieder zusammenbricht. Macht man den Kondensator noch größer, so wird beispielsweise zur Zeit t3 dit Spannung an dem Punkt 3 zusammenbrechen. Verbindet man nun die so gefundenen Punkte miteinander, so erhält man - den Verlauf der wiederkehrenden Spannungsfestigkeit des Schalters. Dieses bekannte Verfahren gestattet also nur, durch mehrfache Aufnahme von einzelnen Versuchspttnkten die Kurve der Spannungsfestigkeit zu ermitteln.
Es ist auch eine Schalterprüfanordnung mit zwei voneinander getrennten Energiequellen, von denen die eine den Hochstrom mit der Netzfrequenz und die andere eine hochfrequente Hochspannung, die unmittelbar mit dem Nullwerden des Hochstroms als Prüfspannung an den Schalter gelegt wird, liefert. Der Amplitude der hochfrequenten Span.-nung wird durch eine Modulationseinrichtung die Frequenz des Hochstroms überlagert, so daß die Hochspannung im Rhythmus der Netzfrequenz schwankt und die Spannungsprüfung praktisch unter den gleichen Verhältnissen wie im Netzbetrieb erfolgt. Bei dieser Anordnung haridelt es sich darum, die Abschaltleistung eines Schalters im Kurzschlußfall zu prüfen und die dazu erforderliche hohe Prüfspannung auf wirtschaftlich einfachem Wege über eine hochfrequente Spannung und deren Modulation mit der Netzfrequenz zu erzeugen.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der Verlauf der wiederkehrenden Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten eines elektrischen Schalters in einem einzigen Meßvorgang statt bisher durch mehrere Messungen ermittelt.
Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Registrierung des zeitlichen Verlaufes einer Rufspannung oder von Spannungsimpulsen von konstanter Amplitude und so hoher Frequenz, daß während eines Meßvorganges eine zur Darstellung einer mindestens interpolierbaren Hüllkurve hinreichende Anzahl von Spannungsspitzen aufgenommen wird. Die Einhüllende der Spannung an den Schalterklemmen stellt dann den genauen Verlauf der gewünschten Spannungsfestigkeit dar.
Als Hochspannungsquelle wird zweckmäßig ein Hochspannungstransformator vorgesehen, dessen Sekundärwicklung zugleich als Strombegrenzungsdrossel für den Kurzschlußstrom ausgelegt ist, so daß eine besondere Drossel hierfür entfallen kann.
Die Erzeugung der Frequenz kann in verschiedener Weise erfolgen, beispielsweise so, daß man die Primärwicklung des Hochspannungstransformators impulsartig erregt, während seine Sekundärwicklung mit ihrer Eigenkapazität einen auf z. B.
Mittelfrequenz abgestimmten Schwingungskreis bildet, oder derart, daß die Primärwicklung beispielsweise über einen Röhrensender mittelfrequent gespeist wird.
Eine beispielsweise verwendbare Schaltungsanordnung für das Verfahren nach der Erfindung ist in der Abb. 3 dargestellt. Der den Kurzschlußstrom von der Netzfrequenz fn erzeugende Generator G, dessen Streuinduktivität mit L1 bezeichnet ist, liefert den Strom an den Prüfschalter Sp. Das Dämpfungsglied Rd, Cd dient auch hier wieder zur Unterstützung des Hilfsschalters SH beim Abschalten.
Der Transformator T wird primärseitig von dem Mittelfrequenzgenerator MFG mit der Frequenz f, erregt. Damit diese Spannung nach der Abschaltung des Kurzschluß stromes durch den Hilfsschalter SH an die Klemmen des Prüfschalters gelangen kann, ist ein Kondensator C vorgesehen, der für die Mittelfrequenz nur einen geringen Widerstand bildet. Gleichzeitig schützt dieser Kondensator den Generator vor Überspannungen. Die Anzeige des Kurzschlußstromes Ik erfolgt wieder über den als Shunt ausgebildeten Widerstand W mit dem Schleifenoszillographen SO und die Anzeige der wiederkehrenden Spannungsfestigkeit Uw über den Spannungsteiler S mit einem Kathodenstrahloszillographen KO. Die mittelfrequente Hochspannung mit konstanter Amplitude ruft, wie aus Abb. 4 hervorgeht, einen Kurvenzug hervor, dessen Einhüllende sich nach der Höhe der jeweils an dem Kondensator CE zusammenbrechenden Spannung richtet. Im ersten Augenblick nach der Lichtbogenlöschung ist die Spannungsfestigkeit nur gering, so daß auch die von dem TransformatorT gelieferte Spannung schnell zusammenbricht. Mit fortschrei -tender Zeit nehmen die Amplituden dieser Schwingung zu, bis die normale Spannungsfestigkeit er -reicht ist. Die Aufnahme des Verlaufs der wiederkehrenden Spannungsfestigkeit wird somit in einem Zuge ermöglicht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Ermittlung des Verlaufes der nach der Stromunterbrechung wiederkehren den Spannungsfestigkeit zwischen den Kontakten eines elektrischen Schalters1 gekennzeichnet durch die Registrierung des zeitlichen Verlaufes einer Prüfspannung oder von Spannungs- impulsen von konstanter Amplitude und so hoher Frequenz, daß während eines Meßvorganges eine zur Darstellung einer mindestens interpolierbaren Hüllkurve hinreichende Anzahl von Spannungsspitzen aufgenommen wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als mittelfrequente Hochspannungsquelle ein Hochspannungstransformator vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung gleichzeitig als Strombegrenzungsdrossel für den Kurzschlußstrom ausgelegt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungstransfor -mator eine impulsartig erregte Primärwicklung aufweist und seine Sekundärwicklung mit ihrer Eigenkapazität einen auf die Mittelfrequen abgestimmten Schwingungskreis bildet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochspannungstransformator eine z. B. über einen Röhrensender mittelfrequent erregte Primärwicklung aufweist.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfspannungserzeuger zwischen Hilfsschalter(Sn) und Prüfschalter (Sp) geschaltet ist und über einen Kondensator (C) parallel zu dem Prüfschalter(Sp) liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 701 573.