DE964077C

DE964077C - Verfahren und Anordnung zur Pruefung von Lichtbogen-Loescheinrichtungen

Info

Publication number: DE964077C
Application number: DEM13241A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Frank Arno Lenze; Dr-Ing Erwin Marx; Dr-Ing Ludwig Schmitz
Original assignee: Dr-Ing Erwin Marx
Current assignee: Dr-Ing Erwin Marx
Priority date: 1952-03-06
Filing date: 1952-03-06
Publication date: 1957-05-16

Description

Verfahren und Anordnung zur Prüfung von Liditbogen-Löscheinrichtungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Prüfung von Lichtbogen-Löscheinrichtungen durch Strombeanspruchung in der Durchlaßzeit und Spannungsbeanspruchung in der Sperrzeit mittels wenigstens zweier verschiedener Stromquellen, bei welchem bzw. bei welcher die schnelle Änderung des ersten Differentialquotienten des Prüfstromes nach der Zeit, die beim Nullbleiben des Hauptstromes eintritt, zur Steuerung der Prüfspannung an der Lichtbogen strecke verwendet wird.
Einrichtungen zur Prüfung von Lichtbogen-Löscheinrichtungen, wie z. P. von Schaltern, Umformuhgseinrichtungen u. dgl., mit zwei verschiedenen Stromquellen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die Beaufschlagung des Prüflings mit einer Prüfspannung, beispielsweise mit einem Prüfspannungsstoß, sehr kurze Zeit nach dem Nulldurchgang des Prüfstromes wird bei diesen bekannten Einrichtungen zum Teil so vorgenommen, daß die Strom- und Spannungsvorgänge, die sich bei dem Verlöschen des Lichtbogens im Lichtbogenstromkrfeis abspielen, zur Auslösung der Prüfspannung herangezogen werden.
Speziell wurde versucht, den Augenblick zu erfassen, in dem der Prüfstrom und damit die Spannung an einem im Hauptstromkreis liegenden Wirkwiderstand zu Null wird. Dieser Weg ist deshalb schwierig und nachteilig, weil auch die vor der eigentlichen Lichtbogenlöschung stattfindenden Stromnulldurchgänge zu einer Erzeugung von Auslöseimpulsen führen und weil ferner der Zeitpunkt, in dem der Hauptstrom gerade eben Null wird, schaltungstechnisch schwierig zu erfassen ist.
Es ist weiterhin bekannt, zur Auslösung des Prüfstoßes die Änderung des ersten oder zweiten Differentialquotienten des Prüfstromes auszunutzen, wobei der so gewonnene Spannungsimpuls unmittelbar einer Funkenstrecke zugeführt wird und diese zum Ansprechen bringt. Bei dieser bekannten Anordnung sind die beiden verschiedenen Stromquellen und auch der Kreis für die Erzeugung des Spannungsimpulses, der zur Auslösung des Prüfstoßes führt, galvanisch miteinander verbunden.
Nachteilig ist bei solchen Anordnungen, daß die Höhe der Spannung, welche durch den ersten oder zweiten Differentialquotienten des Prüfstromes erzeugt wird, abhängig ist von dem Verlauf und dem vorhergehenden Scheitelwert des Prüfstromes.
Um eine zuverlässige Zündung der spannungsmäßig vorbelasteten Funkenstrecke zu erwirken, ist eine bestimmte Höhe des Auslöseimpulses und damit eine vorgegebene Mindestgröße des ersten bzw. des zweiten Differentialquotienten vorgegeben. Es ist also praktisch nicht zu verwirklichen, diese Schaltung über große Strombereiche zu verwenden.
Es sind ferner Anordnungen bekannt, welche die Spannungsbeanspruchung des Prüflings dadurch erwirken, daß die beim Verlöschen des Lichtbogens am Prüfling auftretende wiederkehrende Spannung transformatorisch abgegriffen wird und diese in Verbindung mit einer Zusatzspannung dem Prüfling wieder zugeführt wird. Bei dieser Anordnung muß bis zur Auslösung des Prüfstoßes die wiederkehrende Spannung bereits einen bestimmten Wert erreichen, und es ist durch die Ansprechzeiten der Schaltelemente kaum möglich, zur Zeit der Lichtbogenlöschung bereits die Beaufschlagung des Prüflings mit der Prüfspannung zu erreichen.
Die Nachteile der bekannten Schaltungen werden dadurch vermieden, daß erfindungsgemäß die Änderungen des ersten Differentialquotienten und der Frequenz des Prüfstromes zur Erzeugung von Spannungen in mindestens einem besonderen Steuerstromkreis (Ankoppelungskreis) benutzt werden. Gegenüber dem Bekannten hat dieses Verfahren gemäß der Erfindung die Vorteile, daß die Hochstromquelle und der Auslösekreis galvanisch voneinander getrennt sind und daß unter Verwendung eines Verstärkers unabhängig von der Höhe des Stromes im Prüfstromkreis die Auslösung von Prüfspannungsstößen erreicht werden kann. Ein weiterer Vorzug des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht darin, daß die beispielsweise transformatorisch abgegriffene Spannung zur Auslösung des Prüfspannungsstoßes symmetriert werden kann, so daß Prüfspannungsstöße ausgelöst werden können ohne Rücksicht auf die Polarität des abgeschalteten Stromes. Beim Verfahren gemäß der Erfindung ist gewährleistet, daß durch die Auslösung der Prüfspannung mit Hilfe der Änderung des ersten Differentialquotienten des Stromes nach der Zeit und mit Hilfe von nahezu trägheitslos arbeitenden Röhrenschaltungen der Prüfling zur Zeit des Stromnullwerdens mit einer einstellbaren Prüfspannung beansprucht wird.
Zwischen den Kontakten des Prüflings ist stets eine gewisse Kapazität vorhanden, welche durch die, Anordnung bedingt ist. Bei schnellen Spannungsänderungen zwischen den Schalterkontakten fließt ein nicht unbeträchtlicher Strom durch diese Kapazität. Die Frequenz dieses Kapazitätsstromes entspricht der Frequenz der wiederkehrenden Spannung; sie liegt also im allgemeinen wesentlich höher als die Frequenz des Hauptstromkreises von normalerweise 50 Hz. Es kann demnach zur Auslösung von Prüfstößen sowohl die Änderung des ersten Differentialquotienten des Hauptstromes wie die Änderung der Frequenz des dem Prüfling zufließenden Stromes ausgenutzt werden.
Ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Figur in Form eines Schaltschemas dargestellt. Mit I ist der Hauptstromtransformator bezeichnet, der die erforderliche große Prüfstromstärke zu erzeugen gestattet. 2 ist der Prüfling, der hier als Schalter gezeichnet ist. 3 ist eine Drosselspule im Hauptstromkreis, die zur Einstellung der Größe des Prüfstromes üblich und notwendig ist. 4 stellt eine Wicklung dar, die eine induktive Ankoppelung an die Drosselspule 3 ermöglicht. Um die Polarität der Halbwelle im Hauptstromkreis I, 2 und 3 erfassen zu können, ist der Ankoppelungskreis symmetrisch ausgebildet und der Mittelpunkt der Wicklung 4 an Erde gelegt. An die VVicklung 4 ist ein Gleichrichtergerät 5 angeschlossen, an dessen Eingangsseite eine Serienschaltung von Wirkwiderständen und Kapazitäten angeordnet ist, wobei von den Wirkwiderständen der Spannungsimpuls für die Steuerung des Prüfspannungsvorganges abgegriffen und gleichgerichtet wird.
Die im Gleichrichterteil 5 gewonnenen ImpuIse werden einem Verstärker 6 zugeführt und die so verstärkten.Impulse der Prüfspannungsquelle 8 zugeleitet, welche bei Eintreffen eines Steuerimpulses jeweils den Prüfling 2 einmal mit der Prüfspannung beaufschlagt. Die Anordnung kann dabei so getroffen werden, daß der Prüfling nicht nur mit einem, sondern nacheinander mit mehreren Prüfspannungsstößen beansprucht wird. Diese Prüfspannungsstöße können beispielsweise durch ein mechanisches Schaltwerk, das ebenfalls durch einen elektrischen Impuls ausgelöst wird, in beliebiger zeitlicher Reihenfolge nacheinander auf den Prüfling gegeben werden. Es kann aber auch jeweils nach einem Stromnulldurchgang oder nach einem Stromnullwerden nur ein Prüfspannungsvorgang ausgelöst werden; im Falle von Rückzündungen, also beim Auftreten eines zweiten oder weiteren Steuerimpulses, kann der Prüfling jeweils wieder mit der Prüfspannung beaufschlagt werden.
Um den Prüfling mit einer Prüfspannung zu beaufschlagen, deren Polarität mit der Polarität der unmittelbar vorhergehenden Halbwelle übereinstimmt, sind mindestens zwei Prüfspannungsquellen erforderlich. Im Beispiel der Figur sei angenommen, daß vier Prüfspannungsquellen vorhanden seien, so daß nach vier aufeinanderfolgenden Halbwellen Prüfspannungsvorgänge ausgelöst werden können. Um die Prüfspannungen der Reihe nach hinsichtlich ihrer Polarität richtig auszulösen, ist ein Verteiler 7 vorgesehen, welcher beispielsweise als umlaufender mechanischer Verteiler ausgebildet sein kann. Synchron mit diesem Verteiler läuft ein zweiter Verteiler 9, welcher die jeweils erforderliche Schaltverbindung zwischen Prüfspannungsquelle 8 und Prüfling 2 herstellt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Prüfung von Lichtbogen-Löscheinrichtungen durch Strombeanspruchung in der Durchlaßzeit und Spannungsbeanspruchung in der Sperrzeit mittels wenigstens zweier verschiedener Stromquellen, bei welchem die schnelle Änderung des ersten Differentialquotienten des Prüfstromes nach der Zeit, die beim Nullbleiben des Hauptstromes eintritt, zur Steuerung der Prüfspannung an der Lichtbogenstrecke verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen des ersten Differentialquotienten und der Frequenz des Prüfstromes zur Erzeugung von Spannungen in mindestens einem besonderen Steuerstromkreis (Ankoppelungskreis) benutzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Frequenz des Stromes im Prüfkreis, die durch das Verlöschen des Lichtbogens im Prüfling eintritt, zur Steuerung der Prüfspannung an der Lichtbogenstrecke verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelung eines Ankoppelungskreises an den vom Prüfstrom durchflossenen Hauptstromkreis induktiv vorgenommen wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ankoppelungskreis in bezug auf ein wählbares Potential (z. B. Erdpotential symmetrisch ausgebildet wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung der Löschfähigkeit einer Schaltstrecke nach mehreren aufeinanderfolgenden, infolge von Rückzündungen erzeugten Halbwellen des Prüfstromes Prüfspannungen auf die Schaltstrecke gegeben werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgende Prüfspannungen verschiedene Polarität aufweisen.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der Prüfspannung in Abhängigkeit von der Polarität der unmittelbar vorhergehenden Halbwelle des Prüfstromes gewählt wird.
8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des Steuerimpulses an einen Ankoppelungskreis frequenzabhängige Schaltelemente angeschlossen sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung gleichgerichtete Impulse dienen.
Io. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung verstärkte Impulse dienen.
Ii Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis IO, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Steuerimpuls wenigstens einen Prüfspannungsvorgang auslöst.
12. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einleitung von Prüfspannungsvorgängen durch Steuerimpulse Dreielektrodenfunkenstrecken Verwendung finden.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche8 bis I2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilereinrichtung vorhanden ist, die die Steuerimpulse der Reihe nach auf die vorhandenen Prüfspannungsquellen verteilt.
14. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche8 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilereinrichtung vorhanden ist, die die jeweils in Aktion befindliche Prüfspannungsquelle mit dem Prüfling verbindet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 669 027, 685 288.