DE969706C

DE969706C - Anordnung zur Pruefung der Abschaltleistung von Wechselstromunterbrechern, insbesondere von Schaltern

Info

Publication number: DE969706C
Application number: DEA7277D
Authority: DE
Inventors: Wilfred F Skeats
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1942-05-14
Filing date: 1942-05-14
Publication date: 1958-07-10

Description

Anordnung zur Prüfung der Abschaltleistung von Wechselstromunterbrechern, insbesondere von Schaltern Es sind Anordnungen zur Prüfung der Abschaltleistung von Wechselstromunterbrechern, insbesondere von Schaltern, Stromrichtern u. dgl. bekannt, bei denen der den Prüfling durchfließende Strom im wesentlichen von einer Stromquelle hoher Ergiebigkeit (Hochstromquelle) entnommen wird, während die nach der Stromunterbrechung an dem Prüfling auftretende Spannung von einer Stromquelle hoher Spannung geliefert wird (Hochspannungsquelle).
Es ist ferner vorgeschlagen worden, daß bei derartigen Prüfanordnungen die Ströme beider Stromquellen sich in dem Prüfling überlagern. Schließlich ist es bekannt, in dem Hochstromkreis eine zusätzliche Hilfsschaltstelle anzuordnen, welche angenähert gleichzeitig mit der Schaltstelle des Prüflings geöffnet wird und in der Regel mit dieser gleich ausgebildet ist.
Bei den bekannten Anordnungen, bei denen die Spannung erst nach dem Nulldurchgang des Hochstromes an die Klemmen des Prüflings gelangt, besteht insofern ein gewisser Nachteil, als die Prüfung infolge der dazwischenliegenden Zeitspanne nicht ganz der natürlichen Schalterprüfung entspricht.
Bei der bereits vorgeschlagenen Anordnung dagegen handelt es sich um eine Beanspruchung der Schaltstelle mit Stoßspannung, was hinsichtlich der nachzuahmenden natürlichen Prüfung gewisse Schwierigkeiten mit sich bringt.
Die Erfindung beseitigt die Nachteile der bekannten Anordnungen, bei denen die Ströme beider Stromquellen dauernd bis zur Stromunterbrechung über den Prüfling fließen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Hochstrom und der Strom der Hochspannungsquelle gegeneinander derart zeitlich (insbesondere um etwa 900) verschoben sind, daß der Strom durch den Prüfling seinen Nullwert um einen geringen zeitlichen Betrag vor dem Strom durch die Hilfsschaltstelle erreicht. Beim Nullwerden des Hochstromes fließt über die Hilfsschaltstelle dadurch nur noch ein geringer Teil des an sich schon kleinen Stromes der Hochspannungsquelle. Dieser Strom wird von der Hilfsschaltstelle schnell unterbrochen, so daß in wenigen Mikrosekunden nach dem Nullwerden des Hochstromes die gesamte Spannung der Hochspannungsquelle an den Klemmen beider Unterbrechungsstellen auftritt.
Es kommt also durch die bestimmte Phasenverschiebung der beiden Ströme gegeneinander zu einem sehr schnellen Erscheinen der Wiederkehrspannung. Die Phasenverschiebung selbst wird dadurch hervorgerufen, daß die Hochspannungsquelle eine Spannung führt, die beim Nulldurchgang des Hochstromes angenähert ihren Höchstwert besitzt und die einen Strom durch den Prüfling zur Folge hat, der der Hochspannung angenähert phasengleich ist.
Die Beanspruchung des Prüflings wird der natürlichen Beanspruchung um so besser angepaßt, wenn in dem Hochstromkreis eine Reaktanz angeordnet wird und parallel zum Prüfling eine Funkenstrecke und ein Widerstand angeordnet sind. Dann entsteht beim Abreißen des Reststromes an den Schalterklemmen eine Überspannung, die den natürlichen Überschwingungen der Wiederkehrspannung entspricht. Ihre Höhe kann durch die Einstellung der Funkenstrecke beliebig eingestellt werden.
Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Ausführungsbeispiele der Zeichnung noch näher erläutert.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. I bedeutet II den Prüfling, 12 die Hilfsschaltstelle, I3 die Hochstromquelle, 14 den Einschalter, 15 und I6 die Einschaltkontakte des Hochstromkreises, I7 und I8 die Klemmen des als Hochspannungsquelle dienenden Kondensators 30, 19 und 20 die Klemmen des Prüflings II, 21 den Belastungswiderstand des Hochspannungskreises, 24 die Erdung, 25 den Transformator, der den Kondensator speist, wobei 26 die Erregerwicklung und 27 die Hochspannungswicklung ist; I6 und 28 sind die Einschaltkontakte für diesen Transformator. 29 ist ein Widerstand, der dazu dient, die Phase der Kondensatorspannung der Phase der Spannung des Hochstromkreises anzugleichen. 30 ist, wie bereits erwähnt, der als Hochspannungsquelle dienende Kondensator, 3I ist die Meßeinrichtung für den Hochstrom, 32 der zugehörige Stromwandler, 33 der Spannungswandler und 33 a der kapazitive Spannungsteiler zur Messung der Spannung an dem Prüfling. 34 ein Widerstand zur Messung des Hochspannungsstromes, 35 der Leitungsabschnitt zwischen der Meßstelle des Hochstromes und der Hilfsschaltstelle.
Die Anordnung wird gespeist durch drei Phasen des Generators. Um gleiche Phasenlage der Spannung des Hochstromkreises und der Spannung am Kondensator zu erreichen, ist deshalb eine Phasenverschiebung erforderlich, wozu der Widerstand 29 dient.
In Fig. 2 liegt parallel zum Prüfling eine Funkenstrecke 37 und ein Widerstand 36. Die Funkenstrecke dient dazu, ein Überschwingen der Wiederkehrspannung hervorzurufen, während der Widerstand dazu dient, einenKurzschluß über die Funkenstrecke zu verhindern. Ferner ist in den Hochstromkreis eine Induktivität 38 zwischen der Hochstromquelle und der Hilfsschaltstelle I2 eingefügt. Hierdurch steigt bei der Unterbrechung die Spannung am Leitungsabschnitt 35 schneller an, wodurch wiederum die Unterbrechung des Reststromes durch die Hilfsschaltstelle erleichtert wird.
In Fig. 3 liegt eine Reaktanz 40 in Reihe mit dem Widerstand 21'. Diese Reaktanz erzeugt ebenfalls ein Überschwingen der Wiederkehrspannung, dadurch kann die Funkenstrecke 37 mit dem Widerstand 36 wegfallen.
Aus Fig. 4 sind die Stromverhältnisse beim Abschaltvorgang ersichtlich. Um 900 voreilend gegenüber dem Hochstrom ir, verläuft dieliochspannung Uh.
Diese treibt einen Strom Zh, der mit ihr in Phase ist, über den Prüfling II. Durch die Phasenopposition des Stromes ij auf der letzten Hälfte der Halbwelle des Stromes ü erreicht dieser Strom durch den Prüfling seinen Nullwert um einen geringen zeitlichen Betrag vor dem Strom durch die Hilfsschaltstelle. Über die Hilfsschaltstelle fließt nach dem Nullwerden des Hochstromes noch für einen kurzen Augenblick der Strom ih, der aber infolge des größe ren Widerstandes im Hochstromkreis sofort auf einen geringen Wert sinkt und dadurch leicht von der Hilfsschaltstelle unterbrochen wird. Innerhalb weniger Mikrosekunden kann nun die Hochspannung nach dem Nullwerden des Hochstromes in Erscheinung treten. Bei der Prüfanordnung nach Fig. I wird sie ohne Überschwingungen, bei den Prüfanordnungen nach Fig. 2 und 3 mit Überschwingungen in die Spannung Zdh übergehen.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Anordnung zur Prüfung der Abschaltleistung von Wechselstromunterbrechern, insbesondere von Schaltern, Stromrichtern u. dgl., bei der der den Prüfling durchfließende Strom im wesentlichen aus einer Stromquelle hoher Ergiebigkeit (Hochstromquelle) entnommen wird, während die nach der Stromunterbrechung an dem Prüfling auftretende Spannung von einer Stromquelle hoher Spannung geliefert wird und die Ströme beider Stromquellen dauernd bis zur Stromunterbrechung über den Prüfling fließen, und bei der ferner eine zusätzliche Hilfsschaltstelle im Kreise der Hochstromquelle angeordnet ist, die angenähert gleichzeitig mit der Schaltstelle des Prüflings geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochstrom und der Strom der Hochspannungsquelle gegeneinander derart zeitlich (insbesondere um go0) verschoben sind, daß der Strom durch den Prüfling seinen Nullwert um einen geringen zeitlichen Betrag vor dem Strom durch die Hilfsschaltstelle erreicht (Fig. 4).
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der nach dem Unterbrechen des Prüflings weiterfließende Reststrom so gering ist, daß er sofort nach dem Unterbrechen des Prüflings durch die Hilfsschaltstelle auf Null gedrückt und unterbrochen wird.
3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Prüfling eine Funkenstrecke (37) mit Vorschaltwiderstand (36) vorgesehen ist (Fig. 2).
4. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hochstromquelle und der Hilfsschaltstelle eine Induktivität (38) eingefügt ist (Fig. 2).
5. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem Widerstand (21') eine Induktivität (40) liegt (Fig. 3).

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 o88 445.