DEL0014912MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 10. März 1953 Bekanntgcmacht am 5. Januar 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Es ist eine Schalterprüfeinrichtung für Hochspannungs-Hochleistungsschalter bekannt, bei welcher ein sinusförmiger netzfrequenter Prüfstrom hoher Stromstärke, aber geringer Spannung kurz vor seinem Nulldurchgang mit einem aus einer getrennten Hochspannungsquelle entnommenen sinusförmigen Strom kleinerer Amplitude und höherer Frequenz überlagert wird. Die Spannung desHochstromkreises beträgt dabei etwa 5 bis 50 kV. Diese niedrige Spannung hat zur Folge, daß der Lichtbogen bereits bei kleinen Abständen der sich öffnenden Trennstrecke im Stromnulldurchgang erlischt und nicht selbsttätig ein- bis zweimal neu zündet, wie dies bei der Betriebsspannung des Schalters geschieht. Um jedoch einen ordnungsgemäßen Prüfungsablauf des Schalters zu erreichen, muß der Lichtbogen des Schalters nach der Öffnung der Schaltkontakte so oft neu gezündet werden, bis diese den für den Normalbetrieb erforderlichen Löschabstand erreicht haben. Nach den bisherigen Erfahrungen ist hierfür eine Neuzündung des Lichtbogens für ein bis zwei Halbwellen erforderlich.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Neuzündung von Entladungsstrecken bekannt, bei denen die Zündung durch Anwendung eines Hilfs-

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licht bogen s oder durch starke Spannungs verformung an den Kickt roden eingeleitet wird. Diese sind im vorliegenden Fall jedoch nicht anwendbar, da sie zusätzliche Einbauten bedingen, die den Prüfvorgang beeinflussen würden, und außerdem würde die niedrige Spannung des I lochstronikreises dazu noch nicht ausreichen, !ebensowenig eignet sich ein Verfahren, mittels eines Spannungsstoßes einen Oberschlag zwischen den Schahkontakten zu er-

Ki zeugen, denn derartige Stoßspannungen sind insbesondere bei Stoßvervielfachung energieschwach, und die Entladung dieses Stoßspannungskreises erfolgt bereits nach wenigen MikroSekunden, so daß die Hochspannung bei einer starken Entionisierung

If₁ des Schalters in der Tretin-1 recke nicht nachfolgen kann.

Diese Mängel werden bei dem vorliegenden Yer fahren zum I'rufen von Hoch--paimuiigs Leistungssehaltern dadurch vermieden, daß erfiudungsgcmäß zur Wiederzündung de- Lichtbogen- bei Unterbrechung des I lochstronikreises die Spannung eines Kondensators über einen spannungsabhängigen Widerstand an den zu prüfenden Schalter gelegt wird. Zweckmäßig werden nacheinander mehrere Kondensatoren über eine an sich bekannte Reihenschaltung aus einem als I !umschalter dienenden Schalt]ιοί und einem weiteren als Prüfling dienen den Schaltpol des 1 'rufschalt< rs entladen. Dabei tritt eine steil ansteigende Spannung in voller Höhe zunächst an dem 11 umschalter und dann nach seinem (Überschlag an dem Prüfschalter auf. Die Kntladung der Kondensatoren wird durch die Wirkungsweise des spannungsabhängigen Widerstandes und gegebenenfalls von Zusatzeinrichtungen mit kleiner werdender Spannung so verzögert, daß der llochstrom in den Entladestrom übergehen kann. Eine Schallung der Prüfeinrichtung nach der KiTmdung geht aus der Zeichnung hervor.

In dem linken Teil der Schaltung ist der Hoch Stromkreis mit dem Generator (7, dem Transformator T, der Schutzdrossel /)_s und dem Ililfsschalter .V_/( sowie dem I 'rüfschalter S₁, dargestellt. Die Schutzdrossel /J_s soll die auftretende Stoßspanniing vor dem 1 lochstromtransformator 7 abfangen. Sie muß dafür kapazitätsarm sein, während die Induktivität so klein gegenüber der Gesamtinduktivität des 1 lochstronikreises sein kann, daß sie den Strom nur wenig beeinflußt. Am geeignetsten ist hierfür eine Luftdrossel mit Zylinder wicklung. Ihre Stoßspannungsfestigkeit in Längsrichtung muß dabei der Maximalspannung an den Züudkondensatorcn entsprechen. Ferner sind zum Schutz des lloehspannungskrcises Schutzkondensatoren C_s und ein oder mehrere parallel liegende Obcrspaimungslciter vorgesehen.

An dem Prüfschalter .S'_;, liegt der Hochspanniingskreis mit dem auf eine hohe Gleichspannung aufgeladenen Kondensator C₁, der kurz vor dem Nullwerden des Hochstromes einen sinusförmigen

6(1 Strom kleinerer Amplitude und höherer Frequenz abgibt, mit dessen Nullwerden dann ohne zeitliche Verzögerung die Spannung des Kondensators C₁ als IΊ iifspannung auftritt. Die Auslösung des T lochspanmingskrcises erfolgt durch Zündung der Funkenstrecke 7·_ίτ die einen Zündimpuls von einem nicht weiter dargestellten Zündgerät erhält, das beispielsweise in Abhängigkeit von der am Prüfschalter auftretenden Lichtbogenspannung und dem llochstrom selbst gesteuert wird. Dieses Zündgerät ist so eingestellt, daß ein jeweils kurz vor dem Nulldurchgang des llochstromes ausgelöster Zündimpuls erst dann zur Funkenstrecke/^₁ gelangen kann, wenn die Lichtbogenspannung an den Kontakten des Prüfschalters genügend groß ist, um eine Sperre für den Zündimpuls aufzuheben. Dieser Augenblick ist bei Erreichen des für den Xormalbetrieb erforderlichen Löschabstandes gegeben.

Vor der eigentlichen Schalterprüfung muß zunächst dafür gesorgt werden, daß der Hochstrom nicht vorzeitig unterbrochen wird. Zu diesem Zweck- werden gleichzeitig mit der Aufladung des Kondensators C₁ auch die Kondensatoren C, und C₁ mit Hochspannung aufgeladen. Die Funkenstrecke F₂ wird nun über ein nicht dargestelltes Zündgerät, das kurz vor dem Nulldurchgang der ersten, z. Pi. negativen Halbwolle des Höchstromcs anspricht, so gesteuert, daß die Entladung des Kondensators C, bei diesem Nulldurchgang erfolgt, so daß über den spamiungsabhängigen Widerstand K₁, am Punkt (/ vor dem Hilfsschalter eine hohe Spannung liegt. Da dieser Widerstand 7\^J ₍, bei der hohen Spannung nur sehr klein und die Eigenkapazität von dem I'unkt α gegen Erde gering ist und da ferner der llilfsschalter S₁₁ keine, der Prüf schalter .S'_;, aber erhebliche zusätzliche parallele Ableitungen nach Erde besitzt, so tritt die Kondensatorspannung nach der Zündung der Funkenstrecke F., zunächst in nahezu voller Höhe an S₁, und nach dessen Überschlag an .S"_;, auf, so daß auch dieser Schalter nachfolgen muß. Das gleiche tritt auch für die Zündung in der zweiten Halbwolle ein, die durch Entladung des zweiten Kondensators C_s eingeleitet wird, wobei die Zündung der Funkenstrecke T⁷., durch ein Zündgerät veranlaßt wird, das kurz vor dem Nulldurchgang der zweiten jetzt positiven ITochstromhalbwelle atispricht. Mit dem tiberschlag an den Schaltern erfolgt zunächst eine sprunghafte Entladung des Kondensators, doch vergrößert sich der Widerstand bei den gebräuchlichen spamiungsabhängigen Widerständen exponentiell, so daß die !•"ntladung verzögert wird und für den auftretenden Hochstrom genügend Zeit besteht, in den vorhandenen Entladestrom überzugehen. Die für jede Spannung erforderliche Größe des spannungsabhängigen Widerstandes muß genau ermittelt werden. Gelingt es nicht, mit dem spannungsabhängigen Widerstand allein auszukommen, so kann parallel dazu auch ein entsprechend bemessener spannungsunabhängiger Widerstand geschaltet werden.

Die Ladespannung der Zündkondensatoren wird direkt der Ladeeinrichtung für den Prüfspannungskondensator entnommen und hat damit die gleiche Höhe wie dieser. Der Kondensatorzündspannungsstoß bedeutet somit eine Spannungsvorprüfung für den Schalter. Gelingt es nicht, mit Hilfe der Zünd-

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kondensatoren einen Überschlag in dem Schalter zu erzielen, so kann man den Prüfzeitpunkt für den Schalter auf kleineren Kontaktabstand vorverlegen. Das Prüfverfahren setzt voraus, daß der Entladestrom des Zündkondensators mit dem nachfolgenden Hochstrom in gleicher Richtung durch den Schalter fließt. Bei der üblichen Zündung in zwei aufeinanderfolgenden Halbwellen und _y der nachfolgenden Spannungsprüfung am Ende der

ίο zweiten Halbwelle muß der letzte Zündstromstoß in gleicher Richtung wie der Schwingstrom des Prüfungsspannungskreises durch den Prüfschalter fließen, während der erste die entgegengesetzte Richtung hat. Dies wird mit der dritten Zündfunkenstrecke .F₃ erreicht, die eine der Ladung des Kondensators C₂ entgegengesetzte Ladung des Kondensators C₃ an die Schalter S₁, und S₁, legt. Es tritt jedoch an F₃ bei der Zündung von F₂ die doppelte, und zwar die positive gegen die negative Kondensatorspannung auf. Um hierdurch einerseits ■ einen selbständigen Überschlag an F₃ zu vermeiden, andererseits jedoch bei der künstlichen Zündung, die durch das Ansprechen einer Hilfselektrode innerhalb einer der Hauptelektroden von F₃ eingeleitet wird, einen Überschlag an der Funkenstrecke F₃ zu gewährleisten, wird hierfür eine Doppelfunkenstrecke verwendet, bei der die Mittelelektrode über ein i?C-Glied auf Erdpotential gehalten ist. Für die Anbringung dieses i?C-Gliedes am Zündstift der Funkenstrecke kann auf eine zusätzliche Zündeinrichtung in der Mittelelektrode verzichtet werden, denn der Überschlag zwischen den Hauptelektroden bewirkt sofort einen Überschlag zwischen Zündstift und Hauptelektrode und damit den Gesamtüberschlag der Doppelelektroden.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i¹. Verfahren zum Prüfen von Hochspannungs-Leistungsschaltern mit getrennten Hochstrom- und Hochspannungskreisen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiederzündung des Lichtbogens bei Unterbrechung des Hochstromkreises die Spannung eines Kondensators über einen spannungsabhängigen Widerstand an den zu prüfenden Schalter gelegt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nacheinander mehrere Kondensatoren (C₂, C₃) über eine Reihenschaltung aus einem als Hilfsschalter (S_n) dienenden Schaltpol und einem weiteren als Prüfling (S _p) dienenden Schaltpol des Prüfschalters entladen werden.
3. 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Funkenstrecken (F₂ und F₃) die Entladung der Kondensatoren (C₂ und C₃) steuern.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Entladung des zuletzt entladenen Kondensators (C₃) eine Doppelfunkenstrecke (F₃) vorgesehen ist, deren Mittelelektrode über ein 7?C-Glied geerdet ist.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem spannungsabhängigen Widerstand ein spannungsunabhängiger Widerstand parallel geschaltet ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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