-
Synthetische PrüfschaItung zur Prüfung der Ausschaltleistung von Hochspannungsschaltern
Zusatz zur Anmeldung: S 80764 IX d/21 e -Auslegeschrift 1 180 841 Gegenstand der
Hauptpatentanmeldung ist eine synthetische Prüfschaltung mit einer Hochstrom-und
einer Hochspannungsquelle, bei der im Anschluß an den Nulldurchgang des Hochstromes
zunächst der Hochstromkreis die wiederkehrende Spannung liefert und bei der erst
nach dem Nulldurchgang des Hochstromes die Hochspannungsquelle zur Bildung der wiederkehrenden
Spannung herangezogen wird. Gemäß der Hauptpatentanmeldung ist ein Kondensator,
der gegebenenfalls in Reihe mit einem ohmschen Widerstand parallel zu dem in Reihe
mit dem zu prüfenden Schalter liegenden Hilfsschalter liegt, über eine als gesteuerte
Funkenstrecke ausgebildete Schalteinrichtung und einen Widerstand (ohmschen und/oder
induktiven) mit der Hochspannungsquelle, z. B. einem geladenen Kondensator, verbunden,
und es wird diese Funkenstrecke nach dem Nulldurchgang des Hochstromes in Abhängigkeit
von der wiederkehrenden Spannung des Hochstromkreises gezündet. Hierzu liegt parallel
zu der Reihenschaltung aus zu prüfendem Schalter und Hilfsschalter die Reihenschaltung
einer Funkenstrecke und eines ohmschen Widerstandes.
-
Sobald die wiederkehrende Spannung einen bestimmten Wert erreicht,
wird diese Funkenstrecke durchschlagen, und die plötzlich an dem Widerstand auftretende
Spannung wird über ein Steuergerät der Zündelektrode der gesteuerten Funkenstrecke
zugeführt.
-
Gemäß der Erfindung ist die eine Elektrode der gesteuerten Funkenstrecke
unmittelbar mit der einen Klemme des Hilfsschalters verbunden und besitzt eine Zündelektrode.
Ferner liegt im Hochstromkreis die Reihenschaltung eines ohmschen Widerstandes und
einer Funkenstrede parallel zum Hilfsschalter und dem zu prüfenden Schalter derart,
daß die eine Klemme des ohmschen Widerstandes mit der genannten Elektrode der Funkenstrecke
verbunden ist. An diesen Widerstand wird die Zündelektrode iiber ein Steuergerät,
z. B. einen Kondensator oder Gleichrichter, angeschlossen. Potentialschwankungen
an der mit der Zündelektrode versehenen Elektrode der gesteuerten Funkenstrecke
infolge von Anderungen der Lichtbogenspannungen haben daher keinen Einfluß auf das
Zusammenwirken von dieser Elektrode und der Zündelektrode. Damit wird die Sicherheit
des Ansprechens erhöht, und es kann der Abstand zwischen der Elektrode und ihrer
Zündelektrode verringert werden, was sich wieder günstig auf die Verkleinerung der
Streuung auswirkt.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Mit 1 ist der zu prüfende
Schalter, mit 2 der mit ihm in Reihe liegende Hilfsschalter
bezeichnet. Diese Reihenschaltung liegt parallel zur Sekundärwicklung eines Transformators
3, dessen Primärwicklung über eine Begrenzungs-Drosselspule 4 und einen Schalter
5 an den Generator angeschlossen ist. Im Hochstromkreis liegen parallel zur Sekundärwicklung
des Transformators 3 ein ohmscher Widerstand 8 und die Reihenschaltung aus einem
Kondensator 9 und einem ohmschen Widerstand 7. Der Generator 6 bildet mit dem Transformator3
die Hochstromquelle, die den geforderten Ausschaltstrom für den Schalter bei einer
gegenüber der Nennspannung des Schalters geringeren Spannung liefert.
-
Der Hochspannungskreis besteht aus dem geladenen Kondensator 10,
der die Hochspannungsquelle bildet, dem Kondensator 13, dem ohmschen Widerstand
14, der Drosselspule 15 und der gesteuerten Funkenstrecke 16. Die Reihenschaltung
aus Kondensator 13 und ohmschem Widerstand 14 liegt parallel zum Hilfsschalter 2.
Gegebenenfalls kann noch eine Induktivität in Reihe zu dem Kondensator 13 und dem
ohmschen Widerstand 14 geschaltet sein. In Reihe mit der Drosselspule 15 kann noch
ein ohmscher Widerstand liegen. Die Funkenstrecke 16 besitzt eine Zündelektrode
17, die in der linken Hauptelektrode der Funkenstrecke 16 angeordnet ist. Sie ist
über ein Steuergerät 18 an eine einstellbare Anzapfung des Widerstandes 20 angeschlossen,
der in Reihe mit der Funkenstrecke 19 parallel zu der Reihenschaltung aus Prüflingl
und Hilfsschalter 2
liegt. Im Gegensatz zu der Schaltung nach der
Hauptpatentanmeldung ist jedoch die eine Klemme des Widerstandes 20 mit der oberen
Klemme des Hilfsschalter 2 verbunden, an die auch die mit der Zündelektrode versehene
linke Hauptelektrode der gesteuerten Funkenstrecke 16 angeschlossen ist.
-
Potentialschwankungen der oberen Klemme des Schalters 2 infolge von
Änderungen der Lichtbogenspannungen haben somit keinen Einfluß auf das Zusammenwirken
der linken Hauptelektrode und der Zündelektrode.
-
Zur Prüfung werden die Schalter 1 und 2 geschlossen. Hierauf wird
der geöffnete Schalter 5 geschlossen. Dann erhalten die beiden Schalter 1 und 2
den Ausschaltbefehl. Sie werden von einem Strom gespeist, der von der Hochstromquelle
geliefert wird, dessen Spannung aber geringer ist als die Nennspannung des Schalters.
Beim ersten oder einem der folgenden Nulldurchgänge des Hochstromes haben die Kontakte
der Schalter die Löschdistanz erreicht, wobei in an sich bekannter Weise dafür gesorgt
werden muß, daß bis zu diesem Zeitpunkt die Lichtbögen in beiden Schaltern brennen.
-
Es tritt nunmehr nach dem Nulldurchgang des Hochstromes an den beiden
Schaltern 1 und 2 die wiederkehrende Spannung des Hochstromkreises auf. Sie teilt
sich auf die beiden Schalter 1 und 2 im Verhältnis der Kapazität des Kondensators
13 zur Eigenkapazität des Schalters 1 auf. Man wird die Kapazität des Kondensators
13 wesentlich größer, z. B. 10- oder 100mal größer machen als die Eigenkapazität
des Schalters 1, so daß die wiederkehrende Spannung des Hochstromkreises fast vollständig
an dem Schalter 1 liegt. Durch entsprechende Wahl der Spannung des Hochstromkreises,
d. h. der Spannung der Sekundärwicklung des Transformators, der Frequenz und Dämpfung
des Hochstromkreises wird erreicht, daß die wiederkehrende Spannung am Schalterl,
die vom Hochstromkreis geliefert wird, den geforderten Verlauf besitzt, d. h. einen
Verlauf, wie er z. B. durch Prüfvorschriften oder Auflagen des Verbrauchers vorgeschrieben
wird. Die Frequenz des Hochstromkreises wird im wesentlichen bestimmt durch die
Induktivität der Drosselspule4 teinscllließlich der Streuinduktivität des Generators
und Transformators) und die Kapazität des Kondensators 9, die Dämpfung im wesentlichen
durch die ohmschen Widerstände 7 und 8. Sobald diese wiederkehrende Spannung einen
bestimmten Wert erreicht hat, also nach dem Nulldurchgang des Hochstromes, beispielsweise
kurz vor Erreichen ihres ersten Maximums, schlägt die Funkenstrecke 19 durch, und
es entsteht am Widerstand 20 impulsartig
eine Spannung. Dieser Impuls wird über das
Steuergerät 18 der Zündelektrode zugeführt, so daß die Funkenstrecke 16 überschlägt.
-
Es entsteht nunmehr in dem Hochspannungskreis eine Schwingung. Durch
den Schwingstrom wird die Spannung an der Reihenschaltung von Kondensator 13 und
Widerstand 14, die die Richtung der wie der kehrenden Spannung an dem Schalter 1
hat, zunächst vermindert und dann in ihrer Richtung umgekehrt, so daß sie die gleiche
Richtung wie die wiederkehrende Spannung des Hochstromkreises hat.
-
Die Kondensatoren 13 und 10, die Induktivität 15 und die Höhe und
Polarität der Ladespannung des Kondensators 10 werden so bemessen, daß man den geforderten
weiteren Verlauf der wiederkehrenden Spannung, wie in der Hauptpatentanmeldung beschrieben,
an dem Schalter 1 erhält. Diese Spannung ist gleich der Summe der Spannung an der
Reihenschaltung von Kondensator 13 und Widerstandl4 und der wiederkehrenden Spannung
des Hochstromkreises. Man erreicht dieselben Spannungsverhältnisse, wie sie in den
F i g. 2 und 3 der Hauptpatentanmeldung dargestellt sind.
-
Die Zündelektrode 17 kann über das Steuergerät auch mit der unteren
Klemme des Widerstandes 20 verbunden sein.