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Kontaktloser Kurzschliesser für Hoch- und Höchstspannungen
Die Erfindung betrifft einen kontaktlosen Kurzschliesser für Hoch- und Höchstspannungen.
Zum Schütze von Transformatoren werden spezielle Kurzschliesser, insbesondere mit Federantrieb ver- wendet, welche die Transformatorklemmen im Falle einer Störung kurzschliessen, wodurch eine weitere
Ausbreitung der Schäden im Transformator vermieden wird.
Der Kurzschliesser bewirkt einen ein-oder dreipoligen Kurzschluss im Netz, so dass es zur Abschaltung der den Transformator. speisenden Leitung kommt, und je nach der Art der Speisung wird entweder während des spannungslosen Intervalls der Transformator mittels eines Abschalters von der Speiseleitung abgeschal- tet oder die Leitung bleibt dauernd abgeschaltet, bis die Störung des Transformators beseitigt worden ist.
Die bisher verwendeten Kurzschliesser für Hoch- und Höchstspannungen weisen den wesentlichen Nachteil auf, dass die vom Augenblick des Impulses bis zur Kurzschliessung erforderliche Zeit etwa eine Sekunde beträgt und es bisher nicht gelungen ist, diese Zeit auf weniger als eine halbe Sekunde zu verkürzen. Für eine weitere Verbreitung dieser neuen Verfahren wird die Zeitverkürzung als eine der Hauptbedingungen angesehen.
Eine Verkürzung der für die Kurzschliessung erforderlichen Zeit ist bisher durch Flüssigkeits-Kurz- schliesser erreicht worden, bei denen ein Wasserstrahl mlt Drucklutt an die Uberbrückungsstelle geschleudert wird, welcher die unter Spannung befindlichen Teile kurzschliesst. Eine solche Ausführung ist z. B. aus der Schweizer Patentschrift Nr. 346939 bekannt, die jedoch für einfache Transformatorstationen nicht verwendbar ist, da diese Ausführung einen Druckluftantrieb benötigt.
Der erfindungsgemässe kontaktlose Kurzschliesserfür Hoch-und Höchstspannungen ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine auf der tragenden Konstruktion befestigte Druckkammer enthält, in deren durch ein austauschbares Gehäuse verschlossenen Hohlraum mindestens ein Zünder sowie ein Explosivstoff unterge- bracht sÍ ! 1d, dem mindestens ein die Ionisierung der Überschlagbahn unterstützende Stoff, z. B.
Metallsgespäne, beigemischt ist, wobei die Mündung der Druckkammer ebenso wie die Mündung der geerdeten Elektrode gegen die unter Spannung befindliche Elektrode gerichtet sind und die Druckkammer von der ge- erdeten Elektrode durch die Einlage isoliert ist, wobei die Mündung des Gehäuses von dem Innenraum der Elektrode und der Einlage durch eine Folie feuchtigkeitsdicht abgeschlossen ist.
Die Erfindung ermöglicht bei einer eintretenden Störung des Transformators die Abschaltung des Transformators von der Leitung mit Hilfe von Sicherungen, die durch den Kurzschliesser ausgelöst werden.
Ein Beispiel der Verwendung des erfindungsgemässen Kurzschliessers, durch welches allerdings nicht sämtliche Verwendungsmöglichkeiten erschöpft sind, ist in den Zeichnungen Fig. l und 2 dargestellt.
Fig. l stellt ein Schemader Leitung einer sehr hohen Spannung dar, die aus zwei Speisungsstellen gespeist wird, wobei die Hauptleitung zwei Abzweigleitungen speist und sowohl die Hauptleitung als auch die Abzweigleitungen mit Kurzschliessem gemäss der Erfindung ausgestattet sind.
Fig. 2 veranschaulicht eine mit den erfindungsgemässen Kurzschliessern ausgerüstete Transformationsanlage.
In diesen Zeichnungen stellen A und B die Speisungsstellen dar, 9 die Leistungsschalter, 10 die Trennschalter, 11 die Sicherung und 12 die erfindungsgemässen Kurzschliesser mit den unter Spannung befindlichen Elektroden 6 ; 13 bezeichnet die Transformatoren.
Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Kurzschliessers dar. Darin bezeichnet 1 eine mit der tragenden Konstruktion verbundene und von dieser isolierte Druckkammer, deren Hohlraum
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2 durch die Folie 3 abgedichtet und durch die Einlage 7 von der geerdeten Elektrode 5 isoliert ist. Der mit mindestens einem Zünder 4 versehene und durch eine Schraube od. dgl. verschlossene Hohlraum 2 ent- halt eine Ladung von Explosivstoff, welchem Mutallbagubpaile, oder ein anderer die Ionisierung der Über- schlagbahn unterstützender Stoff beigemischt ist. Die Mündung der Druckkammer l sowie auch die Mün- dung der geerdeten Elektrode 5 ist gegen eine unter Spannung stehende Elektrode gerichtet, die sich in
Richtung des Pfeiles 6 befindet und in der Zeichnung nicht dargestellt ist.
Der Kurzschliesser gemäss dieser Erfindung wirkt folgendermassen : Bei einer Störung im Transformator oder im Netz sendet die Schutzeinrichtung des Systems einen Im- puls aus, der auf den elektrisch betätigten Zünder 4 einwirkt und den Explosivstoff im Hohlraum 2 de.
Druckkammer zur Entzündung bringt. Das durch den brennenden Explosivstoff mit etwaigen Beimengun- gen entstandene glühende Plasma bildet eine leitende Säule, durch die das Kurzschliessen der unter Spannung stehenden Elektrode herbeigeführt wird.
Die Brenndauer kann durch die Zusammensetzung, Form oder Menge des Explosivstoffes bzw. der Beimengungen geregelt und so eine geeignete, für die Wirkungsweise der weiteren Schutzeinrichtungen erforderliche Kurzschlussdauer erzielt werden.
Während der Tätigkeit des Kurzschliessers entsteht eine hoch ionisierte Bahn, so dass der entstandene elektrische Bogen stabilisiert wird und auf einem vorbestimmten Abschnitt brennt. Die aus einem gasab- gebenden Stoff bestehende Isoliereinlage 7 verhindert die Übertragung des elektrischen Bogens auf die isolierten Teile, insbesondere die Druckkammer 1 und die Zuleitung zu den Zündern 4.
Die Bahn des brennenden Bogens kss künstlich dadurch verkürzt werden, dass die Druckkammer mit einer Isolierschicht versehen wird, die sowohl die schlagartige als auch die wechselnde Überschlagspannung erhöht, wobei es zu einer Zerstörung der Isolierschicht erst bei Betätigung des Kurzschliessers kommt.
Der Kurzschliesser gemäss der Erfindung kann erfolgreich dort verwendet werden, wo es sich um eine kurzzeitige Kurzschlusseinschaltung handelt, z. B. bei der Tätigkeit eines einpoligen, wiederholten Ein- schaltens einer Hoch-und Höchstspannung, wo die abgeschaltet, beschädigte Phase zwecks Ableitung der aus den beiden fehlerfreien Leitern in den beschädigten Leiter induzierte Kapazitätsladung geerdet werden muss oder bei allen Kurzschlussprüfungen der Hoch- und Höchstspannung, wo die Erreichung einer Synchronisierung wünschenswert ist und wo die Schaltzeiten möglichst kurz sein sollen, was bisher mit keinem der bekannten Mittel erzielt werden konnte.