Trenner <B>mit Widerstand</B> Die Erfindung betrifft einen Trenner, wie er vor nehmlich in Hochspannungsanlagen Verwendung findet.
Die Strombahn der bekannten Trenner enthält ein bewegliches Schaltstück, welches mittels einer Antriebseinrichtung im allgemeinen stromlos ein- und ausgeschaltet wird. Je nach Ausführung des beweg lichen Schaltstückes spricht man von Pantographen- oder Scherentrennern, Drehtrennern, Schwenktren- nern usw.
Es zeigt sich nun, dass beim öffnen und auch beim Schliessen unter Spannung die Trenner einen Lichtbogen beziehungsweise eine Folge von elektrischen Funken ziehen, wobei der dabei fliessen- de Strom dem kapazitiven Strom des ein- bzw. auszuschaltenden Anlageteiles (meist Sammelschie nen) entspricht. Die Dauer des Lichtbogens be trägt je nach Trennerart z. B. beim Ausschalten eine bis mehrere Sekunden. Der Strom ist verhält nismässig klein und hat höchstens eine Stärke von einigen Ampere.
Bei den hier in Betracht gezogenen Anlagen handelt es sieh um Wechselspannungsan- lagen. Demzufolge weist der Strom eine regelmäs- sige Folge von Nulldurchgängen auf.
Wird zum Beispiel der Trenner geöffnet, so fin det bei jedem Stromnulldurchgang ein Löschver- such statt, welchem aber zunächst jeweils eine Wie derzündung folgt. Dieses Spiel dauert so lange an, bis die Isolierdistanz zwischen den Schaltstücken so weit angewachsen ist, dass nunmehr die zwischen ihnen anliegende Spannung gehalten wird. Beim Ein schalten findet zwischen den sich nähernden Kon takten, wenn die Entfernung zwischen ihnen genü gend klein geworden ist, ein überschlag statt, der ei nen Einschaltlichtbogen zur Folge hat.
Nun bedeutet aber das Wiederzünden jeweils ein rasches Zusam menfallen der Spannung wobei dies ausserordentlich rasch erfolgt, sodass Spannungs-Frontdauern von wenigen Millisekunden durchaus vorkommen. Diese zahlreichen wiederholten stossartigen Spannungsbe anspruchungen können aber anderen Teilen der An lage gefährlich werden.
Zum Beispiel kann ein Trans formator mit grossem induktivem übersetzungsver- hältnis auf der Sekundärseite (vom Trenner aus ge sehen) die erwähnten stossartigen Spannungsände rungen infolge eitler verhältnismässig kleinen kapa- zitiven Übersetzung unter Umständen als grosse Überspannung spüren. Auf diese Weise wurde schon mancher Transformatordefekt herbeigeführt. Aber auch überspannungsableiter können unter Umstän den bei forgesetzten rasch aufeinanderfolgenden Spannungsstössen defekt gehen. Aber auch bei Höchstspannungsnetzen, z.
B. von 500 kV und höher, besteht die Tendenz die zulässigen überspannungs- faktoren mehr und mehr herabzusetzen. Faktoren, die den Wert der zweifachen Phasenspannung nicht übersteigen dürfen, werden durchaus in Betracht ge zogen.
Hier schafft die Erfindung Abhilfe. Um das Problem solcher überspannungen zu beherrschen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass in die Strombahn des Trenners ein Widerstand eingeschal tet ist derart, dass im geschlossenen Zustand des Trenners der Widerstand metallisch überbrückt ist,
während er beim Aussereingriffkommen der Schalt stücke wirksam ist und mit einem allfälligen Ein- oder Ausschaltlichtbogen elektrisch in Reihe geschal tet ist.
Die beiliegende Zeichnung zeigt Ausführungs beispiele gemäss der Erfindung. Dabei zeigt Fig. la einen Scherentrenner, wobei der Wider stand zwischen den beiden Scherenarmen angeordnet ist, Fig. 1b zeigt den Trenner gemäss Fig. la, je doch in ausgeschaltetem Zustand, Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher einzelne Scherenglieder durch den Wider stand gebildet werden und Fig. 3 eine weitere Ausführungsform,
bei welcher der Widerstand den isolierenden Scherengliedern pa rallel liegt.
In Fig. la ist ein Scherentrenner im eingeschal teten Zustand dargestellt. Die metallischen Scheren glieder 1, 3 bilden dabei einen Teil der Strombahn. Die Isolatoren 4 bilden weitere Scherenglieder und dienen als mechanische Übertragungsorgane analog den Gliedern 1, 3. Mit 2 ist ein überbrückungs- schaltstück bezeichnet, das bei eingeschaltetem Tren- ner mit dem Gegenschaltstück 6 im Eingriff ist.
Die Strombahn des Trenners wird in dieser Stellung so mit von den Teilen 1, 6, 2, 3 gebildet. Zwischen den Scherengliedern 1, 3 ist der Widerstand 5 eingeschal tet, welcher in der Einschaltstellung des Trenners je doch durch die Schaltstücke 2, 6 metallisch über brückt ist. Wenn nun der Trenner ausgeschaltet wird so kommen die Schaltstücke 2, 6 gleichzeitig oder früher als der Hauptkontakt 7 ausser Eingriff. Im Falle eines von den angeschlossenen Anlageteilen herrührenden kapazitiven Stromes, entsteht nun am Hauptkontakt 7 ein Lichtbogen bzw. eine Folge von elektrischen Funkenüberschlägen.
Der Strom muss aber jetzt über den Widerstand 5 fliessen, da die Schaltstücke 2, 6 getrennt sind. Durch den im Strom kreis eingeschalteten hochohmigen Widerstand 5 er folgt nun die überspannungsdämpfende Wirkung in an sich bekannter Weise. Vor dem Erreichen der in Fig. 1b dargestellten Ausschaltstellung verlöscht der Lichtbogen und der Widerstand 5 ist von da an elektrisch entlastet. Beim Einschalten tritt der Licht bogen auf, wenn sich die Schere bis auf einen gewis sen Abstand dem Hauptkontakt 7 genähert hat und erlischt nachdem die Schere den Hauptkontakt ge- fasst hat.
Man kann aber auch, wie Fig. 2 zeigt, den Wi derstand in zwei Teilwiderstände 5a, 5b aufteilen und bei geeigneter mechanisch stabiler Ausführung anstelle der Isolatoren 4 in Fig. 1 setzen. Für ge wisse Fälle genügt es unter Umständen nur einen der Teilwiderstände zu benutzen. Der oder die Wider stände sind also hierbei zugleich mechanisches Übertragungsorgan.
Schliesslich zeigt Fig. 3 eine vorteilhafte Anord nung, bei welcher die Widerstände 8a, 8b die isolie renden Scherenglieder 4 überbrücken. Hierbei können die Widerstände verhältnismässig einfach und billig sein, da sie keine mechanischen Kräfte zu übertragen haben.
Isolator <B> with resistance </B> The invention relates to a separator as it is primarily used in high-voltage systems.
The current path of the known isolator contains a movable contact piece, which is generally switched on and off without current by means of a drive device. Depending on the design of the movable contact piece, one speaks of pantograph or scissor disconnectors, rotary disconnectors, swivel disconnectors, etc.
It can now be seen that when opening and also when closing under voltage, the isolators draw an arc or a series of electrical sparks, whereby the current flowing corresponds to the capacitive current of the system part to be switched on and off (mostly busbars). The duration of the arc be depending on the type of disconnector z. B. when switching off one to several seconds. The current is relatively small and has a maximum strength of a few amperes.
The systems considered here are AC voltage systems. As a result, the current has a regular sequence of zero crossings.
If, for example, the disconnector is opened, an attempt to extinguish it is made every time the current passes through zero, but this is initially followed by re-ignition. This game lasts until the insulating distance between the contact pieces has increased so much that the voltage between them is now maintained. When switching on, a flashover occurs between the approaching contacts, if the distance between them has become sufficiently small, which results in a starting arc.
However, the reignition in each case means a rapid collapse of the voltage, which takes place extremely quickly, so that voltage front periods of a few milliseconds certainly occur. However, these numerous repeated, jerky voltage loads can endanger other parts of the system.
For example, a transformer with a large inductive transmission ratio on the secondary side (as seen from the isolator) can, under certain circumstances, sense the abrupt voltage changes mentioned as a large overvoltage due to relatively small capacitive transmission. Many transformer defects have already been caused in this way. However, surge arresters can, under certain circumstances, also become defective if voltage surges continue in rapid succession. But also with high voltage networks, e.g.
B. 500 kV and higher, there is a tendency to reduce the permissible overvoltage factors more and more. Factors that must not exceed twice the phase voltage are definitely taken into account.
The invention provides a remedy here. In order to master the problem of such overvoltages, it is proposed according to the invention that a resistor be switched on in the current path of the isolator such that the resistor is bridged by metal when the isolator is closed,
while it is effective when the contact pieces disengage and is electrically switched in series with a possible on or off arc.
The accompanying drawing shows execution examples according to the invention. Here Fig. La shows a scissor separator, the opposing stand is arranged between the two scissor arms, Fig. 1b shows the separator according to Fig. La, but in the switched off state, Fig. 2 shows a further embodiment in which individual scissor members through the Against were formed and Fig. 3 shows another embodiment,
in which the resistance of the insulating scissor links is pa rallel.
In Fig. La a scissors separator is shown in the switched ended state. The metallic scissors members 1, 3 form part of the current path. The insulators 4 form further scissor links and serve as mechanical transmission organs analogous to the links 1, 3. A bridging contact piece 2 is designated, which is in engagement with the counter contact piece 6 when the isolator is switched on.
In this position, the current path of the isolator is formed by parts 1, 6, 2, 3. Between the scissors members 1, 3, the resistor 5 is switched on, which in the switched-on position of the disconnector, however, is bridged by the contact pieces 2, 6 metallically. If the isolator is now switched off, the contact pieces 2, 6 disengage at the same time or earlier than the main contact 7. In the case of a capacitive current originating from the connected system parts, an arc or a series of electrical arcing arises at the main contact 7.
However, the current must now flow through the resistor 5, since the contact pieces 2, 6 are separated. Through the high-resistance resistor 5 switched on in the current circuit, the overvoltage-damping effect now follows in a manner known per se. Before the switch-off position shown in FIG. 1b is reached, the arc is extinguished and the resistor 5 is electrically relieved from then on. When switching on, the arc occurs when the scissors have approached the main contact 7 up to a certain distance and goes out after the scissors have gripped the main contact.
However, as shown in FIG. 2, it is also possible to divide the resistance into two partial resistances 5a, 5b and, if the design is suitable, mechanically stable, instead of the insulators 4 in FIG. In certain cases it may be sufficient to use only one of the partial resistors. The resistance (s) are thus at the same time a mechanical transmission organ.
Finally, FIG. 3 shows an advantageous arrangement in which the resistors 8a, 8b bridge the isolating scissor members 4. Here, the resistors can be relatively simple and cheap, since they do not have to transmit any mechanical forces.