DE3226031C2 - - Google Patents

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DE3226031C2
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    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum synthetischen Prüfen eines vielkontaktigen Leistungsschalters gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruches 5.
In den letzten Jahren sind die Spannungen und Kapazitä­ ten von Leistungsübertragungsanlagen immer größer und größer geworden, bis zu dem Punkt, daß Übertragungslei­ tungen 1100 KV angestrebt werden. Um damit Schritt zu halten, wird auch die Unterbrechungs- oder Schaltkapazi­ tät von Leistungsschaltern immer größer. Als Folge da­ von wird es immer schwieriger, die Funktionsfähigkeit der Unterbrechung aller Unterbrechereinheiten zu über­ prüfen, und zwar infolge der ungenügenden Kapazität der Testgeräte. Aus diesem Grund ist man dazu übergegangen, ein Testverfahren anzuwenden, bei welchem nur eine ein­ zige Unterbrechereinheit bezüglich der Funktionsfähig­ keit der Unterbrechung überprüft wird, wobei die beim Test verwendete Spannung mit einem konstanten Faktor multipliziert wird, der vom Spannungsanteil und von der Zahl der Unterbrechereinheiten abhängt und wobei das Ergebnis als äquivalent zu dem Ergebnis der Über­ prüfung aller Unterbrechereinheiten angesehen wird.
Dieses Einzel-Testverfahren ist dann brauchbar, wenn ein Leistungsschalter mit Porzellanverkleidung verwen­ det wird, der nicht das Problem der Erzeugung erhitzter Gase infolge eines Überschlagbogens in der Unterbrecher­ einheit aufweist, welche Gase die Isolierung zwischen der Unterbrechereinheit und dem an Erdpotential liegen­ den Bauelement beeinträchtigen. Bei einem mehrkontaktigen Leistungsschalter dagegen, bei welchem die Unterbrecher­ einheit in einem Metallbehälter untergebracht und von die­ sem isoliert gelagert ist, wird erhitztes Gas, welches durch den Bogen hindurchgegangen ist und dabei seine Isolierfestig­ keit teilweise verloren hat, in den Zwischenraum zwischen Metallbehälter und dem einen Ende der Reihenschaltung der Unter­ brechereinheiten hineingeblasen. Wird nun zur Überprüfung der Funktionsfähigkeit nur einer einzigen Unterbrechereinheit gemäß dem Einzel-Testverfahren eine wiederkehrende Stoßspannung an­ gelegt, so kann damit zwar die Funktionsfähigkeit der Unter­ brechereinheit in ausreichender Weise überprüft werden, nicht jedoch die Isolierung zwischen dem Behälter und dem einen Ende der Reihenschaltung unmittelbar nach Eintritt der Unterbrechung.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung für die Durchführung einer anderen üblichen Methode wie sie in der DE 25 58 838 B2 und der DE 26 38 678 B1 offenbart ist. Fig. 2 zeigt die Spannungen und den Strom, wie sie an verschiedenen Teilen der Anordnung von Fig. 1 auftreten. Ein mehrkontaktiger Leistungsschalter 1, dessen Funktionsfähigkeit der Unterbrechung geprüft werden soll, weist beispielsweise vier in Reihe geschaltete Unterbrechereinheiten 11-14 auf. Die Reihenschaltung S der Unterbrechereinheiten 11-14 ist durch Porzellanisolatoren 2 gegenüber einem Behälter 3 isoliert. Der Behälter 3 selbst ist durch isolierende Stütz­ körper 4 gegenüber Erde isoliert. Ein Ende Sg der Reihenschal­ tung S liegt über eine Leitung 5 an Erde. Das andere Ende Sn ist über eine andere Leitung 6 mit einer großen Stromquelle 17 verbunden, die einen Kurzschlußgenerator 7 beinhaltet, der einen großen Kurzschlußstrom i₁ der Reihenschaltung S über einen Hilfs-Leistungsschalter 8 zuführt, der durch einen Unter­ brecher-Steuerkreis BC gesteuert wird. Von allen Unterbrecher­ einheiten ist nur die Einheit 14 am nicht-geerdeten Ende Sn geöffnet (alternativ kann auch eine Folge von Unterbrecherein­ heiten geöffnet sein), und zwar zu einem Zeitpunkt, der in Ab­ hängigkeit zur Phase des Stroms i₁ steht, um so in der Unter­ brechereinheit 14 einen Überschlagbogen zu erzeugen. Zum Zeit­ punkt t₁, wenn der augenblickliche Wert des Stroms i₁ zu Null wird, legt eine erste Hochspannungs­ quelle 9, die von einem Spannungsquellen-Steuerkreis Vc gesteuert wird, eine wiederkehrende Stoßspannung v₁ zum Prüfen der Unterbrechereinheit über die Zuleitung 6 und das Erdpotential. Im wesentlichen gleichzeitig damit legt eine zweite Hochspannungsquelle 10, die eben­ falls von dem Steuerkreis Vc gesteuert wird, eine Span­ nung v₂ über den Behälter 3 und das Erdpotential, und zwar mit einer Polarität umgekehrt derjenigen von v₁. Die Größe von v₂ stellt eine Differenz zwischen der gesamten Nach­ zündspannung v o , die an alle Unterbrechereinheiten 11-14 gelegt wird, und der von der ersten Hochspannungsquelle gelieferten wiederkehrenden Stoßspannung v₁ dar.
Bei diesem Verfahren wird die gesamte wiederkehrende Stoß­ spannung v₀ = |v₁| + |v₂| über den Raum 15 zwischen erd­ seitigem Ende der Reihenschaltung S und Behälter 3 gelegt, so daß die Isolierung des Spalts 15 und die Funktions­ fähigkeit der Unterbrechereinheit 14 gleichzeitig über­ prüft werden.
Wenn jedoch die Isolierfähigkeit des Spaltraums 15 zusam­ menbricht, liegt die von der zweiten Hochspannungsquelle 10 gelieferte Hochspannung v₂ an der ersten Hochspannungs­ quelle 9, was die Gefahr mit sich bringt, daß in dieser befindliche Bauelemente zerstört werden. Diese Gefahr ist größer, wenn eine geringere Anzahl der Unterbrecher­ einheiten geöffnet werden, wenn also v₂/v₁ größer ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum synthetischen Prüfen eines vielkontaktigen Leistungsschalters, wobei in der Hochspannungsquelle enthaltene Bauteile auch dann vor Beschädigungen geschützt sein sollen, wenn zwischen einem Ende der Reihenschaltung der Unterbrechereinheiten und dem Behälter ein Zusammenbruch der Isolierung auftritt.
Weiterhin ist Aufgabe der Erfindung die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, die wirtschaftlich herzustellen ist.
Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1, die vorrich­ tungsmäßige Lösung aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patent­ anspruches 5. Die Patentansprüche 2 bis 4 beinhalten zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Patentan­ sprüche 6 bis 11 zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Auf der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Skizze einer Anordnung, wie sie bei einem vorbekannten Prüfverfahren verwendet wird,
Fig. 2 ein Diagramm zum Darstellen der Spannungen und der Ströme, wie sie an verschiedenen Stellen der Anordnung von Fig. 1 auftreten,
Fig. 3 eine Skizze einer Anordnung nach der Erfindung,
Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Spannungen und der Ströme, wie sie an verschiedenen Stellen in der Anordnung von Fig. 3 vorkommen,
Fig. 5 eine Skizze einer Anordnung nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Spannungen und der Ströme, wie sie an verschiedenen Stellen in der Anordnung von Fig. 5 vorkommen,
Fig. 7 ein Skizze einer Anordnung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Spannungen und Ströme, wie sie an verschiedenen Stellen in der Anordnung von Fig. 7 vorkommen.
Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausfüh­ rungsform der Erfindung. Dabei bezeichnen die den Bezugs­ zeichen von Fig. 1 gleichen Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Teile. Dabei zeigt der Vergleich, daß die Anord­ nung im wesentlichen gleich ist derjenigen von Fig. 1. Ein Unterschied besteht jedoch darin, daß der Leistungs­ schalter 1 so geschaltet ist, daß dann, wenn die Spannung v₁ von der Hochspannungsquelle 9 zugeführt wird, im we­ sentlichen die Gesamtheit von v₁ über die Unterbrecher­ einheit 11 am erdpotentialseitigen Ende Sg der Reihen­ schaltung S gelegt wird, bzw. über eine Folge von Unter­ brechereinheiten einschließlich der Einheit 11. Beispiels­ weise ist nur die Einheit 11 geöffnet, wohingegen die Ein­ heiten 12, 13 und 14 geschlossen gehalten werden, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist. Außerdem liefert die zweite Span­ nungsquelle 10 eine Spannung v₂, welche die gleiche Polari­ tät wie v₁ aufweist und im wesentlichen die gleiche Größe hat wie eine wiederkehrende Gesamt-Stoßspannung, die über alle Unterbrechereinheiten 11-14 gelegt wird.
Der Steuerkreis BC schließt den Hilfs-Leistungsschalter 8, womit der Kurzschlußstrom i₁ durch die Reihenschaltung S fließt und öffnet den Hilfs-Leistungsschalter 8, um die Stromzuführung nach Betrieb des zu prüfenden Leistungs­ schalters zu beenden. Der Steuerkreis VC bewirkt, daß die Spannungsquellen 9 und 10 nach vollständiger Beendigung der Stromunterbrechung durch die Reihenschaltung die Span­ nungen zuführen.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht eine gleichzeitige Prüfung der Durchschlagfestigkeit der Unterbrechereinheit 11 und des Spalts 16 zwischen Behälter 3 und dem nicht- geerdeten Ende Sn der Reihenschaltung S. Als Folge davon wird das nicht-geerdete Ende Sn der Reihenschaltung S im wesentlichen auf demselben Potential gehalten wie einer der Kontakte der Unterbrechereinheit 11, der mit der Unterbrechereinheit 12 verbunden ist.
Das Potential der leitenden Teile vom nicht-geerdeten Ende Sn durch die Unterbrechereinheit 12 beträgt somit v₁. Damit beträgt die Spannung zwischen dem Behälter 3 und diesen leitenden Teilen v₃ (Fig. 4) , wobei v₃ die Differenz zwischen v₁ und v₂ ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Unterbrechereinheiten vor­ handen, und v₁ beträgt etwa ein Viertel von v₂. Die Span­ nung zwischen dem Behälter 3 und dem nicht-geerdeten Ende Sn beträgt deshalb etwa ¾ von v₂. Außerdem tritt ein Überschlagbogen nur an der Unterbrechereinheit 11 und nicht an den Einheiten 12, 13 und 14 auf, weil sie ge­ schlossen gehalten werden. Wenn somit ein Zusammenbruch der Isolation zwischen Behälter und den Unterbrecherein­ heiten auftritt, so erfolgt er zwischen dem Behälter und dem geerdeten Ende Sg. Somit wird die Spannung der zwei­ ten Spannungsquelle 10 weder der ersten Spannungsquelle 9 noch der Stromquelle 7 zugeführt, so daß darin ent­ haltene Bauteile nicht der Hochspannung der zweiten Span­ nungsquelle 10 ausgesetzt werden, diese Bauteile also sicher vor Beschädigungen geschützt werden.
Gemäß der obigen Beschreibung werden die Unterbrecherein­ heiten 12, 13 und 14 geschlossen gehalten, die Unterbre­ chereinheit 11 dagegen wird geöffnet. Es ist aber auch möglich, die Unterbrechereinheiten 12-14 durch einen nicht gezeichneten Kurzschlußleiter zu überbrücken.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei welcher der Kurzschlußgenerator 7 mit anderen Strom­ kreiselementen verbunden ist, einschließlich eines Zusatz-Leistungsschalters 18, eines Einschalters 19, eines Widerstandes 20 für die Stromregelung und eines Transformators 21, wobei alle diese Elemente zusammen mit dem Kurzschlußgenerator 7 und dem Hilfs-Leistungs­ schalter 8 eine große Stromquelle 17 bilden, die den notwendigen Kurzschlußstrom i₁ über den Hilfs-Leistungs­ schalter 8 der Reihenverbindung S des zu prüfenden Lei­ stungsschalters 1 zuführt.
Eine erste Hochspannungsquelle 9 nach diesem Ausführungs­ beispiel weist eine Reihenschaltung aus einem Kondensator 22, einem Spalt 23 und einer Spule 24 auf, die zwischen der Zuführung 6 und Erdpotential liegt. Der Kondensator 22 wird vorab von einem Ladekreis CH 1 im Steuerkreis VC aufgeladen, und zwar mit der ersichtlichen Polarität. Der Spalt 23 wird durch einen Trigger-Steuerkreis TR 1 im Kontrollkreis VC gezündet, und zwar zu einem Zeitpunkt t₂ der geringfügig vor dem Zeitpunkt t₃ liegt, an wel­ chem i₁ zu Null wird, so daß der Kondensator 22 entladen wird. Der einen Stromstoß darstellende Entladungsstrom i₂ ist im wesentlichen durch die Kapazität des Kondensa­ tors 22 vorgegeben und die Induktivität der Spule 24. Der Strom i₂ wird teilweise dem Strom i₁ aufgeprägt und wird zum Zeitpunkt t₄ zu Null, also kurz nach dem Zeit­ punkt t₃.
Der Hilfs-Leistungsschalter 8 wird im wesentlichen gleich­ zeitig mit dem Leistungsschalter 1 geöffnet und beendet die Unterbrechung des Stroms zum Zeitpunkt t₃, um so die große Stromquelle 17 von der ersten Hochspannungs­ quelle 9 zu trennen. Nach dem Zeitpunkt t₃ kann nur der Strom i₂ durch die Reihenschaltung S des Leistungsschal­ ters 1 fließen, und zum Zeitpunkt t₄, wenn also i₂ zu Null wird, ist dann die Unterbrechung des Stroms beendet. Zum Zeitpunkt t₄ ist der Kondensator 22 mit einer zur ur­ sprünglichen Polarität umgekehrten Polarität geladen und bewirkt dann, daß ein gedämpfter oszillierender Strom durch die Spule 24, einen Widerstand 25 und einen Konden­ sator 26 fließt. Während dieser gedämpften Schwingung wird die über dem Widerstand 25 und dem Kondensator 26 liegende Spannung zwischen die Zuführung 6 und das Erd­ potential gelegt, und zwar als wiederkehrende Stoßspan­ nung v₁, womit die Durchbruchsfestigkeit der Unterbrecher­ einheit 11 geprüft wird.
Eine zweite Hochspannungsquelle 10 nach diesem Ausfüh­ rungsbeispiel enthält eine Reihenschaltung aus einem Kon­ densator 27, einem Spalt 28 und einer Spule 29, wobei diese Reihenschaltung zwischen dem Behälter und dem Erd­ potential liegt. Der Kondensator 27 wird vorab durch einen Ladekreis CH 2 des Steuerkreises VC aufgeladen, und zwar mit der dargestellten Polarität.
Wenn die erste und die zweite Hochspannungsquelle dadurch gebildet werden, daß in der gleichen Weise die gleichen Stromkreiskomponenten miteinander verbunden werden, dann ist es einfach, Spannungen v₁ und v₂ gleicher Wellenform (nicht gleicher Größe) zu erhalten. Das bedeutet, daß der Spule 29 der zweiten Hochspannungsquelle 10 eine größere Induktivität gegeben wird als der Spule 24 der ersten Hochspannungsquelle und daß dem Kondensator der zweiten Hochspannungsquelle 10 eine größere Kapazität gegeben wird als dem Kondensator 22 der ersten Hochspannungs­ quelle 9.
Es ist nicht erforderlich, daß der Kondensator 27 der zweiten Hochspannungsquelle 10 einen vergleichsweise großen Strom liefert, also einen so großen Strom etwa wie er von der ersten Hochspannungsquelle 9 der Reihen­ schaltung S der Unterbrechereinheiten zugeführt wird. Demgemäß kann der Kondensator 27 eine geringe Kapazität aufweisen, so daß die Kosten zur Herstellung der den Kondensator 27 darstellenden Kondensatorbatterie ver­ gleichsweise gering sind.
Bei der Beschreibung der Ausführungsform nach Fig. 5 ist erläutert worden, daß der Kondensator 22 zunächst in der gezeichneten Polarität aufgeladen und dann entladen wird, um der Reihenschaltung S der Unterbrechereinheiten einen Strom i₂ zuzuführen. Alternativ kann die Anordnung aber auch so vorgenommen werden, daß der Kondensator 22 durch den Ladekreis CH 1 in einer Polarität entgegengesetzt der gezeichneten Polarität aufgeladen und daß der Spalt 23 zum Entladen des Kondensators 22 zum Zeitpunkt t₃, wenn also i₁ zu Null wird, gezündet wird. Demgemäß liefert die erste Hochspannungsquelle 9 keinen Stromstoß, und die sich ergebenden Quellenformen sind ähnlich denjeni­ gen von Fig. 4. Um dabei eine Verzögerung in der Zufüh­ rung einer wiederkehrenden Stoßspannung infolge einer möglichen Verzögerung beim Zünden des Spalts 23 zu ver­ hindern, kann der Hilfs-Leistungsschalter 8 durch ein Widerstandselement überbrückt werden das nicht gezeichnet ist, um so das Anlegen einer Spannung durch die große Stromquelle 17 zu ermöglichen. Bei einer solchen Anord­ nung kann der Kondensator 22 auch eine kleine Kapazität besitzen, so daß er aus einer Kondensatorbatterie gerin­ ger Herstellungskosten hergestellt werden kann.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Dabei sind Ausbildung und Betriebsweise der großen Strom­ quelle 17 und der ersten Hochspannungsquelle 9 im wesent­ lichen gleich der Stromquelle 17 und der Spannungsquelle 9 des Ausführungsbeispiels von Fig. 5.
Die zweite Hochspannungsquelle 10 weist jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel einen Transformator 32 auf, dessen Primärwicklung parallel zur Primärwicklung des Transfor­ mators 21 geschaltet ist. Die Sekundärwicklung des Trans­ formators 32 ist, und zwar anstelle des Kondensators 27 und des Trigger-Spalts 28 von Fig. 5, in Reihe zu der Spule 29 gelegt.
Wenn alle Unterbrechereinheiten 11-14 geschlossen sind, ist die Spannung über die Primärwicklung des Transforma­ tors 21 niedrig, so daß im wesentlichen keine Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators 32 liegt.
Wenn der Strom i₁ durch die Betätigung des Leistungsschal­ ters 1 unterbrochen wird, ergibt sich an der Sekundärwick­ lung des Transformators 32 eine hohe Spannung, und es fließt ein Strom durch die Spule 29, die Spule 30 und den Konden­ sator 31. Die Spannung über die Spule 30 und den Kondensa­ tor 31 wird zwischen den Behälter 3 und das Erdpotential gelegt, und zwar als wiederkehrende Stoßspannung v₂. Wenn die zweite Hochspannungsquelle 10 von Fig. 7 verwendet wird, ist für den Spalt 28 kein Triggerkreis erforderlich.
Weil die Belastung des Kurzschlußgenerators 7 den Wider­ stand des Bogens des Leistungsschalters 1 und die Spule 20 beinhaltet, wird die wiederkehrende Stoßspannung v₂ der zweiten Hochspannungsquelle 10 von Fig. 7 nicht unmittel­ bar nach dem Zeitpunkt, in welchem i₁ zu Null wird, an­ steigen. Diese Verzögerung ist dann nachteilig, wenn es erforderlich ist, daß eine wiederkehrende Stoßspannung unmittelbar nach dem Nullwerden des Stroms i₁ angelegt werden muß. Wenn jedoch die erste Hochspannungsquelle 9 einen Stromstoß i₂ erzeugt, der kurz nach dem Nullwerden von i₁ ebenfalls Null wird und die Aufprägung der wieder­ kehrenden Stoßspannung verzögert wird, bis i₂ zu Null wird, wie dies anhand der Fig. 6 beschrieben worden ist, dann wird der Zeitpunkt, wenn v₂ ansteigt, mit dem Zeit­ punkt zusammenfallen, an dem i₂ zu Null wird (und wenn v₁ ansteigt), wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Es werden somit genügend äquivalente Effekte erhalten. Außerdem kann der Zeitpunkt, an welchem v₁ ansteigt, so gelegt werden, daß er mit dem Anstieg von v₂ zusammenfällt, und zwar durch entsprechende Einstellung der Schwingungs­ frequenz von i₂ und des Zündzeitpunkts des Spalt 23.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Anstatt den Transfor­ mator 32 mit dem Kurzschlußgenerator 7 zu verbinden, kann der Transformator 32 auch mit einem nicht gezeichneten anderen Generator verbunden werden.
Anstelle der Reihenschaltung aus Kondensator 22 und Trig­ gerspalt 23 kann eine Sekundärwicklung eines Transforma­ tors angeschaltet werden. Die Primärwicklung dieses Trans­ formators kann mit der Primärwicklung des Transformators 21 ge­ schaltet oder mit einem besonderen Generator, der nicht gezeichnet ist, verbunden werden.
Gemäß der obigen Beschreibung tritt ein Überschlagbogen nur im Unterbrecher 11 am geerdeten Ende Sg der Reihen­ schaltung S auf. Dies wird, wie erläutert, dadurch er­ reicht, daß entweder nur die Unterbrechereinheit 11 ge­ öffnet wird oder aber daß die anderen Unterbrechereinhei­ ten 12-14 durch Kurzschlußleiter überbrückt werden, wo­ bei im letzteren Fall dann alle Unterbrechereinheiten 11 -14 geöffnet sind. Auch ist es möglich, einen Überschlag­ bogen in einer Folge von zwei Unterbrechereinheiten (11 und 12) oder einer Folge von drei Unterbrechereinheiten (11, 12, 13) zu erzeugen. Die Anzahl an Unterbrecherein­ heiten, in denen ein Überschlagbogen erzeugt wird, kann in Abhängigkeit von der Prüfkapazität der ersten Hoch­ spannungsquelle 9 gewählt werden, in anderen Worten, in Abhängigkeit von der maximalen Spannung, welche die Spannungsquelle 9 zu erzeugen in der Lage ist.
Weiterhin ist es möglich, parallel zu jeder Unterbrecher­ einheit einen Kondensator zu legen, wobei dann die Kon­ densatoren parallel zu den zu prüfenden Unterbrecherein­ heiten eine geringere Kapazität aufweisen als diejenigen Kondensatoren, die parallel zu den nicht zu prüfenden Unterbrechereinheiten liegen, so daß in allen Unter­ brechereinheiten ein Überschlagbogen auftritt, die Ge­ samtheit der wiederkehrenden Stoßspannung der ersten Hochspannungsquelle 9 jedoch im wesentlichen über den zu prüfenden Unterbrechereinheiten liegt.

Claims (11)

1. Verfahren zum synthetischen Prüfen eines vielkontakti­ gen Leistungsschalters mit einem Metallbehälter, der das Leistungsschaltergehäuse darstellt und eine Reihenschal­ tung aus Unterbrechereinheiten umgibt, die, isoliert vom Behälter, von diesem getragen werden, und mit ersten und zweiten Verbindungsleitungen, die mit dem ersten und zwei­ ten Ende der Reihenschaltung verbunden sind und gegenüber dem Behälter isoliert sind, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - die ersten und die zweiten Verbindungsleitungen werden an die erste bzw. die zweite Ausgangsklemme einer ersten Spannungsquelle angeschlossen, die eine erste wieder­ kehrende Stoßspannung liefert,
  • - der Behälter und die zweite Verbindungsleitung werden mit der ersten bzw. der zweiten Ausgangsklemme einer zweiten Spannungsquelle verbunden, die eine zweite wiederkehrende Stoßspannung liefert,
  • - ein Kurzschlußstrom wird durch die Reihenschaltung der Unterbrechereinheiten hindurchgeleitet,
  • - der Leistungsschalter wird so betätigt, daß er den Strom unterbricht,
  • - sobald der Strom durch die Reihenschaltung aus Unter­ brechereinheiten unterbrochen ist, wird die erste Span­ nungsquelle eingeschaltet,
  • - der Leistungsschalter wird so bedient, daß die von der ersten Spannungsquelle zugeführte wiederkehrende Stoß­ spannung über einer ersten, am zweiten Ende der Reihen­ schaltung liegenden Unterbrechereinheit oder über einer Folge von Unterbrechereinheiten liegt, die nur einen Teil der Reihenschaltung aus Unterbrechereinheiten darstellt und die erste Unterbrechereinheit enthält,
  • -gleichzeitig mit dem Einschalten der ersten Spannungs­ quelle wird die zweite Spannungsquelle eingeschaltet, wodurch die von der zweiten Spannungsquelle gelieferte zweite wiederkehrende Stoßspannung zwischen Behälter und zweite Verbindungsleitung gelegt wird,
  • - die zweite Ausgangsklemme der ersten Spannungsquelle, die zweite Spannungsquelle und die zweiten Verbindungsleiter werden geerdet,
  • - an die erste Ausgangsklemme der ersten Spannungsquelle und an die erste Ausgangsklemme der zweiten Spannungsquelle wird jeweils eine Spannung mit positiver Polarität gelegt,
  • - die erste wiederkehrende Stoßspannung erhält einen Wert der gleich ist dem einer wiederkehrenden Teil-Stoßspannung, die über die Unterbrecher­ einheit bzw. die Unterbrechereinheiten gelegt wird und deren Funktionsfähigkeit bezüglich eines Durchschlags geprüft werden soll,
  • - die zweite wiederkehrende Stoßspannung erhält einen Wert wie eine wieder­ kehrende Gesamt-Stoßspannung, die über alle Unterbrechereinheiten des Leistungsschalters gelegt wird, und
  • - die erste wiederkehrende Stoßspannung an der ersten Ausgangsklemme erhält bezüglich der zweiten Ausgangsklemme der zweiten Spannungsquelle die gleiche Polarität wie die zweite wiederkehrende Stoßspannung an der ersten Ausgangsklemme bezüglich der zweiten Ausgangsklemme der ersten Spannungsquelle.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienung des Leistungsschalters in der Weise erfolgt, daß die erste Unterbrechereinheit oder die Folge aus Unter­ brechereinheiten geöffnet wird und der Rest der Unterbre­ chereinheiten geschlossen bleibt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rest der Unterbrechereinheiten durch einen Kurz­ schlußleiter überbrückt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienung des Leistungsschalters in der Weise er­ folgt, daß alle Unterbrechereinheiten durch einen Konden­ sator überbrückt werden, wobei der zum Überbrücken der ersten Unterbrechereinheit bzw. jeder der Folge aus Un­ terbrechereinheiten eine größere Kapazität aufweist als der Kondensator, der zum Überbrücken des Rests der Unter­ brechereinheiten dient und daß alle Unterbrechereinheiten betätigt werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem das Gehäuse des Leistungs­ schalters (1) bildenden Metallbehälter (3) und mit einer Reihenschal­ tung (S) aus Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14), die vom Behälter (3), von diesem isoliert, gehaltert sind, sowie mit einer ersten und einer zweiten Verbindungsleitung (5, 6), die mit dem ersten bzw. zweiten Ende der Reihenschaltung verbunden und gegenüber dem Behälter (3) isoliert sind, gekennzeichnet durch eine Stromquelle (17), deren Ausgangsklemmen mit der ersten und mit der zweiten Verbindungsleitung (5, 6) verbunden sind und die einen Strom durch die Reihenschaltung (S) des Leistungsschalters (1) hindurchleitet, durch eine erste Spannungsquelle (9), deren erste und zweite Ausgangsklemmen mit der ersten bzw. zweiten Verbindungsleitung (5, 6) verbunden sind und die eine erste wiederkehrende Stoßspannung (v₁) über die Unterbrechereinheit (11) oder Unterbrechereinheiten legt, deren Durchschlag-Funktionsfähigkeit geprüft werden soll, und durch eine zweite Spannungsquelle (10), deren erste und zweite Ausgangsklemmen mit dem Behälter (3) bzw. der zweiten Verbindungsleitung (5) verbunden sind und die eine zweite wiederkehrende Stoßspannung (v₂) zuführt, die im wesentlichen die gleiche Größe hat wie eine wiederkehrende Gesamt-Stoßspannung (v₃), die über alle Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14) des Leistungsschalters gelegt wird, die Polarität der Spannung an der ersten Ausgangsklemme bezüglich der zweiten Ausgangsklemme der zweiten Spannungsquelle (10) gleich der Polarität der Spannung an der ersten Aus­ gangsklemme bezüglich der zweiten Ausgangsklemme der ersten Stromquelle (9) ist, und wobei die zweite Ausgangsklemme der ersten Spannungsquelle (9), die zweite Spannungsquelle (10) und die zweiten Verbindungsleiter (5) geerdet sind und die erste Ausgangsklemme der ersten Spannungsquelle (9) und die erste Ausgangsklemme der zweiten Spannungsquelle (10) positive Polarität besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (17) einen Strom durch die Reihenschaltung aus Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14) leitet und die Zuführung des Stroms nach Betätigung des zu prüfenden Leistungsschalters (1) beendet wird, und daß dann, wenn die Unterbrechung der Stromzuführung durch die Reihenschaltung hindurch abgeschlossen ist, die erste und die zweite Spannungsquelle (9, 10) die erste und die zweite wiederkehrende Stoßspannung (v₁, v₂) zuführen, wobei die erste wiederkehrende Stoßspannung (v₁) effektiv über die Unterbrechereinheit oder die Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14) gelegt wird, deren Durchschlagfestigkeit geprüft werden soll, und wobei die zweite wiederkehrende Stoßspannung (v₂) zwischen Behälter (3) und zweite Verbindungsleitung (5) gelegt wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (17) einen Kurzschlußgenerator (7), einen Transformator (21), dessen Primärwicklung mit dem Kurzschlußgenerator (7) verbunden ist, und einen Hilfs-Leistungsschalter (8) aufweist, der in Reihe mit der Sekundärwicklung liegt, wobei der Strom durch die Sekundärwicklung über den Hilfs- Leistungsschalter (8) der Reihenschaltung aus Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14) zugeführt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle (9) einen Transformator aufweist, dessen Primärwicklung mit dem Kurzschlußgenerator und dessen Sekundärwicklung mit der Reihenschaltung aus Unterbrechereinheiten (11, 12, 13, 14) verbunden ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spannungsquelle (9) einen Kondensator (22) und einen in Reihe mit dem Kondensator (22) liegenden Trigger-Spalt (23) auf­ weist und daß Schaltelemente zum Laden des Kondensators (22) im Voraus und Schaltelemente zum derartigen Betätigen des Trigger-Spalts (23) vorgesehen sind, daß die Ladespannung des Kondensators als erste wiederkehrende Stoßspannung (v₁) dient.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Spannungsquelle (10) einen Kondensator (27) und einen in Reihe mit dem Kondensator (27) geschalteten Trigger- Spalt (28) aufweist und daß Schaltelemente zum Laden des Kondensators (27) im Voraus und Schaltelemente zum derartigen Betätigen des Trigger-Spalts (28) vorgesehen sind, daß die Ladespannung des Kondensators über den Trigger-Spalt (28) als zweite wiederkehrende Stoßspannung (v₂) zuführbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die erste Spannungsquelle (9) außerdem eine in Reihe mit dem Kondensator (22) und dem Trigger-Spalt (23) liegende Spule (24) und die zweite Spannungsquelle eine in Reihe mit dem Kondensator (27) und dem Trigger-Spalt (28) liegende Spule (29) aufweist, wobei die Induktivität der Spule (29) der zweiten Spannungsquelle (10) kleiner ist als diejenige der Spule (24) der ersten Spannungsquelle (9) und wobei die Kapazität des Kondensators (27) der zweiten Spannungsquelle (10) nicht größer ist als diejenige des Kondensators (22) der ersten Spannungsquelle (9).
DE19823226031 1981-07-14 1982-07-12 Verfahren und vorrichtung fuer die simulationsueberpruefung eines mehrkontaktigen leistungsschalters Granted DE3226031A1 (de)

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JP56108843A JPS5812227A (ja) 1981-07-14 1981-07-14 しや断器の合成試験法

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