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Prüfschaltung zum Schalten von kapazitiven Strömen an elektrischen Schaltgeräten, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschaltern

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017244D
Original Publication Date: 2000-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 3 page(s) / 28K

Publishing Venue

Siemens

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Thomas Wehrstedt: AUTHOR

Abstract

Um nachzuweisen, dass Schaltgeräte wie Hochspannungs-Leistungsschalter ein vorgeschriebenes kapazitives Schaltvermögen besitzen, sind diese Schaltgeräte in entsprechenden Prüfkreisen zu prüfen. Die Frequenz des Prüfkreises entspricht dabei meist der Nennfrequenz des Schaltgerätes. Allerdings sind z.B. zur Simulation von Netzausfällen höhere Frequenzen von z.B. 66 Hz nötig, die jedoch von den üblicherweise in Prüfkreisen eingesetzten Generatoren nicht immer erzeugt werden können, so dass in diesem Falle modifizierte Prüfkreise erforderlich sind. Hierfür sind im wesentlichen zwei Lösungen bekannt. Zum einen kann mit Hilfe eines synthetischen Prüfkreises eine höhere Prüfkreisfrequenz erzielt werden, was jedoch sehr aufwendig ist und aufgrund der nachzuweisenden minimalen Lichtbogenzeit zwangsläufig zu nicht wertbaren Versuchen führt. Zum anderen kann eine höhere Prüffrequenz mit einer Phasenverschiebung zwischen Prüfstrom und Prüfspannung simuliert werden. Bei dieser Lösung kann der Prüfling jedoch über die geforderte Prüfspannung hinaus belastet werden, da der Prüfspannungsverlauf bis zum Erreichen des ersten Maximus stets über der geforderten Prüfspannung liegt.

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Energie

Prüfschaltung zum Schalten von kapazitiven Strömen an elektrischenSchaltgeräten, insbesondere Hochspannungs-Leistungsschaltern

Idee: Thomas Wehrstedt, Berlin

Um nachzuweisen, dass Schaltgeräte wie Hochspannungs-Leistungsschalter einvorgeschriebenes kapazitives Schaltvermögen besitzen, sind diese Schaltgeräte inentsprechenden Prüfkreisen zu prüfen. Die Frequenz des Prüfkreises entspricht dabei meistder Nennfrequenz des Schaltgerätes. Allerdings sind z.B. zur Simulation von Netzausfällenhöhere Frequenzen von z.B. 66 Hz nötig, die jedoch von den üblicherweise in Prüfkreiseneingesetzten Generatoren nicht immer erzeugt werden können, so dass in diesem Fallemodifizierte Prüfkreise erforderlich sind.

Hierfür sind im wesentlichen zwei Lösungen bekannt. Zum einen kann mit Hilfe einessynthetischen Prüfkreises eine höhere Prüfkreisfrequenz erzielt werden, was jedoch sehraufwendig ist und aufgrund der nachzuweisenden minimalen Lichtbogenzeit� zwangsläufigzu nicht� wertbaren Versuchen führt. Zum anderen kann eine höhere Prüffrequenz mit einerPhasenverschiebung zwischen Prüfstrom und Prüfspannung simuliert werden. Bei dieserLösung kann der Prüfling jedoch über die geforderte Prüfspannung hinaus belastet werden,da der Prüfspannungsverlauf bis zum Erreichen des ersten Maximus stets über dergeforderten Prüfspannung liegt.

Um die beschriebenen Nachteile der bekannten Prüfverfahren zu umgehen, wirdnachfolgend ein Prüfverfahren vorgeschlagen, welches die Prüfspannung des Generatorssoweit erhöht, dass die Differenz zwischen der sich so ergebenden Prüfspannung und dergeforderten Prüfspannung durch geeignete Maßnahmen abgebaut werden kann. Hierfürwird die Lage des Prüfspannungsmaximums durch eine Phasenverschiebung zwischenStrom und Spannung auf einen früheren Zeitpunkt verschoben. Der Abbau der Differenzzwischen der größeren, tatsächlichen und der geforderten Prüfspannung wird auf derLastseite des Prüfkreises realisiert, wobei sich mindestens ein Kondensator überWiderstände entlädt. Je nach Schaltungsumfang kann die Spannungsdifferenz zwischentatsächlicher und geforderter Prüfspannung nahezu vollständig ausgeglichen werden.

Eine auf dem beschriebenen Verfahren basierende Prüfschaltung ist beispielhaft in der Figur1 dargestellt und wird folgend näher beschrieben. Ist der Prüfschaltungs-Stromkreisgeschlossen, so fließt durch den zu prüfenden Schalter Pr der Strom I kap , der durch dieGeneratorspannung U G� des Generators G getrieben� wird. Die Stromstärke und diePhasenlage zur Spannung werden dabei durch die Elemente C L� (Lastkapazität), R L(Lastwiderstand), C k� (Teilkapazit�...