Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 9 - Genomslag i luft och olja vid kopplingsöverspänningar, av SG - Mätning av restström hos högeffektbrytare, av B Thorén - Spänningsstyrd halvledarkondensator, av TB
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
Genomslag i luft och olja vid kopplingsöverspänningar
Isolationshållfastheten hos olika anläggningsdelar anges
för närvarande som stöthållfastheten vid prov med
normalvåg 1/50 och som hållfastheten vid 1-minuts
växelspänningsprov. Det har visat sig, att en på detta sätt
dimensionerad isolation i allmänhet är tillräcklig för de i
näten förekommande interna överspänningarna.
Kunskapen om isolationens hållfasthet mot de vid fel
och kopplingar uppträdande överspänningarna har dock
fått ökad betydelse. På CIGRE har därför intresserade
medlemsländer uppmanats att uppta denna fråga till
studium.
I Tyskland har detta skett genom VDE-kommission 0111,
som under medverkan av fem högspänningslaboratorier
gjort prov på anordningar både i luft och i olja vid
överslagsavstånd, som motsvarar spänningsområdet 10—
45 kV.
Provspänningen utgjordes av en dämpad överspänning
med frekvensen 5 kHz överlagrad på en driftfrekvent
spänning. Förhållandet mellan amplituderna för första
toppen och för den driftfrekventa spänningen var 1,8 och
förhållandet mellan andra och första toppen var 0,84. Av
praktiska skäl ersattes den driftfrekventa spänningen med
en exponentiellt avtagande spänning. För att få
jämförelsematerial gjordes även prov med stöt 1/50 och med
driftfrekvent växelspänning.
I luft gjordes prov på gnistgap av typen stav—jordad
stav och stav—jordad platta samt på stödisolatorer och
genomföringar.
I olja provades gnistgap av typen kula—kula och spets—
spets samt några fundamentala anordningar, hämtade från
transformatorkonstruktioner.
Vid jämförelse mellan toppvärdena för
överslagsspänningen vid stöt 1/50, 5 kHz och 50 Hz låg i allmänhet
värdet för 5 kHz mellan värdena för stöt och 50 Hz men
närmare värdet för stöt och ibland t.o.m. över detta
värde. De vid olika laboratorier på samma föremål
utförda mätningarna skilde sig rätt avsevärt från varandra
(P JACOTTET i ETZ-A 11 maj 1958 s. 337—345). SG
Mätning av restström hos högeffektbrytare
Problemet att mäta restströmmar i samband med
bryt-förlopp är mycket svårt, framför allt p.g.a. den avsevärda
skillnaden i storlek mellan restströmmen och den
föregående kortslutningsströmmen. Problemet har tidigare mer
eller mindre dilettantmässigt behandlats av olika författare.
I en tysk doktorsavhandling ges för första gången en
noggrann analys av de fel som man kan vänta vid en
mätning. Undersökningarna har utförts vid AEG:s
högeffekt-laboratorium i Kassel.
Efter en diskussion om olika mätmöjligheter väljer
författaren ut två, nämligen mättningstransformator
(ström-transfcrmator som går i mättning vid höga strömmar),
samt den konventionella metoden med shunt och
förstärkare. Motiveringen för urvalet är dels att dessa metoder
lämpar sig för rutinmätningar i samband med normala
brytprov, och dels att de principiellt är så olika att man
borde vara ganska säker på mätresultaten om båda
metoderna ger samma resultat.
Mättningstransformatorn består av en järnkärna med tre
lindningar. Mätkretsen utgöres av en i princip öppen
sekundärlindning kopplad till ett integrationssteg. För
inställning av lämpligt mätområde finns en induktivt
belastad tertiärlindning. Materialet i järnkärnan bör ha hög
permeabilitet, smal hysteresslinga och små
virvelströmsförluster.
De fenomen som i första hand ger mätfel är
kopparförluster i tertiärkretsen samt hysteres och virvelströmmar
i järnet. Det visas att de båda förstnämnda ger upphov
till svagt dämpade likkomponenter i mätspänningen. De
inverkar därför ej på mätresultatet utan ger endast en
nollinjeförskjutning på oscillogrammet.
Virvelströmsförlusterna är däremot allvarligare, eftersom de
insvängningsförlopp, soin dessa ger upphov till, normalt har
tidkonstanter av storleksordningen några hundra /us. Här ger
emellertid den tidigare nämnda tertiärkretsen en avsevärd
förbättring och sänker tidkonstanten till några tiotal /us.
Ännu lägre tidkcnstanter kan erhållas om järnkärnan
utföres med extremt tunna plåtar. Detta är tydligen
nödvändigt om restströmmens frekvens överstiger några tiotal
kHz.
Svängningar hos transformatorlindningen p.g.a.
läck-kapaeitansen kan också ge mätfel. Egenfrekvensen ligger
dock normalt ganska högt, och svängningarna kan tas
bort med ett lågpassfilter. Detta medför dock samtidigt
vissa begränsningar vid mätning av restström vid höga
frekvenser.
En avsevärd fördel med mättningstransformatorn är att
mätkretsen är galvaniskt skild från huvudströmkretsen.
Användes shunt för restströmsmätning måste den ha en
extremt liten tidkonstant. Författaren beskriver en koaxial
konstruktion med den inre delen utförd i form av stavar
och med särskild kompensationsslinga i mätkretsen. Trots
att shunten dimensionerats för strömmar på flera tiotal
kA har man kommit ned till tidkonstanter på ca 1 m,us.
Den till shunten kopplade förstärkaren är RC-kopplad
och försedd med inbyggd amplitudbegränsning.
RC-kopp-lingen är att föredraga ur stabilitetssynpunkt. Den ger
visserligen upphov till en nollinjeförskjutning på
oscillogrammet men detta påverkar ej mätningen.
Författaren beskriver ett par utrustningar som byggts
enligt ovanstående principer. Mätkretsarna och deras
jordning diskuteras ingående och en del mätresultat från prov
på olika brytartyper ges. Mycket god överensstämmelse
har uppnåtts vid användande av de båda angivna
metoderna, vilket tyder på att resultaten bör anses tillförlitliga.
Restströmmar av storleksordningen 1 A har uppmätts i
oljeminimibrytare, brytare med magnetisk blåsning, s.k.
hårdgasbrytare samt hos lastfrånskiljare. Däremot kunde
man inte upptäcka någon restström hos tryckluftsbrytare.
Avhandlingen avslutas med en teoretisk betraktelse över
förloppen vid en brytning, speciellt reststömmens
inverkan. Avhandlingen är intressant och får anses ha
fört tekniken på detta område ett avsevärt steg framåt
(W Sprtth: Messung cles Nachstroms an
Hochleistungs-schaltern. Diss. TH Aachen 1956. 204 s., 45 litt.). B Thorén
Spänningsstyrd halvledarkondensator
Om man pålägger en likspänning i backriktningen över en
halvledardiod av kiseltyp, går praktiskt taget ingen ström
genom dioden. Däremot sker en uppladdning vid
spärrskiktet och dioden kommer därför att verka som en
kapa-citans, vars storlek är ungefär omvänt proportionell mol
roten ur den pålagda spänningen. I USA tillverkas under
benämningen "varicap" halvledarkondensatorer, som
fungerar enligt nämnda princip. Kondensatorerna finns f.n. i
värden från 20 till 56 pF och deras mått är 3,5 X 6 mm.
Styrspänningsområdet är ca — 1 till — 12 V. I praktiken
kan en kapacitansändring på minst 3 : 1 utnyttjas.
Kapa-citansen uppges vara mycket temperatur- och
frekvensstabil (från —65 till + 150°C; från likspänning till 500
MHz). Kondensatorernas Q-värde ligger mellan 13,5 och
18,7 vid 50 MHz alltefter kapacitansens storlek och är ca
tio gånger större vid 5 MHz och tio gånger mindre vid
500 MHz.
Varicap-kondensatorerna synes erbjuda enkla och
eleganta lösningar på många konstruktionsproblem inom
elektroniken. De kan t.ex. ersätta reaktansrör vid
fre-kvensmodulering eller användas som
avstämningskonden-satorer i mellanfrekvensförstärkare för att erhålla
automatisk bandbreddsreglering med signalstyrkan (Toute la
Radio, jan. 1958, Electronic Ind. maj 1958). TB
1 128 ELTEKN I K 1958
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
