Optimierung des Durchzündverhaltens von Kugelfunkenstrecken bei überlagerten Stoßspannungsprüfungen

Abstract:
Typprüfungen an HGÜ-Betriebsmitteln wie Kabeln oder gasisolierten Systemen sehen überlagerte Stoßspannungsprüfungen vor. Bei diesen wird bei anliegender Gleichspannung am Prüfling eine Stoßspannung hinzugeschaltet. Hierfür werden typischerweise Kugelfunkenstrecken oder Koppelkondensatoren verwendet. Aus der Literatur ist bekannt, dass Funkenstrecken ein problematisches Verhalten bei überlagerten Stoßspannungsprüfungen zeigen können. Im Folgenden werden Laborversuche vorgestellt, in denen überlagerte Prüfungen mithilfe von Kugelfunkenstrecken durchgeführt wurden. Dabei konnte das Zündverhalten der Funkenstrecke durch diverse Maßnahmen erheblich verbessert werden. Die Untersuchungen wurden für Spannungen bis 300 kV DC durchgeführt. Es wurde eine Triggereinrichtung in die Kugelfunkenstrecke eingebaut, welche den möglichen Schlagweitenbereich zum Durchzünden der Funkenstrecke deutlich erhöht. Weiterhin konnten durch die Platzierung der Belastungskapazität des Stoßspannungsgenerators parallel zum Prüfling das Zündverhalten und die Kurvenform der Stoßspannung erheblich verbessert werden. Insgesamt wird gezeigt, dass die in der Literatur beschriebenen Probleme bei überlagerten Stoßspannungsprüfungen durch gezielte Maßnahmen vollständig gelöst werden können.