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h)
Warum ist bei Gleichstrom eine hohe Lichtbogenspannung entscheidend für das Schaltvermögen von Leistungsschaltern?
Da Sie als Gegenspannung eingesetzt wird.
j)
Nennen Sie stichpunktartig Maßnahnamen zur Erhöhung der Lichtbogenspannung und erläutern Sie die Wirkungsweise!
Aufteilung in mehrere Teillichtbögen -> mehrfach Anoden und Kathodenfallspannung
Erhöhung der Lichtbogenfeldstärke durch
-Druck
-Kühlung (Stäbe)
-Verringerung des Lichtbogenquerschnitts
- Ausweitung des Lichtbogens (lb steigt) Säulenspannung steigt an.
i)
Warum werden keine Leistungsschalter angeboten, welche in einer HGÜ (Hochspann- Gleichspann- Übertragung) Kurzschlusse ausschalten können?
1)
Da kein natürlicher Nulldurchgang vorhanden ist Schaltung nicht möglich.
2)
Zu hohe thermische Belastung
g)
Leistungsschalterprüfung (Nachweis des Schaltvermögens):
a)
Erklären Sie den Unterschied zwischen direkter und indirekter (synthetischer) Prüfung!
b)
Welche Vorteile bietet die Synthetische Prüfungsmethode?
c)
Zeigen Sie das Grundprinzip der synthetischen Prüfungsmethode anhand eines vereinfachten ESB!
d)
Erklären Sie stichartig die Wirkungsweise!
a)
direkt:
Es wird mit einer Energiequelle der Strom und die Wiederkehrende Spannung simuliert
Indirekt:
Es wird mit zwei Energiequellen je der Strom und wiederkehrende Spannung simuliert
b)
Dadurch dass es Zwei Energiequellen sind kann derr Strom und die Wiederkehrende Spannung auch zeitlich versetzt auf den Prüfling geschaltet werden.
c und d)
Die Steuerung kann getrennt dem Prüfling den Strom und die wiederkehrende Spannung steuern.
Dabei übernimmt der Hochstromkreis auch einen Teil der Wiederkehrspannung.
Der Hilfsschalter ist als Sicherheit sollte der Prüfling versagen.
Durch zünden der Funkenstrecke FS wird die wiederkehrende Spannung auf den Prüfling geschaltet.
f)
Erläutern Sie den Unterschied zwischen Klemmenkurzschluss und Abstandskurzschluss beim Ausschalten eines Leistungsschalters bei Wechselspannung
a)
Durch Darstellung der Verhältnisse im Hochspannungsnetz!
b)
Durch Darstellung des zeitlichen Verlaufs von Kurzschlussstrom und wiederkehrender Spannungen jeweils eine Begründung an!
c)
Welche Bedingungen Kennzeichen den erfolgreichen Ausschaltvorgang?
d)
Welcher Abschaltvorgang ist für die Schaltstrecke des Schalters die höhere Beanspruchung? ( mit Begründung)
a)
Siehe Abbildung:
c)
Klemmkurtzschluss:
Da der erste Pol gelöscht wir, liegt an den anderen je die Hälfte der verketteten Spannung an, daher verschiebt sich der Kurtzschlusspunkt K´.
Abstandskurtzschluss:
Da die Spannung UA mit der Frequenz fA um die Netzspannung schwingt wegen L1 und C1 und die Spannung UB hinter dem Schalter einer Wanderwellenschwingung entspricht, ergibt sich aus der Differenn Wiederkehrende Spannung.
e)
Moderne Leistungsschalter besitzen SF6 als Isoliermittel und als Lichtbogen – Löschmittel.
Wodurch ist die bessere Lichtbogen Löschfähigkeit des SF6 in Vergleich zu Luft (bzw. N2) gekennzeichnet?
SF6
- Kleiner Bogenradius
- Kleine Lichtbogenzeitkonstante
- Gute Wärmeleitfähigkeit
- Schmaler Lichtbogen
N2
- Großer Bogenradius
- Größere Lichtbogenzeitkonstante
- Schlechte Wärmeleitfähigkeit
- Größerer Lichtbogen
d)
Welche besondere Eigenschaft besitzen Leistungsschalter um hohe Gleichströme ausschalten zu können?
Sie löschen eine Gleichspannung, da Gleichstrom keinen natürlichen Nulldurchgang besitzt.
c)
Welche drei Beanspruchungen sind die wichtigsten für Hochspannungs- Leiterschalter?