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Einrichtung zur Immunisierung elektrischer Leitungen gegen den Einfluss von benachbarten
Wechselströmen.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Anordnung, die den Einfluss von Wechselströmen auf benachbart liegende elektrische Leiter (nachstehend einfach "Leitungen" genannt) behebt.
Dieser Einfluss kann auf einer Induktionserscheinung beruhen, falls die Leitungen voneinander isoliert sind, oder auf dem Vagabundieren des Stromes, falls die Leitungen teilweise gemeinschaftlich sind.
Letzteres ist auch der Fall, wenn als Rückleitung des wirkenden Wechselstromes teilweise die Erde benutzt wird und die zu immunisierende Leitung auch mit der Erde in leitender Verbindung steht.
Das Wesen vorliegender Erfindung besteht in der Immunisierung des zu schützenden Leiters
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entgegengesetzter Richtung und genau oder annähernd gleicher Grösse ist, wie die mittels Induktion durch den Wechselstrom hervorgerufene elektromotorische Kraft, oder durch die durch Durchgang des Wechselstromes durch den gemeinschaftlichen Leiter hervorgerufene Spannung, oder aber die Resultierende dieser beiden.
Diese immunisierende elektromotorische Kraft wird mittels Induktion in einer in der zu immunisierenden Leitung eingeschalteten Spule dadurch erzeugt, dass diese Spule in einem Dreh-
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elektromotorischen Kraft in bezug auf das Drehfeld bewegt wird.
Eine Ausführungsform der Anordnung ist in der Zeichnung veranschaulicht.
In dem zu immunisierenden Leiter 1, 1 ist eine Spule 2 eingeschaltet und mit dieser sind in mechanischer Verbindung zwei andere Spulen 3, 4, was in Wirklichkeit durch das Aufwickeln der drei Spulen auf einem gemeinschaftlichen Eisenkern erreicht werden kann.
Diese drei Spulen sind in einem Drehfelde angeordnet ; die Art und Weise dieser Anordnung bedarf keiner besonderen Erläuterung, denn sie kann analog geschehen, wie die Anordnung des Läufers in einem Drehstrommotor. Das Drehfeld kann auch dadurch erzeugt werden, dass Magnete in den oder um die Spulen 2, 3 und 4 durch einen Synchronmotor gedreht werden oder umgekehrt dadurch, dass die Spulen 2, 3 und 4 von einem Synchronmotor im Felde stehender Magneten gedreht werden.
Das Drehfeld wird von Wechselströmen erzeugt, die die gleiche Periodenzahl haben und stets mit dem Wechselstrom gleiche Frequenz, welcher auf die zu immunisierende Leitung wirkt.
Dieses kann am zweckmässigsten dadurch erreicht werden, dass die das Drehfeld hervorrufenden Spulen unmittelbar oder mittels eines Transformators von derselben Stromquelle gespeist werden, welche den auf die zu immunisierende Leitung wirkenden Wechselstrom liefert.
In die Stromkreise der Spulen 3 und 4 ist je ein Elektromagnet 6 bzw. i eingeschaltet.
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Drehfeldes verschoben angeordnet wird, so wird der in der Spule 3 hervorgerufene Strom und das im Magnet 6 dadurch erregte Feld mit der in der Spule 2 durch das Drehfeld erzeugten elektromotorischen Kraft in der Phase zusammenfallen.
Sind die Verhältnisse des Stromkreises der Spule -1 gleich jenen des Stromkreises der Spule 3 und sind die Spulen 3 und -1 unter 900 angeordnet (vorausgesetzt, dass das Drehfeld zweipolig ist), so wird das im Magnet 5 erregte Feld bezüglich der elektromotorischen Kraft der Spule.' ? um 900 verschoben sein.
Sind nun im Felde der Magnete 5 und 6 die Spulen 7 und 8 beweglich angeordnet, indem sie an einem Ende eines zweiarmigen Hebels hängen, dessen anderes Ende zwischen Kontakten spielt, und in der Leitung 1 eingeschaltet, so wird unter dem Einfluss des durch sie strömenden Wechselstromes, welcher die gleiche Periodenzahl, hat wie der auf die zu immunisierende Leitung wirkende Wechselstrom eine Kraft erzeugt, die, je nach Phase und Richtung des Stromes in 5 und 6 die Spulen 7 und 8 in der einen oder anderen Richtung in Bewegung setzen wird.
Wenn EI (Fig. 2) die in der Spule 2 induzierte elektromotorische Kraft ist und E2 die resultierende elektromotorische Kraft der Wirkung des Wechselstromes, gegen welche die Leitung 1 immunisiert werden soll, ist, so ist E3 die resultierende elektromotorische Kraft, welche den störenden Strom in Leitung 1 hervorruft und welche unterdrückt werden soll, was durch entsprechende Phasenverdrehung von. Ei und entsprechende Vergrösserung oder Verminderung derselben geschieht, indem EI gleich und S gleich 1800 gemacht werden.
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Setzt man erst den Fall, dass die Selbstinduktion der Leitung 1 gegen ihren Ohmschen Widerstand zu vernachlässigen ist, dann wird der durch Eg hervorgerufene Strom il in der Phase mit E3 zusammenfallen. Zerlegt man il in zwei Komponenten, von denen die eine i3 mit E1 in der Phase zusammenfällt und die andere i2 mit E1 einen rechten Winkel bildet, dann wird in der Spule 7, die im. Felde des Magneten 5 angeordnet ist, eine Krafterzeugen, welche die Spule 7 in Bewegung setzt und entweder den einen oder den anderen der Kontakte 9 schliesst und hierdurch wird der Motor 10 einmal in der einen und das anderemal in der anderen Richtung in Bewegung gesetzt.
Die Komponente i3 äussert in 7 keine Wirkung, weil sie gegen das Feld des Magneten 5 um 900 verschoben ist. Aus demselben Grunde hat die Komponente i2 in 8 keine Wirkung. Auf die Art und Weise des Anlassens und Reversierens des Motors wird später eingegangen. Dieser Motor wirkt auf das Gestell der drei Spulen 2, 3 und 4 verdrehend in bezug auf das Drehfeld, so dass, solange die Spule 7 unter dem Einfluss der Stromkomponente i2 steht, der Motor 10 die
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Die Stromkomponente i3 erzeugt in der Spule 8 eine Kraft, welche durch Schliessen und Öffnen der Kontakte 11 den Motor 12 in Bewegung setzt bzw. reversiert. Dieser Motor wirkt ebenfalls auf die Spulen 2, 3 und 4, und zwar derartig, dass er, solange i3 in bezug auf E1 entgegengesetzt gerichtet ist, die Spulen 2, 3 und 4 mehr in das Drehfeld hineinschiebt, so dass die in Spule 2 erzeugte elektromotorische Kraft E1 grösser wird.
Ist hingegen i3 von gleicher Richtung wie E1, so läuft der Motor 72 verkehrt und zieht die Spulen 2, 3 und 4 aus dem Drehfelde heraus, so dass hierdurch die in der Spule 2 induzierte elektromotorische Kratf E1 kleiner wird. Es ist klar, dass dieser Mechanismus nur dann in Ruhe kommen kann, wenn i3 gleich Null bzw. E1 und E2 gleich sind.
Die konstruktive Ausführung der Verbindung der Bewegung des Motors und der Spulen 2, 3 und 4 bedarf keiner weiteren Erläuterung.
Sollte die Selbstinduktion der Leitung 1 dem Ohmschen Widerstand gegenüber nicht vernachlässigbar und infolgedessen die Phasenverschiebung zwischen E3 und il merkbar sein,
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(gegenseitige Lage der Spulen 2 und 3) ausgeglichen werden.
Man sieht sonach, dass, was immer für eine Phase und was immer für eine Grösse die störende elektromotorische Kraft E haben mag, innerhalb der Empfindlichkeitsgrenze des Mechanismus der Spulen 7 und 8 und innerhalb der Leistungsfähigkeit der Spule 2 die in dieser letzteren induzierte elektromotorische Kraft automatisch stets entgegengesetzt zu und von gleicher Grösse mit E2 sein wird, so dass die beschriebene Anordnung E3 auf Null bzw. auf einen solchen minimalen Wert beschränken wird, dass die störende Wirkung des von ihr erzeugten Stromes il nicht mehr merkbar wird.
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