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Erdschlussstrom-Löscheinrichtung für Hochspannungsleitungen.
Im Stammpatent Nr 99507 und im ersten Zusatzpatent Nr. 99508 sind Erdsehlussstrom-Losch- einrichtungen beschrieben, welche im Wesen dadurch gekennzeichnet sind, dass magnetisch verkettete Induktivitäten zwischen die Phansenleitungen und Erde geschaltet sind, wobei durch gee'gnete Anordnung von gegengeschalteten Windungen und deren besondere Schaltung die Induktivitäten auf einen bestimmten Wert eingestellt werden. Die Erfindung betrifft die Anpassung der dort beschriebenen Pol- erdungs-Löscheinrichtungen für den Fall, dass die Teilkapazitäten der Leitungen grgen Erde voneinander verschieden sind, unter Benutzung von Massnahmen, wie sie zum Teil schon bei anderen Erdlöscheinrichtungen, insbesondere solchen mit Nullpunktserdung vorgeschlagen worden sind.
Sind die Teilkapazitäten der Leitungen gegen Erde ungleich, so können bei Anwendung gleicher Induktivitäten pro Phase, welche auf den Mittelwert der Kapazitäten abgeglichen sind, im ungestörten (erdschlussfreien) Betrieb, unter Umständen unerwünschte Resonanzüberspannungen auftreten. Um diese zu vermeiden, sollen erfindung gemäss auch die einzelnen Induktivitäten ungleich gemacht, u. zw. jede der betreffenden Phasenkapazität angepasst werden. Diese Ungleichheit kann durch verschiedene Zahl der Haupt-oder Gegenwindungen oder der in Zickzack geschalteten Windung'gruppen oder durch zusätzliche in den einzelnen Phasen liegende Drosselspule (Dr) geschaffen werden. In Fig. 1 ist ein dreiphasiger Löscher nach dem ersten Zusatzpatent Nr. 99508 mit über zwei Schenkel laufender Zickzackschaltung dargestellt.
Die Ungleichheit der Erdstrominduktivitäten wird dadurch geschaffen, dass z. B.
N1' g@össer gemacht wird als N, und N :/ oder wie in derselben Abbildung gleichzeitig dargestellt ist, dass alle Wicklungen N auf allen Schenkeln sowie alle Wicklungen N'untereinander gleiche Werte haben, aber in die einzelnen Ableitungen zur Erde drei ungleiche, magnetisch unverkettete Drosselspulen D1'l,
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werden, wenn man die Induktivitäten der einzelnen Zweige der Löscheinrichtung (LSp) gleich belässt, dafür aber durch einen Zusatztransformator Tr ungleiche Spannungen den einzelnen Schenkelwicklungen der Löscheinrichtung aufdrückt, so dass den kapazitiven Strömen der Phasen entsprechende induktive Ströme zur Erde geleitet werden.
Dies ist in Fig. 2 dargestellt, wobei LSp die Löscheinrichtung und Tr einen für die verschiedenen Phasen magnetisch verketteten Transformator bedeutet. Man erreicht damit den Vorteil, eine gegebenenfalls erforderliche unsymmetrische Bauart der Löschspule selbst, die in der Herstellung mit Schwierigkeiten verbunden ist, zu vermeiden. Dabei kann der Zusatztransformator Tin der Mitte geerdet sein und einen unbewickelten überzähligen Schenkel besitzen, um gegebenenfalls zur Erdschlussstromlöschung herangezcgen zu werden.
Da bei den verschiedenen Ausführungsformen der Loschinduktivität nach dem Stammpatent und nach dem ersten Zusatzpatent im Falle des Erdschlusses durch die einzelnen Schenkelwicklungen annähernd gleich grosse und gleichphasige Ströme zur Erde fliessen, so entspricht diesen Strömen keine Verkettung der Kraftlinien mehr, d. h. die Kraftlinien der Amperewindungen des einen Schenkels finden nicht mehr ihren Rückfluss durch den oder die übrigen Schenkel. Es empfiehlt sich, diesen Kraftlinien einen vorwiegend eisengeschlossenen Rückweg zu bieten.
Dies kann erreicht werden durch die bekannte Anordnung eines oder mehrerer überzähliger unbewickelter Sehenkel oder durch Ausbildung der Lösch- o) Erstes Zusatzpatent Nr. 99508.@
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induktivität nach Art eines Mamteltransformators. Ordnet man in diesem so geschaffenen Rückschluss für die unverketteten Kraftlinien in bekannter Weise einen in seinem magnetischen Widerstand regelbaren Luftspalt an, so kann man eine stetige Regelung des Erdstromes dadurch erzielen, dass man z. B. in diesen Luftspalt einen Eisenkörper einführt, der so gestaltet ist, dass durch ihn bei seiner Bewegung der Luftspalt in stetig veränderlichem Mass ausgefüllt wird.
Für den Leerlauf, d. h. ungestörten Betrieb ist der bzw. sind diese unbewickelten Schenkel belanglos, der Luftspalt bzw. die Luftspalte daher auch ohne Einfluss auf den Leerlaufstrom. Bei Erdschluss einer Leitung wird die Grösse des von der Löschspule zur Erde gegebenen Stromes von der Grösse dieses Luftspaltes bzw. dieser Luftspalte abhängen, so dass sich dadurch auch eine höchst einfache Veränderbarkeit oder Regelbarkeit des Löschstromes ergibt.
Nach der Erfindung soll die stetige Regelung des Erdstromes während des Betriebes durch die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung erfolgen. Da nämlich eine Drosselung pulsierender Kraftlinien durch Kurzschlusswindungen einer Vergrösserung des magnetischen Widerstandes gleichkommt, so kann auch auf diesem Wege eine Veränderbarkeit des Löschstromes erzielt werden. Zu diesem Zwecke braucht man erfindungsgemäss nur in den Kraftlinienweg des unbewickelten Schenkels Sbzw. der unbewickelten Schenkel eine drehbare Kurzschlusswicklung K so anzuordnen, dass durch deren Verstellung die Zahl der ungedrosselten Kraftlinien eine verschiedene wird. Dadurch wird die Grösse der Stromabgabe der Löscheinrichtung verändert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Erdschlussstrom-Löscheinrichtung nach dem Stammpatent Or 99507 oder dem Zusatzpatent Nr. 99508, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle ungleicher Erdkapazitäten der Leitungen die Induktivitäten der einzelnen Phasen ungleich gemacht werden, wobei diese Ungleichheiten durch ungleiche Zahl der Windungen jedes Schenkels (Haupt-oder Gegen-oder in Zickzack geschaltete Windungen) oder durch zusätzliche Drosselspulen in jeder der Phasen erzielt werden.
2. Erdschlussstrom-LöscheinrichtungnachAnspruehl, dadurchgekennzeichnet, dass die Ungleichheit in den einzelnen Phasen der Löschspulen durch verschiedene Spannungen mittels eines Zusatztransformators geschaffen wird, zu dem Zweck eine unsymmetrische Bauart der Löscheinrichtung zu vermeiden und die Unsymmetrie auf den kleineren Zusatztransformator zu beschränken.
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Earth fault current extinguishing device for high voltage lines.
In the parent patent no. 99507 and in the first additional patent no. 99508, earth fault current cancellation devices are described which are essentially characterized in that magnetically linked inductances are connected between the phantom lines and earth, with the appropriate arrangement of opposing turns and their special Circuit the inductances can be set to a certain value. The invention relates to the adaptation of the polarity-grounding extinguishing devices described there in the event that the partial capacities of the lines differ from each other by using measures that have already been proposed in some cases for other grounding devices, especially those with zero-point earthing.
If the partial capacitances of the lines to earth are not equal, then when using the same inductances per phase, which are matched to the mean value of the capacitances, in undisturbed (earth-fault-free) operation, undesirable resonance overvoltages may occur. In order to avoid this, the invention should also make the individual inductances unequal, u. between each of the relevant phase capacitance. This inequality can be created by a different number of main or counter windings or the groups of windings connected in zigzag or by additional choke coils (Dr) located in the individual phases. 1 shows a three-phase extinguisher according to the first additional patent no. 99508 with a zigzag circuit running over two legs.
The inequality of the earth current inductances is created in that, for. B.
N1 'g @ is made larger than N, and N: / or as shown in the same figure at the same time, that all windings N on all legs and all windings N' have the same values, but three unequal values in the individual derivatives to earth, magnetically unlinked choke coils D1'l,
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If the inductances of the individual branches of the quenching device (LSp) are left the same, but unequal voltages are applied to the individual leg windings of the quenching device by an additional transformer Tr so that inductive currents corresponding to the capacitive currents of the phases are conducted to earth.
This is shown in FIG. 2, LSp denoting the quenching device and Tr a transformer which is magnetically linked for the various phases. This achieves the advantage of avoiding a possibly required asymmetrical design of the quenching coil itself, which is associated with difficulties in manufacture. The auxiliary transformer Tin can be grounded in the middle and have an unwound excess leg in order to be used to quench the earth fault current if necessary.
Since in the various embodiments of the inductance according to the parent patent and according to the first additional patent, in the event of a ground fault through the individual leg windings, currents of approximately the same size and in phase flow to earth, these currents no longer correspond to a chain of the lines of force, i.e. H. the lines of force of the ampere turns of one leg no longer find their return flow through the other leg or legs. It is advisable to offer these lines of force a predominantly iron return path.
This can be achieved by the well-known arrangement of one or more surplus unwound strings or by forming the extinguishing o) First additional patent no. 99508. @
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inductance like a Mamtel transformer. If one arranges an air gap that can be regulated in its magnetic resistance in this inference for the non-chained lines of force in a known manner, then one can achieve continuous regulation of the earth current by z. B. introduces an iron body into this air gap, which is designed in such a way that the air gap is filled to a continuously variable extent by it as it moves.
For idling, i.e. H. undisturbed operation is the or these unwound legs are irrelevant, the air gap or the air gaps therefore also without influence on the idle current. In the event of a ground fault in a line, the size of the current given by the quenching coil to earth will depend on the size of this air gap or these air gaps, so that the extinguishing current can be easily changed or controlled.
According to the invention, the continuous regulation of the earth current is to take place during operation by the device shown in FIG. Since the throttling of pulsating lines of force by short-circuit windings is equivalent to an increase in the magnetic resistance, the extinguishing current can also be varied in this way. For this purpose, according to the invention, you only need in the force line path of the unwound leg Sbzw. of the unwound legs to arrange a rotatable short-circuit winding K in such a way that the number of unthrottled lines of force becomes different by adjusting it. This changes the size of the current output of the extinguishing device.
PATENT CLAIMS:
1. Earth fault current extinguishing device according to the parent patent Or 99507 or the additional patent No. 99508, characterized in that in the case of unequal earth capacitances of the lines, the inductances of the individual phases are made unequal, these inequalities being caused by unequal number of turns of each leg (main or Opposite or zigzag turns) or by additional inductors in each of the phases.
2. Earth-fault current extinguishing device according to Anspruehl, characterized in that the inequality in the individual phases of the extinguishing coils is created by different voltages by means of an additional transformer, for the purpose of avoiding an asymmetrical design of the extinguishing device and limiting the asymmetry to the smaller additional transformer.
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