CH234894A

CH234894A - Einrichtung zur Stabilisierung der Steuerfrequenzspannung in tonfrequenzüberlagerten Verbrauchernetzen.

Info

Publication number: CH234894A
Authority: CH
Inventors: Ag Landis Gyr
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1943-07-09
Filing date: 1943-07-09
Publication date: 1944-10-31

Description

Einrichtung zur Stabilisierung der Steuerfrequenzspanuung in tonfrequenzüberlagerten Verbrauchernetzen. Viele Verbrauehernetze weisen neuerdings Kondensatoren auf, die zur Blindlastkompen- sation dienen. Die meisten dieser Konden satoren sind an den betreffenden, Blind- leistun-# verbrauchenden Apparaten selbst an gebracht.

Dies trifft insbesondere für die n heute in crosser Anzahl verbreiteten Dreh- strommotoren zu.,Weitere Blindleistungskon- densatoren sind aber auch an den Speise punkten angebracht, das heisst dort, wo die Energie aus dem Mittelspannungsnetz in das Niederspannungsnetz einges-Piesen wird. Sie dienen dort ausser zur Kompensation der an fallenden Blindleistung auch zur Kompen sation induktiver Spannungsabfälle, die sich durch die Belastung längerer Freileitungen ergeben.

Es betrifft dies meistens ziemlich leistungsfähige Einheiten, die in der Grössen ordnung von 50-100% der Nennleistung des Transformators betragen. Werden auf sol chen Netzen Fernsteuerungseinriehtungen mit einer überlagerten Tonfrequenz betrieben, so wirken sich naturgemäss diese Kondensatoren in der Übertragung der Tonfrequenz ziemlich stark aus. Dies ist besonders dann der Fall, wenn die Steuerfrequenz gerade einen solchen Wert hat, dass die Kapazität des Konden sators mit der Steuerreaktanz des Transfor mators ungefähr in Resonanz steht. Es tritt dann eine ganz beträchtliche Spannungs erhöhung der Steuerfrequenz auf. Daraus er geben sich verschiedene Nachteile.

Es sind dies vor allem eine unzulässig hohe Sende- leistun 'g, die dadurch bedingt ist, dass die Steuerströme die Verbraucher durchfliessen, die die betreffende Anlage verteuern, im wei teren schlechtes Funktionieren der ange schlossenen Empfängerrelais sowie Zuckun gen und' Störungen in den Verbrauchern, ins besondere in angeschlossenen Glählampen. Diese Erscheinungen sind besonders spürbar in der Nähe der Sendestelle, in denen kurze Leitungen keinen nennenswerten induktiven Spannungsabfall erzeugen können.

Wesentlich anders ist das Verhalten der Netze, in denen keine Kondensatoren auf- gestellt sind. Sie zeigen das gegenteilige Ver halten, indem am Ende längerer Stiehleitun- gen hohe induktive Spannungsabfälle eintre ten. Dies führt wiederum zu Störun-,en im Funktionieren der Relais, und es wird nach besonderen Mitteln -esucht, um hier eine Spannun--sstabilisierun'. zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung ermöglieht die Beseitigung dieser 'Mängel dadurch, dass in Seriesehaltung auf der Hochspannungsseite des Netztransformators Parallelresonanzhreise mit einstellbarem Resonanzwiderstand bezw. Resonanzfrequenz geschaltet sind.

zuin Zwecke, bei Spannungserböhungen zusätz- liehe Vorschaltresonanzwiderstände einschal ten und bei zu hohen induktiven Spannung-,- abfällen eine kapazitive, Kompensation vor nehmen züi können.

Es ist dabei nichtso sehr von Wichtickeit, dass die stabilisierte -Miltel- frequenz-Steuerspannung in allen Teilen des Netzes einen genau gleichen )Vert aufweist, sondern es genügt, wenn diese Spannung dem Arbeitsbereich des Relais angepasst ist. das heisst einen bestimmten Wert nicht unter- und einen bestimmten maximalen Wert nicht überschreitet.

Es zeigen auf der Zeichnung: Fig. 1 ein prinzipielles Schema, Fig. 2 die Sehaltung eines Resonanz kreises mit konstanter Resonanzfrequenz, Fig. 3 die Schaltung eines Resonanz kreises mit veränderlicher Resonanzfrequenz und Fig. 4 eine besondere Ausführung des Resonanzkreises nach Fig. 2.

In Fig. 1 bedeuten1, 11, 111 sehematisch ancedeutete Parallelresonanzkreise, die "e- mäss der Erfindungen im Netz eingesehaltet sind. '-) bedeutet den Transformator, auf des sen Hochspannungsseite die Resonanzl#rei,.-#f- eingeschaltet sind. Mit3 ist ein Sehalter be zeichnet, mit dessen Hilfe die Kondensatoren- batterie 4 aus- und einoeschaltet werden kann.

Auf der rechten Seite führen die Lei- tuno#en zu weiteren Niederspannungsverbrau chern. Die Figur zeigt somit, wie die Parallelresonanzkreis(# eingeschaltet werden. Fig. 2 zeigt die Sebaltung des eigentliehen 2nM 1Zesoiiaiizl#rei.-;e#;

. Mit5 ist die aus den Kon densatoren51, 52. 53, 54 bestehende Batterie bezeichnet, deren Kapazitätswert beispiels weise vermittels des Sehleifkontaktes 6 variierl werden kann. Mit 7 ist eine regulier- hare ProsselspiiIe hezeiehnet, die aus den Teilsptileji 7L 7-2. 73. 74 besteht.

Bei der Ver3ehiebtin"- des Splil#,ifizonii-iltes C) werden en versehiedene Kapazil;#itswerte mit versebie- denen In(Inktivitätswerten parallel gesebaltet, und zwar derart. dass die Resonaiizfreqiienz konstant bleibt. dass der für die R#-,oiiatizfi-(,(Iii#eiilz erhaltene Resonanzwider stand in einein bestininiten Verhältnis variiert.

Es "ilt hier: C
EMI0002.0079
Der Kreis befindet sieh in Resonanz bei der betriel)";ii-i-lissi-- aiif < ,-edruiel#teii Steuerfre- quenzspannung-. Er dient vornehmlich zür Unterdrückung überinässiger Spannunrserhö- liun--eii durch die auf der Sekundärseite des elngresehalteten Kondensato ren 4. Unwesentlich für die Erfindung sind die Anzahl der Stufen.

Diese richten sieh jedoch naeb. dein Werl der "-u%#,-iiiiselilen el Unterteilung. Der besehriebune, Parallelresonanzkreis weist eine besondere Eigenschaft auf. Uni keine --rosse Frequenzabbäncio-keit, züi erhal ten. wird uin relativ kleiner Gütefaktor
EMI0002.0100
verwendet, das heisst die für den Resonanz kreis vorgesehene Drosselspule kann klein und billi- ausfallen.

Im weiteren muss der L" Resonan7kreis umselialtbar -,eniaebt werden n und wird derart angepasst. dass während des n Betriebes init dem Kondens-ator keine allzu grossen Spannungserhölningen eintreten. dass D C aber anderseits beim Ausschalten des Kon- densators der dadurch erzeugte Spannungs abfall nicht allzu gross wird.

Ausserdem wird der Eisenkern der Spule nach Art eines Stromwandlers derart gesättigt, dass beim Eintritt eines Kurzschlusses der Eisenkern übersättigt und damit kurzschlussfest wird.

Der Kreis der Fig. 3, der ähnlich dem jenigen der Fig. 2 aufgebaut ist, besitzt wie- t' tn derum die Kondensatorenbatterie 5, die sich in Parallelschaltung mit der Drosselspule7 befindet. Die Schaltung ist jedoch so ge troffen, dass im Gegensatz zu Fig. 2 die Reso,- nanzfrequenz verändert wird, dass aber dabei der Resonanzwiderstand konstant bleibt.

Es gilt hier:
EMI0003.0017
Wird daher die Resonanzfrequenz kleiner eingestellt als die Steuerfrequenz, so wirkt er im Zuge der Leitung kapazitiv und kom pensiert damit einen allzu grossen induktiven Spannungsabfall, der hervorgerufen wurde durch eine vorangehende längere Leitung. rm Gegensatz zum vorigen Kreis wird daher dieser mit einem möglichst hohen Gütefak tor Q ausgerüstet.

Fig. 4 zeigt im Prinzip dasselbe wie Fig.2. Es kommt jedoch vor, dass die Kon densatoren der Batterie für die Kapazität und die Bel'aistungsspann-ung keine handels- cl üblichen Werte verwendet werden können (beispi#lswe,ise eine ausserordentlich hohe Kapazität bei sehr kleiner Spannung).

In die-- sern Falle kann die Kondensatorbatterie über einen Autotrausformator 8 angeschlossen werden, und zwar derart, dass die Konden satoren höherer Spannungen und kleinerer Kapazitäten an eine höhere Spannung des Autotransformators zu liegen kommen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Stabilisierung der Steuer- frequenzspannung in tonfrequenzüberlagerten t5 Verbrauchernetzen, dadurch gekennzeichnet. dass in Serieschaltung auf der Hochspan nungsseite des Transformators Parallelreso- nanzkreise mit einstellbarem Resonanzwider stand bezw. einstellbarer Resonanzfrequenz geschaltet sind, zum Zwecke,

bei Spannungs erhöhungen zusätzliche Vorschaltresonanz- widerstände einschalten und bei zu hohen induktiven Spannungsabfällen eine kapazi- tive Kompensation vornehmen zu können.

UNTERANSPRüCHE: 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die zugehörigen Drosselspulen, die den Netzstrom zur Haupt sache führen, in normaliem Betrieb so hoie;h gesättigt sind, dass im Kurzschlussfalle eine deraxtige Übersättigung eintritt, die eine Zerstörung der Spule und des Kondensators verhindert. 2.

Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet" dass die Konden- satorenbatterie des Parallelresonanzkreises über einen Transformator parallel zur An- zapfdro,sselspule geschaltet ist.