CH318484A - Hochstrom-Schienenstromwandler - Google Patents

Description

      Hochstrom-Schienenstromwandler       Beim Einbau von     Sehienenstromwa.ndlern     ist. insbesondere in     Hochstromanlagen        niit     einer Beeinflussung der Wandler durch     rna-          gnetische    Fremdfelder zu. rechnen.

   Solche  Fremdfelder können von benachbarten Strom  schienen der gleichen oder einer fremden  Stromquelle herrühren, oder auch von be  nachbarten Sammelschienen einer     Hoehstrom-          (deiehstronianlage.    Um den Einfluss solcher  Fremdfelder und die dadurch     verursachter_          Messfehler    klein zu halten, könnten die Ab  stände der die Wandler tragenden     Schienen          untereinander    oder gegen parallel zu ihnen       Verlaufende    Schienen gross gewählt werden.

    Dies     würde    aber in     Hochstromanlagen    wegen  der hohen     Saninielsehienenströme    so grosse  Minimalabstände zwischen den     einzelnen     Teilen der Anlage ergeben,     da.ss    sie sperrig  und teuer wird.

   Wenn die Ströme     benach-          barter    Stromschienen stets proportional dem       Strom    in der einen Wandler tragenden  Stromschiene blieben, könnte auf die grossen       Minimalabstände    verzichtet werden.     1Iess-          t'eliler    der     Wandler    könnten unter diesen     Um-          ständen    durch     Naeheiehang    an Ort und  Stelle leicht behoben werden.

   Sobald aber  die Ströme benachbarter Schienen     unabhän-          -i-        vorn    Strom in der einen Wandler tra  genden     Seliiene    variieren, wird eine     Nach-          cieliuii-    zwecklos, weil sich sowohl die     Nich-          lung    als auch die Grösse der resultierenden  magnetischen Fremdfelder ändert.

      Zur Beseitigung des     schädlichen    Einflus  ses des Eigenfeldes von elektrischen     Apua.-          raten    auf dem     Streufluss        ausgesetzte    -Metall  teile des Apparates hat man     Abschirmungen     aus magnetisch     gutleitendem    Material vor  geschlagen, welche den     Streufluss        auffangen.     Derartige Abschirmungen sind bei kleinen       Wandlerströmen    auch als     Schutz    des     Wand-          lers    gegen Fremdfelder anwendbar.

   Bei  grossen Strömen versagen sie aber in der Wir  kung, weil die     Magnetisierung    der Abschir  mung durch den     Wandlerstrom    derart hoch  wird,     da.ss    ihre Leitfähigkeit zur Aufnahme  der     Fremdfelder    nicht mehr     ausreicht,    selbst       wenn    Luftspalte in der     Abschirmung-        vor-          eschen    sind.  



       Geg        enstand    der     Erfindungist        ntinein        lioeh-          strom-Schienenstromwa.näler,    dessen Kern mit  einer aus     magnetisierbaremMalerial    bestehen  den Abschirmung gegen     magnetische    Fremd  felder ausgerüstet ist, bei welchem die ge  schilderten Mängel     dadurch    behoben sind,  dass erfindungsgemäss die Abschirmung durch  einen dem Schienenstrom des Wandlers min  destens angenähert proportionalen Strom ge  genmagnetisiert ist, so dass die vom Schienen  strom in der Abschirmung erzeugte     MMK     mindestens teilweise kompensiert ist.  



  In der Zeichnung sind Ausführungs  beispiele der Erfindung schematisch unter       Weglassung    der für das Verständnis der Er  findung nicht notwendigen     Einzelheiten    dar-           .gestellt.        Fig.    1 zeigt den     prinzipiellen    Auf  bau eines     Schienengleichstromwandlers;    die       Fig.    2     lind    3 zeigen     Sehaltsehemata    für die       CTegenma.gnetisierung    der Abschirmung des  Wandlers.  



  Der     Schienenstromwandler    besitzt zwei  koaxiale     Teilkerne    2a, 2b, welche die Strom  schiene 1 umgreifen und die      Tiekltnmgen        3a,          3b    tragen.

   Die Wicklungen     3u,        3b    der beiden       Teilkerne    sind gegengeschaltet; sie werden  über den Hilfstransformator 8 mit     sinus-          fölmigem        Wechselstrom        gespeist.    Der vom  Gleichstromviereck 6 erzeugte, annähernd       rechteckförmige    Strom     ergibt    einen     Mess-          wert    für den Schienengleichstrom, der am  Instrument 7 abgelesen werden kann. Mit 11  ist eine     Glättungsdrossel    im Gleichstromkreis  bezeichnet.

   Die Teilkerne des Wandlers sind  mit einer Abschirmung 4     aus        magnetisier-          barem    Material in Ringform umschlossen,  welche zur Abschirmung des Wandlers gegen  magnetische Fremdfelder dient. Da     diese:

      Ab  schirmung durch den hohen Strom in der  Schiene 1 so stark gesättigt wird, dass sie den  an Fremdfeldern herrührenden     Kraftfluss     nicht mehr aufnehmen könnte, wird die Ab  schirmung 4 durch einen dem Schienenstrom  wenigstens angenähert proportionalen Strom  gegenmagnetisiert, so dass der in der Abschir  mung vom Schienenstrom     herrührende    ma  gnetische Fluss kompensiert ist und die Ab  schirmung den von einem Fremdfeld herrüh  renden     Kra.ftfluss    aufnehmen kann. Die Ab  schirmung ist für diesen Zweck mit einer  Wicklung 5 versehen.  



  Für die     Cregenmagnetisiellmg    der Ab  schirmung kann der Schienenstrom des       Wandlers    benützt werden, wenn es sieh um  einen     Gleichstromwandler    handelt. Wie in       Fig.    2     gezeigt,    wird dann die Wicklung 5  mit Gleichstrom gespeist, der an den     Klein-          nien    eines     Shuntwiderstandes    9 von der       Wandlerschiene    1 entnommen     wird.    Der Se  riewiderstand 10 dient     zur    Einstellung der       Gegenmagnetisierung    der Abschirmung.

   Es  besteht ferner die Möglichkeit, den für die       Gegenmaggetisierimg    der     Abschirmung    die-         nenden        Gleichstrom    der     Wandlersehiene    mit  tels eines     zusätzlichen        Gleiehstrom.wandlei-          zu    entnehmen.  



  Für     (-Tleichstrom-#va.ndler    besteht ferner  die in     Fig.    3 gezeigte     Möglichkeit    der     Kom-          pensation    der     Sättigung    der Abschirmung  durch den     gleichgerichteten    Schienenstrom.

    Hier ist. der\     vom    Hilfstransformator 8 gelie  ferte Wechselstrom für die gegensinnige Ma  gnetisierung der     Wandlerkerne        3a.,        3b,    der  nach Gleichrichtung durch das     Gleiehriehter-          viereek    6 einen dem     Sehienengleiehstrom    an  genähert proportionalen Wert. besitzt, zur  Speisung der Wicklung 5 auf der     Absehir-          inung    benützt..

   Die     CTegenmagnetisierungs-          wieklung    5 ist mit     Anzapfungen    zur Einstel  lung der     Gegenmagnetisierung    versehen. Dein  gleichen     Zweck    dient der Parallelwiderstand  13.

   Die     Abschirmunfl     kann noch mit. einer       Kurzschlusswicklung    12 zur Dämpfung von       Flussänderungen    in der     Gegenma.gnetisie-          rungswicklung    versehen sein, welche durch  die im gleichgerichteten     Magnetisierungs-          strom    für die Wicklungen     3a,        3b    enthalte  nen Oberwellen entstehen.  



  Handelt es sich um     Weehselstromsehienen-          wandler,    dann wird für die     GegenmaPneti-          sieraZng    der     Absehiranung    ein     dein    Schienen  strom angenähert proportionaler Wechsel  strom verwendet, um die     Magnetisierung    der       Absehirmiin-    durch den Schienenstrom zu  kompensieren, damit diese den von Fremd  feldern herrührenden     Streufluss    aufnehmen  kann.

   Die     Gegenma,netisierung    mit     Weeh.,el-          strom    wird auch erreicht durch     Kurzschlie-          ssen    der     Gegenmagnetisieruingswiekhing    der  Abschirmung.  



  Um den Wandler auch gegen Fremd  felder abzuschirmen, welche von zur Achse  des     Wandlers        senkrechten    Stromschienen her  rühren, ist es     zweekmä.ssig,    die     Absehhinun-          so    breit. zu machen, dass sie den     'fiandlerkern     in der     Aehsenriehtung    überragt. Es bestellt  die     Möglichkeit,    die Abschirmung des Wand  lerkernes mit. mindestens einem Luftspalt zu  versehen, uni die     Magiletisierung    zu     verrin-          gern.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH HOehstrom-schienenstromwandler, dessen Eiern mit einer aus magnetisierba.rem Mate rial bestehenden. Abschirmung gegen magne tische Fremdfelder ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmiuig durch einen dem Schienenstrom des Wandlers min destens angenähert proportionalen Strom ge- genmagnetIsiert ist, so dass die vom Schienen strom in der Abschirmung erzeugte MMK mindestens teilweise kompensiert ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Pa.tentanspraich, für Gleichstromanlagen, der zwei koaxiale Teilkerne besitzt, die mit Wechselstrom gegensinnig magnetisiert sind, der nach Gleichrichtung dem Schienengleich strom des Wandlers angenähert proportional ist, dadurch gekennzeichnet., dass die Ab schirmung des \Vandlers mit. dem gleich meriehtet.en Magnetisieiarngsstrom der Wand lerkerne gegenmagnetisiert ist.

   2. Hoehstrom-Schienenstromwandler nach Patentanspruch, für Gleichstromanlagen, der zwei koaxiale Teilkerne besitzt, die mit Wechselstrom gegensinnig magnetisiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegen- magnetisier2ing der Abschirmung der Schie nengleichstrom des Wandlers dient.

   3. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Unteranspruch ?, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetisierungsgleichstrom für die Gegenmagnetisierung der Abschirmung an den Klemen eines Shuntwiderstandes von der Stromwandlerschiene abgenommen ist.

   4. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetisieramgsgleichstrom für die Gegenmagnetisiernzng der Abschirmung mit Hilfe eines zusätzlichen Gleichstromwandlers von der Wandlerschiene abgenommen ist. 5. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Patentanspruch, für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, dass für die Gegenmagneti- sierung der Abschirmung ein dem Schienen strom mindestens angenähert proportionaler Wechselstrom dient.

   6. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Patentanspruch, für Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, da-ss die Abschirmung, mit einer kurzgeschlossenen Wicklung für die Entmagnetisierung versehen ist.

   7. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung mit einer Kurzschluss- wickhurg zur Dämpfung von Flussänderungen in der Gegenmagnetisierungswicklung ver sehen ist, welche durch die im gleichgerich teten Magmetisierungsstrorn für die Wandler kerne enthaltenen Oberwellen entstehen. B. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenmagnetisierung der Abschirmung einstellbar ist.

   9. Hochstrom-Schienenstromwandler nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung den Wandlerkern in der Achsenrichtung überragt. 10. Hochstrom-Schienenstromwandler nach. Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung des Wandlerkernes min destens einen Luftspalt aufweist.