CH99136A - Einrichtung zur Entnahme von elektrischer Energie niedriger Spannung aus Hochspannungsnetzen. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Entnahme von     elektriseher    Energie niedriger Spannung  <B>in</B>  aus     Nochspannungsnetzen.     <B>C</B>    Das Bestreben der zentralisierten Ener  gieerzeugung an -den Gewinnungsarten von  Kohle und     WasserkraTt        hatdazu    geführt, ein       Verteilungssystera    von     Hoalispannungsstra-          ssen    anzuwenden, welche die gewonnene     Ener-          ,aie    mehreren Unterwerken in grösseren     Ent-          3          fernungen    vom     Erzeugungspunkt    zuzufüh  ren.

   In den     Unterwerken    wird die Energie  umgespannt auf beispielsweise 20<B>bis</B>     40kV     und wird einem Verteilungsnetz     zuggeführt,     an das wiederum     Ideinere        Transformatoren-          stationen        anoesehlossen    sind, welche den     ei-          el          0,11     "e     tliehen    Verbrauchern,     d.    h.     Stadfbezirken,     kleinen Ortschaften, Fabriken, Energie von  mittlerer oder niederer Spannung zuführen.

    Der unmittelbare     Anschluss    kleinerer     Ver-          braussher    an die oben erwähnten Hochspan  nungsstrassen. welche Spannungen von zum  Beispiel     100k-V    und mehr führen, ist nicht  ausführbar, da Transformatoren für so hohe  Spannung unter einer     besfimmten    Leistung  wegen ihrer     Unwirtschuftlichkeit    nicht     -e-          baut    werden.

      Durch. die Erfindung wird die Aufgabe  gelöst, Abnehmern     mitgeringem        Euergiever-          brauch"die    in der     Näheder    Hochspannungs  strassen     ansässig    sind, einen     Anschluss.    zu er  möglichen, ohne     dass    Transformatoren un  mittelbar an die Hochspannungsstrasse ange  schlossen sind.  



  Hierbei wird von -der Tatsache Gebrauch  gemacht,     dass    Leiter, die längs einer     Ilossh-          spannungsleitung    verlaufen, -von dieser     elek-          trisell        beeinflusst    werden.

   Das     Auftretendie-          ses    Effektes in     TelegTaphen-    und     Telephon-          leitungen,    die längs     Hochspannung-Aleitungen     in     o-ewissen    Abständen verlegt sind, ist seit  langem bekannt     und    hat, auch     Anlass    zu ein  gehenden Untersuchungen gegeben.  



  -Während man bei     FernspTeehleitungen     bestrebt war, diese als Störung empfundenen  Einwirkungen zu beseitigen" sollen sie     nacli          .der    Erfindung nutzbar angewendet werden.  



  Um im Dreieck oder im     Vieleckangeord-          nete    drei- oder mehrphasige Hochspannungs  leitungen rotiert ein elektrisches Feld, wel-           ches    auf einer in der Nähe isoliert angebrach  ten Leitung dem Koppelungsleiter, ein     Weell-          selpotential    hervorruft.     Einphasenleitungen     zeigen ein in einer Richtung pulsierendes  Feld. Das Potential, welches der Kopplungs  leiter indem elektrischen<B>Feld</B> der Hauptlei  tung annimmt, ist  & r Rechnung zugänglich.  Es ist Null, wenn dieser Leiter symmetrisch  zu den     Hochspannungsleitungen    liegt, z. B.

    beim     Dreiphasensystem,    wie beim einphasi  gen, im Mittelpunkt zwischen den Leitungen.  Man wird daher die Koppelungsleiter mög  lichst unsymmetrisch zu der Leitungsanord  nung     verlecen,    damit die Wirkung ödes     elek-          z#        el        eD          trisehen        Drelifeldes    möglichst gross wird. Die       Wirkun-    kann ferner erhöht werden durch  Wahl grösserer     Dralitdurchinesser    der gekop  pelten Leitung, oder was -wirtschaftlicher ist,  durch Verwendung mehrerer dünner Drähte.

    Man kann sogar so weit gehen, den Koppe  lungsleiter nach Art der früher verwendeten  Drahtfangnetze auszubilden und an dieses  isoliert aufgehängte Netz die Verbraucher an  zuschliessen. Eine noch engere Koppelung  zwischen -den beiden Kreisen     lässt    sieh erzie  len, wenn man einen Teil der Hochspannungs  leitung ebenfalls als Netz ausführt, dem der  als Netz     aus"ebildete    Koppelungsleiter ge  genübersteht.  



  Man kann die Potentialdifferenz dieses       Dralltsysteins    gegenüber Erde ausnutzen,  aber     ebensogut    auch die Potentialdifferenz  zwischen zwei     bezw.    drei ausgespannten       Drahtleitungoen    zur Entnahme von     -Wechsel-          ,oder        Drehström    gebrauchen.     DieseSpannung     ist zwar nur ein Bruchteil der     Netzspannunog,     aber doch meist zu hoch, um sie dem 'Ver  braucher unmittelbar zuzuführen. Die Uni  formung auf     Gebrauelisspannung    kann durch  Transformatoren geschehen, was durchaus  wirtschaftlich ist, da es sieh um kleinere Ober  spannungen handelt.

    



  In den Figuren sind zwei Ausführungs  beispiele der Erfindung dargestellt.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt zwei     Hochs-pannungsleitungen     a. und<B>b.</B> Parallel zur Leitung<B>b</B> ist auf eine       0,ewisse        Lä.n"e,        #die        van,der    Grösse der zu ent  nehmenden Leistung abhängt eine Koppe-         lungsleitung   <B>k</B> verlegt, die über die Primär  wicklung     p    eines Transformators an Erde  liegt.<B>An</B> die     Sekundärwicklung        s:des    Trans  formators sind die Verbraucher     d    niedriger  Spannung angeschlossen.  



  Handelt es sich um eine Drehstromleitung  <I>a,</I>     b,        c    gemäss     Fig.    2, so können parallel zu  jeder Phasenleitung Koppelungsleiter<B>k</B> aus  gespannt werden, die an die     Primärwick-lun-          ii   <B>p</B> eines     Drehstromtransformators        geselial-          tet    sind. Die Verbraucher     d    niedriger Span  nung sind an die     Sel,-undärwicklungen    s an  geschlossen.  



  Die Höhe der Verbraucherspannung ist  von der     Belastungdes    Koppelungskreises ab  hängig. Um die bei     Belasttingsänderungen     im     Verbrauelierkreis    entstehenden     Spannungs-          seliwankungen    auszugleichen, können an     sieli     bekannte Vorrichtungen zum Regeln der  Spannung verwendet werden.

   Solche     Regel-          vorri,chtungen    kann man auch benutzen, um  ,die     Spannungserhöthungen    auszugleichen. -die  bei einseitigem     Erdsehluss    einer Phase der       Hoehspannungsleitungen    auftreten, falls nur  ein Draht zur Koppelung und die Erde zur       Rückleitunc    herbeigezogen wird.  



  Eine besonders einfache     Reggelung    der  Spannung des     Verbrauelierkreises        lässt    sieh  durch     ParalleIschalten    von Drosselspulen zu  diesem Kreis     erreichen"da    es mit deren Hilfe  möglich     ist,,den        kapazitiven    Spannungsabfall  zwischen Haupt- und Koppelungsleitung in  beliebigem Mass zu kompensieren. Stellen  schon die- Verbraucher eine induktive Bela  stung des     Kopplungossfromkreises    dar, so kann  zur Spannungsregelung die Schaltung eines  Kondensators parallel zu den Kopplungslei  tern     bezw.    zwischen Kopplungsleiter und  Erde erforderlich werden.

   An Stelle von  Drosselspulen und Kondensatoren können  auch     unter-,oder    übererregte     Synehronmaselii-          ZD          nen    verwendet werden.  



  Die     Leitun-en    können     oecen        Blitz-efahr     <B>?n</B>     ZD   <B>Im</B> n  und induzierte     Wanderv#,ellen    mit einer der  bekannten     Überspannungssehutzvorri:übtungen     versehen werden.  



  Die Einrichtung kann auch für viele an  dere Zwecke verwendet werden, z. B. zur      Speisung der Spannungsspulen in Span  n       nungs-    oder     Energierielitungsrelais    in Zen  tralen,     Umspannwerken,        ete.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCII: Einrichtung zur Entnahme von elektri- seller Energie niedriger Spannung aus Hoch spannungsnetzen, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu einer oder mehreren Hoch spannungsleitungen Leiter ausgespannt sind, die mittelst kapazitiver Koppelung im elek- triselien Feld der Hochspannungsleitungen WecIiselstrompotentiale annehmen.

   UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, zur Entnahme von Einphasenstrom, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbraucher zwi- sehen Koppelungsleiter und Erde geschal tet sind. 2. Einrichtung nach Patentanspruch, zur Entnahme von Mehrphasenstrom, dadurch gekennzeichnet, dass von den Koppelungs leitern Leitungen abgezweigt sind, zwi- sehen welche die Verbraucher geschaltet sind.

   <B>3.</B> Einrichtung nach Patentansprucli und Unteranspruch<B>1,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Koppelungsleiter und Erde .die Primärwicklung eines Transformators geschaltet ist, dessen Sekundärwic1,-lun,#- .die Energie niedriger Spannung entnom men wird (FinG. <B>1).</B> 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch und TJnteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, #dass,die Koppelungsleiter mitden in Stern oder Dreieck geschalteten Primärwicklun gen eines Transformators verbunden sind, ,dessen SekundIrwicklungen die Energie niedriger Spannung entnommen wird (Fig. <B><U>9,).</U></B> <B>5.</B> Einrichtung nach Patentamspruch, da- ,durch geken-n eichnet, dass die Spannung- ,

   der Unterspannungsseite bei wechselnder Energieentnahme einesan die Kupplungs leiter angeschlossenen Transformators durcli Regelvorrichtungen konstant gehal ten wird. <B>6.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Regelung des Potentials der Koppelungsleiter pa rallel -oder in Reihe zum Verbrautherkreis Induktivitäten oder Kapazitäten geschaltet -werden.