CS251805B1 - Zapojení pro potlačení napětí třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem - Google Patents

Abstract

Ěeěení se týká zapojení, které potlačuje nežádoucí napětí třetí harmonické a dalších lichých konfázních harmonických mezi nulovým a ochranným vodiěem rozvodné soustavy. Zapojení je určeno zejména pro zařízení s velkým počtem osvětlovacích zářivek nebo jiných výbojek. Zapojení se skládá z trojfázové tlumivky (A) zapojené do lomené hvězdy, která je připojena na fázové vodiče (R, S, T) rozvodné soustavy. Uzel trojfázové tlumivky (7) je spojen s uzlem sekundárního vinutí (2) trojfázového transformátoru.

Description

(54) Zapojení pro potlačení napětí třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem

Ěeěení se týká zapojení, které potlačuje nežádoucí napětí třetí harmonické a dalších lichých konfázních harmonických mezi nulovým a ochranným vodiěem rozvodné soustavy. Zapojení je určeno zejména pro zařízení s velkým počtem osvětlovacích zářivek nebo jiných výbojek.

Zapojení se skládá z trojfázové tlumivky (A) zapojené do lomené hvězdy, která je připojena na fázové vodiče (R, S, T) rozvodné soustavy. Uzel trojfázové tlumivky (7) je spojen s uzlem sekundárního vinutí (2) trojfázového transformátoru.

Vynález se týká zapojení pro potlačení třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem rozvodné soustavy.

V zařízeních a velkým počtem osvětlovacích zářivek nebo jiných výbojek, jako jsou například velké kulturní sály, sportovní haly, obchodní dony atd., vznikají obtíže v tom smyslu, že při trojfézové rozvodné soustavě 3 BEN 50 Hz, 380 V, vybavené nulovým vodičem N a samostatným ochranným vodičem BE se mezi těmito vodiči objevuje nežádoucí napětí třetí harmonické, ačkoliv oba tyto vodiče jsou vzájemně vodivě spojeny připojením na uzemněný uzel sekundárního vinutí transformátoru, zapojeného do hvězdy.

Toto nežádoucí napětí je nebezpečné pro možnost vzniku požáru v případě, když např. kostra nějakého spotřebiče, spojená přes ochranný kolík zásuvky s ochranným vodičem BE, se dotkne jiného vodivého předmětu, spojeného se zemí a to i v případě, že není poškozena izolace živého obvodu spotřebiče. Břitom vzniklý zkratový proud nemůže být přerušen, protože v nulovém i v ochranném vodiči nesmí být žádná nadproudové ochrana.

Kromě toho, že dochází k nežádoucímu proudovému přetížení nulového vodiče proudem třetí harmonická a dalších lichých konfáznlch harmonických, dochází i k přetížení fázových vodičů.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením pro potlačení napětí třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem podle vynalezu, jehož podstata spočívá v tom, že trojfézová tlumivka zapojená do lomená hvězdy je připojena na fázové vodiče trojfézové rozvodné soustavy.

Uzel této trojfézové tlumivky je spojen β uzlem sekundárního vinutí trojfázového trans formátoru. Uvedená trojfézové tlumivka zapojené do lomená hvězdy může být tvořena dvěma nebo více trojfázovými tlumivkami zapojenými do lomené hvězdy a navzájem paralelně řazenými,

Zapojení podle vynálezu je jednoduché a účinná. Odstraní se jím příčina vzniku nežádoucího napětí mezi nulovým vodičem a ochranným vodičem, sníží se namáhání nulového vodiče a fázových vodičů proudem třetí harmonická. Bodle velikosti proudu třetí harmonická, která má největší podíl v obsahu lichých konfáznlch harmonických proudů, se dimenzuje trojfázová tlumivka, zapocená do lomená hvězdy, která tvoří tak zvaný modul.

Baralelnlm řazením těchto dílčích modulů je možná na jednotlivých stoupacích vedeních k zářivkám nebo i k jiným výbojkám odstranit obtíže s třetí harmonickou a dalšími konfázními harmonickými, tedy odstranit na těchto stoupacích vedeních nežádoucí napětí mezi nulovým a ochranným vodičem.

Na připojeném výkresu je na obr. 1 časový průběh fázového napětí Hífg_z sekundárního vinutí trojfázového transformátoru a na obr. 2 je vysvětlen časový průběh rozdílového napětí mezi sinusovým fázovým napětím sekundárního vinutí trojfázového transformátoru a obdélníkovým napětím výboje. Obr. 3 znázorňuje dispozici rozvodná soustavy se zapojením podle vynálezu, kde pro názornost jsou zakresleny jen tři zářivky připojená na fázová napětí.

Na obr. 1 naznačený časový průběh se týká fázového napětí lif^_z sekundárního vinutí trojfázového transformátoru, jehož vinutí je na primární straně zapojeno do trojúhelníku a na sekundární straně do hvězdy, jejíž uzel je spojen s nulovým vodičem a ee zemí.

Na obr. 2 je vysvětlený časový průběh ilf^_z - ilvýijoje ^roz<iílováho napětí mezi sinusovým fázovým napětím sekundárního vinutí transformátoru a obdélníkovým napětím výboje v zářivkách i jiných výbojkách obsahuje složky vyšších harmonických napětí, které v trojfázová tlumivce vyvolávají příslušná proudy těchto harmonických.

^fáz *^^e fázové napětí, je napětí výboje. Třojfázový transformátor má primární vinutí 2 zapojené do trojúhelníku a sekundární vinutí g zapojené do hvězdy s vyvedeným uzlem spojeným se zemí, nulovým vodiSem ϋ a ochranným vodičem g. K fázovým vodičům g, g, X je připojena trojfázové tlumivka X zapojená do lomené hvězdy.

Uzel této tlumivky X je spojen trojfázové s uzlem sekundárního vinutí g trojfázového transformátoru. Ke každému z fázových vodičů g, g, X je v sérii připojena jednofázová tlumivka 1 se zářivkou nebo výbojkou X, k nimž je paralelně připojen kompenzační kondenzátor £. Tyto serioparalelní kombinace jsou vzájemně zapojeny do hvězdy, jejíž uzel je spojen s uzlem sekundárního vinutí g trojfázového transformátoru.

Z teorie je známo, že liché harmonické proudy dělitelná třemi mají v každém okamžku ve věech fázích stejný směr, čili jsou konfáznl.

Při zapojení trojfázové tlumivky X do lomené hvězdy, která má na každá polovině svého fázového vinutí stejný počet závitů, dochází pro konfázní harmonická proudy na každém sloupku magnetického obvodu ke zrušení magnetizace, jak ukazují šipky na obr. j představující směry stejných magnetických napětí.

Trojfázové tlumivka X nemá tedy pro tyto liché konfázní harmonická složky proudu reak tanci a představuje pro ně zkrat. Přitom pro základní harmonickou trojfázové tlumivka X zkrat netvoří.

V důsledku toho budou napětí lichých konfáznícft harmonických spojena nakrátko, takže nemůže dojít k rezonanci sériového rezonančního obvodu, tvořeného kapacitou kompenzačních kondenzátorů £ a indukčností nulového vodiče g, něhot tento sériový rezonanční obvod je trojfázovou tlumivkou X zapojenou do lomená hvězdy, spojen nakrátko.

Protože k sériová kombinaci zář?vky nebo i jiné výbojky a její předřadné jednofázové tlumivky je paralelně připojen kompei začni kondenzátor, může dojit k sériové rezonanci mezi kapacitou kompenzačních kondenzátorů a indukčností nulového vodiče, která je značná, zejména při jeho velké délce v rozsáhlých, zářivkami nebo výbojkami osvětlovaných prostorách.

Reaktanční úbytek napětí na nulovém vodiči, úměrný kmitočtu vyšších harmonických a je· jich velkým rezonančním proudům, tvoří pak nežádoucí napětí mezi nulovým a ochranným vodičem.

Claims (2)

1. P S E D M Ě T VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro potlačení napětí třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem, vyznačené tím, že trojfázová tlumivka (7), zapojená do lomená hvězdy, je připojena na fázové vodiče (R, S, T) rozvodné soustavy, přičemž uzel této trojfázové tlumivky (7) je spojen s uzlem sekundárního vinutí (2) trojfázového transformátoru.
2. 2. Zapojení pro potlačení napětí třetí harmonické mezi nulovým a ochranným vodičem, podle bodu 1 vyznačené tím, že trojfázová tlumivka (7) zapojená do lomené hvězdy je tvořena dvěma nebo více trojfázovými tlumivkami zapojenými do lomené hvězdy a navzájem paralelně řazenými.