DE1002086B - Starkstromkondensator fuer die Lieferung von Blindstroemen - Google Patents

Description

• Starkstromkondensator für die Lieferung von Blindströmen Die für die Kompensation von Blindströmen in Wechselstromnetzen oder an Wechselstrommaschinen oder Apparaten erforderlichen Kondensatoren bestehen bekanntlich aus in Gefäßen untergebrachten Kondensatoreinheiten bestimmter Leistung, deren Anzahl nach dem Baukastensystem sowohl bezüglich der Spannung (durch Hintereinanderschaltung) als auch bezüglich des Stromes (Parallelschaltung) der jeweils erforderlichen Blindleistung angepaßt wird. Handelt es sich um Drehstromsysteme, so kann man ebenfalls die voneinander vollständig getrennten, aus einzelnen Einheiten bestehenden Kondensatoren in Dreieck- oder in Sternschaltung an das Dreiphasensystem anschließen. Ist die gesamte Blindleistung nur klein, so bereitet diese Zusammenstellung der Kondensatoren nach dem Baukastensystem insofern Schwierigkeiten, als die dann erforderlichen Einheitskondensatoren geringer Leistung relativ teuer in der Herstellung sind, da der Arbeitsaufwand keineswegs proportional mit der Leistung zurückgeht, sondern annähernd konstant bleibt. Bei Drehstromkondensatoren kann man sich dadurch helfen, daß man in einem Kon.densatorgefäß eine der Phasenzahl entsprechende Anzahl von Kondensatorwickeln oder Wickelpaketen anordnet und diese innerhalb des Gefäßes zu einer Dreieck- oder Sternschaltung vereinigt und die Anschlüsse über die Klemmen nach außen führt. Aber auch eine derartige Anordnung wird im Arbeitsaufwand noch teuer, da die einzelnen Wickel mit Zu- und Ableitungen zu versehen sind, welche durch Lötung oder Schweißung mechanisch und elektrisch in der gewünschten Schaltung miteinander verbunden werden.
• Es sind bereits Kondensatoren bekannt, bei denen innerhalb eines Wickels mehrere Beläge hintereinandergeschaltet werden können, so daß dadurch die dem Kondensator zuführbare Spannung vervielfältigt werden kann.
• Die Erfindung betrifft einen an ein Dreiphasenn°tz angeschlossenen Starkstromkondensator für die Lieferung von Blindströmen, der einen wesentlichen Fortschritt mit sich bringt, da trotz des Dreiphasensystemsnur ein Kondensatorwickel erforderlich ist, so daß also die verschiedenen Phasen zugehörigen Teile in einem Gehäuse untergebracht werden können. Der Kondensator eignet sich insbesondere für die Kompensation von geringen Blindleistungen (einige kVA) in Drehstromnetzen. Gemäß der Erfindung sind zwei in Richtung der Wickelbreite nebeneinanderliegende leitende Wickelbahnen ungleicher Breite vorgesehen, wobei sich die Aufeinanderfolge dieser beiden Wickelbahnen an den benachbarten, durch die Kondensatorisolation getrennt leitenden Belägen umkehrt; von den Wickelbahnen zu beiden Seiten einer Kondensatoriso.lation sind die beiden schmäleren miteinander verbunden und an eine Phase der Dreiphasenspannung angeschlossen, während die breiteren Wickelbahnen je an eine der beiden anderen Phasen angeschlossen sind. Es wechseln also immer Kondensatorbeläge, bei denen die schmale Bahn links und die breite rechts liegt, mit solchen ab, bei denen die breite Bahn links und die schmale rechts liegt. Damit wird erreicht, daß eine breite Wickelbahn auf der einen Seite der Papierisolation einer schmalen Wickelbahn und der Hälfte einer breiten Wickelbahn auf der anderen Seite der Papierisolation gegenüberliegt. Statt zwei in Richtung der Wickelbreite nebeneinanderliegenden leitenden Wickelbahnen ungleicher Breite können auch zwei in Richtung der Wickellänge hintereinanderliegende Wickelbahnen ungleicher Länge vorgesehen werden. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der leitenden Wickelbahn wird eine innere Reihenschaltung der einzelnen Belagbahn im Kondensatorwickel erzielt, die eine Dreieckschaltung ermöglicht, bei dem also der Anschluß eines Belages an den Sternpunkt eines Dreiphasennetzes entfällt.
• Fig. 1 der Zeichnung veranschaulicht die Anordnung gemäß der Erfindung. Der schräg schraffierte mittlere Teil 1 soll das Kondensatordielektrikum bzw. den isolierenden Papierstreifen zwischen den beiden leitenden Kondensatorbelegungen veranschaulichen. Auf der einen Seite dieser Papierisolation besteht nun der leitende Belag aus einer schmalen Aluminiumfolie 2, die durch eine Isolationsstrecke 3 von der breiten Aluminiumfolie 4 getrennt ist. Auf der anderen Seite der Papierisolation ist ebenso eine breite Aluminiumfolie 5 und eine schmale Aluminiumfolie 6 vorgesehen. Die Reihenfolge in der Aufeinanderfolge des schmalen und des breiten Streifens ist jedoch auf der einen Seite der Papierisolation umgekehrt wie auf der anderen Seite. Bei passender Bemessung der Breiten der Folien 2 und 4 bzw. 5 und 6 kann man erreichen, daß die Breite b, mit der die breiten Aluminumfolien 4 und 5 einander gegenüberliegen, ebenso groß ist wie die Breite eines schmalen Streifens 2 oder 6. Die Kapazitäten der dadurch geschaffenen nebeneinanderliegenden Teilkondensatoren sind also gleich groß. Verbindet man den oberen schmalen Streifen 2 mit dem unteren schmalen Streifen 6, so kann man an diese miteinander verbundenen Beläge die eine Phase einer Dreiphasenspannung anschließen, während die beiden anderen Phasen je an eine ,der beiden breiten Kondensatorbelagbahnen angeschlossen sind. Es ergibt sich dann das Schaltbild gemäß Fig. 2 der Zeichnung, bei der die gemäß Fig. 1 gebildeten Teilkondensatoren in Dreieck geschaltet sind, also den Anschluß an den Sternpunkt eines Dreiphasensvstems nicht erfordern.
• Man kann die Anordnung nach der Erfindung auch dazu benutzen, in an sich bekannter Weise innerhalb der einzelnen Phasen eine Reihenschaltung der Kondensatorbeläge herzustellen, so daß der Kondensator für eine entsprechend höhere Spannung verwendbar wird. Fig. 3 der Zeichnung zeigt diese Schaltung. Die einzelnen Phasenspannungen des dreiphasigen Anschlusses werden nicht wie in Fig. 1 von einer Papierisolation aufgenommen, sondern von drei nebeneinander angeordneten und dabei hintereinarndergeschalteten Papierisolationen. Beispielsweise geht die Spannung zwischen den Phasen U und W von dem an U angeschlossenen Belag 10 zunächst zu dem gegenüberliegenden Belag 11, hierauf zu dem gegenüberliegenden Belag 12, der von 10 durch einen Isolationsstreifen getrennt ist, und dann wieder zu dem gegenüberliegenden Belag 13, der an die Phase W angeschlossen ist.
• Das Wickelpaket derartiger gemäß der Erfindung hergestellter Drehstromkondensatoren braucht nach dem Wickelvorgang nicht mehr wie bisher besonders zusammengestellt und mechanisch zusammengehalten und durch Lötung bzw. Schweißung geschaltet zu werden, es ist vielmehr nach dem Wickeln bereits zum Einbau in das Kondensatorgehäuse geeignet.
• Die gleiche Unterteilung der Wickelbahn, wie sie im vorstehenden in Richtung der Wickelbreite an Hand der Fig. 1 und 3 der Zeichnung beschrieben ist, kann, wie schon angedeutet, auch in Richtung der Wickellänge vorgenommen werden. Man kann also in den. genannten Figuren den zunächst eben ausgebreiteten und aus einzelnen Bahnen bestehenden Wickel nicht, wie dies bisher vorausgesetzt ist, von vorn nach hinten, also. senkrecht zur Zeichenebene aufrollen (unter Einfügung einer zweiten Isolationsfolie), sondern von links nach rechts bzw. umgekehrt. Die dargestellte Schaltung kann dabei dieselbe bleiben. Die in den Figuren dargestellten Isolationsstreifen 3 werden dabei zweckmäßig dadurch hergestellt, daß man beim Aufwickeln die einzelnen leitenden Beläge entsprechend der gewünschten Kapazität auf der Wickelbank abschneidet und nach einigen Isolationswindungen wieder einlegt. Die Verwendbarkeit eines derartig unterteilten Wickels ist die gleiche wie bei der vorher beschriebenen Ausführung. Die Anwendung dieser in Richtung der Wickellänge unterteilten Belagbahnen wird sich allerdings vorwiegend auf Kondensatoren mit eingelegter Folie beschränken, während die Unterteilung in der Richtung der Wickelbreite für Kondensatoren vorteilhafter ist, bei denen der leitendie Belag auf der Papierbahn aufgespritzt bzw. aufgedampft ist.

Claims (4)

1. PATENT ANS PR RCHE: 1. Starkstromkondensator für die Lieferung von Blindströmen, der von einer Dreiphasenspannung gespeist wird und dessen verschiedenen Phasen zugehörigen Teile in einem Gehäuse untergebracht sind, gekennzeichnet durch zwei in Richtung der Wickelbreite nebeneinanderliegende leitende Wickelbahnen ungleicher Breite und durch die umgekehrte Aufeinanderfolge dieser beiden Wickelbahnen an den benachbarten, durch die Kondensatorisolation getrennten leitenden Belägen. wobei von den Wickelbahnen zu beiden Seiten einer Kondensatorisolation die beiden schmäleren miteinander verbunden und an eine Phase der Dreiphasenspannung angeschlossen sind, während die breiteren Wickelbahnen je an eine der anderen. beiden Phasen angeschlossen sind.
2. 2. Starkstromkondensator für die Lieferung von Blindströmen, der von einer Dreiphasenspannung gespeist wird und dessen verschiedenen Phasen zugehörigen Teile in einem Gehäuse untergebracht sind, gekennzeichnet durch zwei in Richtung der Wickellänge hintereinanderliegende leitende Wickelbahnen ungleicher Länge und durch die umgekehrte Aufeinanderfolge dieser beiden Wickelbahnen an den benachbarten, durch die Konäensatorisolation getrennten leitenden Belägen, ,wobei von den Wickelbahnen zu beiden Seiten einer Kondensatorisolation die beiden 1cärzeren miteinander verbunden und an eine Phase der Dreiphasenspannung angeschlossen sind, während die längeren Wickelbahnen je an eine der anderen beiden Phasen angeschlossen sind.
3. 3. Verwendung eines Starkstromkondensators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag auf die Isolationsbahn aufgespritzt oder aufgedampft ist.
4. 4. Starkstromkondensator nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der leitende Belag als Metallfolie eingewickelt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 821242; französische Patentschriften Nr. 515 366, 698 119> 813408.