DE1027272B

DE1027272B - Device for reducing the inductance of high-current lines

Info

Publication number: DE1027272B
Application number: DEK24234A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Kluss; Dipl-Ing Karl Teske
Original assignee: Knapsack AG
Current assignee: Knapsack AG
Priority date: 1954-12-01
Filing date: 1954-12-01
Publication date: 1958-04-03

Description

Zwischen zwei stromführenden Leitern bildet sich bekanntermaßen ein elektromagnetisches Feld aus. Ist der Strom ein Wechselstrom, so induziert sein Wechselfeld in den Stromleitern eine elektromotorische Kraft, die in den Leitern einen induktiven Widerstand zur Folge hat, der proportional der Induktivität der Stromschleife ist. Diese Induktivität ist bedingt durch das zwischen den Leitern auftretende Feld und ist diesem proportional. Je enger die Leiter einer Stromschleife nebeneinander liegen, um so kleiner ist die Induktivität und damit der induktive Widerstand.As is known, an electromagnetic field is formed between two current-carrying conductors. If the current is an alternating current, its alternating field induces an electromotive field in the conductors Force that results in an inductive resistance in the conductors that is proportional to the inductance the current loop is. This inductance is due to that occurring between the conductors Field and is proportional to it. The closer the conductors of a current loop are to one another, the more so the inductance and thus the inductive resistance are smaller.

Man kann nun oft nicht die Leiter einer Schleife beliebig eng nebeneinanderlegen. Ein Beispiel dafür sind die Elektroden eines Wechselstromschmelzofens, deren Abstand voneinander einen bestimmten Mindestwert nicht unterschreiten darf, da sonst der Stromübergang unerwünschte Formen annimmt.It is often not possible to place the conductors of a loop as close together as you like. An example for are the electrodes of an alternating current melting furnace, the distance between which is a certain minimum value must not fall below, otherwise the current transfer will take on undesirable forms.

Um bei derartigen Stromführungen die Induktivität ohne Verkleinerung der Leiterabstände verringern zu können, wird erfindungsgemäß um jeden einzelnen Leiter, also um jede einzelne Phase der Hochstromleitung ein Hohlkörper, beispielsweise ein Hohlzylinder, aus elektrisch gut leitendem Material angeordnet. Das Wechselfeld jedes Leiters induziert in jedem ringförmigen Hohlleiter einen Induktionsstrom /. Dieser Strom /, der nahezu gleich dem Elektrodenstrom /„ gemacht werden kann, erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, das das Feld des Elektrodenstromes I_e je nach Größe dieser Hohlkörper mehr oder weniger kompensiert und damit die Induktivität und den induktiven Widerstand der Strombahn herabsetzt.In order to be able to reduce the inductance in such current conductors without reducing the conductor spacing, a hollow body, for example a hollow cylinder, made of material with good electrical conductivity is arranged according to the invention around each individual conductor, i.e. around each individual phase of the high-current line. The alternating field of each conductor induces an induction current / in each ring-shaped waveguide. This current /, which can be made almost equal to the electrode current / “, generates an alternating magnetic field which more or less compensates for the field of the electrode current I _e depending on the size of these hollow bodies and thus reduces the inductance and the inductive resistance of the current path.

Die Abb. 1 bis 3 geben Ausführungsformen der Erfindung wieder. In Abb. 1 sind zwei Elektroden a und b dargestellt, und zwar im oberen Teil der Abbildung im vertikalen und im unteren Teil im horizontalen Schnitt.Figs. 1 to 3 show embodiments of the invention. In Fig. 1, two electrodes a and b are shown, namely in the upper part of the figure in the vertical section and in the lower part in the horizontal section.

Um diese beiden Elektroden α und b sind zwei Hohlkörper c und d angeordnet, die in diesem Falle zylindrische Form haben. Der in ihnen induzierte Induktionsstrom / und der in den Elektroden vorhandene Elektrodenstrom I_c sind in der Abbildung ebenfalls angegeben. Dieses Beispiel stellt den Fall dar, in dem die Elektroden eines elektrischen W^Techselstromschmelzofens erfindungsgemäß mit Hohlkörpern aus elektrisch gut leitendem Material umgeben sind. An Stelle der Form eines zylindrischen Hohlkörpers kann auch eine andere geeignete Form gewählt werden.Around these two electrodes α and b two hollow bodies c and d are arranged, which in this case have a cylindrical shape. The induction current induced in them / and the electrode current I _c present in the electrodes are also indicated in the figure. This example illustrates the case in which the electrodes of an electric W ^T are echselstromschmelzofens according to the invention surrounded by hollow bodies of electrically highly conductive material. Instead of the shape of a cylindrical hollow body, another suitable shape can also be selected.

Abb. 2 zeigt die Verwendung eines erfindungsgemäßen Hohlkörpers zur Verminderung der Induktivität einer Hochstromschleife. Hierin stellt α den Hinleiter dar, der in Form eines Bündelleiters ausge-Vorrichtung zur Herabsetzung der Induktivität von HochstromleitungenFig. 2 shows the use of a hollow body according to the invention to reduce the inductance of a high-current loop. Here, α represents the forward conductor, the device designed in the form of a bundle conductor to reduce the inductance of high-current lines

Anmelder:Applicant:

Knapsack-Griesheim Aktiengesellschaft, Knapsack bei KölnKnapsack-Griesheim Aktiengesellschaft, Knapsack near Cologne

Dr.-Ing. Erich Kluss, Krefeld,Dr.-Ing. Erich Kluss, Krefeld,

und Dipl.-Ing. Karl Teske, Knapsack bei Köln,and Dipl.-Ing. Karl Teske, Knapsack near Cologne,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

bildet ist, während der Rückleiter /; ein Einzelleiter ist. Der hier verwendete Hohlkörper c zur Verminderung der Induktivität der Leiterschleife a/b kann beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium hergestellt sein.forms is while the return conductor /; is a single conductor. The hollow body c used here to reduce the inductance of the conductor loop a / b can be made of copper or aluminum, for example.

Abb. 3 gibt die Anordnung eines feldkompensierenden Hohlkörpers bei der Durchführung einer Elektrode durch den Ofendeckel eines Elektrodenofens wieder. Hierin stellt a" die Elektrode dar, c" ist der ringförmige Hohlkörper zur Kompensation des Elektrofeldes, e ist der Ofendeckel, und / stellt ein antiferromagnetisches Material dar, beispielsweise V2a-Stahl oder Kupfer.Fig. 3 shows the arrangement of a field-compensating hollow body when an electrode is passed through the furnace cover of an electrode furnace. Here a "represents the electrode, c" is the ring-shaped hollow body to compensate for the electric field, e is the furnace lid, and / represents an antiferromagnetic material, for example V2a steel or copper.

Durch Anwendung der Erfindung kann ferner erreicht werden, daß dem Hochstromleiter benachbarte Eisenteile vor übermäßiger Erwärmung geschützt werden.By applying the invention can also be achieved that the high current conductor adjacent Iron parts are protected from excessive heating.

Wird ein Hochstromleiter senkrecht von einem Eisenkörper beliebigen Querschnitts gekreuzt, so schließt sich das den Leiter konzentrisch umgebende Wechselfeld vorzugsweise über das Eisen. Dadurch wird die Induktivität des Leiters erhöht, und gleichzeitig treten in dem Eisen bei hinreichend kleinem Abstand vom Leiter beträchtliche Erwärmungen auf.If a high-current conductor is crossed vertically by an iron body of any cross-section, so the alternating field concentrically surrounding the conductor closes preferably via the iron. Through this the inductance of the conductor is increased, and at the same time occur in the iron at sufficiently small Distance from the conductor.

7C9 958/2967C9 958/296

Um die Induktivität und diese Erwärmung herabzusetzen, kann um das Eisen ein zylinderförmiger Mantel aus elektrisch gut leitendem Material gelegt werden. In diesem wird wieder ein Strom / induziert, der im Eisen ein entgegengesetztes Wechselfeld zur Folge hat. Je nach der Leitfähigkeit des Zylinders heben sich beide Felder mehr oder weniger auf.In order to reduce the inductance and this heating, a cylindrical iron can be used around the iron Sheath made of electrically conductive material can be placed. In this a current / is induced again, which results in an opposite alternating field in the iron. Depending on the conductivity of the cylinder both fields cancel each other out more or less.

Claims

Claim:

Device for reducing the inductance of high-current lines, characterized in that that around the conductor a hollow body, for example a hollow cylinder, made of good electrical conductivity Material is arranged.

1 sheet of drawings