DE1562219A1 - Traegerfrequenzsperre mit Abstimmsatz,die im Zuge einer Hochspannungsleitung angeordnet ist - Google Patents

Description

Westinghoiise
Electric Corporation

Pittsburgh

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!3.

{Trägerfrequezizsperre mit ÄbBtimmsatgs, dit la -einer Hociiispaiinungsleituiig aög^ojfdtiieli ist

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden amerikanischen Patentanmeldung 3er«Ho· 623 768 vom 1©.3·1967

beansprucht.»

Die vorliegende Erfindung betrifft eine wie sie in Hochspannungsleitungen, die neben dem Strom gleichzeitig Trägerfrequensen mx führen, im Zuge der Leitung angeordnet sind

Eine derartige Sperre besteh*:in_:-bekannter Weise aus einer ab gestimmten Drosselspule j Mb für die frigf^fyeqieiis -QtI er

■ ;. .ORIGINAL INSPECTED

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frequenzbänder als große Impedanz wirkt, vährend ihre Impedanz für die Hetzfrequenz vernachlässigbar ist. Die Sperre vergrößert den wirksamen Bereich der Nachrichtenübermittlung, da sie ein Abfließen der Trägerleistung in verbundene Leitungen oder Hetze, die nicht für eine Trägerfrequenzübertragung ausgestattet sind, verhindert. Außerdem sichert sie die Zuverlässigkeit der Trägerkanäle sogar unter schlechten Bedingungen, v;ie sie von Kurzschlüssen, Erdschlüssen oder SchaltvorgMngen in den verbundenen Leitungen hervorgerufen werden können.

Bisher wurden bei !Prägerfrequenzsperren relativ große Abstimmsätze verwendet, die innerhalb der zylindrisch geformten Hauptdrosselspule angeordnet waren. Die Abstimmelemente (Widerstände, Drosselspulen und Kondensatoren) lagen in langen Behältern, die, axial verlaufend, ungefähr in der Mitte der Spule angeordnet waren. Sie waren von einer Stirnseite der Hauptdrosselspule her nur zugänglich, wenn die Endplatten abgebaut wurden. Die Abstimmsätze konnten dann abgestimmt werden, ohne daß sie von der Hauptdrosselspule und der Hochspannungsleitung entfernt wurden. Um die Sicherheit der Arbeiten zu garantieren, mußte aber die Hochspannungsleitung stillgelegt werden. Das gleiche galt für Reparaturen. Die Zeit, während der die Hochspannungsleitung abgeschaltet bleibt, ist aber für die Yersorgungsbetriebe sehr teuer.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Trägerfrequenzsperre mit einem oder mehreren Abstimmestzen geschaffen, die leicht zu-

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"gänglich sind und aus öer Hauptdrosselspule entfernt werden können, ohne deß die Hochspannungsleitung und die Hauptdroeselspule abgeschaltet werden müssen* Gemäß der Erfindung ist die Hauptdrosselspule an ä®n Stirnseiten mit einer isolierten Platte abgedeckt und in wenigstens einer dieser isolierten Platten sind öffnungen zur Aufnahme der Abstimmeätze vorgesehen. Die Abstimmsätze tragen an den Außenflächen befindliche elektrische Anschlüsse, in die bei den öffnungen fest angebrachte Anschlußkontakte- zu der Hauptdrosselspule einrasten. Jeder Abstiramsatz kann also ohne Schwierigkeit von außen her aus der isolierten Platte qntfernt werden, ohne, daß äie Hochspannung«?·

leitung abgeschaltet werden muß. Es können dann an dem Abstiminsatz sämtliche erforderlichen Arbeiten bsw. lnderungen₉ sie es zur Abstimmung, zur Reparatur oder Wartung, ausgeführt werden. Danach .wird der Abstimmsatz wieder in die noch unter Spannung stellende-Hauptdrosselspule eingeführt und an der isolierten Platte befestigt. Die elektrische Verbindung zwischen der Hauptdrossels.pule und dem Abstimmsatz stellt sich dabei automatisch durch Einrasten der entsprechenden Anschlußkontakte her»

Es ist zweckmäßigj daß der Abstimmsatζ aus einsm Tragkörper besteht, in dessen Innerem die einseinen Elemente aufrecht, leicht zugänglich und auswechselbar angeordnet sind. Dadurch wird die zur Durchführung des Anstimmens oder Auswechselns einiger Abstimraelemente erforderliche Arbeitszeit verkürzt. Der Tragkörper kann a.B. aus einem gegossenen Isolierstoff 'bestehen. Es ist vorteilhaft, ihn derart abzudecken,- so'daß aur die elek-

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trischen Anschlüsse des Abstimmsatzes an der" Außenfläche zu- * gänglich sind. Dadurch sind die im Tragkörper angebrachten Abstimraelemente, wie Kondensatoren, Drosseln und Widerstände gegen das Bindringen von Verunreinigungen geschützt.

Es ist weiterhin vorteilhaft, den Tragkörper bzw. seine Abdeckung mit Führungen zu versehen, welche die ^nscblußkontakte der Hauptdrosselspule zu den Anschlüssen des Abstimmsatzes leiten. Dadurch wird eine genaue Ausrichtung des Abstimmsatzes vor dem Einführen in die öffnung der isolierten Endplatte nicht erforderlich. Man führt lediglich das Ende des Abstimmsatzes in die öffnung der Endplatte ein und dreht den Abstimmsatz solange, bis die Führungen in der Abdeckung bzw. im Tragkörper die ^Anschlußkontakte der Hauptdrosselspule erfassen. Dann wird der Abstimmsatz in die Öffnung so tief hineingeführt, bis die Endlage erreicht wird, in welcher die Anschlußkontakte der Hauptdrosselspule in den Anschlüssen des Abstimmsatzes einrasten. Die Anschlüsse und die Anschlußkontakte verbinden die Hauptdrosselspule elektrisch mit dem vorgeschalteten Abstimmsatz. Dadurch wird jedes weitere Verbindungs- oder Schaltmittel überflüssig.

Die Anordnung des Abstimmsatzes gegenüber der Endplatte und seine Befestigung in den öffnungen der letzteren kann in verschiedener Weise durchgeführt werden. Die Form der Anschlußkontakte zu der Hauptdrosselspule und der Anschlüsse auf der Außenfläche des Abstimmsatzes ist der jeweiligen Anordnung und Befestigung anzupassen. Man kann z.B. den Abstimmsetz in die

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Öffnung in der isolierten Endplatte einschwenken, so daß seine .Längsaei ae in dei* Ebene der-Endplatte liegt» In dieaem J?all ist e.s zweckmäßig ,..wann. man. die AnschluSkontakte sur Hauptdrosselspule hakenförmig ausbildet und sie neben*der öffnung in der Endplatte fest anordnet, während ■ als. Anschlüsse au dem Abstimmsatz Stifte dienen, die, in die Anschlußkontekte eingeführt, die Drehachse für die Schwenkbewegung des Abstimmgatzes bilden. Bei dieser Ausführungsart des Segensates der Erfindung wird die elektrische ?erbindung awischtii dem Abstimmsatz und der Hauptdrosselspule beim Einführen in die öffnung bereits bei der Anfangslage hergestellt. Auch bei Erreichen der Endlage verbleibt der Abstimmgatz au» größten Teil vor der öffnung in der isolierten Endplatte und verdeckt diese$ er ragt also kaum ins Innere der zylindrisehen Hauptdrosselspule/hinein·

Im folgenden sei-die Erfindung an Hand der in den figuren t bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

figur 1 aeigt öine perspektivische Ansicht auf eine gemäß der Erfindung ausgebildete Trägerfrequenzsperre. Die Figuren 2 und 3 zeigen nähere konstruktive Einzelheiten, des in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 verwendeten Abstiuimsatzes« Figur 4 zeigt das allgemeine Schaltbild der frägerfrequenzsperre mit Abstiraoisätzen.

In den Figuren 5 und 6 ist ein etwas abgewandelte-r, anders angeordneter Abstimmsat2--für eine Trägerfrectuengeperre gemäß der Erfindung"dargestellt»

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Die zylindrische Huuptdrosselspule 1 einer Trägerfrequenzsperre ist aus vielen Lagen von parallel gewickelten Flachbandleitern 2 gebildet, um die größte Widerstandsfähigkeit gegenüber den Beanspruchungen durch Kurzschlußströme aufzuweisen. Bei größeren Stromstärken kann verdrilltes Aluminiumkabel anstelle der Bachbandleiter verwendet werden, um die Wirbelstromverluste herabzusetzen. Die Leiter 2 liegen, von Abstandshaltern 3 in ihrer Lage zueinander festgehalten, auf einem Tragstern 4. Dieser trägt gleichzeitig die elektrischen Anschlüsse für die Verbindung der Hauptdrosselspule 1 mit der nicht dargestellten Hochspannungsleitung. Die Stirnseiten der Hauptdrosselspule 1 sind mit isolierten Platten,5 abgedeckt. Dadurch verhindert man, daß unerwünscht ins Innere der Hauptdrosselspule 1 gedrungene Teile die Spulenwindungen kurzschließen können.

Damit die Hauptdrosselspule 1 als Trägerfrequenzsperre in einer Hochspannungsleitung verwendet v/erden kann, wird sie mit Hilfe von einem oder mehreren Abstimmsätzen 6 so abgestimmt, daß sie eine große Impedanz gegenüber der Trägerfrequenz oder den Trägerfrequenzbändern besitzt, während ihre Impedanz gegenüber der Netzfrequenz vernachlässigabr ist.

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ffigur 4 zeigt das Schaltbild der Trägerfrequenzsperre mit der Hauptdrosselspule 1, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, und drei Abstimrasätzen 6a, 6b und 6c. Eine derartige Trägerfrequenzsperre ist für einen Betrieb mit zwei Trägerfrequenzbereichen einsetz.- _f bar. Die Abstimmsätze 6 sind jeweils an Anzapfungen an den beiden

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Enden der Hauptdrosselspule 1 angeschlossen. Jeder Abstimmsats 6 enthält dnen Kondensator 7« Außerdem enthält der Abstimmsatz 6a und 6c jeweils einen Widerstand 8a bzw. 8c und der Abstimmsatz 6b eine Drossel 9· Weiterhin ist noch ein Spannungsableiter 10 parallel zu der Hauptdrosselspule 1 geschaltet, um

Kurzschluß/
diese gegen ströme zu schützen. Alle Abstimmsätze 6 haben gleiche äußere Abmessungen^ so daß sie beliebig gegeneinander austauschbar sind.

In dem in Figur 1 bis 3 dargestellten'Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Abstimmsätze 6 so in runde Öffnungen 11 in den isolierten blatten 5 eingeführt, daß ihre Längsachse parallel zur Achse der Hauptepule und senkrecht zur Achse der Platten 5 verläuft.

Jeder .Ybstimrasatz 6 besteht aus einem Tragkörper 12 aus gegossenem Isolierstoff, an dem die Abstimmelemente,wie Kondensatoren 7, WIderstände 8 odör Drosselspulen 9 aufrechtstehend befestigt sind. Zu diesem Zweck ist der von dem Tragkörper 12 gebildete Boden mit mehreren Zylinderwänden 13 versehen, welche jeweils ein Ende eines Abstimmeleinentes aufnehmen können. Im Innern der Zylinderwände 13 sind kreuzförmige Rippen 14 angeordnet, in deren Mitte eine Bohrung 15 liegt, um die Befestigungsmittel für die Abstimmelemente aufzunehmen. Die Widerstände 8, Vielehe ebenfalls in den Abstimmsätzen 6 angeordnet sind, sind so klein, daß sie keinen zusätzlichen Platz zwischen

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den anderen Abstimmelementen beanspruchen, sondern einfach dazwischen im Zuge der Verbindungsleitungen angeordnet werden können.

Figur 3 zeigt vier derartiger Zylinderwände 13 auf dem Trag-, körper 12 eines Abstimmsatzes 6, von denen eine leer ist, während in zwei anderen Kondensatoren 7 und in der vierten eine Droasel 9 angeordnet sind. Die Abstimmelemente sind auf diese Weise leicht zugänglich, um Abstimm-, Reparatur- oder Auswechselarbeiten durchführen zu können. Sie sind untereinander und mit den federnd ausgebildeten Anschlüssen 16 des Abstimmsatzes durch nicht dargestellte Schalt drähte verbunden.

Die Abstiramelemente des Abstimmsatzes 6 sind außerdem von einer Abdeckung 17 bedeckt, die mit Hilfe des isolierten Bolzens 18 und der Mutter 19 am Tragkörper 12 befestigt ist. Der Tragkörper 12 und die Abdeckung 17 sind gegeneinander abgedichtet, um die Abstimmelemente gegen Wettereinflüsse zu schützen. Der Tragkörper 12 weist außerdem einen Plansch 20 auf, der auf der isolierten Platte 5 aufliegt, wenn der Abstimmsatz 6 villig in die Öffnung 11 eingeführt ist. Zur Erleichterung der Handhabung des Abstimmsatzes 6 ist der Tragkörper 12 weiterhin mit einem Handgriff 21 versehen·

Zur weiteren Vereinfachung der Handhabung des Abstimmsatzes 6 sind auf der Außenseite der Abdeckung 15 zwei einander gegen-

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.überstehende Nuten 22 angeordnet, die in Längsrichtung der Ab_fdeckung 17 verlaufen und zu den federnd ausgebildeten Anschlüs-• sen 16 führen. Die Breite der Hüten 22 nimmt in. Richtung auf die Anschlüsse. 16 ab. Diese Nuten 22 dienen zur Aufnähme der jeweils hinter den öffnungen 11 angeordneten Anschlußleontakten 23 zu der Hauptdrosselspule 1. Wird der Abstimrasatz 6 in die öffnung 11 eingeführt, so'wird er zunächst solange gedreht, bis die Anschlußkontakte 23 in die Nuten 22 gleiten. Danach wird der Abstimmsatz 6 tiefer in die Öffnung 11 hineingestoßen, bis er seine Endlage erreicht, wobei die Anschlußkontakte 23 durch die Nuten 22 automatisch zu den federnd ausgebildeten Anschlüssen 16 geführt werden und in diese einrasten.

Die Anschlußkontakte 23 sind elektrisch mit den Windungen der Hauptdrosselspule 1 verbunden. Die federnden Anschlüsse 16 , bilden wiederum die elektrische Verbindung mit den Abstimraeleineiiten im Innern des Abstimmsatzes 6. Durch das Einrasten der Anschlußköntakte 23 in die Anschlüsse 16 wird also bei dem Einführen de's Hauptabstimmsatzes 6 in die öffnung 11 automatisch die erforderliche elektrische Verbindung zur Hauptdrosselspule 1 hergestellt. Das Einführen sowie Herausnehmen der Abstimmsätze 6 erfolgt somit ohne jede Gefahr, z.B. mit Hilfe einer isolierten .Stange, auch bei eingeschalteter Hochspannungsleitung. Wenn notwendig, können die Abstimmsätze 6 ferner durch passende, nicht dai'gestellte Befestigungsmittel in ihrer Endlage an der Hauptdrosselspule 1 gesichert werden.

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Eine andere Anordnung des in die Hauptdrosselspule 1 einer Trägerfrequenzsperre einzufügenden Abstimmsatzes 6 ist in den Figuxen 5 und 6 dargestellt. Der Abstiomsatz 6 wird hierbei in eine rechteckige Öffnung 30 in den isolierten Platten 5 an den Stirnseiten der Hauptdrosselspule 1 derart eingesetzt, daß seine Längsachse parallel zur Ebene der Platte 5 verläuft. Der Aufbau des Abstimmsatzes 6 ist jedoch der gleiche wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3; lediglich der Flansch am Tragkörper 12 ist entfallen.

Die auf der Außenseite des Tragkörpers 12 des Abstimmsatzes liegenden elektrischen Anschlüsse sind als Stifte 31 ausgebildet. Die entsprechenden Gegenkontakte, nämlich die Anschlußkontakte 32, welche die elektrische Verbindung zu der Hauptdrosselspule herstellen, sind hakenförmig ausgebildet und liegen seitlich vor der Öffnung 3D. Die AnschluSstifte 31 und die entsprechenden hakenförmigen Gegenkontakte 32 dienen hierbei also sowohl zur Herstellung der elektrischen Verbindung als auch als tragendes Element bei der Befestigung des Abstimmsatzea 6 in der Öffnung

Zur besseren Handhabung des Abstimmsatzes sind an der äußeren Abdeckung 17 des Abstimmsatzes 6 zwei Ösen 33 und 34 vorgesehen. Die untere Öse 33 ist direkt am" Tragkörper 12 befestigt, die obere Öse 34 wird vom isolierten Bolzen 18 gehalten, der die Ab- deckung 17 am Tragkörper 12 befestigt. Zum Einsetzen in die Hauptdrosselspule 1 wird der fertig vorbereitete Abstimmsatz 6

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mit Hufe einer nicht dargestellten isolierten Stange zunächst, wie in Figur 5 gestrichelt angedeutet, mit den Anschlußstiften 31 in die Öffnungen der Gegenkontakte 32 eingeführt. Die Schaltstifte 31 bilden nun zusammen mit den Gegenkontakten 32 die Drehachse, um die der Abstimnsatz 6 in die Öffnung 30 der isolierten Platten 5 eingeschwenkt wird.

An dem oberen Ende des Abstimmsatzes 6 ist am isolierten Bolzen 18 ein federnder Finger 35 befestigt, der beim Einschwenken des Abstimmsatzes 6 hinter die Öffnung 30 greift und somit den Abstimnisatz 6 in seiner Endlage festhält% Der federnde Finger drückt ferner die AnschluSstifte 31 fest gegen die Gegenkoritakte 32, so daß ein guter elektrischer Kontakt gesichert ist· Die AnsehluQstifte 31 und die Gegenkontakte 32 sind versilbert, um wetterbeständig zu sein und einen niedrigen Kontaktwiderstand zu ergeben.

Da die. AnschluSstifte 31 und die Gegenkontakte 32 sowohl die elektrischen Verbindungsmittel zwischen dem Abstimmsatz 6 und der HfciUptdrcssel3pule 1 als auch mechanische Tragmittel sind, ist der Abstimmsatz'6 sofort betriebsfertig elektrisch mit der Hauptdrosselspule t verbunden, wenn er, wie beschrieben, an der isolierten Plätte 5 befestigt ist. Der' Abs^iinnisÄ-frz & verdeckt iii seiner Bndlage die öffnung 30 in der isolierten Plätie 5^# liegt aber zum größten Teil außerhalb der Hauptdrosselspule Er kann eingefügt oder herausgenommen werden, ohne daß die HauptdVosselspule bzw. die HpchspannungsIeitung_r in der diese angeordnet sind, abgeschaltet werden muß.

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7 Ansprüche

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Claims (7)

PLA 68/8002 Patentansprüche

1. Im Zuge einer Hochspannungsleitung angeordnete Trägerfrequenzsperre mit einem oder mehreren Abstimrasätzen, bestehend aus einer zylindrisch geformten Hauptdrosselspule, in die ein oder mehrere Ab Stimmelemente, v/ie Kondensatoren, Drosseln und Widerstände enthaltende Abstiftmsätze eingeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptdrosselspule (i) an den Stirnseiten mit einer isolierten Platte (5) abgedeckt ist und in wenigstens einer dieser isolierten Platten (5) öffnungen (11,30) zur Aufnahme der Abstimmsätze (6) vorgesehen sind und daß die Abstimmsätze (6) an den Außenflächen befindliche elektrische Anschlüsse (16,31) tragen, in die bei den öffnungen (11,30) fest angebrachte Anschlußkontakte (23,32) zu der Hauptdroseelspule (1) einrasten.

2. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstimmsatze (6) aus einem Tragkörper (12) besteht, in dessen Innerem die einzelnen AbStimmelemente (7,8,9) aufrecht, leicht zugänglich und auswechselbar angeordnet sind.

3. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dein Tragkörper (12) ein Griff (21) angebracht ist.

4. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (12) abgedeckt ist, so daß nur die elektrischen Anschlüsse (16,31) des Abstimmsatzes (G) an der Außenfläche zugänglich sind.

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5. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (t 2) bzw. seine Abdeckung (17) mit führungen (22) versehen ist, welche die Anschlußkontakte (23) der Hauptdrosselspule (i) zu den Anschlüssen (16) des Abstimmsatzes (6) leiten.

6. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der AbstirarasatE (6) in die Öffnung (30) in der isolierten Platte (5) eingeschwenkt ist, so daß seine Längsachse in der Ebene der Platte (5) liegt.

7. Trägerfrequenzsperre nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontafcte (32) zur Hauptdrosselspule (i) hakenförmig ausgebildet sind und neben der öffnung (30) in der Platte (5) fest angeordnet sind, während als Anschlüsse zu dem Abstimrasatz (6) Stifte (31) dienen, die,in die Anschlußkontakte (32) eingeführt, die Drehachse für die Schwenkbewegung des AbstißMisatzes (β) .bilden.

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