DE1565338C - Schaltungsanordnung zur Minderung oder Beseitigung von Überspannungen - Google Patents

Description

Wean eine größere Einphasenlast aus einem Dreh- ., stromnetz gespeist werden soll, so wird gewöhnlich angestrebt, sie möglichst gleichmäßig auf die drei Phasen des Drehstromnetzes zu verteilen. Bekanntlich ist dies dadurch möglich, daß bei Anschluß der Einphasenlast an eine Phase des Drehstromnetzes die eine der beiden anderen Phasen mit einer kapazitiven und an die andere mit einer induktiven Blindlast verbunden wird, wobei die Ohmwerte bzw. die Voltamperewerte der beiden Blindlasten gleich sein und in einem bestimmten Verhältnis zur Einphasenlast stehen müssen. Erforderlich ist ferner, daß die Ein-.' ' phasenlast angenähert eine reine Wirklast darstellt, d. h., daß, wenn sie erhebliche Induktivität aufweist, z. B. aus einem Induktionsofen oder sonstigem In- is duktionserwärmer besteht, diese Induktivität durch Kapazitäten kompensiert ist.

Üblicherweise geschieht dies dadurch, daß eine passende Kondensatorbatterie der induktiven Einphasenlast parallel geschaltet wird.

Es hat sich nun gezeigt, daß beim Abschalten einer auf diese Weise kompensierten und symmetrierten Einphasenlast, insbesondere eines Induktionsofens, an den Symmetriergliedern erhebliche Überspannungen entstehen können, die zu Überschlägen führen und Schaden verursachen.

Nach der Abschaltung vom Drehstromnetz stellt die Anlage ein elektrisch zusammenhängendes Gebilde dar, das einen aus den Symmetriergliedern bestehenden Schwingungskreis und einen zweiten, aus der induktiven Einphasenlast und der Kompensationskapazität bestehenden Schwingungskreis enthält. Diese beiden Schwingungskreise sind auf die gleiche Eigenfrequenz abgestimmt. Der beim Abschalten dieses Gebildes vom Drehstromnetz einsetzende Austausch der Ladungsenergien dieser beiden Schwingungskreise führt zu den erwähnten Überspannungen.

Der deutschen Patentschrift 888 899 ist eine Schalteinrichtung zur plötzlichen Absenkung des Stromes in dem Arbeitskreis einer mit Maschinengenerator gespeisten Induktionserwärmungseinrichtung zu entnehmen. Bei dieser Anlage wird im Moment des Ausschaltens der aus Generator und Induktor bestehende Schwingungskreis mit Hilfe eines zuschaltbaren Stromkreises verstimmt, der eine möglichst starke Vergrößerung des Gesamtwiderstands des Schwingungskreises bewirkt. Dadurch wird zunächst der Arbeitsstrom herabgesetzt, im Grunde aber die vorhandene Schwingungskreisenergie nicht außerhalb des Schalters vernichtet. .

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem einphasig unter Benutzung einer Symmetrierschaltung an das Drehstromnetz angeschlossenen Induktionsofen mit Blindleistungskompensation die beim Abschalten entstehenden Überspannungen zu beseitigen oder wenigstens auf ungefährliche Werte zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß entweder zwischen dem einen von den Symmetriergliedern gebildeten Schwingungskreis und dem anderen Schwingungskreis, der durch die Last und deren Kompensationskapazität dargestellt ist, ein Dämpfungswiderstand angeordnet ist, der durch den sich kurz vor dem Abschalten des Induktionsofens öffnenden Schalter zuschaltbar ist, oder daß zwischen dem einen Symmetrierglied und dem anderen Symemetrierglied ein Dämpfungswiderstand vorgesehen ist, der beim Anschließen des Induktionsofens durch den zweipolig ausgebildeten, sich gegenüber den 'äußeren Kontakten etwas früher öffnenden Mittelkontakt des Lastschalters zuschaltbar ist.

Die vorgeschlagenen Maßnahmen sind dann besonders vorteilhaft, wenn es möglich ist, einen bereits vorhandenen Widerstand zur Dämpfung der Ausschaltüberspannungen zu verwenden.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der ■ Erfindung schematisch dargestellt.

In F i g. 1 bedeutet 1 einen Induktionsofen, dessen Blindleistung durch die Kondensatoren 2, 2 kompensiert ist. Der Ofen wird aus der Phase R, T des Drehstromnetzes gespeist, während an die Phase R, S Kondensatoren 4, 4' und an der Phase 5, T eine Drosselspule 5 angeschlossen sind, wobei diese Elemente so bemessen sind, daß bei geschlossenem Schalter 2" und offenem Schalter 4" die Einphasenlast gleichmäßig auf alle drei Phasen verteilt ist.

Erfindungsgemäß sind Schaltmittel vorgesehen, durch die beim Abschalten der Ofenanlage unmittelbar vor dem öffnen der Kontakte des Schalters 6 entweder der aus den Symmetriergliedern bestehende Schwingungskreis durch Zuschalten der Teilkapazität 4' durch Schließen des Schalters 4" oder der aus der Belastung und der Kompensationskapazität bestehende Schwingkreis durch Abschalten der Teilkapazität 2' mittels des Schalters 2" verstimmt wird.

Statt dieser Maßnahme kann auch durch öffnen des Schalters 7 der Dämpfungswiderstand 8 in die Verbindung der beiden Schwingkreise eingeschaltet werden.

Eine etwas andere Anordnung der letztgenannten Art ist in F i g. 2 gezeigt. Hier ist der Schalter 6 für die Ein- und Ausschaltung der Anlage vierpolig ausgebildet, und zwar so, daß beim Ausschalten die Kontakte 6" sich um einen Augenblick früher öffnen als die Kontakte 6'. Zwischen die mit diesen Kontakten verbundenen Verbindungen zu der Kapazität 4 und der Induktivität S ist der Dämpfungswiderstand 8 geschaltet, wie dargestellt ist.

Statt gezeigten Ausführungsmöglichkeiten können auch noch andere Maßnahmen vorgesehen werden, z. B. kann auch der Wert der Induktivität 5 durch die Einschaltung von zusätzlichen Drosselspulen 5' geändert werden. ;■■;.-

Bei der Einschaltung eines Dämpfungswiderstands besteht erhebliche Freiheit bezüglich der Wahl des Widerstandswertes, besonders bei einer Anordnung nach F i g. 2.

Es können auch mehrere der erwähnten Maßnahmen gleichzeitig angewendet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einphasig unter Benutzung einer Symmetrierschaltung an das Drehstromnetz angeschlossener Induktionsofen mit Blindleistungskompensation, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen von den Symmetriergliedern (4, 5) gebildeten Schwingungskreis und dem anderen Schwingungskreis, der durch die Last (1) und deren Kompensationskapazität (2) dargestellt ist, ein Dämpfungswiderstand (8) angeordnet ist, der durch den sich kurz vor dem Abschalten des Induktionsofens öffnenden Schalter (7) zuschaltbar ist.

2. Einphasig unter Benutzung einer Symmetrierschaltung an das Drehstromnetz angeschlossener Induktionsofen mit Blindleistungskompen-

sation, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem einen Symmetrierglied (4) und dem anderen Symmetrierglied (5) ein Dämpfungswiderstand (8) vorgesehen ist, der beim Abschalten des Induktionsofens durch den zweipolig ausgebildeten, sich gegenüber den anderen Kontakten (6') etwas früher öffnenden Kontakt (6") des Lastschalters (6) zuschaltbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen