-
Elektrische Hochspannungsleitungen werden häufig auch zur Nachnchteniibermittlung
ausgenutzt, so daß sie neben dem netzfrequenten Strom auch modulierte Trägerfrequenzen
führen. Damit an Netzknotenpunkten und Abzweigen diese nachrichtenübertragenden
Trägerfrequenzen nicht unerwünscht in andere Leitungen oder Netze übertreten, sind
dort sogenannte Trägerfrequenzsperren angeordnet, die für die Trägerfrequenz oder
Trägerfrequenzbänder als große Impedanz wirken, während ihre Impedanz für die Netzfrequenz
vernachlässigbar ist.
-
Die im Zuge der Hochspannungsleitung angeordnete Trägerfrequenzsperre
besteht aus einer Drosselspule und einem parallelliegenden Abstimmsatz, damit die
Sperre möglichst genau den jeweils zu sperrenden Trägerfrequenzbereichen angepaßt
werden kann.
-
Ein derartiger Abstimmsatz besteht z. B. aus einer einstellbaren
Kapazität, die parallel zu einer mit einer Induktivität und einem Widerstand in
Reihe geschalteten weiteren einstellbaren Kapazität liegt. Die anpassende Abstimmung
erfolgt durch Einstellung der richtigen Kapazitätswerte.
-
Es besteht daher die Aufgabe, einen Abstimmsatz so auszubilden, daß
diese Einstellung über einen weiten Kapazitätsbereich auf möglichst einfache Weise
möglichst feinstufig vorgenommen werden kann. Dabei ist aber zu berücksichtigen,
daß während des Betriebes der Hochspannungsleitung an der Trägerfrequenzsperre und
somit auch an dem Abstimmsatz hohe Spannungen auftreten können. Der Abstimmsatz
muß also spannungsfest ausgebildet sein.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe bestehen bei einem Abstimmsatz gemäß der
Erfindung die einstellbaren Kapazitäten jeweils aus einer Säule von in Reihe geschalteten
Kondensatorwickeln, und auf einem Ende jeder Säule sind zwischen den letzten aufeinanderfolgenden
Kondensatorwickeln Abgriffe angeordnet, die jeweils an ein Klemmenbrett herausgeführt
sind.
-
Je nach der Art wie diese Anschlüsse auf dem Klemmenbrett untereinander
verbunden werden und wie der die Säulen parallel schaltende Anschluß des Abstinunsatzes
gelegt wird, läßt sich der Kapazitätswert jeder Säule über einen der Zahl der Gesamtwickel
und der Zahl der Abgriffe entsprechenden Bereich sehr feinstufig einstellen. Abgriffe
an Kondensatoren zur Erlangung einer Einstellmöglichkeit der Kapazitätswerte sind
an sich bereits bekannt.
-
Das Wesentliche der vorliegenden Erfindung liegt aber in dem besonderen
Aufbau der einstellbaren Kapazitäten eines Abstimmsatzes für eine Trägerfrequenzsperre
als eine Säule von vielen in Reihe geschalteten Kondensatorwickeln, an der zwischen
einem kleinen Teil der Wickel Abgriffe vorgesehen sind. Da diese Abgriffe zwischen
den letzten aufeinanderfolgenden Kondensatorwickeln an einem Ende der Säule angeordnet
sind, können sie ohne großen Aufwand an leicht zugängliche Klemmenbretter herangeführt
werden. Da außerdem die Abgriffe nur zwischen einem kleinen Teil der in Reihe geschalteten
Kondensatorwickeln angeordnet sind, können zwischen diesen Abgriffen, selbst wenn
die Säule, z. B. infolge von Wanderwellen auf Grund atmosphärischer Störungen, mit
hohen Spannungen beaufschlagt ist, keine hohen Spannungen entstehen, da die gesamte
Säule als Spannungsteiler wirkt, so daß die zwischen den einzelnen Kondensatorwickeln
verbleibende Spannung weitgehend abgebaut ist.
-
Es empfiehlt sich daher, gemäß einer weiteren
Ausbildung der Erfindung,
jede Kondensatorsäule aus einer großen Zahl von Kondensatorwickeln zusammenzusetzen,
wobei die Abgriffe an einem Ende der Säule nur zwischen einem Fünftel bis einem
Viertel der gesamten Kondensatorwickel angeordnet sind.
-
Die Gesamtzahl der Kondensatorwickel und die Zahl der Abgriffe ist
je nach der Größe des Bereiches zu wählen, über den die Kapazität einstellbar sein
soll, und nach der Feinstufigkeit, mit der die Abstimmung vorgenommen werden soll.
Außerdem ist die Sparmungsfestigkeit der Anordnung um so besser, je höher die Gesamtzahl
der Kondensatorwickel ist.
-
Mit Vorteil kann man gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die
beiden Säulen aus Kondensatorwickel gegeneinander isoliert nebeneinanderliegend
in einem Isolierrohr anordnen, wobei die Klemmenbretter mit den Anschlüssen der
Abgriffe auf der Außenseite eines das Isolierrohr verschließenden Deckels liegen,
während der das andere Ende des Isolierrohres verschließende Deckel den Anschluß
zu der Parallelschaltung zwischen der einen Kondensatorsäule und der die Induktivität
des Abstimmsatzes bildenden Drosselspule enthält.
-
Dadurch ergibt sich eine stabile und raumsparende Bauform für den
Abstimmsatz, da die beiden nebeneinanderliegenden Säulen aus Kondensatorwickeln
das Innere des Isolierrohres fast ausfüllen. Das Isolierrohr schützt außerdem die
Kondensatorwickel und gibt dem Ganzen eine genügende mechanische Festigkeit. Die
auf dem unteren Deckel liegenden Klemmenbretter mit den Anschlüssen für die Abgriffe
sind leicht zugänglich..
-
Es empfiehlt sich weiterhin, daß das Isolierrohr, in dessen Innern
die Kondensatorsäulen liegen, auf seiner äußeren Mantelfläche die Windungen der
die Induktivität des Abstimmsatzes bildenden Drosselspule trägt, während der mit
der Drosselspule und der einen Kondensatorsäule in Reihe liegende Widerstand im
Innern des Isolierrohres angeordnet ist.
-
Dadurch kann das Isolierrohr gleichzeitig als mechanischer Träger
für die Windungen der Drosselspule des Abstimmsatzes ausgenutzt werden, und man
hat den Vorteil, die gesamte Baulänge, die durch Größe der Kondensatorsäulen vorgegeben
ist, sowohl für die Drosselspule als auch für den Widerstand ausnutzen zu können.
-
In zweckmäßiger Weise kann man das Isolierrohr in einem isolierenden
Gehäuse, z. B. aus Porzellan oder Gießharz befestigen. Dabei trägt dieses Gehäuse
auf der einen Stirnseite den die Parallelschaltung zwischen der einen Kondensatorsäule
und der Drosselspule bildenden einen Anschluß des Abstimmsatzes, und auf der anderen
Stirnseite liegen die Abgriffe der beiden Kondensatorsäulen, an denen der andere
Anschluß des Abstimmsatzes herangeführt wird.
-
Man erhält somit einen sehr kompakt gebauten raumsparenden Abstimmsatz,
an dem die Anschlüsse für die Einstellbarkeit der Kapazitätswerte leicht zugänglich
sind. Die Länge des den Abstimmsatz umgebenden Isolators ist durch die geforderte
Spannungsfestigkeit gegeben.
-
Um den Abstimmsatz und seine Elemente noch weiterhin gegen mechanische
Beanspruchungen unempfindlich zu machen, wird mit Vorteil das Innere des isolierenden
Gehäuses und des Isolierrohres mit einer isolierenden und aushärtbaren Masse so
weit
ausgegossen, daß nur die Klemmenbretter mit den Anschlüssen
der Abgriffe an den Kondensatorsäulen sichtbar und zugänglich sind.
-
Dadurch sind auch alle Elemente des im Zuge der Hochspannungsleitung
anzuordnenden Abstimmsatzes mit Sicherheit gegen Witterungseinflüsse geschützt.
-
Im folgenden sei die Erfindung an Hand des in den Figuren dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
-
Fig. 1 zeigt in einem Schaltbild den bekannten Aufbau einer Trägerfrequenzsperre
mit einem parallelgeschalteten Abstimmsatz. Die Trägerfrequenzsperre besteht aus
einer Drosselspule 1, die im Zuge der Hochspannungsleitung 2 angeordnet ist. Parallel
zu der Drosselspule 1 liegt der Abstimmsatz 3. Dieser besteht aus einer einstellbaren
Kapazität 4, die parallel zu einer mit einer Induktivität 5 und einem Widerstand
6 in Reihe geschalteten weiteren einstellbaren Kapazität 7 liegt.
-
F i g. 2 zeigt ein weiteres Schaltbild eines gemäß der Erfindung
ausgebildeten Abstimmsatzes 3. Bei diesem bestehen die einstellbaren Kapazitäten
4 und 7 jeweils aus einer Säule 8 bzw. 9 von in Reihe geschalteten Kondensatorwickeln
10 bzw. 11. Auf einem Ende jeder Säule 8 bzw. 9 sind zwischen den letzten aufeinanderfolgenden
Kondensatorwickeln 10 bzw. 11 Abgriffe 12 bzw. 13 angeordnet, mit deren Hilfe der
genaue Wert der Kapazitäten 4 bzw. 7 eingestellt wird. Dazu können einige Abgriffe
durch Schaltbrücken 14 kurzgeschlossen bzw. parallel geschaltet werden, und durch
eine weitere Schaltbrücke 15 werden beide Kapazitäten 4 und 7 parallel geschaltet
und bilden den einen Anschluß 16 des Abstimmsatzes. Der andere Anschluß 17 des Abstimmsatzes
schaltet die Kapazität 4 mit der Induktivität 5 parallel. Besteht z. B. jede Kondensatorsäule
8 bzw. 9 aus 25 Kondensatorwickeln 10 bzw. 11, so erreicht man mit den in Fig.2
jeweils vorgesehenen fünf Abgriffen 12 bzw. 13 die Möglichkeit, den Wert der Kapazitäten
4 bzw. 7 in einem Bereich von 90 bis 110 O/o des Sollwertes feinstufig abzustimmen.
-
F i g. 3 zeigt die konstruktive Ausbildung eines derartigen Abstimmsatzes
3 gemäß der Erfindung.
-
Die beiden Kondensatorsäulen 8 und 9 liegen im Innern eines Isolierrohres
18. Die am Ende jeder Kondensatorsäule 8 bzw. 9 zwischen die Kondensatorwickel 10
bzw. 11 angeordneten Abgriffe 12 bzw.
-
13 sind jeweils zu einem Klemmenbrett 19 bzw. 20 herausgeführt, das
die Anschlüsse 21 bzw. 22 der Abgriffe 12 bzw. 13 trägt. Diese Klemmenbretter 19
und 20 sind auf dem Deckel 23 angeordnet, der die eine Seite des Isolierrohres 18
verschließt.
-
Das Isolierrohr 18 trägt weiterhin auf seiner äußeren Mantelfläche
die Windungen der die Induktivität 5 des Abstimmsatzes 3 bildenden Drosselspule
24.
-
Auf der inneren Mantelfläche des Isolierrohres 18 ist dagegen der
mit der Drosselspule 24 in Reihe liegende Widerstand 25 angeordnet. Dadurch kann
sowohl für die Drosselspule 24 als auch für den Widerstand 25 die gesamte Baulänge
des Isolierrohres 18 ausgenutzt werden, die im wesentlichen durch die Höhe der Kondensatorsäulen
8 und 9 vorgegeben ist.
-
Das Isolierrohrl8 mit den an ihm und in ihm befestigten Elementen
des Abstimmsatzes 3 ist in einem isolierenden Gehäuse 26 aus Gießharz befestigt.
Dieses trägt auf der einen Stirnseite den Anschluß 17 des Abstimmsatzes 3, der zu
der Parallel-
schaltung der Kondensatorsäule 9 mit der Drosselspule 24 führt.
-
Auf der entgegengesetzten Stirnseite des isolierenden Gehäuses 26
ist dieses geöffnet, und von der Offnung27 her sind die Klemmbretter 19 und 20 mit
den Anschlüssen 21 und 22 der Abgriffe der Kondensatorsäulen 8 und 9 zugänglich.
Die Öffnung 27 kann nach dem Abstimmen der Kapazitäten 4 und 7 und somit der Herstellung
des nicht dargestellten Anschlusses 16 des Abstimmsatzes 3 durch einen isolierenden
Deckel28 verschlossen werden, durch den der Anschluß 16 geführt wird.
-
Da der Abstimmsatz 3 im Freien im Lauf der Hochspannungsleitung 2
(im allgemeinen im Innern der Trägerfrequenzsperre 1) angeordnet wird, ist das Innere
des isolierenden Gehäuses 26 und des Isolierrohres 18 mit einer isolierenden und
ausgehärteten Masse 29 so weit ausgegossen, daß nur die Klemmenbretter 19, 20 mit
den Anschlüssen 21, 22 der Abgriffe 12, 13 an den Kondensatorsäulen 8 und 9 zugänglichlsind.
Diese Masse 29 ist so gewählt, daß sie auch im ausgehärteten Zustand eine gewisse
Elastizität aufweist, damit die Wärmespiele aufgenommen werden können. Durch die
Einbettung aller Elemente des Abstimmsatzes 3 in die Masse 29 sind diese mit Sicherheit
vor den herrschenden Witterungsverhältnissen und dadurch bedingten schädlichen Einflüssen
geschützt.