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Fernspeisung von Luftkabelsystemen Die Fernsp ei sung von Luftkabelsystemen
erfolgt üblicherweise über die Phantomkreise der Vierdrahtle tungen. Besonders zu
beachten sind die hohen möglichen Beeinflussungsspannungen und die damit im System
auftretenden Beeinflussungsströme, weil Suftkabelsysteme häufig im Zusammenhang
mit Hochspannungsfreileitungen verlegt werden. Aus diesem Grund wird nicht die Re
ihenfernsp ei sung angewendet, sondern der Parallelspeisung der Vorzug gegeben.
Diese Methode bietet außerdem die Möglichkeit, die einzelnen Fernspeiseabschnitte
potentialmäßig voneinander zu trennen.
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Ein besonderes Kennzeichen von Vierdrahtleitungen ist ihr relativ
hoher leitungswiderstand, der schon auf kurzen Beitungsabschnitten spürbare Spannungsabfälle
hervorruft. In jeder Dwischenstation wird deshalb die Fernspeisespannung für die
folgend Station wieder heraufgesetzt, damit nicht am Anfang der Strecke eine sehr
hohe Spannung eingespeist werden muß. Bei einem Wechselstromfernspeisesystem ist
dies besonders einfach durchzuführen, weil keine besonderen Gleichspannungswandler
erforderlich sind.
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Gegenüber- anderen Verfahren hat es sich als besonders günstig erwiesen,
die Transformatoren in den einzelnen Zwischenstationen so abzugleichen, daß die
Eingangsspannung an allen Zwischenstationen den gleichen Wert hat, so daß alle Fernspeisetransformatoren
mit der gleichen Eingangsspannung versorgt werden.
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Fig. 1 zeigt eine Prinzip schaltung für ein Fernspeisesystem mit 6
Stationen, in Fig.2 ist der Spannungsverlauf über die gesamte Strecke dargestellt
(ausgezogene Sägezahnkurve). Die Zwischenstationen sind der Reihe nach numeriert,
mit R sind die Leitungswiderstände bezeichnet. An den zweiten Sekundärwicklungen
der Transformatoren sind die Verstärker V angeschloß sen.
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Die Spannungsabfälle an den einzelnen Leitungsabschnitten sind abhängig
vom jeweils fließenden Strom, sie sind also an den ersten Beitungsabschnitten sehr
hoch und sind am letzten Streckenabschnitt am kleinsten. Diesen Spamnun g) -abfällen
entsprechend ist das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren zu bemessen, es
muß also in der ersten Station bedeutend größer geii-acht werden als in der vorletzten
Station.
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Bei diesem System sind erhebliche Schwierigkeiten zu -erwarten, wenn
eine Leitungsunterbrechung auftritt. Es sei angenommen, daß die Leitung zwischen
der zweiten und der dritten Zwischenstation unterbrochen ist. Der Strom auf den
ersten beiden Leitungsabschnitte wird deshalb stark absinlcen und entsprechend werden
auch die Spannungsabfälle kleiner. Als Folge entstehen bei der ersten Zwischenstation
sowohl primärseitig als auch sekundärseitig sehr hohe Spannungen, die wesentlich
höher sind als die Spannungen im normalen Betrieb. In Fig.2 ist dies mit gestrichelten
Linien angedeutet. Wegen der beschränkten Spannungsfestigkeit der angeschlossenen
Geräte und Übertragungseinrichtungen können diese Schaden nehmen. Deshalb müssen
Maßnahmen vorgesehen werden, durch die in einem solchen Pall ein zu starkes Ansteigen
der Spannungen in den ungestörten Zwischenstationen vermieden wird.
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Hierfür sind elektronische Schutzschaltungen geeignet, die entweder
die ausgangsseitige Spannung begrenzen oder die gefährdeten Einrichtungen abschalten.
Alle Spaltungen dieser Art haben jedoch den erheblichen Nachteil, daß sie sehr aufwendig
sind und eine gewisse endliche Ansprechzeit haben.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dem
das Entstehen zu hoher Spannungen in den ungestörten Zwischenstationen wirksam vermieden
wird und das außerdem zu seiner Verwirklichung nur einen sehr kleinen Aufwand erfordert.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kerne
der Fernspeisetransformatoren aus kornorientiertem
Material auf
gebaut und die ernspe is etransformatoren nahe dem Sättigungsbereich des Materials
betrieben werden.
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Transformatorenbleche sind in der Regel weichmagnetische Werkstoffe,
die als nichtor. entierte und als orientierte Bänder hergestellt werden. Das kornorientierte
Material zeichnet sich dadurch aus, daß es eine nahezu rechteckförmige Hysteresekurve
aufweist, wenn es in der Vorzugsrichtung verwendet wird. Das bedeutet, daß seine
Eigenschaften sich bis zur Grenze des Sättigungsbereiches nur unwesentlich verändern
und die Grenze zum Sättigungsbereich sehr scharf ist.
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Von dieser Erkenntnis wird beim Gegenstand der Erfindung Gebrauch
gemacht.
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Im ungestörten normalen Betrieb werden die Pernspeisetransformatoren
nahe dem -Sättigungegebiet betrieben. Tritt nun beispielsweise zwischen der zweiten
und der dritten Zwischenstation ein Leitungsbruch auf, so vermindert sich der Gesamtstrom
und der Spannungsabfall an der Leitung zwischen der speisenden Station und der ersten
Zwischenstation nimmt ebenfalls stark ab. 4m Ausgang des ersten Fernspeisetransformators
steigt die Spannung jedoch nur unwesentlich an, weil das Wernnaterial sofort gesättigt
ist und höhere Spannungen nicht mehr induziert werden können. IJber die Sättigung
hinaus steigt der Magnetisierungsstrom weiter an und ruft seinerseits einen erhöhten
Spannungsabfall am Leitungswiderstand hervor, wodurch eine Verbesserung der Stabilisierungswirkung
erreicht wird.
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Auf diese ebenso verblüffend einfache wie wirksame Weise wird ein
Ansteigen der Eingangs- und Ausgangsspannungen in den noch funktionsfähigen Zwi
schens tationen verhindert. Irgendwelche sonstigen elektronischen Einrichtungen
sind nicht erforderlich.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, daß
es mit einem außerordentlich geringen Aufwand verwirklicht werden kann und sehr
zuverlässig auch über lange Zeit hinweg funktioniert.