DE1938053C3 - Verfahren zur Wechselstrom-Parallelfernspeisung von Luftkabelsystemen - Google Patents

Description

Die Fernspeisung von Luftkabelsystemen erfolgt üblicherweise über die Phantomkreise der Vierdrahtleitungen. Besonders zu beachten sind die hohen möglichen Beeinflussungsspannungen und die damit im System auftretenden Beeinflussungsströme, weil Luftkabelsysteme häufig im Zusammenhang mit Hochspannungsfreileitungen verlegt werden. Aus diesem Grund wird nicht die Reihenfernspeisung angewendet, sondern der Parallelspeisung der Vorzug gegeben. Diese Methode bietet außerdem die Möglichkeit, die einzelnen Fernspeiseabschnitte potentialmäßig voneinander zu trennen.

Ein besonderes Kennzeichen von Vierdrahtleitungen
ist ihr relativ hoher Leitungswiderstand, der schon auf 30 Fernspeisetransformatoren

kurzen Leitungsabschnitten spürbare Spannungsabfälle hervorruft. In jeder Zwischenstation wird deshalb die Fernspeisespannung für die folgende Siation 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.
Gegenüber anderen Verfahren hat es sich als sei angenommen, daß die Leitung /wischen der zweiten und der dritten Zwischenstation unterbrochen ist. Der Strom auf den ersten beiden Leitungsabschnitten wird deshalb stark absinken, und entsprechend werden auch die Spannungsabfälle kleiner. Als Folge einstehen bei der ersten Zwischenstation sowohl primarseilig als auch sekundarseitig 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 Spannungslestigkeit der angeschlossenen Geräte und Ubcrtragungseinrichtungen können diese Schaden nehmen. Deshalb müssen Maßnahmen vorgesehen werden, durch die in einem solchen Fall ein zu starkes Ansteigen der Spannungen in den ungestörten Zwischenstationen vermieden wird.

Hierfür sind elektronische Schutzschaltungcn geeignet, die entweder die ausgangsseitige Spannung begrenzen oder die gefährdeten Einrichtungen abschalten. Alle Schaltungen dieser Art haben jedoch den erheblichen Nachteil, daß sie sehr aufwendig sind und eine gewisse endliche Ansprechzeit haben.

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.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kerne der Fernspeisetransformatoren aus kornorientiertem Material aufgebaut und die

nahe dem Sättigungsbereich des Materials betrieben werden.

Transformatorenbleche sind in der Regel weichmagnetische Werkstoffe, die als nichtorientierte 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

besonders günstig erwiesen, die Transformatoren in den 40 und die Grenze zum Sättigungsbereich sehr scharf ist. einzelnen Zwischenstationen so abzugleichen, daß die Von dieser Erkenntnis wird beim Gegenstand der an allen Zwischenstationen den Erfindung Gebrauch gemacht.

Im ungestörten normalen Betrieb werden die Fernspeisetransformatoren nahe dem Sättigungsgebiet 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. Am Ausgang des ersten Fernspeisetransformators steigt die Spannung jedoch nur unwesentlich an, weil das Kernmaterial sofort gesättigt ist und höhere Spannungen nicht mehr induziert werden können. Über die Sättigung hinaus steigt der Magnetisierungsstrom weiter an und ruft seinerseits einen erhöhten Spannungsabfall am Leitungswiderstand hervor, wodurch eine Verbesserung der Stabilisierungswirkung erreicht wird. Auf diese ebenso verblüffend einfache wie wirksame Weise wird ein Ansteigen der

sie sind also an den ersten Leitungsabschnitten sehr 60 Eingangs- und Ausgangsspannungen in den noch hoch und sind am letzten Streckenabschnitt am funktionsfähigen Zwischenstationen verhindert. Irgendwelche sonstigen elektronischen Einrichtungen sind nicht erforderlich. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich also dadurch aus, daß es mit einem 65 außerordentlich geringen Aufwand verwirklicht werden kann und sehr zuverlässig auch über lange Zeit hinweg funktioniert.

Eingangsspannung an allen Zwischenstationen den gleichen Wert hat, so daß alle Fernspeisetransformatoren mit der gleichen Eingangsspannung versorgt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wechselstrom-Parallelfernspeisung von Zwischenstationen bei Luftkabelsystemen, bei denen durch Fernspeisetransformatoren in den einzelnen Zwischenstationen eine Potentialtrennung erfolgt.

F i g. 1 zeigt eine Prinzipschaltung fü · 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 zweiiten Sekundärwicklungen der Transformatoren sind die Verstärker V angeschlossen.

Die Spannungsabfälle an den einzelnen Leitungsabschnitten sind abhängig vom jeweils fließenden Strom,

kleinsten. Diesen Spannungsabfällen entsprechend ist das Übersetzungsverhältnis der Transformatoren zu bemessen, es muß also in der ersten Station bedeutend größer gemacht werden als in der vorletzten Station.

Bei diesem System sind erhebliche Schwierigkeiten zu erwarten, wenn eine Leitungsunterbrechung auftritt. Es

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   Verfahren zur Wechselstrom-Parallelfernspeisung von Zwischenstationen bei Luftkabelsystemen, bei denen durch Fernspeisetransformatoren in den einzelnen Zwischenstationen eine Potentialtrennung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerne der Fernspeisetransformatoren aus kornorientiertem Material aufgebaut und die Fernspeisetransformatoren nahe dem Sättigungsbereich des Materials betrieben werden.