DE2025458A1

DE2025458A1 - Feed device for an electrical distribution network

Info

Publication number: DE2025458A1
Application number: DE19702025458
Authority: DE
Inventors: Rene Nevers Imbert (Frankreich)
Original assignee: Unelec SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1969-05-29
Filing date: 1970-05-25
Publication date: 1970-12-03
Also published as: OA03279A; NL7007514A; ES380171A1; FR2045004A5; LU60977A1; BE750864A

Description

PatentanwältePatent attorneys Dipi.-ing.ZimmermannDiploma in carpenter München 2, RasenUli ,Munich 2, RasenUli,

Tel. 261989Tel. 261989

UNELEO , P a r i s / FrankreichUNELEO, P a r i s / France

Feed device for an electrical distribution network

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Speisung eines elektrischen Versorgungsnetzes über Transformatoren aus einem Kabel, das eine weit über der Versorgungsspannung liegende Spannung führte Die Erfindung betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Speisung eines Straßenbeleuchtungsnetzes aus einem eine Spannung von 3 bis 5 kV führenden Kabel über kleine unterirdische» die Spannung auf die Verbrauchsstufe der Lampen, im allgemeinen etwa 220 V, senkende Transformatoren, wie sie besonders aus den franz. Patentschriften 1 343 724, 1 438 539 und aus der franz. Patentanmeldung Nr. 69.05 bekannt sind.The invention relates to a device for feeding an electrical supply network via transformers from a cable that is well above the supply voltage lying tension led the invention relates in particular to a device for feeding a street lighting network from a cable carrying a voltage of 3 to 5 kV via small underground » the voltage on the consumption level of the lamps, generally around 220 V, lowering transformers, as it is especially from the French Patents 1,343,724, 1 438 539 and from the French Patent Application No. 69.05 are known.

Diese Speisung unter einer Mittelspannung, die höher als die Vereorgungespannung ist, gestattet eine Verringerung des Versorgungskabelquerschnitts in einem beträchtlichenThis supply under a medium voltage higher than the supply voltage allows a decrease of the supply cable cross-section in a considerable

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Maß, da die Stromstärke des in. diesen Kabeln fließenden Stroms bei gleicher Leistung bei einer hohen Spannung kleiner ist als bei niedriger Spannung. Der Querschnitt der Versorgungsleitungen kann jedoch nur bis zu einem gewissen Maß verringert werden, da in Leitungen mit zu geringem Querschnitt zu starke Spannungsabfälle auftreten. Es müssen deshalb Leitungen benutzt werden, die einen wesentlich höheren Querschnitt aufweisen und damit teurer sind, als es die Erwärmung erfordern würde, oder es muß die Länge des Kabels beschränkt und damit die Anzahl der P Abzweigungen von einem zentralen Speisepunkt aus erhöht werden.Measure as the current intensity of the flowing in these cables Current with the same power at a high voltage is smaller than at a low voltage. The cross section the supply lines can only be reduced to a certain extent, since in lines with too little Excessive voltage drops occur in the cross-section. It must therefore be used lines that are essential have a higher cross-section and are therefore more expensive than the heating would require, or it must limits the length of the cable and thus increases the number of P branches from a central feed point will.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden, indem eine Vorrichtung zur Speisung eines elektrischen Versorgungsnetzes geschaffen wird, dessen Leitungen den kleinsten mit einer zulässigen Erwärmung verträglichen Querschnitt und gleichzeitig eine so große Lange aufweisen, wie sie zur Speisung aller Niederspannungsverbraucher (beispielsweise Lampen) erforderlich ist. The aim of the invention is to avoid these disadvantages, by creating a device for feeding an electrical supply network, the lines of which the have the smallest cross-section compatible with permissible heating and at the same time have such a long length, as it is necessary to feed all low-voltage consumers (e.g. lamps).

Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Vorrichtung da- m durch gekennzeichnet, daß jeder Transformator auf der die höhere Spannung führenden Seite mit einer die Ausgangsspannung erhöhenden Ausgleichswicklung versehen ist, die auf der Seite des zum folgenden Transformator des Versorgungsnetzes führenden Ausgang mit der Hauptwicklung in Reihe geschaltet ist.To this end, the inventive device DA m is characterized by that each transformer is provided on the higher voltage leading side with the output voltage increasing compensation winding connected on the side of leading to the following transformer of the supply network output with the main winding in series is.

Ein weiteres bevorzugtes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Zahl der Windungen der Ausgleichswicklung eines Transformators so gewählt ist, daß die Spannung anAnother preferred feature of the invention is that the number of turns of the compensation winding of a transformer is chosen so that the voltage on

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ihrem Ausgang um einen Wert ansteigt, der gleich dem mittleren Spannungsabfall pro Transfοrmator längs des unter hoher Spannung stehenden Kabels ist. Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Zahl der Windungen der Ausgleichswindung so gewählt, daß die Spannung an ihrem Ausgang um einen Wert ansteigt, der gleich dem mittleren Spannungsabfall pro Transformator in dem eine Gruppe von aufeinanderfolgenden Transformatoren speisenden Kabelabschnitt ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Anzahl der Windungen der Ausgleichswicklung eines Transformators so gewählt ist, t daß die Spannung an ihrem Ausgang um einen Wert ansteigt, der gleich dem Spannungsabfall in dem betreffenden Transformator und dem diesen von dem vorhergehenden Transformator trennenden Kabelabschnitt ist.its output increases by a value equal to the mean voltage drop per transformer along the high voltage cable. According to a particular embodiment, the number of turns of the compensating turn is selected so that the voltage at its output increases by a value which is equal to the mean voltage drop per transformer in the cable section feeding a group of successive transformers. Another feature of the invention is that the number of turns of the compensation coil is chosen of a transformer so t that the voltage rises at its output a value equal to the voltage drop in the respective transformer and this separated from the previous transformer cable section is.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Speisevorrichtung, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Auf dieser Zeichnung zeigen:Further details of the invention emerge from the following description of an exemplary embodiment of a Feed device according to the invention, with reference to the enclosed Reference is made to the drawing. On this drawing show:

Fig. 1 eine Gesamtdarstellung eines Beleuchtungsnetzes1 shows an overall representation of a lighting network

bekannter Ausführung. 'known execution. '

Pig. 2 eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemäßen Speisevorrichtung versjj-ehenen Beleuchtungsnetzes. ·Pig. 2 shows a schematic representation of one with one according to the invention Feed device with different lighting network. ·

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Fig. 3 eine grafische Darstellung, welche die Änderung der Spannung an den.JPctlen der aufeinanderfolgenden Transformatoren in Beleuchtungsnetzen bekannter Ausführung und in einem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Netz zeigt. :Fig. 3 is a graph showing the change the voltage at the terminals of the successive transformers in lighting networks of known design and in one equipped with a device according to the invention Network shows. :

Fig. 4 eine schematische Darstellung; -eirie:s-mit -{Steckanschluss en versehenen Transformators.4 shows a schematic representation; -eirie: s-with - {plug-in connector en equipped transformer.

Fig. 5 ä.ne Darstellung einer Abzweigdose, in welche ein von einem Schutzkasten umgebener und mit Kontaktstiften versehener Transformator einsteckbar ist. ■Fig. 5 ä.ne representation of a junction box in which a surrounded by a protective box and provided with contact pins transformer can be plugged. ■

Fig. 6 eine Darstellung eines in die auf Fig. 5 darge- _; stellte Abzweigdose einsteckbaren Transformators.FIG. 6 shows an illustration of the one shown in FIG. 5 _; placed junction box plug-in transformer.

Das auf Fig. 1 dargestellte Beleuchtungsnetz bekannter Ausführung besitzt eine Mittelspannungsquelle 1 von 3. bis 5 kV, beispielsweise einen in die Hochspannungsleitung eingeschalteten Transformator, und ein zweiadriges Kabel 2, welches .parallelgeschaltete Transformatoren 3.» 4·» 5 ··< (m-1) und m speist, die eine Niederspannung zur Speisung einer Reihe von Lampen 11, 12, 13 (n-1) und η liefern.The lighting network shown in Fig. 1 is known Version has a medium voltage source 1 from 3. to 5 kV, for example a transformer connected to the high voltage line, and a two-core cable 2, which .parallel-connected transformers 3. » 4 · »5 ·· < (m-1) and m feeds, which have a low voltage for feeding a series of lamps 11, 12, 13 (n-1) and η.

Bei dem auf Fig. 2 dargestellten Beleuchtungsnetz sind anstelle der gebräuchlichen Transformatoren erfindungsgemäß Transformatoren 23, 24·, 25 ··· (p-1) und. ρ vorgesehen, mit deren Mittelspannungswicklung 21 eine Ausgleichswicklung 22 in Reihe geschaltet ist, die ihrer seits mit der Niederspannungsleitung 2 in Reihe geschaltet ist. In the lighting network shown in FIG. 2, instead of the conventional transformers, transformers 23, 24 ·, 25 ··· (p-1) and. ρ is provided, with the medium-voltage winding 21 of which a compensating winding 22 is connected in series, which in turn is connected in series with the low-voltage line 2.

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Fig. 3 zeigt die Spannung U an den Ausgängen der Transformatoren in Prozenten der Ausgangsspannung (3180 V) im Fall einer Beleuchtungsleitung mit 150 Lichtquellen mit einer Einheitsleistung von 1000 VA und mit gegenseitigen Abständen von 33 m in Abhängigkeit von der Nummer N des Transformators in der Leitung oder von dem Abstand 1 (in km) vom Ausgangspunkt des Kabels.Fig. 3 shows the voltage U at the outputs of the transformers as a percentage of the output voltage (3180 V) in the case of a lighting line with 150 light sources a unit power of 1000 VA and with mutual distances of 33 m depending on the number N des Transformer in the line or at a distance of 1 (in km) from the starting point of the cable.

Die Kurven a, b, c zeigen jeweils die Spannungsänderungen in einer bekannten Anlage mit Leitungen, die einen Quer-The curves a, b, c each show the voltage changes in a known system with lines that have a cross

schnitt von jeweils 2 χ 10 mm , 2 χ 25 mm und 2 χ 35 mm besitzen.Cut of 2 10 mm, 2 χ 25 mm and 2 χ 35 mm each own.

Angesichts der Tatsache, daß der maximal zulässige Spannungsabfall in der Anlage in der Regel 5 # der Ausgangsspannung nicht überschreiten darf, muß also eine LeitungGiven that the maximum allowable voltage drop in the system usually 5 # of the output voltage must not exceed a line

mit einem Querschnitt von 2 χ 35 mm benutzt werden,während hinsichtlich der Erwärmung der Leitung ein Querschnittwith a cross-section of 2 35 mm can be used while with regard to the heating of the line, a cross-section

ρ ■ ■ ·ρ ■ ■ ·

von 2 χ 10 mm vollkommen ausreichen wurde.of 2 10 mm would be sufficient.

Me Kurve d zeigt die Änderung der Spannung an den Ausgängen der Transformatoren einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Fall einer für alle Transformatoren konstanten mittleren Kompensierung mit einer Leitung von 2 χ 10Me curve d shows the change in the voltage at the outputs of the transformers of a device according to the invention in the case of a constant mean compensation for all transformers with a line of 2 χ 10

mm · Mit diesem Querschnitt, der 3»5 mal kleiner ist, erhält man einen maximalen Spannungsabfall von derselben Größenordnung wie bei der Kurve c, was durch eine sehr kleine Überdimensionierung des aktiven Teils des Transformators erreicht wird.mm · With this cross section, which is 3 »5 times smaller, is obtained one has a maximum voltage drop of the same order of magnitude as in curve c, which is indicated by a very small oversizing of the active part of the transformer is achieved.

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Durch eine für Gruppen aufeinanderfolgender !Eransf or- ' matoren veränderliche Kompensierung oder eine für jeden einzelnen Transformator veränderliche Kompensierung könnte der maximale Spannungsabfall in der Leitung noch weiter verringert werden.By means of a! Eransf or- ' variable compensation or a variable compensation for each individual transformer the maximum voltage drop in the line could be reduced even further.

Fig. 4 zeigt einen mit Bteckanschlüssen versehenen {Transformator gemäß der franz. Patentschrift 1 4-38 539 oder der franz. Patentanmeldung Nr. 69.05 895- Dieser besitzt einen Anschluß 31 für die Einspeisung und einen Anschluß 32 zur Verbindung mit den anderen !transformatoren. Fer-ner besitzt er eine durch eine Sicherung 34 geschützte Mittelspannungswicklung 33 und eine Ausgleichswicklung 35· Die Sekundärwicklung 36 ist entweder direkt an eine Lampe oder an eine mil; einem Zünder für Leuchtstoffröhren ausgestattete Gruppe angeschlossen.Fig. 4 shows a provided with plug connections {transformer according to the French. U.S. Patent 1 4-38,539 or the franz. Patent application no. 69.05 895- This has a connection 31 for the feed and a Terminal 32 for connection to the other transformers. It also has a medium-voltage winding 33 protected by a fuse 34 and a compensation winding 35 · The secondary winding 36 is either directly to a lamp or to a mil; a detonator group equipped for fluorescent tubes connected.

Pig. 5 zeigt eine Abzweigdose gemäß der franz. Patentschrift 1 34-3 724·, in welche ein in einem abnehmbaren Schutzkasten eingebauter und mit Steckstiften versehener Transformator einsteckbar ist. An diese ist die Mittelspannung führende Speiselei-tung 46 und die Ausgangsleitung 4-7 angeschlossen. Die Lampe wird über die Leitung 4-8 mit Niederspannung gespeist. Die Aussparungen 41, und 43 dienen zur Aufnahme der Mittelspannung führenden Steckstifte des Transformators und in die Aussparungen 44 und 45 werden die Niederspannung führenden Steckstifte eingesteckt.Pig. 5 shows a junction box according to the French. Patent specification 1 34-3 724 ·, in which a Transformer is pluggable. The medium-voltage feed line 46 and the output line are connected to this 4-7 connected. The lamp is fed with low voltage via the line 4-8. The recesses 41, and 43 are used to accommodate the medium voltage leading plug pins of the transformer and in the recesses 44 and 45, the low-voltage pins are inserted.

Fig. 6 zeigt einen auf diese Abzweigdose aufsteckbaren Transformator. Dieser besitzt ebenfalls eine Mittelspannung führende Primärwicklung 33$ eine AusgleichswicklungFig. 6 shows a pluggable onto this junction box Transformer. This also has a medium-voltage primary winding 33 $ a compensation winding

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35 und eine Miederspanhungswicklung 36*. Die Steckstifte* 51, 52, ;53 für-Mittelspannung und 5^i 55 für Niederspannung werden ±n die Aussparungen 41, 42, 43 (Mittelspannung) und 44, 45 (Niederspannung) der auf Fig. 5 dargestellten Abzweigdose eingesteckt.35 and a bodice winding 36 *. The pins * 51, 52, 53 for medium voltage and 5 ^ i 55 for low voltage are inserted ± n the recesses 41, 42, 43 (medium voltage) and 44, 45 (low voltage) of the junction box shown in FIG.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern die einzelnen Organe können durch andere, dieselbe technische Aj4fga.be erfüllende Organe ersetzt werden. Insbesondere können als Transformatoren auch nicht-einsteckbare Transformatoren benutzt werden. Ferner können die oben als Mittelspannung und Niederspannung definierten Spannungsstufen andere Werte haben; beispielsweise kann die Niederspannung aus Sicherheitsgründen unter 220 V liegen. Als Niederspannungswrbraucher können anstelle von Lampen beispielsweise auch ständig laufende Motoren, Heizwiderstände und dergleichen benutzt werden. · The invention is not limited to the embodiments described above limited, but the individual organs can be replaced by others, the same technical Aj4fga.be fulfilling organs are replaced. In particular, non-pluggable transformers can also be used as transformers to be used. The voltage levels defined above as medium voltage and low voltage can also be used have other values; for example, the low voltage are below 220 V for safety reasons. As a low-voltage consumer, instead of lamps For example, continuously running motors, heating resistors and the like can also be used. ·

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Claims

-8- claims

(1.j device for feeding an electrical supply network via transformers from a line carrying a voltage far above the supply voltage, characterized in that each transformer (23, 24, 25 »PI ₁ p) on the side carrying the higher voltage with a die Output voltage increasing compensating winding (22) is provided, which is connected in series with the main winding on the side of the output leading to the following transformer of the supply network.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the number of turns of the compensation winding (22) a transformer (23, 24, 25, p-1 »p) so selected is that the voltage at its output increases by a value equal to the mean voltage drop per Transformer along the high voltage cable (2).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the number of turns of the compensation winding (22) of the transformer (23, 24, 25, p-1, p) is chosen so that the voltage at its output increases by a value, which is equal to the mean voltage drop per transformer in the cable section feeding a group of successive transformers.

4. Device according to claim 1, characterized in that the number of turns of the compensation winding (22)

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of a transformer (23, 2 \ 2 $ ₉ p-1, p) is chosen so that the voltage at its output increases by a value which is equal to the voltage drop in the transformer in question and the cable section separating it from the previous transformer.

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