DE367287C - Schaltungsanordnung fuer elektrische Leitungsnetze mit Parallelleitern - Google Patents

Description

Bei Siciierheitssystemen zum selbsttätigen Abschalten fehlerhafter Teilstrecken von elektrische»! Leitungsnetzen sind Anordnungen mit Parallelleitern bekannt bzw. vorgieschlagen worden, bei denen, zwischen den zusammengehörigen parallelen Leitern ein© Hilfsspannung mittels Transformatoren erzeugt wird. Hierbei muß trotz der eingeschalteten Transformatoren zwischen den Parallelströmen ein von der Belastung möglichst unabhängiger Gleichgewichtszustand bestehen, vorzugsweise derart, daß die Stromverteilung zwischen den Parallelleitern bei jeder Belastung unveränderlich ist, umd zwar möglicihist dieselbe, welche ahne die Transformatoren vorhanden wäre.

Bei diesen Anordnungen ist an jedem Strekkenende nur ein Transformator vorhanden. Der obenerwähnte Gleichgewichtszustand zwischen den Strömen isoll durch verschiedene Bewicklung der beiden Transformatorien einer Teilstrecke herbeigeführt wenden.

Es gibt jedoch praktische Fälle, wo mit Vorteil der Transformator an jedem Strecken-S5 ende in mehrere Teiltransformatoren oder auch in <ainen Transformator mit mehreren Eisenkernen unterteilt wind, oder wo mit Vorteil Transformatoren mit Eisenkernen verschiedener Abmessungen verwendet wenden.
Inabesondere ist der Fall wichtig, wo es sich darum handelt, kurzschlußsichere Transformatoren für Teilstrecken mit sehr großem Betriebsstrom zu 'bauen. Dabei muß der Eisenkern unmittelbar auf die Leitungsschiene oder -röhre aufgeschoben wenden, welche d&aio die Primärwicklung- mit einer Windung· 'darstellt. Man kann also in einem solchen Fall die Primärwindungs.zahlen der beiden Transformatoren einer Teilstrecke nicht voneinander verschieden machen, denn beide können nicht mehr und auch nicht weniger als eine Primärwimdlung erhalten.

■Die Erfindung· bezweckt deshalb, auch in diesem Fällen obenerwähnte Sicherheitssysteme anwendbar zu machen.

¹Es hat sich gezeigt, idaß auf jeden Fall zwei Transformatoren einer Teilstrecke voneinander verschieden stein müssen, und daß dieselben mit verschiedenen Eisenkernen ausgeführt werden können, wenn nur durch richtige Bemessung der Wicklungszaihlen der beidien Transformatoren im Verhältnis zu ihren Eisenkernen und zum Verhältnis der Impedanzen der Parallelleiter, in welche sie eingeschaltet sind, die magnetische Induktion in beiden Eisenkernen dieselbe ist. Die Beziehungen zwischen diesen Konstruktionisgrößen lassen sich vorausberechnen.

Die Vorteile der Erfindung bestehen vor allem darin, 'daß für die Konstruktion der Transformatoren umd für ihre Schaltung die größtmögliche Freiheit besteht und daß trotzdem wegen der gleichen magnetischen Induktion vollkommenste Unabhängigkeit des Stromverhältnisses zwischen den Parallelileitern vom Belastungszustand der Teilstrecke erzielt wind

Bs ist insbesondere aus diesem Grunde möglich, sich den jeweiligen elektrischen und Platzverhältnissen in weitestgebendetn Maße bei der Konstruktion der Trans formatoren anzupassen und diese auch an jedem Teilstreckenende in mehrere Teiltransformatoren zu unterteilen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungslbeispiel dargestellt, 'bei .dem die Erfindung mit Vorteil Anwendung findet.

Abb. ι zeigt das Sohartungsschema einer Teilstrecke eines elektrischen Leitungsnetzes in der obenerwähnten Anordnung.

Claims (1)

1. Abb. 2 .zeigt dieselbe Teilstrecke in einer anderen Darstellungsart, aus welcher die konstruktivian Einzelheiten' idautlidher ersichtlich sind¹.

   (Eis handelt sich im vorliegenden Fall datum, daß eine Teilstrecke, beistehend aus 'den beiden ParalleUeitem ι und 2, die an den TeU-streakenenden 6, 6' !miteinander verbunden sind¹, .mit zrwei Transformatoren 3, 4, 5 und' 3',

   ίο 4', 5' ausgerüstet werden, soll, deren Siefcundärepulen 4, 4' gegeneinander geschaltet sind. Dias ist durch die umgekehrte Schaltung der Spule 4' angedeutet. Die Eisenkerne dieser Transformatoren -sirudi mit 5 und 5' bezeichnet.

   ^X5 Die Transformatoren· sind nun iso auszubilden, daß eime !möglichst gleiche (Spannung in allen Punkten der Teilstrecke izrwischen dem ParalUelteitern 1 und 2 hervorgerufen wind, und¹ idaß trotzdem die normale Stromverteilung zwischen den ibeiden Leiterin! 1 und 2 für jede Belastung- der Teilstrecke erhalten bleibt. Hierizu gehört auch', diaß jede Phasenverschiebung und Verzerrung der beiden Ströme in den Leitern 1 und 2 gegeneinander möglichst vermieden wiind. Die Transformatoren sollen also im normalen Betrieb die 'Spannung ^wischen den Leitern 1 und 2 erzeugen, ohne sonst (einen merkMcihen Einfluß auf den dlurcibfließenden Strom auszuüben. Die Stramrichtungen sind in der Zeichnung durch Pfeife angegeben.

   Die Ausbildung der Transformatoren kann auf Grund einer Berechnung durchgeführt werden. Die Transformatoren· am beiden Enden müssen auf jeden Fall verschieden sein. Im allgemeinen genügt hierzu eine entsprechende Wahl. ihrer WindungSizahlen.

   Im vorliegienden Fall soll es sich jedoch um eine zu schützende Leitung handein, welche eine sehr hohe Stromstärke führt. In diesem Fall ist es wünschenswert, die Tsransforma-" tosen zur Erzielung von Kurzschluß sicherheit unmittelbar auf (die Leitungssehiene oder eine Leitungisröhire aufzumontieren.

   Dies ist in Abb. 2 dargestellt. Die Bezeichnungen lentspreciben denjenigen der Abb. ι. Es ist angenommen, daß die beiden Parallelleiter isehr ungleich unterteilt sind, so ■daß also der Leiter 1 den großen ,Strom und

   So der Leiter 2 mur einen kleinen Teilstrom führt. Die Eisenkerne 5 und 5' der Transformatoren bestehen aus je einem Ring, der unmittelbar auf idas ,Stück 3 bzw. 3' des Leiter® 1 aufgeschoben ist. Das Stück 3 bziw. 3' stellt somit die eine Wicklung 'des, Transformators dar, welche bei dieser Konstruktion nur aus je ■einer Windung bestehen kann. Der Ring 5 bzw. 5' ist mit Wicklungen 4 bizw. 4' versehen, welche iim Parallelleiter 2 liegen. 7 und 7' .sind die mittleren Durchmesser der Eisenringe 5 bzw. S'.

   Bs zeigt sich nun, daß im vorliegenden Fall diese Ringe verschiedenen Durchmesser haben müssen, um den gewünschten Gleichgewichtszustand mit nur einer Windung 3, 3' herbeizuführen. Allein durch die Wahl <der Windungen im Verhältnis zu dem Impedanizverhältnis der Parallelleiter ist dies nicht genau möglidh, auch nicht durch Veränderung idler Eisenquenschnitte.

   iDie erforderiliiche Länge dies Kraftlinienweges in beiden 'Eisenkernen läßt sich im Zusammenhang mit dem Impeidanzverhältnis der Piarallelleiter, den. iWinidungiszahlen der Transformatoren und den Eisenquer schnitten voraus berechnen.

   Die in der Zeichnung .dargestellte Anord¹· oung eignet sich ganz besonders auch dazu, um erforderliebenfaHB. die Transformatoren 3 und 3' aus Teiltransformatoren zusammenzusetzen, indem eine Mehrzahl von Bisenringen auf das gemteinsame Rohr 3, 3' aufgeschoben wird¹· Die Ringe können entweder einzeln¹ ader !zusammen mit der Wicklung 4 bzrw. 4' versehen sein. Auf diese Weise können mit wenigen vorhandenen Modiellen in sehr einfacher Weise die Transformatoren' für die verschiedensten Längen, und 'Stromstärken zusammengesetzt werden.

   PATENT-AsrSPRtTCHE :

   I. Schaltungsanordnung für elektrische Leitungsnetze mit Paralleleitern, insbesondere für Sicherheitssysteme zum selbsttätigen Abschalten, fehlerhafter Teilstrek- ken von elektrischen Leitungsnetzen, bei denen zwischen den Parallelleitern eine .. Hilfsispanniung mittels Transformatoiren ■erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in ibeiden an dien 'Streckenenden eingeschalteten Transformatoren (die Eisenabmessuiigen (Länge und Querschnitt dies Eiisen-weges), Wicklfungszahlen und Wicfclungsricihtungen in solcher Beziehung zueinander und izum Impedanzverhältnis der (beiden Parallelleiter stehen, daß die Transformatoren einer Teilstrecke trotz ihrer versehiiiedenen Bemessung im normalen Betrieb die gleiche magnetische Induktion aufweisen.

   '2. ,Schaltungsanondnung nach Ansprach i, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator aus mehreren Teiltransformatoren besteht, derart, diaß mindestens zwei Teiltrans forma toren einer Teilstrecke . voneinander verschieden sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.