DE480823C

DE480823C - Transformator ohne Eisen zum Schutz von Freileitungen gegen UEberspannungen

Info

Publication number: DE480823C
Application number: DES71003D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Sessinghaus
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1925-08-01
Filing date: 1925-08-01
Publication date: 1929-08-09
Also published as: AT111696B

Description

Transformator ohne Eisen zum Schutz von Freileitungen gegen Überspannungen Zum Schutz gegen die bei Gewitterstörungen und Erdschlüssen auftretenden überspannungen in Freileitungen hat man Drosselspulen oder Transformatoren vorgeschlagen, die in die Hochspannungsleitung eingebaut werden. Es ist bekannt, den Transformator so anzuordnen, da,ß er primär in die Freileitung geschaltet ist, während seine Sekundärwicklung über einen Ohmschen Widerstand geschlossen wird. Durch diese Anordnung wird die Energie der Überspannung im sekundären Teil des Transformators in Olunsche Wärme umgesetzt und damit vernichtet.
Es konnte bei bisherigen Anordnungen nicht vermieden werden, daß durch die Schutzeinrichtungen :auch die normalen Betriebsströme einen erheblichen dauernden Energieverlust durch den Ohmschen Widerstand erfuhren. Dieser Verlust tritt deshalb ein, weil einerseits die bisher gemachten Annahmen, daß nur die Höhe der Frequenz für den dauernden Energieverlust maßgebend sei, unrichtig sind, da die überspannungsfrequenz mitunter gar nicht so hoch ist wie man vermutete, und -weil andererseits auch die Höhe der Überspannung für den Energieverlustwesentlich ist.
Die Erfindung ermöglicht nun Schutzeinrichtungen, die für die Betriebsströme keine nennenswerten Verluste zur Folge haben, während die Energie einer überspannungswelle wirksam im Ohmschen Widerstand des Sekundärkreises vernichtet wird.
Erfindungsgemäß werden die Sekundärwicklungen des Schutztransformators auf den Ohmschen Widerstand so geschaltet, daß die von der überspannungswelle in ihnen induzierten- Spannungen und Ströme sich addieren.
Die Schutzeinrichtung für Einphasenfreileitungen zeigt Abb. i. Hier bedeutet i das Einphasennetz, z und 3 die in die Hin- und Rückleitung geschalteten Primärwicklungen des Transformators, 4 und 5 seine Sekundärwicklungen. Die 'Richtung der in den Sekundärwicklungen induzierten Betriebsspannungen ist durch die schraffiert angedeuteten Pfeile gekennzeichnet; die Richtung der von der überspannungswelle induzierten Spannungen dagegen durch die stark ausgezogenen Pfeile. Damit die letzteren sich in der Sekundärwicklung addieren, ist die Schaltung so getroffen, wie sie Abb. i zeigt. Man erkennt zugleich, da;ß die von den normalen Betriebsströmen induzierten Spannungen sich gegenseitig aufheben und daher keine Ströme zur Folge haben.
In Abb. z ist das Beisspiel einer Schutzeinrichtung für Dreiphasenfreileitungen gegeben. Das Dreiphasennetz 6 enthält die Primärwicklungen 7, 8 und 9 und die Sekundärwicklungen i o, i i und 12 des Schutztransformators, während der Ohmsche Widerstand mit 13 bezeichnet wird. Die Richtung der von der . Betriebsspannung induzierten Spannungen ist wieder durch die schraffierten Pfeile, die Richtungen der von der Überspannung erzeugten Spannungen durch die stark ausgezogenen Pfeile gekennzeichnet. Auch hier erzeugt die Überspannung in sämtlichen Leitungen Spannungen in der gleichen Richtung, und die Schaltung ist wieder so getroffen, daß diese Spannungen sich addieren. Die Betriebsspannungen dagegen sind, wie aus dem Spannungsdiagramm abgeleitet werden kann, um izo° gegeneinander verschoben und heben sich daher in der Dreiecksschaltung auf. Andere Schaltungen sind möglich, in denen der Grundgedanke der Erfindung zum Ausdruck kommt, der darin besteht, daß die gegenüber Betriebsspannungen abweichende Richtung der Überspannnngswellen in der Schaltung zur Geltung gebracht wird. Beispielsweise können die Sekundärwicklungen in den, beiden Abbildungen parallel geschaltet werden.
Die Ausführung der Wicklungen selbst könnte so -erfolgen, daß die einzelnen Windungen der Primär- und der Sekundärwicklungen. durch Leitungen gebildet sind, die zwischen zwei Masten in Schleifenfarm hin und her geführt sind.
Der Transformator wird vorteilhaft vor dem Eintritt der Freileitungen in die Station angeordnet.
Man könnte auch eine beliebige andere Schaltung als die vorher erwähnte anwenden, sofern man .ein Überspannungsrelais anordnet, das ei normalem Betrieb die Sekundärwicklung zunächst offenläßt und bei. Ansprechen über einen Widerstand schließt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Transformator ohne Eisen zum Schutz von Freileitungen gegen Überspannungen, der primär in die Leitung, sekundär auf einen Ohmschen Widerstand geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß seine Sekundärwicklungen derart geschaltet sind, daß die von der Überspannungswelle in ihnen induzierten Spannungen oder Ströme sich addieren, während die von dem normalen Betriebsstrom erzeugten Spannungen oder Ströme sich gegeneinander aufheben. z. Transformator nach Anspruch i für Einphasenf®eileitung.en, dadurch gekennzeichnet, daß ,seine Wicklungen in die Hin-und Rückleitung geschaltet sind. 3. Transformator nach Anspruch i für Dreiphasenfreileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß seine Sekundärwicklungen in Dreieck geschaltet sind und der Widerstand zwischen zwei Phasen, liegt. q.. Schutztransformator für Freileitungen unter Anwendung einer beliebigen Schaltung für die Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß ein überspannungsrelais den sekundären Stromkreis im normalen Betrieb offenhält, während es bei Störungen die Phasen über Widerstände kurzschließt. 5. Transformator nach den Ansprächen i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß seine Wicklungen durch zwischen zwei'Masten in Schleifenform hin und her geführte Leitungen gebildet werden. 6. Transformator nach den Ansprüchen i bis 5, gekennzeichnet durch seine Anordnung vor dem Eintritt der Freileitung in die Station.