Anordnung zum Schutze von Schwachstromleitungen gegen Beeinflussung
durch Starkstromleitungen Zum Schutze von Schwachstromanlagen gegen Beeinflussung
durch benachbarte Starkstromleitungen kann man bekanntlich einen in unmittelbarer
Nähe der Schwachstromleitung verlaufenden und an zwei oder mehr Stellen geerdeten
Schutzleiter vorsehen. Die durch das Starkstromstörungsfeld in dem Schutzleiter
induzierte Spannung erzeugt infolge der Erdung des Schutzleiters einen Dämpfungsstrom,
der das Störungsfeld vermindert und damit auch die in der Schwachstromleitung induzierten
Störspannungen. Eine vollständige Aufhebung der Störspannungen in der Schwachstromleitung
läßt sich mit dieser Anordnung aber nicht erreichen, da bei einem bestimmten Dämpfungsstrom
in dem Schutzleiter noch erhebliche Spannungen zur Überwindung des Ohmschen und
des induktiven Spannungsabfalles in diesem Leiter erforderlich sind, die eine vollständige
Kompensation des Störungsfeldes verhindern. Die Erfindung betrifft eine Anordnung,
durch die die störende Beeinflussung der Schwachstromleitung wesentlich stärker.
und unter Umständen vollständig aufgehoben werden kann.Arrangement for the protection of low-voltage lines against interference
through high-voltage lines To protect low-voltage systems against interference
As is well known, one can get to one in the immediate vicinity through neighboring power lines
Near the low-voltage line and grounded at two or more points
Provide protective conductor. The one caused by the heavy current interference field in the protective conductor
induced voltage generates a damping current due to the grounding of the protective conductor,
which reduces the interference field and thus also those induced in the low-voltage line
Interference voltages. A complete cancellation of the interference voltages in the low-voltage line
cannot be achieved with this arrangement, however, because at a certain damping current
there are still considerable voltages in the protective conductor to overcome the ohmic and
of the inductive voltage drop in this conductor are required that a complete
Prevent compensation of the interference field. The invention relates to an arrangement
by which the disruptive influence of the low-voltage line is much stronger.
and can possibly be completely revoked.
Erfindungsgemäß ist in den geerdeten Schutzleiter eine Kapazität eingeschaltet,
deren Spannung auf die Schwachstromleitung mittels galvanischer oder induktiver
oder kapazitiver Kopplung übertragen wird. Abb. z der Zeichnung zeigt diese Anordnung
an einem Beispiel. r ist die gegen die Starkstromteitung 2 zu schützende Schwachstromleitung,
3 ist der an zwei Stellen geerdete Schutzleiter, in den eine Kapazität d. eingeschaltet
ist. Um nun die gesamte Spannung der Störfrequenz in der Schwachstromleitung selbst
möglichst zu vermindern, ist in diese ein Transformator 5 eingeschaltet, dessen
Primärwicklung an die beiden Pole des Kondensators angeschlossen ist. Die Größe
des Kondensators q:, das übersetzungsverhältnis des Übertragers 5 und die etwa noch
vorhandenen Absti.mmittel sind derart gegeneinander abgeglichen, daß die von der
Schutzleitung in der Schwachstromleitung erzeugte Spannung: gerade die von der Starkstromleitung
erzeugte Spannung aufwiegt.According to the invention, a capacitance is switched into the grounded protective conductor,
their voltage on the low-voltage line by means of galvanic or inductive
or capacitive coupling. Fig. Z of the drawing shows this arrangement
on an example. r is the low-voltage line to be protected against high-voltage line 2,
3 is the protective conductor grounded at two points, into which a capacitance d. switched on
is. To now the total voltage of the interference frequency in the low-voltage line itself
To reduce as much as possible, a transformer 5 is switched into this, its
Primary winding is connected to the two poles of the capacitor. The size
of the capacitor q :, the transmission ratio of the transformer 5 and the approximately still
existing Absti.mmittel are balanced against each other in such a way that the
Protective line voltage generated in the low-voltage line: precisely the voltage generated by the high-voltage line
generated tension outweighs.
In den Abb. 2 und 3 sind die Spannungs-und Stromverhältnisse für eine
derartige Kompensierung der Störungsfrequenz an Vektordiagrammen näher erläutert.
Abb.2 zeigt das Vektordiagramm der Ströme und Spannungen .in dem Schutzleiter 3.
6 ist der Vektor des von der Starkstromleitung 2 herrührenden Störungsfeldes, der
in dem Schutzleiter 3 die Spannung 7 erzeugt. Diese Spannung
bringt
in dem Schutzleiter einen Strom 8 zum Fließen. Der Strom g verursacht in dem Schutzleiter
seinerseits einen induktiven Spannungsabfall, der durch die Spannung g gedeckt werden
muß, und einen Ohmschen Spannungsabfall io. Infolge -der Einschaltung des Kondensators
4 wirkt aber der induktiven Spannung g eine kapazitive Spannung i i entgegen und
vermindert sie auf die Größe des Vektors 12. Die vektorielle Summe der Spannungen
12 und io wird durch die von der Starkstromleitung herrührende Spannung 7 gedeckt.In Figs. 2 and 3 the voltage and current ratios for a
such compensation of the interference frequency explained in more detail on vector diagrams.
Fig. 2 shows the vector diagram of the currents and voltages in the protective conductor 3.
6 is the vector of the interference field originating from the power line 2, the
the voltage 7 is generated in the protective conductor 3. This tension
brings
a current 8 to flow in the protective conductor. The current g causes in the protective conductor
in turn an inductive voltage drop which is covered by the voltage g
must, and an ohmic voltage drop io. As a result of the activation of the capacitor
4, however, the inductive voltage g is counteracted by a capacitive voltage i i and
reduces it to the size of vector 12. The vector sum of the voltages
12 and io is covered by the voltage 7 originating from the power line.
In der zu schützenden Schwachstromleitung i wird gemäß .dem Diagramm
der Abb. 3 durch das Störungsfeld der Starkstromleitung 2 die mit der Spannung 7
in Abb. 2 gleichgerichteten Spannung 7 induziert. Zu dieser Spannung tritt noch
die Spannung g' entsprechend dem Strom 8 in dem Schutzleiter. Die Spannung g' ist
fast ebenso groß wie die Spannung g in dem Schutzleiter 3, da zwischen der Leitung
i und dem Schutzleiter 3 infolge des geringen räumlichen Abstandes der beiden Leitungen
sich nur wenige magnetische Stromkraftlinien ausbilden können. Um nun in der Leitung
i die Summe aller Spannungen mit Störungsfrequenz möglichst gleich Null zu machen,
wird mit Hilfe des Transformators 5 noch die Spannung 13 eingeführt, die das Dreieck
schließt. Die Größe dieser Spannung läßt sich mit Hilfe einer entsprechenden Übersetzung
des Transformators ohne weiteres auf den richtigen Betrag .einstellen. An sich müßte
die Spannung 13 mit der Spannung g' einen Phasenwinkel von o oder z8o° einschließen,
da sie von dem Kondensator 4 abgezweigt ist. Dies würde eine geringe Restspannung
in der Schwachstromleitung z ergeben. (Dieser Fall ist in Abb. 3 durch die strichlierten
Vektoren 13' und 15 angedeutet, wobei 15 die in der Schwachstromleitung verbleibende
Restspannung darstellt.) Man kann aber auch diese Restspannung beseitigen, indem
man die für die Schließung des Dreiecks erforderliche Phasenverschiebung der Spannung
i 3 gegenüber der Spannung g' durch: Einschaltung Ohmschen Widerstandes oder einer
Selbstinduktion in den Primärstromkreis des Transformators 5 herbeiführt. Besitzt
die Schwachstromleitung eine oder mehrere Doppelleitungen, dann kann man, wie dies
in Abb.4 dargestellt ist, auf dem Transformator 5 mehrere Sekundärwicklungen 14
anordnen und diese in die einzelnen Schwachstromleitungen einschalten. Die Sekundärwicklung
des Transformators enthält dann die Zweige der Schwachstromschleifen in bifilarer
Wicklung.In the light current line i to be protected, the voltage 7 rectified with the voltage 7 in Fig. 2 is induced according to the diagram in Fig. 3 by the interference field of the high voltage line 2. In addition to this voltage, there is also the voltage g 'corresponding to the current 8 in the protective conductor. The voltage g 'is almost as great as the voltage g in the protective conductor 3, since only a few magnetic current lines can develop between the line i and the protective conductor 3 due to the small spatial distance between the two lines. In order to make the sum of all voltages with interference frequency as zero as possible in line i, the voltage 13 is introduced with the aid of the transformer 5, which closes the triangle. The magnitude of this voltage can easily be adjusted to the correct amount with the help of an appropriate translation of the transformer. As such, the voltage 13 would have to enclose a phase angle of 0 ° or 10 ° with the voltage g ', since it is branched off from the capacitor 4. This would result in a small residual voltage in the low-voltage line z. (This case is indicated in Fig. 3 by the dashed vectors 13 'and 15, where 15 represents the residual voltage remaining in the low-voltage line.) However, this residual voltage can also be eliminated by applying the phase shift of the voltage i 3 with respect to the voltage g 'by: switching on an ohmic resistance or a self-induction in the primary circuit of the transformer 5. If the low-voltage line has one or more double lines, then you can, as shown in Fig. 4, arrange several secondary windings 14 on the transformer 5 and connect them to the individual low-voltage lines. The secondary winding of the transformer then contains the branches of the low-current loops in a bifilar winding.
Selbstverständlich könnte man die Spannung des Kondensators 4. auf
die Schwachstromleitung noch auf einem anderen Wege, zum Beispiel mittels kapazitiver
Kopplung, übertragen.Of course you could increase the voltage of the capacitor 4th
the low-voltage line in another way, for example by means of capacitive
Coupling, transmitted.