DE55712C - Schaltung der selbsttätigen spannungsregler bei elektrischen verteilungsanlagen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 28. Februar 1890 ab.

Für elektrische Beleuchtung, elektrische Kraftübertragung etc. ist es meistens erforderlich, dafs zwischen bestimmten Punkten der elektrischen Leitungen, welche in der Nähe der Verbrauchsstelle und von der Erzeugungsstelle der Elektricität entfernt liegen, bei wechselnder Stromstärke gleichbleibende Klemmenspannung erhalten werde. Um diesen Zweck zu erreichen, pflegt man wegen des mit der Stromstärke sich ändernden Spannungsverlustes in den Zuleitungen bei ausgedehnten Anlagen die Klemmenspannung des Stromerzeugers entsprechend zu ändern, was entweder mit der Hand oder durch selbstthätige Spannungsregeier bewirkt wird.

Bei Stromsammeibatterien, bei denen die Klemmenspannung mit der Entladung sinkt, ist eine Regelung der Klemmenspannung auch ohne Spannungsverlust in den Leitungen nothwendig.

Zur Regelung vermittelst gewisser selbstthätiger Spannungsregeier — z. B. der selbstthätigen Zellenschalter für Stromsammeibatterien — führt man bis jetzt von je zwei Punkten, zwischen denen die Spannung gleichbleibend erhalten werden soll, besondere Drähte (sogen. Prüfdrähte) bis in die Nähe der Erzeugungsstelle der Elektricität zurück und verbindet dieselben durch einen selbstthätigen Spannungsregeier, so dafs, so lange der Spannungsunterschied an den entfernten Enden der beiden Prüfdrähte derselbe bleibt, der Spannungsregeier von einem gleich stark bleibenden Strom durchflossen wird. Aendert sich jener Spannungsunterschied, so ändert sich der den Regeler durchfliefsende Strom und löst dadurch eine Vorrichtung aus, durch welche die Klemmenspannung des Stromerzeugers so lange geändert wird, bis zwischen den entfernten Endpunkten der Prüfdrähte der vorgeschriebene Spannungsunterschied wieder hergestellt ist.

In dem Folgenden wird eine neue Schaltweise der Prüfdrähte beschrieben werden, welche bei Mehrleiternetzen gewisse Vortheile mit sich bringen soll.

Statt nämlich die beiden Punkte, zwischen welchen die Klemmenspannung gleich erhalten werden soll, unmittelbar durch zwei Prüfdrähte mit einander zu verbinden, in welche ein selbstthätiger Spannungsregeier eingeschaltet ist, wird jeder der beiden Prüfdrähte mit einem dritten Punkt verbunden und in jeden ein besonderer Spannungsregeier eingeschaltet.

Als dritter Punkt ist hierbei entweder ein Punkt von unbedingt gleichbleibender Spannungshöhe, nämlich die Erde, zu wählen oder ein geeigneter Punkt des Stromerzeugers selbst. Ist der Stromerzeuger eine Stromsammeibatterie, so kann jede beliebige Zelle derselben als ein solcher dienen, z. B. die mittelste Zelle.

Um das Wesen dieser neuen Schaltung und den Unterschied von der bisherigen genau darzuthun, soll ein bestimmtes Beispiel angeführt werden.

Ein Fünfleiternetz mit zur Erzeugungsstelle zurückgeführten Zwischenleitern soll durch eine Stromsammeibatterie so gespeist werden, dafs der Spannungsunterschied an der Verbrauchsstelle zwischen zwei benachbarten Leitungssträngen stets nahezu 110 Volt betrage. Die Querschnitte der fünf Zuleitungsdrähte seien so berechnet, dafs in jedem gelegentlich ein

Claims (1)

1. gröfster Spannungsverlust von io Volt auftreten könne. Die genannten Spannungsunterschiede von 11 ο Volt sollen durch selbsttätige Zellenschalter gleich erhalten werden.

   Von den entfernten Enden der fünf Leitungen seien fünf Prüfdrähte bis in die Nähe der Erzeugungsstelle der Elektrizität zurückgeführt.

   Nach der bisher üblichen Weise der Schaltung der Prüfdrähte würde zwischen je zwei derselben ein Zellenschalter, d. h. im Ganzen vier selbsttätige Zellenschalter, je einer für jede Abtheilung des Fünfleiternetzes, anzuordnen sein. Ebenso würde die Batterie in vier von einander unabhängige Theile zerlegt werden und jeder der vier Zellenschalter würde so eingerichtet sein, dafs er von der mit ihm verbundenen Einzelbatterie so viel Zellen ausbezw. einschaltet, bis die Klemmenspannung in der entsprechenden Abtheilung an der Verbrauchsstelle nahezu iio Volt beträgt. Da in jedem Leiter gelegentlich ein Spannungsverlust von ι ο Volt auftreten kann (in den drei Zwischenleitern bald in dem einen, bald in dem anderen Sinne), so mufs die Klemmenspannung jeder der vier Einzelbatterien gelegentlich bis 130 Volt gesteigert werden können, wozu z. B. je 7oTudor-Elemente von 1,85 Volt Klemmenspannung, mithin im Ganzen 280 Elemente erforderlich sein würden.

   Bei der neuen Schaltung der Prüfdrähte werden dagegen 248 Tudor-Elemente zu einer grofsen Batterie hinter einander geschaltet und sämmtliche Prüfdrähte mit einer mittleren Zelle, am besten mit dem Mittelpunkt der Batterie (d.h. mit der Verbindung zwischen der 124. und 125. Zelle) verbunden. Bezeichnen wir diesen Mittelpunkt der Batterie mit M und die fünf in der Nähe der Verbrauchsstelle liegenden Endpunkte der fünf Leiter, von welchen die fünf Prüfdrähte ausgehen, mit A B C D und E, so besteht die Bedingung, dafs der Spannungsunterschied zwischen A und B, zwischen B und C, zwischen C und D und zwischen D und E stets nahezu 110 Volt betrage. Dies wird erreicht, wenn erstens der Spannungsunterschied zwischen dem Punkte A und dem Punkte M220V0U, zwischen .Bund M 1 ioVolt, wenn zweitens der Punkt C mit dem Punkte M auf derselben Spannungshöhe und wenn drittens der Spannungsunterschied zwischen Punkt D und M 11 ο Volt und zwischen Punkt E und M 220 Volt annähernd erhalten wird.

   Schaltet man nun in jeden Prüfdraht einen selbstthätigen Zellenschalter ein, welcher den entsprechenden Leitungsdraht mit der Batterie verbindet und denselben gleichsam an den Polen der Elemente so lange entlang schiebt

   (d. h. so lange Elemente ein- oder ausschaltet), bis der verlangte Spannungsunterschied zwischen dem Punkte M und dem entfernten Endpunkt des entsprechenden Leitungsdrahtes hergestellt ist, so ist obige Bedingung erfüllt.

   Um den Spannungsunterschied ο Volt am mittleren Leiter zu erhalten, bedarf der mittelste Zellenschalter eines polarisirten Relais. Bei dieser Schaltung der Prüfdrähte vermehrt sich zwar die Zahl der Zellenschalter von vier auf fünf, die Anzahl der Zellen wird jedoch wesentlich verkleinert. Für jede Hälfte der Batterie kommt hier nur der Spannungsverlust in einem äufseren Leiter in Betracht, so dafs eine Klemmenspannung derselben von 230 Volt genügt, für welche 124 Tudor-Zellen nöthig sind. Es werden mithin bei dieser Schaltweise 280 bis 248 = 32 Stromsammeizeilen erspart.

   Statt die Prüfdrähte sämmtlich mit dem Punkte M zu verbinden, hätten dieselben bei guter Isolirung der Anlage auch mit demselben Erfolge mit der Erde verbunden werden können.

   Sind in einer ausgedehnten Beleuchtungsanlage von verschiedenen Stellen des Beleuchtungsgebietes Prüfdrähte zurückgeführt und sind die Querschnitte der Netzleitungen für einen genügenden Ausgleich im Netze selbst stark genug gewählt, so dafs es an der Erzeugungsstelle genügt, auf mittlere Spannung zu arbeiten, so werden zunächst sämmtliche Prüfdrähte durch Zusatzwiderstände auf gleichen Widerstand gebracht und alle diejenigen Prüfdrähte, deren entfernte Enden auf gleicher Spannungshöhe liegen sollen, zu einem Bündel verbunden und diese Bündel (bezw. ein dasselbe ersetzender Draht) an den Punkt M geführt. Man erhält auf diese Weise bei einem Fünfleiternetz fünf Bündel, und es genügt, in jedes Bündel (bezw. in den dasselbe ersetzenden Draht) einen Zellenschalter einzufügen.

   Pateντ-Anspruch:

   Bei elektrischen Vertheilungsanlagen die Schaltung der selbstthätigen Spannungsregeier entweder unmittelbar oder unter Zuhülfenahme eines Relais in Prüfdrähte, welche einerseits an den Verbrauchsstellen mit je einem Leitungsdraht des Vertheilungsnetzes, andererseits mit einem nicht zum eigentlichen Netze gehörigen Punkte gleichbleibender Spannung, z. B. mit einem geeigneten Punkte des Stromerzeugers oder mit Erde verbunden sind, so dafs für jeden Leitungsdraht ein Spannungsregeier vorhanden ist, zu dem Zweck, die Klemmenspannung in jedem einzelnen Leitungsdraht an den Verbrauchsstellen auf einer bestimmten Höhe zu erhalten.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.