DE593515C - Einrichtung zur Starkstromuebertragung von Wechselstromenergie - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Starkstromübertragung von Wechselstromenergie nach Patent 590 553 In dem Patent 590 553 ist eine Einrichtung zur Starkstromübertragung von Wechsele stromenergie zwischen ein- oder mehrphasigen oder ein- und mehrphasigen Stromkreisen beschrieben, bei welcher der Verbraucherstromkreis über eine elektrische Reihenschaltung von kapazitivem und induktivem Widerstand, und zwar in Reihe damit, mit dem Speisestromkreis verbunden ist und bei der die Größen der kapazitiven und induktiven Widerstände so für die Netzfrequenz aufeinander abgestimmt sind, daß unabhängig von der Belastung die übertragene Spannung ohne Verwendung von Regelungswiderständen oder ähnlichen Regelungseinrichtungen praktisch konstant bleibt und die Energie in beliebiger Richtung übertragen werden kann.
• Zur Kompensation etwaiger Streuflüsse, die im wesentlichen kapazitiven Charakter tragen, ist es erforderlich, diese Streukapazitäten einzeln oder gruppenweise durch Parallelschalten von entsprechend bemessenen Widerständen entgegengesetzten Vorzeichens mittelbar oder unmittelbar zu kompensieren. Hierbei müssen zur Vermeidung jeglicher galvanischer Verbindung mit dem Primärkreis in allen den Fällen, wo störende 2,#,Tebenströme von dem Hauptschwingungskreis nach einem spannungführenden Teil des Primärnetzes verlaufen, die Anordnungen derart getroffen werden, daß die zur Kompensation dienenden Induktivitäten in keinem Punkte mit dem Primärkreis verbunden sind. Ein im Hauptpatent bereits genanntes Mittel hierfür besteht darin, daß die zur Kompensation dienenden parallelgeschalteten Widerstände an eine im kapazitiven Schwerpunkt des für diese Ströme maßgebenden Systems angebrachte Hilfselektrode angeschlossen werden. Die vorliegende Erfindung gibt nun weitere, besonders günstige Mittel zur Lösung der genannten Aufgabe an, die auf der Erkenntnis beruhen, daß die Sekundärspannung, d. h. die Spannung an den von dem Primäranschluß abgewendeten Klemmen des Hauptschwin gungskreises, sowohl der Richtung wie der Größe nach der Spannung des primären Teiles entspricht, wenn man von den im allgemeinen vernachlässigbaren Verlusten des Schwingungskreises absieht, und daß infolgedessen an dem Vorgang selbst nichts geändert wird, wenn man die zur Beseitigung der Nebenströme erforderlichen Induktivitäten anstatt mit den Teilen der Primäranlage mit den erwähnten Sekundärteilen von gleicher Spannung und Phase verbindet.
• Zur näheren Erläuterung sei auf ein Beispiel verwiesen: Abb. i stellt ein Schema einer Freileitung dar mit den drei Primärleitern a, b und c. Zur Herstellung des kapazitiven Widerstandes des Schwingungskreises ist unterhalb jedes Primärleiters und parallel mit diesem je ein Hilfsleiter verlegt, die mit a, ß und D/ bezeichnet sind. Abb. 2 zeigt das Schema der kapazitiven Widerstände, die bei dieser Ausführung in erster Linie zu berücksichtigen sind; das sind für den Hauptschwingungskreis die Widerstände aa, ßb, yc, für die N ebenschwingungskreise die Widerstände ao, ßo, y o, aß, ß", ya, ßa, "a. ab, yb, ßc, ac.
• Man erkennt daraus, daß bei diesen Beispiel die zuletzt aufgeführten sechs Widerstände von den Primärleitern ausgehen und daß es daher erfindungsgemäß darauf ankommt, die hierdurch bedingten Streuströme durch Induktivitäten unwirksam zu machen, ohne daß letztere mit den Primärleitern in Berührung kommen.
• Abb.3 zeigt das gleiche Schema wie Abb. 2 in etwas anderer Darstellung und ergänzt durch die den lirapazitiven Widerständen entsprechenden induktiven Widerstände. Dabei sind die zu den Hauptschwingungskreis gehörigen Teile durch die Strichstärke hervorgehoben.
• Verfolgt man beispielsweise die Phase a, so verläuft der Hauptschwingungskreis von der Primärphase a über den kapazitiv en Widerstand aa nach der Hilfsleiterphase a. von hier über den induktiven Widerstand aa' nach der Sekundärphase ä ; analog ist der Verlauf bei den anderen Phasen. An der Primärphase a liegen noch die kapazitivzn Streuwiderstände ßa und ya; diese sind unwirksam gemacht durch die gleich großen induktiven Widerstände ßci und yä . Daß dies der Fall ist, erkennt man ohne weiteres, wenn man berücksichtigt, daß die Sekundärschienen ä b' c' nach Größe und Richtung dieselbe Spannung besitzen wie die Primärschienen a b c.
• Der kapazitive Widerstand ßa und der induktive ßa' sind auf Resonanz abgestimmt und bilden, da sie beiderseits an Punkte gleichen Potentials angeschlossen sind, eine sog. Stromresonanzschaltung derart, daß der entstehende Strom lediglich innerhalb dieses Kreises fließt und nach außen hin nicht in Erscheinung tritt. Im vorliegenden Fall tritt aus dem Widerstande ßa und la' ein Strom in den Leiter ß nicht über. Die zwischen den Hilfsleitern und Erde angeordneten Kapazitäten und Drosselspulen sind gleichfalls auf Stromresonanz abgestimmt, so daß die Hilfsleiter a, ß, y bzw. die Hauptschwingungskreise durch nach Erde fließende Kapazitätsströme nicht belastet werden.
• Abb. q, und 5 zeigen im Prinzip dieselbe Ausführungsform, jedoch mit dem Unterschied, daß hierbei die zwölf Nebeninduktivitäten zu sechs zusammengefaßt sind. A sind die Abstimmungswiderstände des Hauptschwingungskreises, B die Abstimmungswiderstände der Streukapazitäten zwischen Hilfsleiter und Primärleiter, C die Abstimmungswiderstände der Streukapazitäten der Hilfsleiter, wobei die in der Abb. 3 vorhandenen, in Stern geschalteten Nebeninduktivitäten ao, ßo und yo in ein widerstandgleiches Dreieck verwandelt und mit den Induktivitäten aß, ßy und ya zu einer gemeinschaftlichen Dreieckschaltung C vereinigt sind. Abb. 5 zeichnet sich vor Abb. 4 dadurch aus, daß sämtliche Induktivitäten auf die Niedervoltseite des Transformators gelegt sind. Sofern Erregerstromwiderstand und Streuwiderstand des Transformators eine Größe besitzen, welche die Abstimmung der Haupt-und Nebenschwingungskreise in unzulässiger Weise beeinflußt, sind dieselben bei Bemessung der Induktivitäten so weit zu berücksichtigen, bis die gewünschte Genauigkeit der Abstimmung erreicht ist.
• Naturgemäß kann man auch auf die Anbringung besonderer Induktivitäten verzichten, wenn man es vorzieht, die Magnetisierungsinduktivität und die Streuinduktiv ität des Transformators entsprechend den auf Abb. 2 gezeigten kapazitiv en -Tebenschluß-und Reihenwiderständen abzustimmen. Die Mittel hierzu sind dem Transformatorkonstrukteur bekannt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜcl:iE i. Einrichtung zur Starkstromübertragung von W echselstromenergie nach Patent 590 553, dadurch gekennzeichnet, daß in denjenigen Fällen, in denen störende, vorwiegend kapazitiven Charakter besitzende Nebenströme von einem vom Primärnetz kapazitiv getrennten Punkt eines Hauptschwingungskreises nach einem spannungführenden Teil des Primärnetzes verlaufen, die zur Kompensation zu dem Streuweg parallelgeschalteten, vorwiegend induktiven Widerstände einseitig an einen von dein spannungführenden Teil des Primärnetzes kapazitiv getrennten Punkt des Hauptschwingungskreises gelegt sind, dessen Spannung nach Größe und Richtung derjenigen des Primärnetzteiles angenähert oder vollkommen entspricht. a. Einrichtung nach Anspruch i, bei der zur Umformung der durch die kapazitive Kopplung übertragenen Spannung auf die Sekundärspannung ein Transformator zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Zwecke der Kompensation der störenden kapazitiven-Nebenströme parallelgeschalteten induktiven Widerstände auf der Niederspannungsseite des Transformators angeschlossen und unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators und der im Transformator vorhandenen Magnetisierungs- und Streuinduktivitäten bemessen sind. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die kapazitiven Widerstände des Hauptschwingungskreises oder der Nebenschwingungskreise oder beider .durch die Streuinduktivität und die Magnetisierungsinduktivität eines (oder mehrerer) zur Spannungsumformung zwischengeschalteten Transformators kompensiert sind.