DE613634C - Schutzanordnung fuer Luftkabel, die dem Einfluss von benachbarten Hochspannungsleitungen ausgesetzt sind - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c GRUPPE

A 68516 VIII bfeic

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaft in Berlin*)

ausgesetzt sind

Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Februar 1933 ab

Häufig werdenLuftkabel, und zwar insbesondere für Fernmelde- und für Fernmeßzwecke, in geringem Abstand parallel zu Hochspannungsleitungen geführt. Unter Umständen werden derartige Kabel sogar am Gestänge der Hochspannungsleitungen selbst aufgehängt, so daß zwischen dem Kabel und den Hochspannung führenden Leitungen nur ein Abstand von wenigen Metern besteht. Solche Kabel sind bekanntlich der Starkstrombeeinflussung in erheblichem Maße ausgesetzt. Bei einem Doppelerdschluß werden in den Adern Längsspannungen induziert, die zu einem Durchschlage nach dem Mantel führen können. Bei am Hochspannungsgestänge aufgehängten Kabeln werden je 100 Akm 30 V induziert, d. h. bei beispielsweise 2 000 A Doppelerdschlußstrom und 20 km Parallelführung erhält das Kabel eine Längsspannung von 12 000 V. Außer der Induzierungsgefahr muß bei Kabeln, wenn sie am Hochspannungsgestänge hängen, auch mit einer direkten Berührung mit der Hochspannungsleitung gerechnet werden. Bei einfachem Erdschluß in der Hochspannungsleitung tritt eine statische Aufladung des Kabels ein, wenn der Mantel nicht geerdet ist. Um diesen das Kabel und das Bedienungspersonal gefährdenden Starkstromeinwirkungen zu begegnen, hat man bisher die Mäntel derartiger Kabel entweder an möglichst vielen Stellen geerdet oder aber auf der ganzen Strecke isoliert. Die Mantelerdung hat den Vorteil, daß statische Aufladungen verhindert werden. Andererseits können jedoch die im Doppelerdschlußfalle auftretenden Induktionsspannungen voll zur Wirkung kommen und bei längeren Parallelführungen einen Durchschlag hervorrufen. Der Einbau von Überspannungsableitern ist in solchen Fällen ein recht unsicherer Schutz, zumal wenn die Strecke, auf der die Induzierung erfolgt, kürzer ist als die Kabeladern, Infolge der gewissermaßen den Spannungsableitern vorgeschalteten Aderwiderstände ergibt sich zwischen den Adern und dem Mantel trotzdem eine hohe Spannung. Bei längeren Parallelführungen bietet · somit die Erdung des Kabelmantels keinen ausreichenden Schutz.

Eine andere mitunter empfohlene Anordnung ist die vollkommen isolierte Aufhängung des Kabels. Dadurch sind die Adern im Doppelerdschlußfalle gegen einen Durchschlag nach dem Mantel geschützt. Einer Spannungsbeanspruchung unterliegen lediglich die Isolierübertrager, welche normalerweise die

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben zvorden:

Dipl.-Ing. Hermann Geise und Dipl.-Ing. Walter Plathner in Berlin-Karlshorst,

Kabeladern von den Fernsprechapparaten usw. trennen. Bei einem einfachen Erdschlüsse auf der Hochspannungsleitung tritt eine statische Aufladung des Kabelmantels ein, so daß eine Berührung des Kabels mit Lebensgefahr verbunden ist. Da die Kapazität zwischen dem Kabelmantel und den Adern groß ist im Verhältnis zu der Erdkapazität der an die Adern angeschlossenen Isolierübertrager, ίο so nehmen die Adern nahezu das gleiche Potential an wie der Mantel. Die Isolierübertrager werden daher auch mit dieser hohen Spannung für die ganze Zeit des Erdschlusses, der unter Umständen mehrere Stunden dauern kann, beansprucht. Ein weiterer nicht zu übersehender Nachteil der vollkommen isolierten Aufhängung ist die erhöhte Blitzgefahr.

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung werden die Vorteile der bisher bekannten Anordnungen vereinigt, ohne daß gleichzeitig auch deren Nachteile vorhanden wären. Dies wird dadurch erreicht, daß die bekannten Maßnahmen in ganz bestimmter Weise gleichzeitig angewendet werden, indem der Kabelmantel bis auf wenige Erdungspunkte völlig isoliert wird und indem andererseits an eben diesen selben Punkten alle Kabeldoppeladern in an sich bekannter Weise über Erdungsdrosselspulen mit dem Bleimantel verbunden und auf diese Weise ebenfalls geerdet werden. In der Abb. ι seien ι die Hochspannungsleitung, 2 und 3 die beiden Doppeladern des beispielsweise vieradrig angenommenen Luftkabeis, 4 der Mantel des Luftkabels, 5 die. Erdungsstellen, 6 die Erdungsdrosselspulen und 7 die Isolierübertrager. Die Erdungsdrosselspulen bestehen aus zwei Teilspulen auf gemeinsamem Eisenkern, die so geschaltet sind, daß sie sich für Ströme, die von den Adern zur Erde fließen, in ihrer magnetischen Wirkung aufheben und nur einen Ohmschen Widerstand darstellen. Für die Betriebsströme bieten sie jedoch einen hohen Widefstand, so daß durch sie keine Beeinträchtigung des beispielsweise über das Kabel gehenden Fernmelde- oder Fernsteuerbetriebes eintritt. Durch die beschriebene Schutzanordnung wird erreicht, daß bei einfachem Erdschluß der Kabelmantel nicht aufgeladen wird und daß beim Doppelerdschluß die Adern und der Mantel des Kabels auf alle Fälle auf gleiches Potential gebracht werden, da durch die Erdungsdrosselspule die Adern und der Mantel für die induzierte Längsspannung parallel geschaltet sind. Die zum Fließen kommenden Ströme verteilen sich im umgekehrten Verhältnis der Widerstände auf Adern und Mantel. Erforderlich ist, daß der Ohmsche Widerstand der Erdungsdrosselspule hinreichend klein gehalten wird. Durch die Erdung des Kabelmantels wird ferner die Blitzgefahr vermindert. Beim Herabfallen einer Hochspannungsleitung auf das Kabel ist die Gefahr für die angeschlossenen Apparate wesentlich geringer als bei der isolierten Aufhängung.

Um einen möglichst guten Schutz für die Apparate und das Bedienungspersonal zu erhalten, werden die Erdungspunkte zweckmäßig dorthin verlegt, wo an das Kabel Apparate angeschlossen werden sollen. Wie schon erwähnt, müssen an diesen Punkten sämtliche Adern Erdungs drosseln erhalten, einerlei, ob an ihnen an dieser Stelle Apparate angeschlossen werden oder nicht. Ferner muß an solchen Punkten das Kabel geerdet werden, wo eine Doppelader endet oder unterteilt wird. Dies sei an Abb. 2 erläutert. Es seien hierin wiederum 2 und 3 die beiden Doppeladern des Luftkabels, 4 der Kabelmantel, 5 die Erdungsstellen und 6 die Erdungsdrosselspulen. Die Doppelader 2 sei an einer Stelle nicht durchverbunden, sondern unterteilt, so daß von dieser Stelle aus beispielsweise Ferngespräche auf getrennten Leitungen nach beiden Seiten des Kabels geführt werden können. Es muß daher an dieser Stelle eine Erdung des Kabelmantels vorgenommen werden. Die unterteilte Doppelleitung erhält an jedem Ende an der Unterteilungsstelle eine»Erdungsdrosselspule. Für die nicht unterteilte Doppelleitung 3 genügt an dieser Stelle eine Erdungsspule.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann der An-Schluß der Apparate an die Kabefadern über Isolierübertrager erfolgen. Derartige Isolierübertragef können auch mit der Erdungsdrosselspule zu einer Einheit zusammengefaßt werden, und zwar derart, daß entweder die Erdungsdrosselspule eine Sekundärwicklung erhält oder daß die dem Kabel zugekehrte Wickhmg des Isolierübertragers in der Mitte geerdet wird.

Die angegebene Schutzanordnung stellt gegenüber den bisher üblichen einen wesentlichen technischen Fortschritt dar, indem sie in einfacher Weise einen sicheren Schutz für das Kabel und die" angeschlossenen Apparate sowie für das Personal gewährleistet.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Schutzanordnung für Luftkabel, die dem Einfluß von benachbarten Hoch-Spannungsleitungen ausgesetzt sind, vorzugsweise für solche, die auf dem gleichen Gestänge wie die Hochspannungsleitung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelmantel bis auf wenige Erdungspunkte völlig isoliert ist und daß an eben diesen selben Punkten

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   alle Doppeladern des Kabels über Erdungsdrosselspulen mit dem Bleimantel verbunden und auf diese Weise ebenfalls geerdet sind.
2. 2. Schutzanordnung für Luftkabel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdung an allen Punkten vorgenommen wird, wo eine Doppelader endet oder unterbrochen wird.
3. 3. Schutzanordnung für Luftkabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erdung an solchen Punkten vorgenommen wird, wo an die Doppeladern Apparate angeschlossen werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen