DE649767C - Anordnung zur Unterdrueckung von Oberwellenstroemen bestimmter Frequenz in Starkstromnetzen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Unterdrückung von Oberwellenströmen bestimmter Frequenz in Starkstromnetzen In Starkstromanlagen ist es häufig notwendig, Ströme von höherer als der Betriebsfrequenz am Zutritt zu einem Teil der Anlage zu hindern. Dabei kann es sich um Oberwellen handeln, deren Auftreten im ganzen Netz schädlich ist. In anderen Fällen sollen nur an sich erwünschte Ströme höherer Frequenz, die etwa zu Steuerzwecken (Ein- und Ausschaltung, von Elektrizitätszählern u. dgl.) dem Netz aufgedrückt werden, von bestimmten Netzteilen ferngehalten werden. Die zu diesem Zweck in die Starkstromanlage eingeschalteten Sperrkreise enthalten Kondensatoren und Drosselspulen als wesentliche Bauelemente. Durch die - Parallelschaltung des Kondensators mit der Drosselspule entsteht ein Stromresonanzkreis, der auf eine bestimmte Frequenz abgestimmt werden kann. Durch die Kombination mit weiteren Drosselspulen und Kondensatoren wird die Absperrvorrichtung zu siebschaltungsartigen Gebilden vervollständigt. Diese im Leitungszuge liegenden Drosselspulen sind sehr teuer, da sie den Betriebsstrom führen und bei Kurzschlüssen sehr hoch beansprucht werden.
• Gemäß den Erfindung sollen diese Drosselspulen (die insbesondere zur Absperrung der in Starkstromnetzen für die Steuerung von Zählern und für ähnliche Zwecke verwendeten Oberwellenströme dienen) dadurch vermieden werden, daß die Drosselspulen der Sperrkreise zum Teil oder ganz durch die Streuinduktivität der Leistungstransformatoren oder Generatoren des Starkstromnetzes gebildet werden und mit den Kondensatoren auf Stromresonanz abgestimmt sind. An sich sind bereits Anordnungen -bekannt, bei denen die große Streuinduktivität eines Transformators zur Absperrung von Oberwellenströmen benutzt werden soll. Diese Streuinduktivität wirkt dabei aber nur als vorgeschaltete Drosselspule. Sie ist nicht mit einem Kondensator zusammen auf bestimmte Oberwellenströme zwecks deren Absperrung abgestimmt. Die Anordnung der Erfindung hat demgegenüber den Vorteil einer wesentlich besseren Absperrung der Oberwellen infolge der Resonanzabstimmung. Es ist bereits bekannt, an Meßtransformatoren einen Kondensator parallel zu schalten, um auf diese Weise die Oberwellenströme mehr oder weniger kurzzuschließen und vom Meßinstrument fernzuhalten. Dieser Kondensator ist dabei aber nicht auf die Streuinduktivität des Meßtransformators, etwa im Sinne einer Absperrung der Oberwellenströme. abgestimmt. Die Absperrung der Oberwellen gemäß der Anordnung der Erfindung hat gegenüber dieser Anordnung aber den Vorteil, daß sie wesentlich, vollkommener wirkt. Da aus Preisrücksichten die Größe des Kondensators der bekannten Anordnung nicht beliebig genommen werden kann, wird immer noch ein Reststrom von Oberwellen durch den Kondensator nicht kurzgeschlossen, während bei der Stromresonanzschaltung die Oberwellen praktisch vollkommen unterdrückt werden.
• Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele für die Ausnutzung der Streuinduktivität für die Sperrstromkreise. In Fig. i ' sind i das Eisen des Transformators, 2 die Primärwicklung und 3 die Sekundärwicklung. Innerhalb der Primärwicklung 2 und außerhalb der Sekundärwicklung 3 sind nun noch Streufeldspulen .4 angeordnet, die von dem Streufloß des Transformators induziert werden. Diese Streufeldspulen bilden dann die Drosselspule der Sperrschaltung. Selbstverständlich kann diese noch mit Anzapfungen ausgerüstet sein.
• In der Anordnung der Fig. z ist auf Hilfsspulen verzichtet. Der Einphasentransforlnator ist hier mit seiner Primär- und seiner Sekundärwicklung geerdet. An die beiden nicht geerdeten Pole der Primär- und Sekundärwicklung ist der Kondensator 5 angeschlossen. Dieser Kondensator bildet im Verein mit der Streuinduktivität des Transformators für von der Primär- auf die Sekundärseite hinübertretende Oberwellenströme einen Sperrkreis. Daß hierbei tatsächlich die Streuinduktivität des Transformators zur Geltung kommt, geht ohne weiteres aus der bekannten, in Fig. 3 abgebildeten Ersatzschaltung des Transformators der Fig. 2 hervor. Die Wicklung 6 der Fig. 3 entspricht den zu einer U'icklung vereinigten Primär- und Sekundärwicklungen des in Fig. 2 dargestellten Transformators. Die Drosselspulen ; und 8 entsprechen den primären und sekundären Streuinduktivitäten des in Fig.2 dargestellten Transformators.
• Sind die Primär- und Sekundärwicklung des Transformators nicht geerdet bzw. elektrisch voneinander getrennt, so kann man auch die Schaltung nach Fig..I benutzen, bei der sowohl die Anfänge als auch die Enden der Primär- und Sekundärwicklung durch Kondensatoren 5 und 9 überbrückt sind.
• Ein Mittelweg zwischen den beiden Anordnungen ist die Benutzung der :@ iederspannungswicklung und einer die Hochspannungswicklung tongreifenden Hilfswicklung als Streufeldwiclclung. Hier braucht der Kondensator nur für eine niedrige Spannung bemessen zu sein (im Gegensatz zu den Schaltungen nach den Fig. 2 und .1). Es kann aber auch die Hochspannungswicklung und eine die Niederspannungswicklung umgreifende Hilfswicklung benutzt werden. Dann wird der Kondensator kleiner.
• Fig.5 der Zeichnung zeigt die Selialtung bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Streuinduktivität von Generatoren für die Unterdrückung von Oberwellen ausgenutzt ist. io ist die Wechselstronlwicklung des Generators, i i seine Gleichstromerregerwicklung, die von der Gleichstronierregerinaschine 12 gespeist wird. Für die Unterdrückung der Oberwellen kann man ähnlich wie in der Anordnung gemäß I` ig. I die Wicklung i i als die eine und die Wicklung io als die andere Wicklung eines Transformators auffassen, wobei sich dann auch die Schaltung der Kondensatoren 13 und 1.4 ergibt. Mit Rücksicht auf die sehr verschiedene Windungszahl der Wicklungen 1o und i i empfiehlt es sich jedoch, z. B. auf der Ankerseite einen Hilfstransformator 15 vorzusehen, an dessen Sekundärwicklung die Kondensatoren 13 und 14 einpolig angeschlossen sind.
• Die Erfindung bezieht sich auf die Unterdrückung von Wechselströmen, deren Frequenz geringer ist als die Betriebsfrequenz. Solche unerwünschten Wechselströme kommen beispielsweise in Wechselstromkreisen vor, die von elektrischen Entladungsgefäßen mit unstetiger Steuerung des Entladungsstromes (in der Bauart von Ottecksilberdampfgleichrichtern) gespeist «-erden. Bekanntlich kann man mit solchen Entladungsgefäßen entweder aus Gleichstrom Wechselstrom oder auch aus Wechselstrom der einen Frequenz einen Wechselstrom anderer Frequenz erzeugen. Namentlich im letzteren Fall kann dann in dem erzeugten Wechselstrom noch eine unerwünschte Frequenz, die niedriger ist als die Betriebsfrequenz, auftreten.

Claims (1)

1. PATEN TAN SPRÜCHE i. Anordnung zur Unterdrückung von Oberwellenströlnen bestimmter Frequenz in Starkstromnetzen mit Hilfe von Kondensatoren und Drosselspulen enthaltenden Sperrkreisen (insbesondere zur Absperrung der in Starkstromnetzen für die Steuerung von Zählern und für ähnliche Zwecke verwendeten Oberwellenströme), dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspulen der Sperrkreise zum Teil oder ganz durch die Streuinduktivität der Leistungstransformatoren oder Genera-