DE660178C

DE660178C - Einrichtung zur UEberlagerung von niederfrequenten Kraftnetzen mit Signalstroemen hoeherer Frequenz

Info

Publication number: DE660178C
Application number: DES112296D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Georg Muensterer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-12-28
Filing date: 1933-12-28
Publication date: 1938-05-21

Description

Einrichtung zur Überlagerung von niederfrequenten Kraftnetzen mit Signalströmen höherer Frequenz Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überlagerung von Signalströmen höherer Frequenz, insbesondere von Tonfrequenz, auf Kraftnetze und bezweckt, eine Verringerung der tonfrequenten Verluste im Aufdrückkreise herbeizuführen, ohne daß dabei der induktive Spannungsabfall für den niederfrequenten Kraftstrom an der überlagerungseinrichtung größere Werte annimmt.
Nach einem bekannten Vorschlag wird zwischen einem Tonfrequenzgenerator und einem in den Zug der zu überlagernden Leitung eingeschalteten Transformator ein Zwischentransformator eingeschaltet, dessen eine Seite mit dem Tonfrequenzgenerator verbunden ist und dessen andere. Seite zwei magnetisch einander entgegenwirkende Wicklungen enthält, die an den überlagerungstransformator angeschlossen sind. Die Mitten der beiden Wicklungen sind dabei durch einen Kondensator miteinander verbunden, während die Verbindung der einen Enden einen auf die Tonfrequenz abgestimmten Sperrkreis, die Verbindung der anderen Enden eine Induktivität enthält.
Diese Anordnung hat vor allem den Zweck, die Rückwirkung des Starkstroms auf den Tonfrequenzgenerator mittels der einander entgegenwirkenden Wicklungen des Zwischentransformators zu verhüten. Sie leidet aber an dem Nachteil, daß zwei Transformatoren und ein erheblicher Kupferaufwand für die sich einander entgegenwirkenden Wicklungen erforderlich sind. Durch die erhöhte Windungszahl, ferner durch den zweiten Transformator und die nur 5o °/oige Ausnützung beider Transformatoren für den Tonfrequenzstrom ergeben sich aber große Verluste in der Aufdrückeinrichtung.
Es ist auch eine Einrichtung zur Überlagerung von niederfrequenten Kraftnetzen mit Signalströmen von Tonfrequenz bekanntgeworden, bei der einem Überlagerungstransformator eine für den Netzstrom als Leitkreis dienende, auf die Netzfrequenz abgestimmte Reihenschaltung von Induktivität und Kapazität parallel geschaltet ist, derart, daß die Induktivität dieses Leitkreises mit einem oder mehreren parallel geschalteten Kondensatoren einen auf die Signalfrequenz abgestimmten Sperrkreis bildet und bei der das Eindringen der Netzfrequenz in den Generator durch einen weiteren abgestimmten Kreis verhindert wird. Erfindungsgemäß wird die Anzahl der Abstimmgeräte dadurch verringert, daß unter Fortfall eines besonderen, den' Generator gegen die Netzfrequenz abschirmenden Kreises der Generator parallel zum Sperrkreis für die überlagerungsfrequenz angeschlossen wird: Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden: i ist der Phasenleiter eines Wechselstromkraftnetzes, in das der Überlagerungstransformator 2 mit seiner. Primärwicklung 3 direkt eingeschaltet ist. Die Sekundärwicklung 4 des Überlagerungstransformators ist durch einen auf die Netzfrequenz abgestimmten Leitkreis, der aus der Kapazität 5 und der Induktivität 6 gebildet wird, kurzgeschlossen. Parallel zu der Induktivität 6 liegen die Kapazitäten 7, die so bemessen sind, daß sie gemeinsam mit der Induktivität 6 einen Sperrkreis für die höher frequenten Signalströme bilden. Der Überlagerungsgenerator 8 ist dabei zu dem aus der Induktivität 6 und den Kapazitäten 7 gebildeten Sperrkreis parallel geschaltet.
Der Sperrkreis wird bei der beschriebenen Anordnung aus mehreren Kapazitäten gebildet, um mittels der Schalter g den Sperrkreis auf die verschieden benötigten Sendefrequenzen abstimmen zu können.
Die beschriebene Anordnung ermöglicht es, einerseits einen sehr geringen, induktiven Spannungsabfall an dem Transformator :2 für den niederfrequenten Netzstrom zu erzielen, andererseits besitzt der von der Induktivität 6 und den Kapazitäten 7 gebildete Sperrkreis einen sehr hohen Sperrwiderstand, der eine Überlagerung der Signalströme auf das Netz ohne größere Verluste in der überlagerungseinrichtung ermöglicht. Man kann die beschriebene Anordnung so bemessen, daß der induktive Spannungsabfall extrem kleine Werte besitzt, beispielsweise o,i5 % der Betriebsspannung, ohne daß die in der T#berlagerungseinrichtung auftretenden Verluste größer werden, als dies bei anderen überlagerungseinrichtungen möglich ist.
Der Transformator kann bei der beschriebenen Einrichtung als gewöhnlicher eisengeschlossener Transformator ausgebildet werden. Die Induktivität 6 soll nach Möglichkeit so ausgebildet sein, daß sie eine konstante Induktiv ität besitzt, was sich mit Hilfe bekannter Mittel oder bei Anwendung von eisenlosen Drosselspulen ohne weiteres erzielen läßt.
Die Änderung der Abstimmung des aus der Induktivität 6 und einer Kapazität 7 bestehenden Sperrkreises kann statt durch Abschalten der Einzelkondensatoren auch durch eine regelbare, zusätzliche Induktivität io erzielt werden, die, wie in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt ist, in den aus der Drossel 6 und der Kapazität 7 bestehenden Sperrkreis eingeschaltet ist.
Um die .beschriebene Vorrichtung kurzschlußsicher auszubilden, werden, wie in Fig. 3 dargestellt ist, zu der Sekundärwicklung 4 - des Transformators 2 und zu dem Kondensator 5 geeignete Schutzvorrichtungen, z. B. Spannungssicherungen i i und 12, parallel geschaltet. Auch kann ein selbsttätiger Überbrückungsschalter 13 der Sekundärwicklung 4 des überlagerungstransformators 2 parallel geschaltet werden. Die in Fig. 3@ dargestellte Schaltung wirkt beim Eintreffen von Kurzschlüssen in der Weise, daß die Spannungssicherungen 11, 12 ansprechen, sobald höhere Spannungen an der Transformatorwicklung 4 bzw. dem Kondensator 5 auftreten. Durch die Sicherungen werden die Transformatorwicklung 4 bzw. der Kondensator 5 kurzgeschlossen.
Der Überbrückungsschalter 13 kann für den Fall vorgesehen werden, daß die Sicherungen für längere Zeit keinen ausreichenden Schutz gewährleisten. Nach dem Ansprechen des Überbrückungsschalters 13 wird die Wicklung 4 unmittelbar durch den Schalter 13 kurzgeschlossen, der am zweckmäßigsten in Abhängigkeit vom Kurzschlußstrom gesteuert wird.
Einzelheiten der beschriebenen Anordnung können selbstverständlich abgeändert werden, ohne daß die Erfindung dadurch beeinträchtigt wird. Beispielsweise kann auch eine Kaskadenschaltung von Transformatoren mit parallel geschalteten kombinierten Leit- und Sperrkreisen der beschriebenen Art vorgenommen werden. An Stelle des Zweiwicklungstransformators.2 kann auch eine Drossel oder ein Spartransformator treten.

Claims

PATrNTANTSPRÜcIiE: i. Einrichtung zur Überlagerung von niederfrequenten Kraftnetzen mit Signalströmen von höherer Frequenz, beispielsweise von Tonfrequenz, mit einem überlagerungstransformator, dem eine für den Netzstrom als Leitkreis dienende, auf die Netzfrequenz abgestimmte Reihenschaltung von Induktivität und Kapazität parallel geschaltet ist, derart, daß die Induktivität dieses Leitkreises mit einem oder mehreren parallel geschalteten Kondensatoren einen auf die Signalfrequenz abgestimmten Sperrkreis bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalstromquelle (8) zu dem Sperrkreis (6, 7) parallel geschaltet ist
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zu dem Transformator ein selbsttätiger Kurzschlußschalter (Überbrückungsschalter) parallel geschaltet ist, der bei Spannungserhöhungen wirksam wird.
3. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz gegen Spannungserhöhungen bei Kurzschlüssen zu dem Kondensator des Leitkreises eine Schutzvorrichtung, beispielsweise Spannungssicherung, parallel geschaltet ist.