-
Erdschlußspule Die Erfindung betrifft eine Drosselspule zur Kompensation
des Erdschlußstroms in Hochspannungsnetzen. Diese Erdschlußspulen werden zwischen
den Sternpunkt des mehrphasigen Netzes und Erde geschaltet. Meistens liegt im Erdschlußfall
an der Erdschlußspule eine Spannung, die der Phasenspannung des Netzes entspricht.
Die Erdschlußspule nimmt dann einen induktiven Strom auf, der den aus dem Sternpunkt
des Netzes fließenden kapazitiven Strom aufhebt, so daß die Anlage auch bei Erdschluß
im Betrieb bleiben kann.
-
Die Erdschlußspule wird entsprechend der Netzkapazität bemessen und
bildet mit dieser zusammen einen Schwingungskreis für die Netzfrequenz. Im normalen
Betrieb herrscht am Sternpunkt des Netzes, an den die Erdschlußspule angeschlossen
ist, im wesentlichen Erdpotential, und die Spule ist spannungslos. Es kann jedoch
vorkommen, daß infolge irgendwelcher Unausgeglichenheiten der Sternpunkt nicht genau
auf Erdpotential liegt, so daß der Erdschlußspule eine, wenn auch nur geringe Spannung
zugeführt wird. Tritt nun im Erdschlußfall die Phasenspannung hinzu, dann kann es
vorkommen, daß hierdurch der durch die Erdschlußspule und die Netzkapazität gebildete
Schwingungskreis angestoßen wird, und es ergeben sich unter Umständen gefährlich
hohe Spannungen zwischen dem Nullpunkt und Erde. Um diese zu vermeiden, ist es bekannt,
die Erdschlußspule so
zu -dimensionieren, daß" der Spulenkern gesättigt.
ist. Jedes Anwachsen der Spannung hat dann ein noch stärkeres Anwachsen des Stroms
zur Folge, und es ergibt sich hieraus eine Verstimmung des Resonanzkreises, welche
das Auftreten der vorerwähnten gefährlich hohen Spannungen zwischen Nullpunkt des
Netzes und Erde ausschließt.
-
Auf der anderen Seite werden Teile des Netzes während des Betriebes
zu- und abgeschaltet. Damit ändert sich natürlich auch der kapazitive Strom, der
im Erdschlußfall durch die Spule zu kompensieren ist, und man muß infolgedessen
auch die Erdschlußspule diesen schwankenden Netzverhältnissen anpassen. Das geschieht
vorzugsweise dadurch, daß die Wicklung der Erdschlußspule mit Anzapfungen versehen
wird. Mit der Änderung der Windungszahl wird aber, da im Erdschlußfall in der Regel
die Phasenspannung an der Erdschlußspule liegt, der Kraftfluß im Eisenkern der Spule
in seiner Größe verändert, so daß also bei gleichbleibendem wirksamem Querschnitt
des Eisenkernes dieser aus dem Bereich der Sättigung gebracht wird und dann wieder
die Möglichkeit besteht, daß die vorerwähnten gefährlichen Spannungserhöhungen auftreten.
-
Aufgabe der Erfindung ist es nun, diesen Nachteil zu vermeiden. Dies
wird dadurch erreicht, daß bei einer mit- Anzapfungen versehenen Erdschlußspule
beim Regeln durch eine Änderung der Windungszahl außerdem auch noch der wirksame
Kernquerschnitt derart geändert wird, daß bei jeder Einstellung der Erdschlußspule
der Kern mindestens angenähert gesättigt ist. Eine besonders vorteilhafte Ausführung
dieser Art besteht darin, daß der Kern der Erdschlußspule mit einer oder mehreren
Hilfswicklungen versehen wird, die kurzgeschlossen werden können, was zur Folge
hat, daß der von ihnen umschlossene Teil des Kernquerschnittes für den Flußdurchgang
nicht mehr zur Verfügung steht, der Kernquerschnitt somit also praktisch verringert
wird. Zweckmäßigerweisewird man den Schalter für das Kurzschließen der Hilfswicklung
bzw. -wicklungen mit dem Schalter für die Wicklungsanzapfungen miteinander kuppeln,
derart, daß beim Erreichen einer bestimmten Stellung des Anzapfschalters der Kurzschlußschalter
geschlossen wird und der Eisenkern dadurch wieder in den Sättigungsbereich gebracht
wird.
-
Der Eisenkern "einer Erdschlußspüle besteht für gewöhnlich aus durch
Luftspalte getrennte Blechpaketen, deren Bleche durch Paare von Kupferbolzen zusammengepreßt
werden, die quer zur Kernlängsrichtung liegen. Verbindet man diese ohnehin vorhandenen
Bolzen in entsprechender Weise miteinander, so erhält man eine Wicklung mit geringem
Widerstand, die für den erfindungsgemäßen Zweckbenutzt werden kann.
-
Ist die Hilfswicklung kurzgeschlossen und hat der Sternpunkt des mehrphasigen
Systems ein vom Erdpotential abweichendes Potential, so fließt in die Hilfsvhcklung
ein Strom. Dieser ist für gewöhnlich klein, wenn die an der Erdschlußspule liegende
Spannung die Phasenspannung des Netzes nicht überschreitet. Wird er jedoch groß,
so ist dies ein Zeichen dafür, daß irgendwelche Unregelmäßigkeiten im Netz bestehen,
so daß dann dieser Strom in der Hilfswicklung dazu benutzt werden kann, um ein Alarmsignal
auszulösen oder auch die Erdschlußspule abzuschalten. Man kann ferner auch diesen
Strom dazu benutzen, um den Anzapfschalter der Wicklung der Erdschlußspule so zu
verstellen, daß wieder eine Resonanzverstimmung eintritt. Selbstverständlich können
auch zwei oder mehr Hilfswicklungen in dem Kern vorgesehen werden.
-
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
-
Der Kern der Erdschlußspule ist mit A bezeichnet und trägt die Wicklung
B, die bei T1 an Erde und bei T2 an den Sternpunkt des mehrphasigen Netzes angeschlossen
ist. Der Kern weist in der üblichen Weise Luftspalte und die Wicklung Anzapfungen
auf. In dem Kern A ist die Hilf swick-Jung G vorgesehen, die durch den Schalter
S., geöffnet oder kurzgeschlossen werden kann, während die Anzapfungen der Wicklung
an einen Regelschalter S1 angeschlossen sind. Auf der linken Bildhälfte ist die
Einengung der Kraftlinien für den Fall dargestellt, daß die Hilfswicklung C geschlossen
ist.
-
Die Anordnung nach der Erfindung hat im übrigen auch noch den Vorteil,
daß man die Verminderung des wirksamen Kernquerschnittes durch die Hilfswicklung
auch unmittelbar zur Einstellung der Erdschlußspule benutzen kann, so daß man mit
weniger Anzapfungen auskommt, was erwünscht ist.