DE903723C

DE903723C - Schaltungsanordnung zur transformatorischen Entkopplung zweier ueber einen gemeinsamen Leitungswiderstand gespeister Netzteile

Info

Publication number: DE903723C
Application number: DEL10323A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Karl Hessenberg
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1951-10-10
Filing date: 1951-10-10
Publication date: 1954-02-08

Description

Schaltungsanordnung zur transformatorischen Entkopplung zweier über einen gemeinsamen Leitungswiderstand gespeister Netzteile Wenn eines von zwei ein- oder mehrphasigen Teilnetzen, welche über eine gemeinsame Zuleitung gespeist werden, durch einen Verbraucher belastet wird, so .entsteht durch den Belastungsstrom an den Impedanzen der gemeinsamen Zuleitung ein Spannungsabfall, der auch in dem unbelasteten Teilnetz wirksam ist. Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Kopplung der beiden Teilnetze über einen gemeinsamen Zuleitungswiderstand zu unterdrücken. Diese Entkopplung soll für alle vorkommenden Belastungsfälle wirksam sein, ohne daß bei Laständerungen ein Schaltvorgang in der Entkopplungseinrichtung notwendig ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannungssymmetrierung bei einphasig unsymmetrisch belasteten Mehrphasennetzen zu erreichen.
Dies wird erreicht durch eine transformatorische Entkopplung der beiden Netzteile, und zwar erfindungsgemäß in der Weise, daß in jeder Phase des Netzes die beiden zu entkoppelnden Leiter für Netzteil I bzw. Netzteil II an die eine bzw. an die andere Klemme einer Parallelschaltung einer Stromteilerdrosselspule mit einer Impedanz 22 gelegt sind und daß die Stromteilerdrosselspule einen festen Abgriff besitzt, der ihre Windungen im Verhältnis a : (i-a) teilt und an den die Speiseleitung angeschlossen ist, wobei 0 _< a:25 1 ist.
Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der Erfindung für ein dreiphasiges Netz. Die beiden Teilnetze I und II werden über eine gemeinsame Zuleitung i gespeist, die in jeder der drei Phasen den Scheinwiderstand 21 besitzt. Es soll erreicht werden, daß das Netz II durch die von der Belastung des Netzes I verursachten Spannungsabfälle nicht beeinflußt wird und umgekehrt. Diesem Zweck dienen drei Stromteilerdrosselspulen ? mit einem festen Windungszahlverhältnis a : (i-ä), die die Gesamtströme l in einem bestimmten Verhältnis J':I"=(i-a):a aufteilen, falls der Magnetisierungsstrom der Drosselspule vernachlässigt wird.
Da diese beiden Ströme I' und J" im allgemeinen nicht mit den jeweiligen Belastungsströmen JI und 1,1 der beiden Teilnetze übereinstimmen, ist noch ein Ausgleichstromkreis erforderlich, indem beispielsweise die beiden Außenklemmen jeder Stromteilerdrosselspule über je eine Impedanz "s miteinander verbunden werden.
Das Spannungsgefälle, das der Differenzstrom Ji-J'--(IIi-J") in dieserImpedanzp,hervorruft, wird von der Drosselspule im Verhältnis der Windungszahlen, also im Verhältnis a: (i-a), aufgeteilt. Der zusätzliche Spannungsabfall beträgt daher z. B. für den Netzteil I a' (Ii-J') ' 22=a' (Ji-(i-a) J) 22, also der gesamte Spannungsabfall für den Netzteil I dz'I=J.nn1-a(i-a)JZ27--aJr2 und entsprechend für den Netzteil 1I dtTrr=J. ;1-a(i-a)J'22+(i-a)Jrr^2,. Wählt man nun das Übersetzungsverhältnis x: (i -a) und die Merbrückungsimpedanz 22 derart, daß die Bedinzunz

2 a.(i-a)

erfüllt ist, so wird

dvl=a.JI2 = TI. @1-

i-a

und

n

d Urr = (i - a) ' Jrr '2 = Jrr . 1 .

a

In beiden Netzteilen treten nur diejenigen Spannungsabfälle auf, die durch die eigenen Verbraucher dieser Netzteile verursacht sind.
Wenn eine vollständige Entkopplung in den beiden Teilnetzen I und II nicht unbedingt erforderlich ist, kann man sich damit begnügen, gemäß der oben abgeleiteten Bedingung den induktiven Leitungswiderstand mittels Ausgleichdrosselspulen nachzubilden, und kann damit die durch den zusätzlichen Ohmschen Widerstand bedingten Verluste einsparen.
Auch wird eine genaue Einhaltung des Blindwiderstandes im allgemeinen nicht notwendig sein. Falls für verschiedene Betriebszustände des stromliefernden Netzes der Scheinwiderstand verschiedene Werte annimmt, kann die Ausgleichdrosselspule mit einigen grobstufigen Anzapfungen versehen und hierdurch der Scheinwiderstand dem jeweiligen Wert >j1 mit ausreichender Genauigkeit angepaßt werden. Schließlich können auch die Ausgleichdrosselspulen eingespart werden, wenn man die Stromteilerdrosselspulen selbst hinsichtlich ihres Luftspaltes regelbar ausbildet, d. h. die Ausgleichimpedanz ', durch den regelbaren Streuwiderstand dieser Drosselspulen ersetzt.
Bei der beschriebenen Anordnung ist das Teilungsverhältnis a: (i-a) der Windungszahllen in der Stromteilerdrosselspule frei wählbar. Es wird zweckmäßig etwa umgekehrt proportional dem Verhältnis der beiderseitigen Nennleistungen bzw. Belastungsströme Ji und Jii gewählt oder proportional dem Verhältnis der in den beiden Teilnetzen zulässigen Spannungsabfälle.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schaltungsanordnung zur transformatorischen Entkopplung zweier über einen gemeinsamenLeitungswiderstand (21) gespeister I'Tetzteile eines ein- oder mehrphasigen Netzes, die beliebig belastet werden können, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Phase des Netzes die beiden zu entkoppelnden Leiter für Netzteil I bzw. Netzteil II an die eine bzw. an die andere Klemme einer Parallelschaltung einer Stromteilerdrosselspule (2) mit einer Impedanz (32) gelegt sind und daß die Stromteilerdrosselspule (2) einen festen Abgriff besitzt, der ihre Windungen im Verhältnis a : (i-a) teilt und an den die Speiseleitung angeschlossen ist, wobei 0<a<1 ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Impedanz (2) gegeben ist durch die Beziehung 3.
Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz (22) .eine veränderliche, vorzugsweise stufenweise veränderliche Selbstinduktion ist. q..
Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der Impedanz (-2) ein einstellbarer Luftspalt in der Stromteilerdrosselspule vorgesehen ist.
5. Anordnung nach Anspruch i und bzw. oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet. daß das Verhältnis a: (i-a) der Windungszahlen in der Stromteilerdrosselspule dem umgekehrten Verhältnis (Iii : Ji) der mittleren Belastungsströme oder dem Verhältnis der zuzulässigen Spannungsabfälle in den zu entkoppelnden Teilnetzen entspricht. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 163 083.