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Einrichtung zur Entstörung Die Wirkung eines Störschutzkondensators
bzw. die Stromgröße des Störstromes, die über den Kondensator abfließt und unschädlich
gemacht wird, hängt von dem Verhältnis des Scheinwiderstandes zwischen Störquelle
und Verzweigungspunkt zu dem Scheinwiderstand zwischen Verzweigungspunkt und Erdungspun'kt
ab. Je größer dieses Verhältnis ist, um so weniger groß ist der restliche Störstrom,
der über die Ableitungsstelle hinaus auf der Leitung weiterfließt. Der Scheinwiderstand
zwischen Verzweigungspunkt und Erde wird nun in der Hauptsache durch den induktiven
Anteil und nur wenig durch den kapazitiven Anteil bestimmt, woraus ersichtlich ist,
daß eine Vergrößerung der Kapazität häufig keine Verbesserung erbringen kann. Deswegen
gingen die Forderungen immer darauf hinaus, die Induktivität im Ableitungszweig
klein zu gestalten, d. h. insbesondere die Stromzuführungen zur Kapazität möglichst
zu vermeiden und den Kondensatorwickel selbst induktivitätsarm auszubilden, was
z. B. bei Wickelkörpern mit stirnseitig überstehenden Isolationsstreifen und eingelegten
Stromzuführungsstreifen in bekannter Weise dadurch möglich ist, daß man die Stromzuführungsstreifen
genau gegenüberliegend in der gleichen Wickelwindung anordnet.
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Im Interesse einer wirksamen Entstörung hatte man als für diesen Zweck
besonders geeignete Ausführungsform den sogenannten Durchführungskondensator
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der als Hohlwickel mit überstehenden Folien ausgeführt ist und durch dessen Wickelachse
die Störstrom führende Leitung hindurchgeführt wird. Hierbei sind praktisch keine
Zuleitungen zu den Kapazitätsbelegungen nötig, so daß die Entstörungswirkung dieses
Kondensators sehr gut ist.
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Bei diesem Durchführungskondensator ist es weiterhin,, wie ebenfalls
bereits vorgeschlagen wurde, nicht gleichgültig, in welcher Richtung der Störstrom
den Mittelleiter durchfließt. Es hat sich gezeigt, daß jene Einschaltmöglichkeit
bessere Werte ergibt, bei welcher die mit dem Leiter zu verbindende Stirnseite des
Wickels auf der vom Störer abgewandten Seite liegt, weil dadurch eine völlige Entkopplung
des störbehafteten Leiterteiles von dem störbefreiten Teil möglich ist.
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Trotz aller dieser Maßnahmen ist ein gewisser Störstrom hinter der
Ableitungsstelle vorhanden, dessen Größe, wie oben ausgeführt, von dem Verhältnis
zwischen dem Scheinwiderstand der Zuleitung und der Ableitung bedingt wird. Häufig
besteht nun die Absicht, auch diesen Reststörstrom noch weiter zu verringern, insbesondere
bei Ultrakurzwellenentstörung, da dort der Reststrom erhebliche Werte annehmen kann.
Zu diesem Zweck könnte nun eine Art Siebkette aufgebaut werden, die also beispielsweise
aus einem oder mehreren sogenannten iz-Gliedern besteht, wobei die zu entstörende
Leitung zunächst mit einer Kapazität beschaltet wird, dann in den Leitungszug eine
Induktivität eingeschaltet und dahinter wieder eine Ableitungskapazität vorgesehen
wird. Für solche Siebketten steht aber in den seltensten Fällen Platz zur Verfügung,
ganz abgesehen davon, daß eine Siebkette in der allgemein üblichen Art für den vorliegenden
Zweck nicht geeignet ist.
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Das Problem, eine sehr weitgehende Entstörung mittels einer kleinen
Einrichtung zu erzielen, läßt sich gegebenenfalls unter Anwendung der an sich bekannten
Aufbauweise, zwei Kondensatorwickel konzentrisch übereinander anzuordnen, wobei
durch deren Wickelachse ein beim Anschalten der Einrichtung einen Teil der zu entstörenden
Leitung darstellendes Leiterstück geführt ist, lösen, wenn man erfindungsgemäß zwei
verschiedene Punkte des durch die Wickelachse geführten Leiterstückes innerhalb
des Kondensatorbehälters über je eine der beiden Kapazitäten. mit Masse oder einem
anderen stromführenden Leiter induktivitätsarm in Verbindung bringt.
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Zur weiteren Erklärung sei auf die Zeichnung verwiesen. In Fig. i
ist schematisch das Ersatzschaltbild für eine störbehaftete Leitung mit dem erfindungsgemäßen
Entstörungskondensator dargestellt. a ist beispielsweise ein Generator, von dem
aus der Nutzstrom In und der Störstrom 1s über die Leitung b fließen. Der Leitungsabschnitt
vom Störer a bis zur ersten Entstörungsstelle bei ckann ersetzt werden durch die
Induktivität d. Beim Punkt c tritt eine Stromverzweigung über den ersten Entstörungskondensator
ein. Der Scheinwiderstand der Abzweigung kann ersetzt werden durch die Induktivität
f und die Kapazität ei. Der Ableitungsstrom hängt nun von der Größe dieses Scheinwiderstandes
und, wie vorher bereits ausgeführt wurde, hauptsächlich von der Induktivität f ab.
Da selbst bei Anwendung aller bekannten Konstruktionsmaßnahmen f einen bestimmten
Wert nicht unterschreiten kann, wird ein bestimmter Störstrom TS2 weiter über die
Leitung b fließen. An der Stelle g erfolgt nun wiederum eine Spannungsteilung, wobei
je nach den Verhältnissen vom Scheinwiderstand zwischen c und g und g nach Erde
ein weiterer Teil von 42 abgeleitet wird, wobei das. Leitungsstück zwischen
c und g durch die Induktivität h, und der Ableitungszweig von g durch die Induktivität
i und die Kapazität e2 ersetzt zu denken ist.
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Gemäß der Erfindung wird nun diese Sieb- oder Spannungsteilerkette
in Form von zwei zu einer baulichen Einheit zusammengefaßten Kondensatorenwick eln
erzielt, die in zweckentsprechender Weisse, um vor allem die schädlichen Induktivitäten
f und i möglichst klein zu halten, zusammengebaut sind.
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In Fig. a ist ein derartiger Kondensator im Schnitt dargestellt, während
die Fig.3 eine schematische Darstellung dieses Kondensators mit dem Stromverlauf
wiedergibt. In beiden Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Zeichen versehen.
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Auf den Leiter io ist unter Zwischenlage einer isolierenden Zwischenlage
i i ein normaler Rundwickel ei mit über die Beläge :hinausreichenden Isolationszwischenlagen
aufgebracht. Die Stromzuführung zu den Belägen dieses Wickels erfolgt durch die
Stromzuführungsstreifen 1s, 13, die zur Erzielung einer geringen Induktivität des
Kondensators ei genau gegenüberstehend in den Wickel eingelegt sind, wobei die Einlegung
selbst am Ende der Belegungsstreifen, d. h. in der äußersten Windung erfolgt, um
die Restinduktivität, die durch die Ausmaße des Wickels ei selbst gegeben ist, noch
weiterhin zu' verkleinern. Im gleichen Sinne werden die Elektrodenstreifen 121 13
auch so breit bemessen, daß sie mindestens eine volle Windung bilden, um eine konzentrische
Stromzuführung zu ergeben. Beide Stromzuführungsstreifen 12, 13 treten auf der gleichen,
und zwar der dem Störer zugewandten Stirnseite des. Wickels ei heraus, was deswegen
notwendig ist, damit durch den bifilaren Stromverlauf, siehe hierzu die Strompfeile
in Fig. 3, ein Feld vermieden wird, das seinerseits auf dem Leiter io koppeln kann.
Die Stromzuführung ia wird mit dem Leiter io und der Streifen 13 mit dem Gehäuse
14 des Kondensators und damit mit Masse od. dgl. verbunden.
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Der Kondensator ei kann in einer Abwandlung auch mit stirnseitig vorstehenden
Folien hergestellt werden, wobei dann allerdings, um eine bifilare Stromführung
vom Ableitungspunkt c zur Erde zu gewährleisten, eine um den Wickel ei angeordnete
konzentrische Metallhülse, z. B. eine mindestens eine volle Windung bildende, selbständige
Folie vorgesehen werden muß, die als
Rückleitung bis zur Höhe des
Verzweigungspunktes C dient. In diesem Falle sind dann, um unerwünschte Kontaktverbindungen
zu vermeiden, zusätzliche Isoliereinlagen zwischen ei und dem Leiter io bzw. der
konzentrischen Rückführung nötig.
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Der Störstrom IS teilt sich also an der Stelle c und fließt als ISi
über die Kapazität ei ab, während ein Rest IS." weiter über den Leiter io fließt.
In Höhe der anderen Stirnseite des Kondensators ei ist nun ein weiterer Verzweigungspunkt
vorgesehen, an welchem der Störstrom Iss über den Kondensator e., ganz oder zum
Teil abfließen kann. e2 ist ebenfalls ein Hohlwickel, der im Gegensatz zu dem Wickel
ei mit überstehenden Folien ausgerüstet ist und den Wickel ei umgibt. Die dem Störer
abgewandte Stirnseite des Wickels e., wird mit dem Leiter io verbunden und die dem
Störer zugewandte Seite mit dem Gehäuse 14, um eine Kopplung des im Innern des Wickels
angeordneten Leiterstückes auf die aus dem Kondensator heraustretende entstörte
Leitung io vollkommen zu vermeiden.
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Um die Wirkung des zweiten Kondensators e., zu erhöhen, kann es unter
Umständen zweckmäßig sein, das im Innern der Kondensatorwickel geführte Leiterstück
hoch induktiv auszubilden, wodurch das Verhältnis der Scheinwiderstände in giinstigein
Sinne beeinflußt wird. Es ist außerdem auch möglich, durch besondere Bemessung der
Kapazitätsgrößen eine Entstörung auf einem breiten Frequenzband vorzunehmen, wenn
man dafür Sorge trägt, daß der erste Kondensator ei bis zu bestimmten Frequenzen
entstört und der Kondensator e, daran anschließend auch für solche Frequenzen, die
von ei nicht mehr abgeführt werden, genügend kleinen Scheinwiderstand aufweist,
so wie es an sich in der Entstörungstechnik, z. B. aus der schweizerischen Patentschrift
185 800, bekannt ist.
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Die Herstellung des Kondensators gemäß der Erfindung ist verhältnismäßig
einfach, da die Wickel unmittelbar aufeinandergewickelt werden können, wobei nur
die Einlage eines zusätzlichen Isolierstückes 15 zur Isolierung der beiden Elektroden
1:2 und 13 notwendig ist und wobei entweder die Isolierfolien- oder die Metallfolienwindungen
in beiden Wickeln von der gleichen Vorratsrolle gewickelt werden können. Gegen das
Gehäuse 1¢ kann als Schutz noch eine Isoliereinlage 16 vorgesehen sein.
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Der Vorteil des beschriebenen Kondensators ist vor allem der, daß
er räumlich äußerst klein gehalten werden kann und trotzdem einem einfachen Kondensator
gegenüber «reit bessere Entstörungswirkung aufweist, wenn nur die richtige Anschaltrichtung
beachtet wird. Sonstige Fehler durch falsche Schaltmaßnahmen, wie Zuleitungen zur
Kapazität usw" sind nicht möglich, so daß der Einbau in handwerkmäßiger Weise vorgenommen
werden kann.