DE950572C

DE950572C - Anordnung zum Schutz von elektrischen Anlagen, insbesondere Schaltanlagen gegen kapazitiv uebertragene Spannungen

Info

Publication number: DE950572C
Application number: DES41610A
Authority: DE
Inventors: Arthur Lannert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-11-20
Filing date: 1954-11-20
Publication date: 1956-10-11

Description

Zum Schutz gegen kapazitiv übertragene Spannungen in Schaltanlagen ist es bekannt, die Isolation so stark zu erhöhen, daß auch durch die höchstmögliche kapazitiv übertragbare Spannung keine Beschädigung der Anlagen auftreten kann. Eine weitere Maßnahme besteht darin, einen Pol der elektrischen Anlage starr zu erden, insbesondere dann, wenn durch die Abschaltung einzelner Anlagetei.le die Erdkapazität -a stark vermindert wird. Ebenso ist es bekannt, die Kapazität der Schaltanlage gegen Erde dadurch zu vergrößern, daß man als Verbindungsleitung zwischen Transformatorwicklung und Schaltanlage Kabel verwendet, die eine ausreichende Kapazität gegen Erde besitzen.. Eine andere gebräuchliche Anordnung sieht vor, an jede Verbindungsleitung zwischen Schaltanlage und Transformator einen zusätzlichen Kondensator ausreichender Größe gegen Erde zu schalten.
Bei Verwendung von Schutzkondensatoren für jede Leitung besteht jedoch die Gefahr, daß zugleich oder kurz nacheinander mehr als ein Kondensator defekt wird, was zu einem Sammelschienenkurzschluß führen kann. Die Vergrößerung der Kapazität zwischen Schaltanlage und Erde durch Kabel hat den Nachteil, daß in bestimmten Fällen unerwünschte Resonanzerscheinungen auftreten können. Die Erhöhung der Isolation verursacht zusätzliche große Kosten.
Die neue Anordnung beseitigt diese Nachteile und besteht darin, daß nur ein einziger Zusatzkondensator direkt zwischen einen Hauptleiter der elektrischen Anlage und Erde geschaltet ist.
Gegenüber der direkten Erdung hat die Ableitung. der übertragenen Spannung mit einem einzigen Kondensator den Vorteil, daß ein Erdschluß in einem der Hauptleiter, an den der Zusatzkondensator nicht angeschlossen ist, zu keinem Kurzschluß führt, wie dies bei starrer Erdung einer Phase stets der Fall ist.
Zur näheren Erläuterung wird auf die Zeichnung Bezug genommen; sie zeigt als Beispiel ein Ersatzschaltbild der neuen Anordnung in Anwendung auf einen Dreiwicklungstransformator.
Der Dreiwicklungstransformator mit den Wicklungen 1,:2 und 3 ist über die Zuleitungen 4, 5 und 6 in einen Netzverband geschaltet. Die Zuleitung 5 mit den Hauptleitern R, S, T führt zu einer nachgeordneten Schaltanlage 7. Zwischen dem Leiter T und Erde ist der Zusatzkondensator Czus. geschaltet. Jeweils zwischen zwei Wicklungen sind die gegenseitigen Kapazitäten C12, C23, C13 vorhanden. Mit- C2e ist die Kapazität der Wicklung 2 gegen Erde bezeichnet, die Kapazitäten der Wicklungen i und 3 gegen Erde sind nicht dargestellt. Da die von einer mit Erdschluß behafteten Wicklung auf eine erdschlußfreie Wicklung übertragene Spannung sich im umgekehrten Verhältnis der Größe der gegenseitigen Kapazität zwischen den beiden Wicklungen und der Größe der Kapazität zwischen der erdschlußfreien Wicklung und Erde aufteilt, wird durch den Zusatzkondensator CZas. erreicht, daß der größere Teil der kapazitiv übertragenen Spannung an der gegenseitigen Kapazität der beiden Wicklungen liegt, während die Spannung zwischen der Wicklung 2 und dem Erdpotential auf ein derartiges Maß beschränkt wird, daß die Isolation der Wicklung selbst und die der nachgeschalteten Anlageteile nichtbeschädigt werden kann.
Um zu verhindern, daß der Zusatzkondensator durch Durchbrennen einer Sicherung abgeschaltet wird und damit kein Schutz mehr bestenf, wird er direkt an einen Hauptleiter der elektrischen Anlage angeschlossen. Bei einem inneren Schaden des Kondensators ist die Schaltanlage dann zwar einpolig geerdet, aber trotzdem gegen kapazitiv übertragene Spannungen geschützt. Der Transformator kann daher weiter in Betrieb bleiben. Es ist zweckmäßig, den Schutzkondensator über einen einpoligen Trennschalter an den Hauptleiter der Schaltanlage anzuschließen. Dadurch ist es z. B. mit Hilfe eines Erdungsseiles möglich, den Kondensator ohne Gefahr und ohne Abschaltung des Transformators abzubauen und auszutauschen. An Stelle eines Kondensators können auch mehrere Kondensatorelemente vorgesehen werden. Der Kondensator wird zweckmäßig so an einen Hauptleiter angeschlossen, daß sich zwischen seiner Anschlußstelle und einer Stelle der nächsthöheren. Reihenspannung keine schaltbare Trennstelle befindet. Hierdurch wird erreicht, daß der gesamte, einer Isolationsreine angehörende Anlageteil geschützt ist.
Die vorerwähnte Anordnung zum Schutz gegen kapazitiv übertragene Spannung eignet sich insbesondere für Schaltanlagen, die an Transformatoren mit großem Übersetzungsverhältnis angeschlossen sind, wobei sich die Schaltanlage auf der Unterspannungsseite des Transformators befindet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zum Schutz von elektrischen Anlagen, insbesondere Schaltanlagen gegen kapäzitiv übertragene Spannungen, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger Zusatzkondensator direkt zwischen einen Hauptleiter und Erde geschaltet ist.
2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennschalter zwischen der Anschlußstelie am Hauptleiter und dem Kondensator vorgesehen ist.
3. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator derart an den Hauptleiter angeschlossen ist, daß zwischen Anschlußstelle und der Stelle der nächsthöheren Reihenspannung keine schaltbare Trennstelle vorhanden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: »Strom- und Spannungswandler« von Dr.-Ing. Michael W a 1 t e r, München 1944, S. 126/i27. »Die moderne Selektivschutztechnik und die Methoden zur Fehlerortung« von Dr.-Ing. Manfred S c h 1 e i c ih e r , Berlin 1936, S. 85.