WO2004021566A1 - Filter circuit for networks - Google Patents

Filter circuit for networks Download PDF

Info

Publication number
WO2004021566A1
WO2004021566A1 PCT/DE2003/002892 DE0302892W WO2004021566A1 WO 2004021566 A1 WO2004021566 A1 WO 2004021566A1 DE 0302892 W DE0302892 W DE 0302892W WO 2004021566 A1 WO2004021566 A1 WO 2004021566A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductor
filter circuit
phase
bushing
housing
Prior art date
Application number
PCT/DE2003/002892
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Schweiberger
Original Assignee
Epcos Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epcos Ag filed Critical Epcos Ag
Publication of WO2004021566A1 publication Critical patent/WO2004021566A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES OR LIGHT-SENSITIVE DEVICES, OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
    • H01G4/35—Feed-through capacitors or anti-noise capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42—Balance/unbalance networks
    • H03H7/425—Balance-balance networks
    • H03H7/427—Common-mode filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0021—Constructional details
    • H03H2001/0042—Wound, ring or feed-through type capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0107—Non-linear filters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17—Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741—Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1758—Series LC in shunt or branch path

Definitions

  • the invention relates to a filter circuit for networks, which contains a phase and a feed-through component.
  • Multi-phase power lines generally have multiple phase lines and a zero line.
  • an interference filter in the form of a bushing component is used for each line.
  • filter circuits of the type mentioned at the outset are known, with which the object is achieved to create a modular line filter with a modular principle and with a low leakage current.
  • a feed-through capacitor housing is provided, a feed-through capacitor being connected to a metallic corrugated hose.
  • the filter housing is divided into high-frequency-tight chambers by partitions.
  • a plurality of feedthrough capacitors are contained in the feedthrough capacitor housing. The feed-through capacitors for all phases are combined in a single capacitor housing as a mains line filter for a 3-phase system.
  • the known filter circuit has the disadvantage that a large mechanical effort is required to construct the feedthrough capacitor, which is due, on the one hand, to the fact that a large number of capacitors, namely the capacitors for all three phases, have to be integrated in a single high-frequency-tight housing. On the other hand, the high mechanical effort results from the need to attach a metallic corrugated hose.
  • a feed-through component can be used which can be used in a line filter and which has a feed-through for one phase and a further feed-through for a has a central conductor.
  • This component is designed for a power supply with only one phase and a neutral conductor and is not suitable for use in multi-phase power supply systems for reasons of cost.
  • a filter circuit is specified for a network that has a phase.
  • the filter circuit has a bushing component that contains a housing.
  • a series connection of two capacitors is contained in the housing.
  • a conductor is also contained in the housing and is led out of the housing from the center tap of the series connection.
  • the phase of the network is connected to an earth via the series connection.
  • the conductor to be preferably connected to the zero line of the corresponding power supply system is - in contrast to a z. B. known from the publication DE 2456088 A, designed as a feed-through center conductor - designed as a stub which emerges from the housing at only one point on the housing.
  • the inventive design of the conductor in the form of a stub line has the advantage over a center conductor designed as a bushing that it can be produced inexpensively and can be used universally in single-phase and multi-phase power lines with any number of phases.
  • an interference filter according to the invention (feed-through component) sets, the stub lines of the interference filters being electrically connected to one another and preferably also to a zero line.
  • the feedthrough filter according to the invention has attenuation values up to the GHz range. This makes it stand out from the usual EMC circuits.
  • the filter circuit according to the invention has the advantage that a multiplicity of functionalities can be achieved by simple wiring, via the conductor which is led out of the housing of the bushing component.
  • the conductor can be connected to a neutral conductor of the network.
  • a crossover can be realized by constructing the series connection from two capacitors and the center tap.
  • the housing can be connected to an earth, for example.
  • the occurrence of high reactive currents in the housing, which are generally generated by the useful frequency, which is, for example, in the range of 50 Hz, can be reduced by deriving these frequencies through the conductor.
  • a network which is a three-phase network and which is a symmetrical network. In this case, no neutral conductor is required and a lead-through component is provided for each phase, one conductor being provided for each phase. Each phase is conductively connected to earth via a series connection of two capacitors. The conductors can be connected to a virtual neutral conductor. This virtual zero conductor is at the potential zero in the event that the three-phase system is symmetrical. In all other cases, the potential of the virtual zero conductor can be different from zero.
  • each feedthrough device is connected between the phase and an earth.
  • the bushing components are connected in a parallel connection.
  • a network which has a multiplicity of phases.
  • Three of the phases each form a three-phase system.
  • the bushing components belonging to a three-phase system can again be connected to a common virtual neutral conductor with regard to their conductors.
  • Such multi-phase systems can be used, for example, to control motors which have different speeds depending on the phases connected.
  • the conductors belonging to different phases of lead-through components are connected to a monitoring device.
  • a monitoring device can be used, for example, to monitor the symmetry conditions in three-phase, symmetrical systems. If the symmetry condition is met, the voltages present in the three phases compensate for the value zero. In the event of asymmetries, which occur, for example, in the event of faults in the load, the three phases no longer compensate for zero and with the aid of a monitoring device, the occurrence of a current or a voltage can be detected on the virtual neutral conductor and thus the Fault in the load can be detected.
  • a feedthrough component is provided for each phase in a multi-phase system.
  • Each conductor of each lead-through component is connected to a device for signal coupling.
  • high-frequency signals can be coupled into a power network.
  • each bushing component is connected to a device for signal coupling in a multi-phase system.
  • high-frequency signals can be extracted from a power grid and processed further afterwards.
  • the conductors of the bushing components are interconnected in a three-phase system and connected to a grounded inductor. This allows the frequency selectivity of the filter circuit to be increased by building a parallel resonant circuit.
  • each conductor in a multi-phase system can be connected to an inductance connected to ground.
  • the filter circuit can be equipped with improved frequency selectivity.
  • the described design of the filter circuit makes it possible to produce an improved modularity, since the bushing components required for each phase can be designed and assembled as separate components simply and without high mechanical outlay. In particular, it is not necessary to integrate all filter components in a single housing in a multi-phase system.
  • a feedthrough component is also specified which is provided with a housing. Furthermore, the component is provided with a bushing which is guided through the housing.
  • the bushing is electrically conductive and preferably enters the housing at one point on the housing and exits the housing at the point on the housing opposite the entry point.
  • the bushing runs straight through the housing.
  • a series connection of two capacitors is also provided.
  • the series connection is connected between the bushing and the housing of the component.
  • a conductor, which is led out of the housing, is contacted at the center tap of the series connection.
  • the feedthrough component has the advantage that a crossover can be implemented by the described construction of the series circuit comprising two capacitors and the center tap.
  • a suitable choice of the capacitances of the two capacitors enables frequencies which are in the range of the useful frequency to be derived via the center tap of the series circuit, while frequencies which are in the range of the interference frequencies can be derived to the housing via both capacitors.
  • the occurrence of high reactive currents in the housing which can generally be generated by the useful frequency, which is, for example, in the range of 50 Hz by reducing these frequencies by the conductor.
  • a filter circuit is specified with a component of the type just described, the feedthrough being connected to a phase, the conductor to a neutral conductor and the housing to an earth.
  • the implementation is thus connected to the phase, while the conductor, which is intended to derive the signals lying above the first capacitor, is at the potential of the neutral conductor
  • the reactive current which is mainly caused by the useful frequencies, can therefore be dissipated via the neutral conductor, thereby reducing the load on the grounding.
  • the component described can be used very universally, both in single-phase and - then in a corresponding number - multi-phase filters. This reduces the number of parts in the manufacture of EMC filters.
  • the capacitance of the capacitor which is connected directly to the housing is smaller than the capacitance of the capacitor which is connected directly to the bushing. This enables the low-frequency useful currents to be derived via the center tap, while high-frequency interference can be derived via the housing of the bushing component.
  • the capacitors are capacitors, the windings of which are arranged around the bushing.
  • two winding capacitors can be arranged concentrically to one another.
  • two winding capacitors can also be arranged next to one another on the bushing.
  • the component contains one or more inductors which are connected to the capacitors in the component.
  • an inductor can be connected in series for implementation.
  • a component which comprises a further series connection of two capacitors, which is connected between the feedthrough and the housing, and in which an inductance is connected between the connection points of the series connections with the feedthrough, and in which between the center taps of the series connections another inductor is connected.
  • An inductance can advantageously be formed by an annular core arranged around the bushing and, if appropriate, around the conductor. Such a construction has the advantage that little space is required for the inductance.
  • a screen wall for a screened volume is also specified, to which a component of the type described above is fastened by screwing the housing to the wall on the screened side of the wall.
  • a component of the type described above is fastened by screwing the housing to the wall on the screened side of the wall.
  • magneto-resonance rooms magnetic resonance tomography
  • Rooms electricity for lighting and for sockets must be led through the screen wall.
  • Each phase can be protected against high-frequency interference by a described lead-through component.
  • the bushing component When used in filter circuits or devices, the bushing component can also be operated in parallel to increase the current carrying capacity.
  • one or more bushing components can be used for each phase connection. This creates a modular structure that reduces the number of parts and increases the flexibility when using the components.
  • the mechanical design of the bushing component can be designed so that it is compatible with known bushing components according to the prior art described above. This makes it possible to retrofit devices to the bushing component described here without any additional effort.
  • Figure 1 shows a filter circuit in a schematic circuit diagram.
  • FIG. 2 shows a filter circuit in a low leakage current circuit in a schematic circuit diagram.
  • FIG. 3 shows a filter circuit in a three-phase network in a schematic circuit diagram.
  • Figure 4 shows a filter circuit with a multi-stage structure.
  • Figure 5 shows a filter with a multi-stage structure for a three-phase network.
  • FIG. 6 shows a filter circuit for a three-phase system without a neutral conductor.
  • FIG. 7 shows a filter circuit for a multi-phase system for operating an engine.
  • FIG. 8 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional monitoring device.
  • FIG. 9 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional inductance.
  • FIG. 10 shows a filter circuit for a multiphase system with three additional inductors.
  • FIG. 11 shows a filter circuit for a multi-phase system with an additional signal coupling.
  • FIG. 12 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional signal decoupling.
  • Figure 13 shows a bushing component partly in a longitudinal section, partly in a plan view.
  • FIG. 14 shows an equivalent circuit diagram for a component according to FIG. 13.
  • FIG. 15 shows a lead-through component, partly in a longitudinal section, partly in a plan view.
  • FIG. 16 shows an equivalent circuit diagram for a component according to FIG. 15.
  • FIG. 17 shows an equivalent circuit diagram for a bushing component which is designed as a 7T filter.
  • FIG. 18 shows a filter circuit with two lead-through components.
  • Figure 19 shows an arrangement of bushing components for use in shielded rooms.
  • FIG. 20 shows an equivalent circuit diagram for the arrangement of bushing components according to FIG. 19.
  • FIG. 1 shows a filter circuit for a network with a phase PL and with a neutral conductor N.
  • a feed-through component 8 is provided which has a series circuit 3 of two capacitors C1, C2.
  • the phase PL is connected to an earth via the series circuit 3.
  • the series circuit 3 is installed in a housing 1.
  • a conductor 4 runs out of the housing 1 from the center tap of the series circuit 3, which is arranged between the two capacitors C1, C2.
  • the conductor 4 is connected to the neutral conductor N.
  • a further feed-through capacitor 112 constructed in a manner known per se — is arranged on the neutral conductor N.
  • conductor 4 is designed as a stub line, see FIG. 15.
  • FIG. 2 shows a filter circuit with lead-through components 8, 9 corresponding to FIG. 1.
  • the filter circuit comprises two phases PL1, PL2, as are used, for example, for feeding or feeding electrical energy into a converter or into an emergency power generator.
  • Zero conductors N1, N2 belonging to the phases PL1, PL2 are also provided.
  • Each phase PL1, PL2 is equipped with a feed-through component ment 8, 9 connected.
  • a separate housing 1 is provided for each lead-through component 8, 9, which advantageously improves the assembly and the mechanical outlay.
  • Each bushing component 8, 9 is provided with a conductor 408, 409, which connects the center tap of the bushing component 8, 9 with the associated neutral conductor N1, N2.
  • FIG. 3 shows a filter circuit corresponding to Figure 1, with the difference that it is intended for a three-phase system.
  • a network is provided with three phases PL1, PL2, PL3 and also with a neutral conductor N.
  • each bushing component 8 , 9, 11 is assigned to a phase PL1, PL2, PL3.
  • Each bushing component 8, 9, 11 connects the corresponding phase PL1, PL2, PL3 to an earth.
  • each bushing component 8, 9, 11 comprises a conductor 408, 409, 411, which are all connected together to the neutral conductor N.
  • FIG. 4 shows a filter circuit with a multi-stage structure, the inductances and capacitances shown in the middle of FIG. 4 being designed for the low-frequency range of the filter.
  • Bushing components 8, 9 are arranged on the left and right ends of the filter circuit, which are intended for filtering in the high-frequency region of the filter circuit.
  • Varistors V are also provided, which are used to derive overvoltages.
  • the input side is provided on the left side of the filter circuit and the shielded side is provided on the right side of the filter circuit.
  • a phase PL and a neutral conductor N are provided.
  • the interconnection components 8, 9, which are each arranged in a separate housing 1, together with their conductors 408, 409, are connected in the manner corresponding to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 shows a filter circuit corresponding to FIG. 4, but instead of one phase PL three phases PL1, PL2, PL3 are provided.
  • a separate pair of bushing components 8, 9; 11, 12; 13, 14 and correspondingly a conductor 408, 409, 411, 412, 413, 414 is provided for this purpose.
  • the interconnection of the lead-through components 8, 9, 11, 12, 13, 14 is carried out in an analogous manner in FIG.
  • FIG. 5 shows in particular how a large number of feed-through components 8, 9, 11, 12, 13, 14 can be used in many different locations within the filter circuit, each in its own housing.
  • the filter circuit also has the advantage that the bushing components 8, 9, 11, 12, 13, 14 can be identical to one another, which means that a large number of wiring options can be implemented with a relatively small number of design variations.
  • FIG. 6 shows a filter circuit for a three-phase system.
  • Three phases PL1, PL2, PL3 are provided.
  • a feed-through component 8, 9, 11 is provided for each phase PL1, PL2, PL3.
  • Each phase PL1, PL2, PL3 is connected to an earth via a corresponding feed-through component 8, 9, 11.
  • the filter circuit according to FIG. 6 has the special feature that it is a three-phase system without a neutral conductor, that is to say a symmetrical network. Accordingly, the neutral conductor is missing. Nevertheless, the low leakage current connection can be implemented. This is achieved by combining the conductors 408, 409, 411 and connecting them to a virtual neutral conductor VN1.
  • the virtual zero conductor VN1 is located at a symmetrical one
  • FIG. 7 shows a filter circuit corresponding to FIG. 6, but a multi-phase system is provided.
  • There are the phases PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 are provided. These phases PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 are used to supply a motor M with current.
  • the motor has the connections lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w. Each connection lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w of the motor M is connected to exactly one phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6.
  • a feed-through component 8 9, 11, 12, 13, 14 is provided for each phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6, which feeds through the corresponding phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 connects the respective series connection of capacitors to an earth.
  • Figure 8 shows a filter circuit with a three-phase system.
  • Three phases PL1, PL2, PL3 are provided.
  • the three phases PL1, PL2, PL3 are connected to the three motor connections lu, lv, lw of a motor M.
  • FIG. 6 it is a three-phase system which is designed symmetrically and which has no neutral conductor.
  • three bushing components 8, 9, 11 are provided, which, in a manner corresponding to FIG. their conductors 408, 409, 411 are connected.
  • the status of the network and thus a possibly occurring fault of the motor M can be detected in FIG. 8 by connecting a monitoring device 100.
  • the monitoring device 100 can consist, for example, of a resistor R and an amplifier 113. The current flowing through the resistor R leads to a voltage drop, which is amplified by the amplifier 113 and can then be fed to the readout unit.
  • FIG. 9 shows a three-phase system, which corresponds to FIG. 6.
  • the conductors 408, 409, 411 are led to a common star point, which is connected to an inductor L1.
  • the inductor L1 in turn is connected to an earth.
  • FIG. 10 shows yet another embodiment similar to FIG. 9, whereby, in contrast to FIG. 9, each individual conductor 408, 409, 411 is connected to its own inductor L1, L2, L3.
  • FIG. 11 shows a filter circuit for a multiphase system, a device 110 for coupling signals being additionally provided.
  • Each conductor 408, 409, 411 is connected to the device 110 for coupling signals via a common line.
  • a filter circuit according to FIG. 11 enables data, for example Internet data, to be fed into a conventional network.
  • the signal direction is represented by the arrow on the left side of the device 110 for coupling signals.
  • FIG. 12 shows a modification of FIG. 11 in that a device 111 for coupling out signals is provided instead of the device for coupling in signals.
  • Each conductor 408, 409, 411 of the lead-through components 8, 9, 11, which are each assigned to a phase PL1, PL2, PL3, are each because separately connected to the device 111 for decoupling signals.
  • the filter circuits according to FIG. 11 and FIG. 12 work together, which ensures that signals coupled into the network according to FIG. 11 can be decoupled from the network and detected again by a filter circuit according to FIG.
  • a combination of the filter circuits according to FIGS. 11 and 12 can advantageously be used to use conventional power networks for data transmission.
  • FIG. 13 shows a bushing component in which a housing 1 is arranged rotationally symmetrically around a bushing 2.
  • the bushing 2 has the form of a solid metallic bolt, which is provided with a thread in places. Threaded portions of the bolt 2 are provided with nuts 16. With the help of these nuts 16, the component can be connected in a filter assembly.
  • the housing 1 is made of metal, for example brass, copper or steel, preferably aluminum, and is used for high-frequency shielding of the component from the outside. Furthermore, the housing 1 is sealed inwardly at a narrow point of the housing 1 with a seal 15a against moisture, which can be, for example, a casting compound or a PU adhesive.
  • the housing 1 has the shape of a pot which is open to the left, the left open side being sealed by a casting compound
  • the housing 1 is provided in a tapered section with a thread onto which a nut 17 is screwed.
  • the bushing component can be mounted in a filter assembly by means of the nut 17.
  • the housing 1 is sealed against moisture and other climatic influences.
  • Two capacitors C1 and C2 are arranged inside the housing 1. These are wound capacitors which are arranged concentrically with one another and for the passage 2.
  • the capacitors C1, C2 are connected to one another in an electrically conductive manner via a connecting element 18, which can be a metal sheet, for example.
  • the capacitor C1 is also connected to the bushing 2 in an electrically conductive manner.
  • the capacitor C2 is electrically conductively connected to the housing 1 on the opposite side.
  • a conductor 4 is connected to the center tap 51 between the two capacitors C1, C2, which is electrically conductive and which is led out of the housing 1 to the outside.
  • the external wiring of the bushing component is given by the left end of the bushing, connection AI and the right end of the bushing, connection A2.
  • connection B which is formed by the conductor 4 led out of the housing 1.
  • Another connection E is formed by the housing 1.
  • FIG. 13 With reference to the connections AI, A2, B, E in FIG. 13 and to the capacitors C1, C2 in FIG. 13, the equivalent circuit diagram for the component shown in FIG. 13 is shown in FIG.
  • the electrically conductive connection is shown, which is formed by the bushing 2 and which connects the connections AI, A2 to one another.
  • a first series circuit 3 of capacitors C1, C2 is also shown.
  • the series circuit 3 is at the connection point Pl with the
  • Implementation 2 electrically connected.
  • the series circuit 3 is connected to the terminal E on the side opposite P1.
  • the center tap 51 between the two capacitors C1, C2 is connected to the conductor 4, which forms the connection B outside the housing.
  • the two capacitors C1, C2 are electrically conductive to form a series connection. other connected.
  • the capacitor C1 With its capacitance of 4 ⁇ F, the capacitor C1 is suitable for forming a low impedance for the useful frequencies, which are, for example, 50 Hz. With its capacitance of 0.5 ⁇ F, capacitor C2 is suitable for forming a high impedance for the useful frequency. At the same time, the capacitor C2 is kept at a low voltage potential by the terminal B, which is why the useful frequency is not derived to the terminal E but preferably to the terminal B. It can thereby be achieved that the connection E is loaded only to a very small extent with reactive currents which originate from the useful frequency.
  • the capacitor Cl or the series connection of the capacitors Cl and C2 is suitable for forming a very low impedance for an EMC (electromagnetic compatibility) interference signal in a frequency range of 1 MHz, since in the series connection of the capacitances the total capacitance of the very small capacity C2 is dominated.
  • EMC electromagnetic compatibility
  • FIG. 15 shows a feedthrough component in an analogous manner to FIG. 13, with the difference that a toroidal core 7 is arranged inside the housing 1 in order to form two inductors.
  • the toroidal core 7 is fixed by means of potting compound and sealed off from the outside.
  • the toroidal core 4 is preferably made of carbonyl iron and is preferably soft magnetic.
  • the ring core 7 forms inductances for all electrical conductors running inside the ring core 7. An inductance is thus formed by the bushing 2 in connection with the toroidal core 7. Furthermore, an inductance is formed by the conductor 4 in connection with the toroidal core 7.
  • FIG. 14 a series circuit diagram for the component shown in FIG. 3 is also shown in FIG.
  • the connections AI, A2 are connected to one another by the bushing 2.
  • a first inductor L1 is connected in series to bushing 2. This inductance L1 is formed by the bushing 2 together with the toroidal core 7 from FIG. 3.
  • a circuit of capacitors C1, C2 is shown, which is connected to the terminals AI, A2, B and E in a manner analogous to that shown in FIG.
  • an inductance L2 which is formed in series with the conductor 4.
  • the inductance L2 is connected between the center tap 51 between the capacitors C1, C2 and the terminal B.
  • the circuit shown in FIG. 16 realizes an LC filter circuit which has better damping than a circuit according to FIG. 14.
  • FIG. 17 Another embodiment of the feedthrough filter, this time only with regard to the circuit diagram, is shown in FIG. 17.
  • a connection of the connections AI, A2 is realized by a bushing 2.
  • Each of the series circuits 3, 6 is electrically conductively connected to the bushing 2 at a connection point P1 or P2.
  • An inductance L1 is connected in series with lead-through 2 to the connecting points P1, P2.
  • the inductor L1 can be designed, for example, as in the manner described in FIG. 15.
  • a further inductor L2 is provided, which is connected in series for the connection between the center taps 51, 52 of the series circuits 3, 6.
  • the inductive tat L2 can be carried out according to the manner shown in Figure 15 by passing the conductor 4 through an annular core 7.
  • connection points P1, P2 connections of the series circuits 3, 6 are each connected to connection E.
  • the center taps 51, 52 are connected to one another by means of the inductance L2, the center tap 51 being connected to the external connection B via the conductor 4.
  • Filter realized, which allows particularly good filter properties to suppress electromagnetic interference in filter circuits.
  • the useful frequency is in the range of 50 Hz, while the
  • Interference frequencies are in the range of> 1 MHz.
  • FIG. 18 shows a mains line filter that can be used to suppress mains lines.
  • the power line filter from FIG. 18 is characterized by high interference suppression.
  • the mains cable filter is provided with a phase PL1, which can be connected to the primary or the secondary side of the filter.
  • the filter is provided with a connection for a neutral conductor N.
  • the filter is provided with a connection for the earth.
  • a feed-through component 8, 9 is connected in series with the phase PL1 on the primary and on the secondary side, as a result of which an effective interference suppression of the PL1 can be achieved.
  • the conductor 4 made out of the bushing components 8, 9 is electrically conductively connected to the neutral conductor N.
  • the housing 1 of the bushing components 8, 9 is shielded by the filter connected, which in turn is connected to the earth.
  • the exemplary embodiment from FIG. 18 shows the use of the bushing component in a single-phase mains line filter with high blocking attenuation.
  • the high-frequency signals EMC interference
  • the low-frequency leakage currents are returned via conductor 4 to the electrical system or to the neutral conductor N.
  • FIG. 19 shows the use of lead-through components 11, 12, 13, 14 when introducing power supplies in magneto-resonance rooms, such as are used for example in magnetic resonance imaging.
  • a screen wall 10 is provided which is electrically conductive and which consists, for example, of aluminum.
  • the screen wall 10 is connected to an earth.
  • Four bushing components 11, 12, 13 and a bushing element 14, which can be constructed according to the example from FIG. 13, are screwed to the screen wall 10 by screwing with nuts 1711, 1712, 1713, 1714, which correspond to the nut 17 from FIG.
  • each bushing component forms a connection for a phase PL1, PL2, PL3 or for a neutral conductor N.
  • nuts 1611, 1612, 1613 and 1614 are provided, on which electrical contacts are made to the bushings of the bushing components can.
  • bushing components 11, 12, 13, 14 on the side opposite the input side are further nuts for producing
  • each lead-through component 11, 12, 13 is provided with conductors 411, 412, 413, which are combined to form a conductor 400 and which are connected to the lead-through component 14 by screwing by means of nuts and thus to the neutral conductor N. are.
  • the screen wall for a screened volume can also be used for screened devices.
  • FIG. 19 shows the use of the feedthrough component in a multi-phase system, whereby identical or similar feedthrough components can be used for each phase, as a result of which the variety of parts can be reduced.
  • a screen wall 10, as described in more detail in connection with FIG. 19, is also shown in the exemplary embodiments according to FIGS. 4, 5 and 18 as a dashed vertical line.
  • FIG. 20 shows an electrical circuit diagram which is realized by the structure shown in FIG. 19.
  • Phases PL1, PL2, PL3 are connected to one another by bushings.
  • series connections 311, 312, 313 of capacitors are shown, which on the one hand can derive high-frequency interference from an earth, and in which the low-frequency spaces can be returned to the neutral conductor N at a center tap.
  • the lowermost bushing component which corresponds to bushing component 14 in FIG. 19, has only a single capacitor 314, which is connected to the bushing and to earth.
  • the present invention is not limited to filter circuits for EMC interference in the range of 1 GHz, but can be used for all types of interference in which a low-frequency useful frequency and a high-frequency interference frequency or a low-frequency interference frequency and a high-frequency useful frequency are to be separated from one another , Reference character list

Abstract

The invention relates to a filter circuit for networks, said circuit comprising a feedthrough component (8, 9, 11, 12, 13, 14) provided with a housing (1) containing a series connection consisting of two capacitors (C1, C2), and a conductor (4, 408, 409, 411, 412, 413, 414) which is guided out of the housing (1) from the center tap of the series connection. According to the invention, a phase (PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6) is connected to earth in a conductive manner by means of the series connection.

Description

Beschreibungdescription
Filterschaltung für NetzeFilter circuit for networks
Die Erfindung betrifft eine Filterschaltung für Netze, die eine Phase und ein Durchführungsbauelement enthält .The invention relates to a filter circuit for networks, which contains a phase and a feed-through component.
Mehrphasen-Stromleitungen weisen in der Regel mehrere Phasenleitungen und eine Null-Leitung auf. Zur Entstörung der Pha- senleitungen wird pro Leitung ein Entstörfilter in Form eines Durchführungsbauelementes eingesetzt .Multi-phase power lines generally have multiple phase lines and a zero line. To suppress the phase lines, an interference filter in the form of a bushing component is used for each line.
Aus der Druckschritt EP 0250919 sind Filterschaltungen der eingangs genannten Art bekannt, mit denen die Aufgabe gelöst wird, ein Netzleitungsfilter im Baukastenprinzip und mit einem geringen Ableitstrom zu schaffen. Es ist ein Durchführungskondensatorgehäuse vorgesehen, wobei ein Durchführungs- kondensator mit einem metallischen Wellschlauch verbunden ist. Das Filtergehäuse ist durch Trennwände in hochfrequenz- dichte Kammern unterteilt. In dem Durchführungskondensatorgehäuse sind eine Vielzahl von Durchführungskondensatoren enthalten. Als Netzleitungsfilter für ein 3 -Phasen-System sind die Durchführungskondensatoren für alle Phasen in einem einzigen Kondensatorgehäuse zusammengefaßt .From filter step EP 0250919 filter circuits of the type mentioned at the outset are known, with which the object is achieved to create a modular line filter with a modular principle and with a low leakage current. A feed-through capacitor housing is provided, a feed-through capacitor being connected to a metallic corrugated hose. The filter housing is divided into high-frequency-tight chambers by partitions. A plurality of feedthrough capacitors are contained in the feedthrough capacitor housing. The feed-through capacitors for all phases are combined in a single capacitor housing as a mains line filter for a 3-phase system.
Die bekannte Filterschaltung hat den Nachteil, daß zum Aufbau des Durchführungskondensators ein großer mechanischer Aufwand erforderlich ist, der zum einen davon herrührt, daß eine Vielzahl von Kondensatoren, nämlich die Kondensatoren für al- le drei Phasen, in einem einzigen hochfrequenzdichten Gehäuse integriert werden müssen. Zum anderen resultiert der hohe mechanische Aufwand aus der Notwendigkeit, einen metallischen Wellschlauch anzubringen.The known filter circuit has the disadvantage that a large mechanical effort is required to construct the feedthrough capacitor, which is due, on the one hand, to the fact that a large number of capacitors, namely the capacitors for all three phases, have to be integrated in a single high-frequency-tight housing. On the other hand, the high mechanical effort results from the need to attach a metallic corrugated hose.
Aus der Druckschrift DE 2456088 A ist ein in einem Netzfilter einsetzbares Durchführungsbauelement bekannt, das eine Durchführung für eine Phase und eine weitere Durchführung für ei- nen Mittelleiter aufweist. Dieses Bauelement ist für eine Stromversorgung mit nur einer Phase und einem Neutralleiter ausgelegt und ist zum Einsatz bei Mehrphasen-Stromversorgungssystemen aus Kostengründen nicht geeignet .From the document DE 2456088 A a feed-through component can be used which can be used in a line filter and which has a feed-through for one phase and a further feed-through for a has a central conductor. This component is designed for a power supply with only one phase and a neutral conductor and is not suitable for use in multi-phase power supply systems for reasons of cost.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Filterschaltung anzugeben, die auf einfache Art und Weise in einer ab- leitstromarmen Beschaltung geschaltet werden kann. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine Filterschaltung anzugeben, in die auf einfache Art und Weise weitere Funktionalitäten integriert werden können.It is an object of the present invention to provide a filter circuit which can be switched in a simple manner in a low leakage current circuit. It is also an object of the invention to provide a filter circuit in which further functionalities can be integrated in a simple manner.
Es wird eine Filterschaltung angegeben für ein Netz, das eine Phase aufweist. Die Filterschaltung weist ein Durchführungs- bauelement auf, das ein Gehäuse enthält. Im Gehäuse ist eine Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren enthalten. Im Gehäuse ist ferner ein Leiter enthalten, der vom Mittelabgriff der Reihenschaltung aus dem Gehäuse herausgeführt ist . Die Phase des Netzes ist über die Reihenschaltung mit einer Erde lei- tend verbunden.A filter circuit is specified for a network that has a phase. The filter circuit has a bushing component that contains a housing. A series connection of two capacitors is contained in the housing. A conductor is also contained in the housing and is led out of the housing from the center tap of the series connection. The phase of the network is connected to an earth via the series connection.
Der vorzugsweise mit der Null-Leitung des entsprechenden Stromversorgungssystems zu verbindende Leiter ist - im Gegensatz zu einem z. B. aus der Druckschrift DE 2456088 A bekann- ten, als Durchführung ausgebildeten Mittelleiter - als eine Stichleitung ausgebildet, die an nur einer Stelle des Gehäuses aus dem Gehäuse heraustritt .The conductor to be preferably connected to the zero line of the corresponding power supply system is - in contrast to a z. B. known from the publication DE 2456088 A, designed as a feed-through center conductor - designed as a stub which emerges from the housing at only one point on the housing.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Leiters in Form einer Stichleitung hat gegenüber einem als Durchführung ausgebildeten Mittelleiter den Vorteil, daß sie kostengünstig hergestellt werden kann und universell in einphasigen sowie mehrphasigen Stromleitungen mit einer beliebigen Anzahl von Phasen einsetzbar ist.The inventive design of the conductor in the form of a stub line has the advantage over a center conductor designed as a bushing that it can be produced inexpensively and can be used universally in single-phase and multi-phase power lines with any number of phases.
Beim einem Mehrphasen-System wird pro Phase z. B. ein erfindungsgemäßes Entstörfilter (Durchführungsbauelement) einge- setzt, wobei die Stichleitungen der Entstörfilter miteinander und vorzugsweise auch mit einer Null-Leitung elektrisch verbunden werden.In a multi-phase system, z. B. an interference filter according to the invention (feed-through component) sets, the stub lines of the interference filters being electrically connected to one another and preferably also to a zero line.
Durch den speziellen Aufbau hat der erfindungsgemäße Durchführungsfilter Dämpfungswerte bis in den GHz-Bereich. Dadurch hebt er sich deutlich von den üblichen EMV-Schaltungen ab.Due to the special design, the feedthrough filter according to the invention has attenuation values up to the GHz range. This makes it stand out from the usual EMC circuits.
Die erfindungsgemäße Filterschaltung hat den Vorteil, daß über den Leiter, der aus dem Gehäuse des Durchführungsbauelementes herausgeführt ist, eine Vielzahl von Funktionalitäten durch einfaches Beschälten erreicht werden können.The filter circuit according to the invention has the advantage that a multiplicity of functionalities can be achieved by simple wiring, via the conductor which is led out of the housing of the bushing component.
Beispielsweise kann der Leiter mit einem Null-Leiter des Net- zes verbunden werden. In diesem Fall ergibt sich der Vorteil einer ableitstromarmen Beschaltung der Filterschaltung. Durch den Aufbau der Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren und dem Mittelabgriff kann eine Frequenzweiche realisiert werden. Durch geeignete Wahl der Kapazitäten der beiden Kondensatoren gelingt es, Frequenzen, die im Bereich der Nutzfrequenz liegen, über den Mittelabgriff der Reihenschaltung abzuleiten. Frequenzen, die im Bereich der Störfrequenzen liegen, können über beide Kondensatoren auf das Gehäuse abgeleitet werden. Das Gehäuse kann beispielsweise mit einer Erde verbunden sein. Das Auftreten hoher Blindströme im Gehäuse, welche im allgemeinen durch die Nutzfrequenz, welche beispielsweise im Bereich von 50 Hz liegt, erzeugt werden, kann durch Ableiten dieser Frequenzen durch den Leiter vermindert werden. Durch Anschließen an einen Null -Leiter kann die an dem zwischen dem Mittelabgriff und Erde geschalteten Kondensator anliegendeFor example, the conductor can be connected to a neutral conductor of the network. In this case, there is the advantage of a low leakage current connection of the filter circuit. A crossover can be realized by constructing the series connection from two capacitors and the center tap. By suitable selection of the capacitances of the two capacitors it is possible to derive frequencies which are in the range of the useful frequency via the center tap of the series connection. Frequencies that are in the range of the interference frequencies can be derived to the housing via both capacitors. The housing can be connected to an earth, for example. The occurrence of high reactive currents in the housing, which are generally generated by the useful frequency, which is, for example, in the range of 50 Hz, can be reduced by deriving these frequencies through the conductor. By connecting to a zero conductor, the capacitor connected to the center tap and earth can be connected
Spannung auf sehr kleine Werte, die durch die Spannungsdifferenz zwischen dem Null-Leiter und dem Erdpotential gegeben sind, reduziert werden. Dadurch wird der über den zwischen dem Mittelabgriff und der Erde geschalteten Kondensator abge- leitete Strom in vorteilhafter Weise reduziert. In einer anderen Ausführungsform der Filterschaltung kann ein Netz zur Anwendung gelangen, das ein dreiphasiges Netz ist und das ein symmetrisches Netz ist. In diesem Fall wird kein Null-Leiter benötigt und es ist für jede Phase ein Durchfüh- rungsbauelement vorgesehen, wobei jeweils ein Leiter pro Phase vorgesehen ist. Jede Phase ist über jeweils eine Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren mit einer Erde leitend verbunden. Es können die Leiter mit einem virtuellen Null-Leiter verbunden sein. Dieser virtuelle Null-Leiter ist für den Fall, daß das dreiphasige System symmetrisch ist, auf dem Potential Null. In allen anderen Fällen kann das Potential des virtuellen Null-Leiters von Null verschieden sein.Voltage is reduced to very small values, which are given by the voltage difference between the neutral conductor and the earth potential. This advantageously reduces the current that is dissipated via the capacitor connected between the center tap and the earth. In another embodiment of the filter circuit, a network can be used which is a three-phase network and which is a symmetrical network. In this case, no neutral conductor is required and a lead-through component is provided for each phase, one conductor being provided for each phase. Each phase is conductively connected to earth via a series connection of two capacitors. The conductors can be connected to a virtual neutral conductor. This virtual zero conductor is at the potential zero in the event that the three-phase system is symmetrical. In all other cases, the potential of the virtual zero conductor can be different from zero.
In einer weiteren Ausführungsform der Filterschaltung sind für eine Phase zwei Durchführungsbauelemente vorgesehen. Die beiden Durchführungsbauelemente können jeweils am Eingang und am Ausgang der Filterschaltung positioniert sein. Sie brauchen nicht in ein gemeinsames Gehäuse integriert zu werden, da jede Filterschaltung für sich, in der bereits beschriebe- nen Art und Weise, ableitstromarm ausgeführt sein kann. Bei dieser Ausführungsform ist jedes Durchführungsbauelement zwischen der Phase und einer Erde geschaltet. Die Durchführungs- bauelemente untereinander sind in einer Parallelschaltung geschaltet .In a further embodiment of the filter circuit, two bushing components are provided for one phase. The two bushing components can each be positioned at the input and at the output of the filter circuit. They do not need to be integrated in a common housing, since each filter circuit can be designed with low leakage current in the way already described. In this embodiment, each feedthrough device is connected between the phase and an earth. The bushing components are connected in a parallel connection.
In einer weiteren Ausführungsform der Filterschaltung ist ein Netz vorgesehen, das eine Vielzahl von Phasen aufweist. Jeweils drei der Phasen bilden ein dreiphasiges System. Die jeweils zu einem dreiphasigen System gehörenden Durchführungs- bauelemente können bzgl. ihrer Leiter wieder zu einem gemeinsamen virtuellen Null-Leiter verschaltet sein. Solche mehrphasigen Systeme können beispielsweise verwendet werden zur Ansteuerung von Motoren, welche je nach zugeschalteten Phasen verschiedene Drehzahlen aufweisen.In a further embodiment of the filter circuit, a network is provided which has a multiplicity of phases. Three of the phases each form a three-phase system. The bushing components belonging to a three-phase system can again be connected to a common virtual neutral conductor with regard to their conductors. Such multi-phase systems can be used, for example, to control motors which have different speeds depending on the phases connected.
In einer weiteren Ausführungsform der Filterschaltung ist es vorgesehen, daß die zu verschiedenen Phasen gehörenden Leiter von Durchführungsbauelementen an eine Überwachungseinrichtung angeschlossen sind. Eine solche Überwachungseinrichtung kann beispielsweise dazu verwendet werden bei dreiphasigen, symmetrischen Systemen die Symmetriebedingungen zu überwachen. Ist die Symmetriebedingung erfüllt, so kompensieren sich die in den drei Phasen anliegenden Spannungen auf den Wert Null. Bei Auftreten von Unsymmetrien, welche beispielsweise bei Störungen an der Last auftreten, kompensieren sich die drei Phasen nicht mehr zu Null und mit Hilfe einer Überwachungseinrich- tung kann an dem virtuellen Null-Leiter das Auftreten eines Stroms bzw. einer Spannung detektiert werden und somit die Störung in der Last detektiert werden.In a further embodiment of the filter circuit it is provided that the conductors belonging to different phases of lead-through components are connected to a monitoring device. Such a monitoring device can be used, for example, to monitor the symmetry conditions in three-phase, symmetrical systems. If the symmetry condition is met, the voltages present in the three phases compensate for the value zero. In the event of asymmetries, which occur, for example, in the event of faults in the load, the three phases no longer compensate for zero and with the aid of a monitoring device, the occurrence of a current or a voltage can be detected on the virtual neutral conductor and thus the Fault in the load can be detected.
In einer anderen Ausführungsform der Filterschaltung ist in einem mehrphasigen System für jede Phase je ein Durchführungsbauelement vorgesehen. Jeder Leiter jedes Durchführungs- bauelementes ist mit einer Vorrichtung zur Signaleinkopplung verbunden. Damit können beispielsweise Hochfrequenzsignale in ein Stromnetz eingekoppelt werden.In another embodiment of the filter circuit, a feedthrough component is provided for each phase in a multi-phase system. Each conductor of each lead-through component is connected to a device for signal coupling. For example, high-frequency signals can be coupled into a power network.
In einer anderen Ausführungsform sind in einem mehrphasigen System die Leiter jedes Durchführungsbauelementes mit einer Vorrichtung zur Signalauskopplung verbunden. Dadurch können hochfrequente Signale aus einem Stromnetz ausgekoppelt und hinterher weiterverarbeitet werden.In another embodiment, the conductors of each bushing component are connected to a device for signal coupling in a multi-phase system. As a result, high-frequency signals can be extracted from a power grid and processed further afterwards.
In einer weiteren Ausführungsform der Filterschaltung ist es vorgesehen, die Leiter der Durchführungsbauelemente in einem dreiphasigen System zusammenzuschalten und mit einer geerde- ten Induktivität zu verbinden. Dadurch kann die Frequenzselektivität der Filterschaltung erhöht werden, indem ein Parallelschwingkreis aufgebaut wird.In a further embodiment of the filter circuit, it is provided that the conductors of the bushing components are interconnected in a three-phase system and connected to a grounded inductor. This allows the frequency selectivity of the filter circuit to be increased by building a parallel resonant circuit.
In einer weiteren Ausführungsform der Filterschaltung kann in einem mehrphasigen System jeder Leiter mit einer gegen Erde geschalteten Induktivität verbunden sein. Auch in diesem Fall kann die Filterschaltung mit einer verbesserten Frequenzselektivität ausgestattet werden.In a further embodiment of the filter circuit, each conductor in a multi-phase system can be connected to an inductance connected to ground. In this case, too the filter circuit can be equipped with improved frequency selectivity.
Durch die beschriebene Ausführung der Filterschaltung gelingt es, eine verbesserte Modularität herzustellen, da die für jede Phase benötigten Durchführungsbauelemente als getrennte Komponenten einfach und ohne hohen mechanischen Aufwand ausgeführt und montiert werden können. Insbesondere ist es nicht notwendig, bei einem mehrphasigen System sämtliche Filter- Bauelemente in ein einziges Gehäuse zu integrieren.The described design of the filter circuit makes it possible to produce an improved modularity, since the bushing components required for each phase can be designed and assembled as separate components simply and without high mechanical outlay. In particular, it is not necessary to integrate all filter components in a single housing in a multi-phase system.
Es wird darüber hinaus ein Durchführungsbauelement angegeben, das mit einem Gehäuse versehen ist. Ferner ist das Bauelement mit einer durch das Gehäuse geführten Durchführung versehen. Die Durchführung ist elektrisch leitend und tritt vorzugsweise an einer Stelle des Gehäuse in das Gehäuse ein und tritt an der der Eintrittsstelle gegenüberliegenden Stelle des Gehäuses wieder aus dem Gehäuse aus. Vorteilhafterweise verläuft die Durchführung geradlinig durch das Gehäuse hindurch.A feedthrough component is also specified which is provided with a housing. Furthermore, the component is provided with a bushing which is guided through the housing. The bushing is electrically conductive and preferably enters the housing at one point on the housing and exits the housing at the point on the housing opposite the entry point. Advantageously, the bushing runs straight through the housing.
Es ist ferner eine Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren vorgesehen. Die Reihenschaltung ist zwischen der Durchführung und dem Gehäuse des Bauelements geschaltet. Am Mittelabgriff der Reihenschaltung ist ein Leiter kontaktiert, der aus dem Gehäuse herausgeführt ist.A series connection of two capacitors is also provided. The series connection is connected between the bushing and the housing of the component. A conductor, which is led out of the housing, is contacted at the center tap of the series connection.
Das Durchführungsbauelement hat den Vorteil, daß durch den beschriebenen Aufbau der Reihenschaltung aus zwei Kondensatoren und dem Mittelabgriff eine Frequenzweiche realisiert wer- den kann. Geeignete Wahl der Kapazitäten der beiden Kondensatoren gelingt es, Frequenzen, die im Bereich der Nutzfrequenz liegen, über den Mittelabgriff der Reihenschaltung abzuleiten, während Frequenzen, die im Bereich der Störfrequenzen liegen, über beide Kondensatoren auf das Gehäuse abgeleitet werden können. Das Auftreten hoher Blindströme im Gehäuse, welche im allgemeinen durch die Nutzfrequenz, welche beispielsweise im Bereich von 50 Hz liegt, erzeugt werden, kann durch Ableiten dieser Frequenzen durch den Leiter vermindert werden.The feedthrough component has the advantage that a crossover can be implemented by the described construction of the series circuit comprising two capacitors and the center tap. A suitable choice of the capacitances of the two capacitors enables frequencies which are in the range of the useful frequency to be derived via the center tap of the series circuit, while frequencies which are in the range of the interference frequencies can be derived to the housing via both capacitors. The occurrence of high reactive currents in the housing, which can generally be generated by the useful frequency, which is, for example, in the range of 50 Hz by reducing these frequencies by the conductor.
Es wird darüber hinaus eine Filterschaltung angegeben mit ei- nem Bauelement der soeben beschriebenen Art, wobei die Durchführung mit einer Phase, der Leiter mit einem Null-Leiter und das Gehäuse mit einer Erde leitend verbunden ist. Die Durchführung ist also mit der Phase verbunden, während der Leiter, der zur Ableitung der über dem ersten Kondensator liegenden Signale gedacht ist, auf dem Potential des Nulleiters derIn addition, a filter circuit is specified with a component of the type just described, the feedthrough being connected to a phase, the conductor to a neutral conductor and the housing to an earth. The implementation is thus connected to the phase, while the conductor, which is intended to derive the signals lying above the first capacitor, is at the potential of the neutral conductor
Schaltung liegt. Daher kann der vorwiegend durch die Nutzfrequenzen hervorgerufene Blindstrom über den Nulleiter abgeleitet werden, wodurch eine Belastung der Erdung vermindert wird.Circuit lies. The reactive current, which is mainly caused by the useful frequencies, can therefore be dissipated via the neutral conductor, thereby reducing the load on the grounding.
Da wiederum die auftretende Spannung zwischen Nulleiter und der Erdung sehr niedrig ist (im Idealfall 0 V) , entstehen dementsprechend sehr niedrige Ableitströme, die sogar bis hin zur völligen Ableitstromfreiheit reichen können.Since the voltage between the neutral conductor and the earthing is again very low (ideally 0 V), very low leakage currents arise, which can even extend to the absence of leakage current.
Das beschriebene Bauelement kann sehr universell eingesetzt werden, sowohl in einphasigen als auch in - dann in entsprechender Vielzahl - mehrphasigen Filtern. Dadurch sinkt die Teilevielfalt bei der Herstellung von EMV-Filtern.The component described can be used very universally, both in single-phase and - then in a corresponding number - multi-phase filters. This reduces the number of parts in the manufacture of EMC filters.
Es ist vorteilhaft, wenn die Kapazität des Kondensators, der direkt mit dem Gehäuse verbunden ist, kleiner ist als die Kapazität des Kondensators, der direkt mit der Durchführung verbunden ist. Dadurch gelingt es, die niederfrequenten Nutz- ströme über den Mittelabgriff abzuleiten, während hochfrequente Störungen über das Gehäuse des Durchführungsbauelement abgeleitet werden können.It is advantageous if the capacitance of the capacitor which is connected directly to the housing is smaller than the capacitance of the capacitor which is connected directly to the bushing. This enables the low-frequency useful currents to be derived via the center tap, while high-frequency interference can be derived via the housing of the bushing component.
Desweiteren kann es zur Realisierung einer einfach herzustel- lenden, symmetrischen Bauweise, die darüber hinaus auch noch kompakt ist, vorgesehen sein, daß die Kondensatoren Wickel- kondensatoren sind, deren Wickel um die Durchführung herum angeordnet sind.Furthermore, in order to implement a symmetrical construction which is simple to manufacture and which is also compact, it can be provided that the capacitors are capacitors, the windings of which are arranged around the bushing.
Es können darüber hinaus zwei Wickelkondensatoren konzen- trisch zueinander angeordnet sein. Alternativ dazu können auch zwei Wickelkondensatoren nebeneinander auf der Durchführung angeordnet sein.In addition, two winding capacitors can be arranged concentrically to one another. Alternatively, two winding capacitors can also be arranged next to one another on the bushing.
Es ist darüber hinaus vorteilhaft, wenn das Bauelement eine oder mehrere Induktivitäten enthält, die mit den Kondensatoren im Bauelement verschaltet sind.It is also advantageous if the component contains one or more inductors which are connected to the capacitors in the component.
Beispielsweise kann eine Induktivität in Reihe zur Durchführung geschaltet sein. Darüber hinaus kommt es auch in Be- tracht, eine Induktivität in Reihe zum Leiter zu schalten.For example, an inductor can be connected in series for implementation. In addition, it is also possible to connect an inductor in series with the conductor.
Darüber hinaus ist ein Bauelement vorteilhaft, das eine weitere Reihenschaltung von zwei Kondensatoren umfaßt, die zwischen der Durchführung und dem Gehäuse geschaltet ist, und bei der zwischen den Verbindungspunkten der Reihenschaltungen mit der Durchführung eine Induktivität geschaltet ist, und bei der zwischen den Mittelabgriffen der Reihenschaltungen eine weitere Induktivität geschaltet ist. Dadurch gelingt die Realisierung eines 7T-Filters, welches den Vorteil noch besse- rer Filtereigenschaften aufweist.In addition, a component is advantageous which comprises a further series connection of two capacitors, which is connected between the feedthrough and the housing, and in which an inductance is connected between the connection points of the series connections with the feedthrough, and in which between the center taps of the series connections another inductor is connected. This enables the realization of a 7T filter, which has the advantage of even better filter properties.
Eine Induktivität kann vorteilhaft durch einen um die Durchführung und gegebenenfalls um den Leiter herum angeordneten Ringkern gebildet sein. Ein solcher Aufbau hat den Vorteil, daß für die Induktivität wenig Platz beansprucht wird.An inductance can advantageously be formed by an annular core arranged around the bushing and, if appropriate, around the conductor. Such a construction has the advantage that little space is required for the inductance.
Es wird darüber hinaus eine Schirmwand für ein geschirmtes Volumen angegeben, an der ein Bauelement der oben beschriebenen Art durch Verschraubung des Gehäuses mit der Wand auf der geschirmten Seite der Wand befestigt ist. Beispielsweise kommt in diesem Zusammenhang eine Anwendung in Magneto-Resonanz-Räumen (Kernspintomographie) in Betracht, wobei in diese Räume Strom für die Beleuchtung und für Steckdosen durch die Schirmwand geführt werden müssen. Jede Phase kann dabei durch ein beschriebenes Durchführungsbauelement gegenüber hochfrequenten Störungen abgesichert werden.A screen wall for a screened volume is also specified, to which a component of the type described above is fastened by screwing the housing to the wall on the screened side of the wall. In this context, for example, an application in magneto-resonance rooms (magnetic resonance tomography) comes into consideration, in which Rooms electricity for lighting and for sockets must be led through the screen wall. Each phase can be protected against high-frequency interference by a described lead-through component.
Beim Einsatz in Filterschaltungen oder Geräten kann das Durchführungsbauelement zur Erhöhung der Stromtragfähigkeit auch in Parallelschaltung betrieben werden.When used in filter circuits or devices, the bushing component can also be operated in parallel to increase the current carrying capacity.
Beim Einsatz in Filterschaltungen oder Geräten mit mehrphasiger Stromzuführung kann für jeden Phasenanschluß ein oder mehrere Durchführungsbauelemente verwendet werden. Dadurch wird ein Modularaufbau realisiert, der die Teilevielfalt reduziert und die Flexibilität beim Einsatz der Bauelemente er- höht.When used in filter circuits or devices with multi-phase power supply, one or more bushing components can be used for each phase connection. This creates a modular structure that reduces the number of parts and increases the flexibility when using the components.
Desweiteren kann die mechanische Gestaltung des Durchführungsbauelements so ausgeführt werden, daß es kompatibel zu bekannten Durchführungsbauelementen nach dem oben beschriebe- nen Stand der Technik ist. Dadurch wird die Umrüstung von Geräten auf das hier beschriebene Durchführungsbauelement ohne weiteren Aufwand nachträglich ermöglicht.Furthermore, the mechanical design of the bushing component can be designed so that it is compatible with known bushing components according to the prior art described above. This makes it possible to retrofit devices to the bushing component described here without any additional effort.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei- spielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and the associated figures.
Figur 1 zeigt eine Filterschaltung in einem schematischen Schaltbild.Figure 1 shows a filter circuit in a schematic circuit diagram.
Figur 2 zeigt eine Filterschaltung in ableitstromarmer Schaltung in einem schematischen Schaltbild.FIG. 2 shows a filter circuit in a low leakage current circuit in a schematic circuit diagram.
Figur 3 zeigt eine Filterschaltung in einem dreiphasigen Netz in einem schematischen Schaltbild.FIG. 3 shows a filter circuit in a three-phase network in a schematic circuit diagram.
Figur 4 zeigt eine Filterschaltung mit einem mehrstufigen Aufbau . Figur 5 zeigt ein Filter mit einem mehrstufigen Aufbau für ein dreiphasiges Netz.Figure 4 shows a filter circuit with a multi-stage structure. Figure 5 shows a filter with a multi-stage structure for a three-phase network.
Figur 6 zeigt eine Filterschaltung für ein dreiphasiges System ohne Null-Leiter.FIG. 6 shows a filter circuit for a three-phase system without a neutral conductor.
Figur 7 zeigt eine Filterschaltung für ein vielphasiges System zum Betrieb eines Motors .FIG. 7 shows a filter circuit for a multi-phase system for operating an engine.
Figur 8 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges System mit einer zusätzlichen Überwachungseinrichtung.FIG. 8 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional monitoring device.
Figur 9 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges System mit einer zusätzlichen Induktivität.FIG. 9 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional inductance.
Figur 10 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges System mit drei zusätzlichen Induktivitäten.FIG. 10 shows a filter circuit for a multiphase system with three additional inductors.
Figur 11 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges System mit einer zusätzlichen Signaleinkopplung.FIG. 11 shows a filter circuit for a multi-phase system with an additional signal coupling.
Figur 12 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges Sy- stem mit einer zusätzlichen Signalauskopplung.FIG. 12 shows a filter circuit for a multiphase system with an additional signal decoupling.
Figur 13 zeigt ein Durchführungsbauelement teils in einem Längsschnitt, teils in einer Draufsicht.Figure 13 shows a bushing component partly in a longitudinal section, partly in a plan view.
Figur 14 zeigt ein Ersatzschaltbild für ein Bauelement nach Figur 13.FIG. 14 shows an equivalent circuit diagram for a component according to FIG. 13.
Figur 15 zeigt ein Durchführungsbauelement, teils in einem Längsschnitt, teils in einer Draufsicht.FIG. 15 shows a lead-through component, partly in a longitudinal section, partly in a plan view.
Figur 16 zeigt ein Ersatzschaltbild für ein Bauelement nach Figur 15. Figur 17 zeigt ein Ersatzschaltbild für ein Durchfuhrungs- bauelement, das als 7T-Filter ausgeführt ist.FIG. 16 shows an equivalent circuit diagram for a component according to FIG. 15. FIG. 17 shows an equivalent circuit diagram for a bushing component which is designed as a 7T filter.
Figur 18 zeigt eine Filterschaltung mit zwei Durchfuhrungs- bauelement .FIG. 18 shows a filter circuit with two lead-through components.
Figur 19 zeigt eine Anordnung von Durchführungsbauelementen für den Einsatz bei geschirmten Räumen.Figure 19 shows an arrangement of bushing components for use in shielded rooms.
Figur 20 zeigt ein Ersatzschaltbild für die Anordnung von Durchführungsbauelementen gemäß Figur 19.FIG. 20 shows an equivalent circuit diagram for the arrangement of bushing components according to FIG. 19.
Figur 1 zeigt eine Filterschaltung für ein Netz mit einer Phase PL und mit einem Null-Leiter N. Es ist ein Durchführungsbauelement 8 vorgesehen, das eine Reihenschaltung 3 von zwei Kondensatoren Cl, C2 aufweist. Die Phase PL ist über die Reihenschaltung 3 mit einer Erde verbunden. Die Reihenschaltung 3 ist in einem Gehäuse 1 eingebaut. Vom Mittelabgriff der Reihenschaltung 3, welcher zwischen den beiden Kondensatoren Cl, C2 angeordnet ist, verläuft ein Leiter 4 aus dem Gehäuse 1 heraus. Der Leiter 4 ist mit dem Null-Leiter N verbunden. Ferner ist am Null-Leiter N ein weiterer Durchführungskondensator 112 - in an sich bekannter Art und Weise aufgebaut -, angeordnet.FIG. 1 shows a filter circuit for a network with a phase PL and with a neutral conductor N. A feed-through component 8 is provided which has a series circuit 3 of two capacitors C1, C2. The phase PL is connected to an earth via the series circuit 3. The series circuit 3 is installed in a housing 1. A conductor 4 runs out of the housing 1 from the center tap of the series circuit 3, which is arranged between the two capacitors C1, C2. The conductor 4 is connected to the neutral conductor N. Furthermore, a further feed-through capacitor 112 — constructed in a manner known per se — is arranged on the neutral conductor N.
Der Leiter 4 ist erfindungsgemäß - im Gegensatz zu der mit der Phase PL verbundenen Durchführung - als Stichleitung ausgebildet, siehe Figur 15.In contrast to the bushing connected to phase PL, conductor 4 is designed as a stub line, see FIG. 15.
Figur 2 zeigt eine Filterschaltung mit Durchführungsbauelementen 8, 9 entsprechend Figur 1. Die Filterschaltung umfaßt zwei Phasen PLl, PL2 , wie sie zum Beispiel zur Ein- bzw. Ausspeisung von elektrischer Energie in einen Umrichter oder auch in ein Notstromaggregat verwendet werden. Es sind ferner zu den Phasen PLl, PL2 gehörige Null-Leiter Nl, N2 vorgesehen. Jede Phase PLl, PL2 ist mit einem Durchführungsbauele- ment 8, 9 verbunden. Für jedes Durchführungsbauelement 8, 9 ist ein separates Gehäuse 1 vorgesehen, was die Montierbar- keit und den mechanischen Aufwand in vorteilhafter Weise verbessert. Jedes Durchführungsbauelement 8, 9 ist mit einem Leiter 408, 409 versehen, welcher jeweils den Mittelabgriff des Durchführungsbauelements 8, 9 mit dem zugehörigen Null- Leiter Nl, N2 verbindet.FIG. 2 shows a filter circuit with lead-through components 8, 9 corresponding to FIG. 1. The filter circuit comprises two phases PL1, PL2, as are used, for example, for feeding or feeding electrical energy into a converter or into an emergency power generator. Zero conductors N1, N2 belonging to the phases PL1, PL2 are also provided. Each phase PL1, PL2 is equipped with a feed-through component ment 8, 9 connected. A separate housing 1 is provided for each lead-through component 8, 9, which advantageously improves the assembly and the mechanical outlay. Each bushing component 8, 9 is provided with a conductor 408, 409, which connects the center tap of the bushing component 8, 9 with the associated neutral conductor N1, N2.
Figur 3 zeigt eine Filterschaltung entsprechend Figur 1, mit dem Unterschied, daß sie für ein dreiphasiges System vorgesehen ist. Es ist ein Netz vorgesehen mit drei Phasen PLl, PL2 , PL3 und ferner mit einem Null-Leiter N. Im Unterschied zu Figur 1 ist nicht nur ein Durchführungsbauelement 8, sondern es sind drei Durchführungsbauelemente 8, 9, 11 vorgesehen, wobei jedes Durchführungsbauelement 8, 9, 11 einer Phase PLl, PL2 , PL3 zugeordnet ist. Jedes Durchführungsbauelement 8, 9, 11 verbindet die entsprechende Phase PLl, PL2 , PL3 mit einer Erde. Ferner umfaßt jedes Durchführungsbauelement 8, 9, 11 einen Leiter 408, 409, 411, welche alle zusammen gemeinsam mit dem Null-Leiter N verbunden sind.Figure 3 shows a filter circuit corresponding to Figure 1, with the difference that it is intended for a three-phase system. A network is provided with three phases PL1, PL2, PL3 and also with a neutral conductor N. In contrast to FIG. 1, not only one bushing component 8 is provided, but three bushing components 8, 9, 11 are provided, each bushing component 8 , 9, 11 is assigned to a phase PL1, PL2, PL3. Each bushing component 8, 9, 11 connects the corresponding phase PL1, PL2, PL3 to an earth. Furthermore, each bushing component 8, 9, 11 comprises a conductor 408, 409, 411, which are all connected together to the neutral conductor N.
Figur 4 zeigt eine Filterschaltung mit mehrstufigem Aufbau, wobei die in der Mitte von Figur 4 gezeigten Induktivitäten und Kapazitäten für den niederfrequenten Bereich des Filters ausgelegt sind. Am linken und am rechten Ende der Filterschaltung sind Durchführungsbauelemente 8, 9 angeordnet, die für die Filterung im hochfrequenten Bereich der Filterschaltung gedacht sind. Es sind ferner Varistoren V vorgesehen, die der Ableitung von Überspannungen dienen. Auf der linken Seite der Filterschaltung ist die Eingangsseite und auf der rechten Seite der Filterschaltung die geschirmte Seite vorgesehen. Es ist eine Phase PL sowie ein Null-Leiter N vorgesehen. Die Verschaltung der Durchführungsbauelemente 8, 9, die jeweils in einem separaten Gehäuse 1 angeordnet sind, zusam- men mit ihren Leitern 408, 409, erfolgt in der den Figuren 1 bis 3 entsprechenden Art und Weise. Figur 5 zeigt eine Filterschaltung entsprechend Figur 4, wobei jedoch statt einer Phase PL drei Phasen PLl, PL2 , PL3 vorgesehen sind. Für jede Phase PLl, PL2 , PL3 ist ein eigenes Paar von Durchführungsbauelementen 8, 9; 11, 12; 13, 14 sowie entsprechend dazu jeweils ein Leiter 408, 409, 411, 412, 413, 414 vorgesehen. Die Verschaltung der Durchführungsbauelemente 8, 9, 11, 12, 13, 14 erfolgt in der Figur 4 analogen Art und Weise. Figur 5 zeigt insbesondere, wie eine Vielzahl von Durchführungsbauelementen 8, 9, 11, 12, 13, 14 an vielen ver- schiedenen Orten innerhalb der Filterschaltung in jeweils einem eigenen Gehäuse zum Einsatz gelangen kann. Die Filterschaltung hat auch den Vorteil, daß die Durchführungsbauelemente 8, 9, 11, 12, 13, 14 untereinander gleich sein können, wodurch mit einer relativ geringen Anzahl von Design- Variationen eine große Vielzahl an Beschaltungsmoglichkeiten realisiert werden kann.FIG. 4 shows a filter circuit with a multi-stage structure, the inductances and capacitances shown in the middle of FIG. 4 being designed for the low-frequency range of the filter. Bushing components 8, 9 are arranged on the left and right ends of the filter circuit, which are intended for filtering in the high-frequency region of the filter circuit. Varistors V are also provided, which are used to derive overvoltages. The input side is provided on the left side of the filter circuit and the shielded side is provided on the right side of the filter circuit. A phase PL and a neutral conductor N are provided. The interconnection components 8, 9, which are each arranged in a separate housing 1, together with their conductors 408, 409, are connected in the manner corresponding to FIGS. 1 to 3. FIG. 5 shows a filter circuit corresponding to FIG. 4, but instead of one phase PL three phases PL1, PL2, PL3 are provided. For each phase PL1, PL2, PL3 a separate pair of bushing components 8, 9; 11, 12; 13, 14 and correspondingly a conductor 408, 409, 411, 412, 413, 414 is provided for this purpose. The interconnection of the lead-through components 8, 9, 11, 12, 13, 14 is carried out in an analogous manner in FIG. FIG. 5 shows in particular how a large number of feed-through components 8, 9, 11, 12, 13, 14 can be used in many different locations within the filter circuit, each in its own housing. The filter circuit also has the advantage that the bushing components 8, 9, 11, 12, 13, 14 can be identical to one another, which means that a large number of wiring options can be implemented with a relatively small number of design variations.
Figur 6 zeigt eine Filterschaltung für ein dreiphasiges System. Es sind drei Phasen PLl, PL2 , PL3 vorgesehen. Für jede Phase PLl, PL2 , PL3 ist ein Durchführungsbauelement 8, 9, 11 vorgesehen. Jede Phase PLl, PL2 , PL3 ist über ein entsprechendes Durchführungsbauelement 8, 9, 11 mit einer Erde verbunden. Die Filterschaltung nach Figur 6 weist die Besonderheit auf, daß es sich um ein dreiphasiges System ohne Neu- tral-Leiter, also um ein symmetrisches Netz handelt. Dem entsprechend fehlt der Neutral-Leiter . Trotzdem kann die ab- leitstromarme Verschaltung realisiert werden. Dies gelingt, indem die Leiter 408, 409, 411 zusammengefaßt werden und mit einem virtuellen Null-Leiter VN1 verbunden werden. Der virtu- eile Null-Leiter VN1 befindet sich bei einem symmetrischenFigure 6 shows a filter circuit for a three-phase system. Three phases PL1, PL2, PL3 are provided. A feed-through component 8, 9, 11 is provided for each phase PL1, PL2, PL3. Each phase PL1, PL2, PL3 is connected to an earth via a corresponding feed-through component 8, 9, 11. The filter circuit according to FIG. 6 has the special feature that it is a three-phase system without a neutral conductor, that is to say a symmetrical network. Accordingly, the neutral conductor is missing. Nevertheless, the low leakage current connection can be implemented. This is achieved by combining the conductors 408, 409, 411 and connecting them to a virtual neutral conductor VN1. The virtual zero conductor VN1 is located at a symmetrical one
Netz in störungsfreiem Fall immer auf Null -Potential , so daß auch hier eine der vorteilhaften Funktionen, nämlich die ab- leitstromarme Beschaltung der Filterschaltung realisiert werden kann.Network in the case of a fault always at zero potential, so that one of the advantageous functions, namely the low leakage current circuitry of the filter circuit, can also be implemented here.
Figur 7 zeigt eine Filterschaltung entsprechend Figur 6, wobei jedoch ein vielphasiges System vorgesehen ist. Es sind die Phasen PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6 vorgesehen. Diese Phasen PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6 werden dazu verwendet, einen Motor M mit Strom zu versorgen. Der Motor besitzt die Anschlüsse lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w. Jeder Anschluß lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w des Motors M ist mit genau einer Phase PLl, PL2 , PL3, PL4, PL5, PL6 verbunden. Je nach dem, wie viele der Phasen PLl, PL2, PL3, PL4 , PL5, PL6 zugeschaltet sind, kann die Drehzahl des Motors M erhöht oder erniedrigt werden. Es ist darüber hinaus für jede Phase PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6 ein Durchführungsbauelement 8, 9, 11, 12, 13, 14 vorgesehen, welches die entsprechende Phase PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6 über die jeweilige Reihenschaltung von Kondensatoren mit einer Erde verbindet. Jeweils drei der Phasen PLl, PL2 , PL3 sowie PL4, PL5, PL6 bilden ein dreiphasiges System, weswegen die Zusammenschaltung der Leiter 408, 409, 411 bzw. 412, 413, 414 und deren Zusammenfassung zu einem gemeinsamen virtuellem Null-Leiter VN1, VN2 in einer zur Figur 6 analogen Art und Weise geschehen kann. Jeweils drei Leiter 408, 409, 411; 412, 413, 414 sind mit einem gemeinsamen virtuellen Null-Leiter VN1, VN2 verbunden.FIG. 7 shows a filter circuit corresponding to FIG. 6, but a multi-phase system is provided. There are the phases PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 are provided. These phases PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 are used to supply a motor M with current. The motor has the connections lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w. Each connection lu, Iv, lw, 2u, 2v, 2w of the motor M is connected to exactly one phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6. Depending on how many of the phases PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 are connected, the speed of the motor M can be increased or decreased. In addition, a feed-through component 8, 9, 11, 12, 13, 14 is provided for each phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6, which feeds through the corresponding phase PL1, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 connects the respective series connection of capacitors to an earth. In each case three of the phases PL1, PL2, PL3 and PL4, PL5, PL6 form a three-phase system, which is why the interconnection of the conductors 408, 409, 411 or 412, 413, 414 and their combination to form a common virtual neutral conductor VN1, VN2 can be done in a manner analogous to FIG. 6. Three conductors 408, 409, 411; 412, 413, 414 are connected to a common virtual neutral conductor VN1, VN2.
Figur 8 zeigt eine Filterschaltung mit einem dreiphasigen System. Es sind drei Phasen PLl, PL2 , PL3 vorgesehen. Die drei Phasen PLl, PL2 , PL3 sind mit den drei Motoranschlüssen lu, lv, lw eines Motors M verbunden. Es handelt sich entsprechend Figur 6 um ein dreiphasiges System, welches symmetrisch ausgeführt ist und welches keinen Null-Leiter aufweist. Es sind wiederum drei Durchführungsbauelemente 8, 9, 11 vorgesehen, die in einer der Figur 6 entsprechenden Art und Weise bzgl . ihrer Leiter 408, 409, 411 verschaltet sind. Im Unterschied zu Figur 6 kann bei Figur 8 über die Zuschaltung einer Überwachungseinrichtung 100 der Zustand des Netzes und damit eine ggf. auftretende Störung des Motors M detektiert werden. Falls nämlich im Motor M eine Störung auftritt, hat dies im allgemeinen zur Folge, daß das Netz nicht mehr symmetrisch ist und daß damit im virtuellen Null-Leiter VN1 ein Strom fließt . Dieser Strom wird durch die Überwachungseinrichtung 100 erfaßt. Die Überwachungseinrichtung 100 kann beispielsweise aus einem Widerstand R und einem Verstärker 113 bestehen. Der durch den Widerstand R fließende Strom führt zu einem Spannungsabfall, welcher durch den Verstärker 113 ver- stärkt und dann der Ausleseeinheit zugeführt werden kann.Figure 8 shows a filter circuit with a three-phase system. Three phases PL1, PL2, PL3 are provided. The three phases PL1, PL2, PL3 are connected to the three motor connections lu, lv, lw of a motor M. According to FIG. 6, it is a three-phase system which is designed symmetrically and which has no neutral conductor. Again, three bushing components 8, 9, 11 are provided, which, in a manner corresponding to FIG. their conductors 408, 409, 411 are connected. In contrast to FIG. 6, the status of the network and thus a possibly occurring fault of the motor M can be detected in FIG. 8 by connecting a monitoring device 100. If a fault occurs in the motor M, this generally has the consequence that the network is no longer symmetrical and that a current therefore flows in the virtual neutral conductor VN1. This current is through the monitor 100 recorded. The monitoring device 100 can consist, for example, of a resistor R and an amplifier 113. The current flowing through the resistor R leads to a voltage drop, which is amplified by the amplifier 113 and can then be fed to the readout unit.
Figur 9 zeigt ein dreiphasiges System, welches Figur 6 entspricht. Im Unterschied zu Figur 6 sind die Leiter 408, 409, 411 zu einem gemeinsamen Sternpunkt geführt, welcher mit ei- ner Induktivität Ll verbunden ist. Die Induktivität Ll ihrerseits ist mit einer Erde verbunden. Durch die Zuschaltung einer Induktivität Ll kann die Dämpfung der Durchführungsbauelemente und damit deren Frequenzverhalten in positiver Art und Weise durch Bildung eines Parallelschwingkreises verbes- sert werden.FIG. 9 shows a three-phase system, which corresponds to FIG. 6. In contrast to FIG. 6, the conductors 408, 409, 411 are led to a common star point, which is connected to an inductor L1. The inductor L1 in turn is connected to an earth. By connecting an inductor L1, the damping of the bushing components and thus their frequency behavior can be improved in a positive manner by forming a parallel resonant circuit.
Figur 10 zeigt noch eine weitere Ausführungsform ähnlich zu Figur 9, wobei im Unterschied zu Figur 9 jeder einzelne Leiter 408, 409, 411 mit einer eigenen Induktivität Ll, L2 , L3 verbunden ist.FIG. 10 shows yet another embodiment similar to FIG. 9, whereby, in contrast to FIG. 9, each individual conductor 408, 409, 411 is connected to its own inductor L1, L2, L3.
Figur 11 zeigt eine Filterschaltung für ein mehrphasiges System, wobei zusätzlich eine Vorrichtung 110 zur Einkopplung von Signalen vorgesehen ist. Jeder Leiter 408, 409, 411 ist mit der Vorrichtung 110 zur Einkopplung von Signalen über eine gemeinsame Leitung verbunden. Durch eine Filterschaltung gemäß Figur 11 können in ein konventionelles Netz Daten, beispielsweise Internetdaten, eingespeist werden. Die Signal- richtung ist durch den Pfeil auf der linken Seite der Vor- richtung 110 zur Einkopplung von Signalen dargestellt.FIG. 11 shows a filter circuit for a multiphase system, a device 110 for coupling signals being additionally provided. Each conductor 408, 409, 411 is connected to the device 110 for coupling signals via a common line. A filter circuit according to FIG. 11 enables data, for example Internet data, to be fed into a conventional network. The signal direction is represented by the arrow on the left side of the device 110 for coupling signals.
Figur 12 zeigt eine Abwandlung von Figur 11, indem anstelle der Vorrichtung zur Einkopplung .von Signalen eine Vorrichtung 111 zur Auskopplung von Signalen vorgesehen ist. Jeder Leiter 408, 409, 411 der Durchführungsbauelemente 8, 9, 11, welche jeweils einer Phase PLl, PL2 , PL3 zugeordnet sind, sind je- weils separat mit der Vorrichtung 111 zur Auskopplung von Signalen verbunden.FIG. 12 shows a modification of FIG. 11 in that a device 111 for coupling out signals is provided instead of the device for coupling in signals. Each conductor 408, 409, 411 of the lead-through components 8, 9, 11, which are each assigned to a phase PL1, PL2, PL3, are each because separately connected to the device 111 for decoupling signals.
In einer vorteilhaften Ausführungsform wirken die Filter- Schaltungen gemäß Figur 11 und Figur 12 zusammen, wodurch erreicht wird, daß gemäß Figur 11 in das Netz eingekoppelte Signale durch eine Filterschaltung gemäß Figur 12 aus dem Netz wieder ausgekoppelt und detektiert werden können. Eine Kombination der Filterschaltungen gemäß Figur 11 und 12 kann zur Nutzung konventioneller Stromnetze zur Datenübertragung vorteilhaft verwendet werden.In an advantageous embodiment, the filter circuits according to FIG. 11 and FIG. 12 work together, which ensures that signals coupled into the network according to FIG. 11 can be decoupled from the network and detected again by a filter circuit according to FIG. A combination of the filter circuits according to FIGS. 11 and 12 can advantageously be used to use conventional power networks for data transmission.
Figur 13 zeigt ein Durchführungsbauelement, bei dem rotationssymmetrisch um eine Durchführung 2 ein Gehäuse 1 angeord- net ist. Die Durchführung 2 hat die Form eines massiven metallischen Bolzens, der stellenweise mit einem Gewinde versehen ist. Mit Gewinde versehene Abschnitte des Bolzens 2 sind mit Muttern 16 versehen. Mit Hilfe dieser Muttern 16 kann das Bauelement in einem Filteraufbau angeschlossen werden.FIG. 13 shows a bushing component in which a housing 1 is arranged rotationally symmetrically around a bushing 2. The bushing 2 has the form of a solid metallic bolt, which is provided with a thread in places. Threaded portions of the bolt 2 are provided with nuts 16. With the help of these nuts 16, the component can be connected in a filter assembly.
Das Gehäuse 1 besteht aus Metall, zum Beispiel Messing, Kupfer oder Stahl, vorzugsweise aus Aluminium, und dient der hochfrequenten Abschirmung des Bauelements nach außen. Ferner ist das Gehäuse 1 an einer Engstelle des Gehäuses 1 nach in- nen mit einer Abdichtung 15a gegen Feuchte abgedichtet, welche zum Beispiel eine Vergußmasse oder ein PU-Kleber sein kann.The housing 1 is made of metal, for example brass, copper or steel, preferably aluminum, and is used for high-frequency shielding of the component from the outside. Furthermore, the housing 1 is sealed inwardly at a narrow point of the housing 1 with a seal 15a against moisture, which can be, for example, a casting compound or a PU adhesive.
Das Gehäuse 1 hat die Form eines zur linken Seite hin offenen Topfes, wobei die linke offene Seite durch eine VergußmasseThe housing 1 has the shape of a pot which is open to the left, the left open side being sealed by a casting compound
15 gegenüber Feuchte verschlossen ist.15 is closed to moisture.
Das Gehäuse 1 ist in einem verjüngten Abschnitt mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter 17 geschraubt ist. Mit- tels der Mutter 17 kann das Durchführungsbauelement in einem Filteraufbau montiert werden. Darüber hinaus ist das Gehäuse 1 dicht gegenüber Feuchtigkeit und weiteren klimatischen Beeinflussungen.The housing 1 is provided in a tapered section with a thread onto which a nut 17 is screwed. The bushing component can be mounted in a filter assembly by means of the nut 17. In addition, the housing 1 is sealed against moisture and other climatic influences.
Im Innern des Gehäuses 1 sind zwei Kondensatoren Cl und C2 angeordnet. Es handelt sich hierbei um Wickelkondensatoren, die konzentrisch zueinander und zur Durchführung 2 angeordnet sind. Über ein Verbindungselement 18, welches beispielsweise ein metallisches Blech sein kann, sind die Kondensatoren Cl, C2 elektrisch leitend miteinander verbunden. Der Kondensator Cl ist darüber hinaus mit der Durchführung 2 elektrisch leitend verbunden. Der Kondensator C2 ist auf der gegenüberliegenden Seite mit dem Gehäuse 1 elektrisch leitend verbunden. Mit dem Mittelabgriff 51 zwischen den beiden Kondensatoren Cl, C2 ist ein Leiter 4 verbunden, der elektrisch leitend ist und der aus dem Gehäuse 1 nach außen herausgeführt ist . Die äußere Beschaltung des Durchführungsbauelements ist gegeben durch das linke Ende der Durchführung, Anschluß AI sowie das rechte Ende der Durchführung, Anschluß A2. Darüber hinaus gibt es noch den Anschluß B, der durch den aus dem Gehäuse 1 herausgeführten Leiter 4 gebildet ist. Ein weiterer Anschluß E wird gebildet durch das Gehäuse 1.Two capacitors C1 and C2 are arranged inside the housing 1. These are wound capacitors which are arranged concentrically with one another and for the passage 2. The capacitors C1, C2 are connected to one another in an electrically conductive manner via a connecting element 18, which can be a metal sheet, for example. The capacitor C1 is also connected to the bushing 2 in an electrically conductive manner. The capacitor C2 is electrically conductively connected to the housing 1 on the opposite side. A conductor 4 is connected to the center tap 51 between the two capacitors C1, C2, which is electrically conductive and which is led out of the housing 1 to the outside. The external wiring of the bushing component is given by the left end of the bushing, connection AI and the right end of the bushing, connection A2. In addition, there is also the connection B, which is formed by the conductor 4 led out of the housing 1. Another connection E is formed by the housing 1.
Unter Bezugnahme auf die Anschlüsse AI, A2 , B, E in Figur 13 und auf die Kondensatoren Cl, C2 in Figur 13 wird in Figur 14 das Ersatzschaltbild zu dem in Figur 13 dargestellten Bauelement gezeigt. Es ist gezeigt die elektrisch leitende Verbindung, die gebildet wird durch die Durchführung 2 und die die Anschlüsse AI, A2 miteinander verbindet. Es ist ferner gezeigt eine erste Reihenschaltung 3 von Kondensatoren Cl, C2. Die Reihenschaltung 3 ist am Verbindungspunkt Pl mit derWith reference to the connections AI, A2, B, E in FIG. 13 and to the capacitors C1, C2 in FIG. 13, the equivalent circuit diagram for the component shown in FIG. 13 is shown in FIG. The electrically conductive connection is shown, which is formed by the bushing 2 and which connects the connections AI, A2 to one another. A first series circuit 3 of capacitors C1, C2 is also shown. The series circuit 3 is at the connection point Pl with the
Durchführung 2 elektrisch leitend verbunden. Die Reihenschaltung 3 ist auf der Pl gegenüberliegenden Seite mit dem Anschluß E verbunden. Der Mittelabgriff 51 zwischen den beiden Kondensatoren Cl, C2 ist mit dem Leiter 4 verbunden, der au- ßerhalb des Gehäuses den Anschluß B bildet. Mittels des Verbindungselements 18 sind die beiden Kondensatoren Cl, C2 elektrisch leitend zur Bildung einer Reihenschaltung mitein- ander verbunden. Geeignete Kapazitäten für die Kondensatoren Cl, C2 sind zum Beispiel: Cl = 4 μF; C2 = 0,5 μF .Implementation 2 electrically connected. The series circuit 3 is connected to the terminal E on the side opposite P1. The center tap 51 between the two capacitors C1, C2 is connected to the conductor 4, which forms the connection B outside the housing. By means of the connecting element 18, the two capacitors C1, C2 are electrically conductive to form a series connection. other connected. Suitable capacitors for the capacitors C1, C2 are, for example: Cl = 4 μF; C2 = 0.5 μF.
Der Kondensator Cl ist mit seiner Kapazität von 4 μF dafür geeignet, eine kleine Impedanz für die Nutzfrequenzen, die beispielsweise bei 50 Hz liegen, zu bilden. Der Kondensator C2 ist mit seiner Kapazität von 0,5 μF dafür geeignet, für die Nutzfrequenz eine hohe Impedanz zu bilden. Gleichzeitig wird durch den Anschluß B der Kondensator C2 auf einem nied- rigen Spannungspotential gehalten, weswegen die Nutzfrequenz nicht zum Anschluß E sondern bevorzugt zum Anschluß B abgeleitet wird. Dadurch kann erreicht werden, daß der Anschluß E nur in sehr geringem Umfang mit Blindströmen, die von der Nutzfrequenz herrühren, belastet wird.With its capacitance of 4 μF, the capacitor C1 is suitable for forming a low impedance for the useful frequencies, which are, for example, 50 Hz. With its capacitance of 0.5 μF, capacitor C2 is suitable for forming a high impedance for the useful frequency. At the same time, the capacitor C2 is kept at a low voltage potential by the terminal B, which is why the useful frequency is not derived to the terminal E but preferably to the terminal B. It can thereby be achieved that the connection E is loaded only to a very small extent with reactive currents which originate from the useful frequency.
Darüber hinaus ist der Kondensator Cl beziehungsweise die Reihenschaltung der Kondensatoren Cl und C2 dazu geeignet, für ein EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit) -Störsignal in einem Frequenzbereich von 1 MHz eine sehr kleine Impedanz zu bilden, da in der Reihenschaltung der Kapazitäten die Gesamtkapazität von der sehr kleinen Kapazität C2 dominiert wird. Dadurch kann das Stδrsignal sehr leicht gegen Anschluß E abgeleitet werden, und der Anschluß B erhält nur einen sehr geringen Anteil des Störsignals.In addition, the capacitor Cl or the series connection of the capacitors Cl and C2 is suitable for forming a very low impedance for an EMC (electromagnetic compatibility) interference signal in a frequency range of 1 MHz, since in the series connection of the capacitances the total capacitance of the very small capacity C2 is dominated. As a result, the interference signal can be derived very easily from connection E, and connection B receives only a very small proportion of the interference signal.
Figur 15 zeigt ein Durchführungsbauelement in analoger Weise wie Figur 13, mit dem Unterschied, daß zur Bildung von zwei Induktivitäten noch ein Ringkern 7 innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet ist. Der Ringkern 7 ist mittels Vergußmasse fi- xiert und nach außen hin abgedichtet. Der Ringkern 4 besteht vorzugsweise aus Carbonyleisen und ist vorzugsweise weichmagnetisch. Durch den Ringkern 7 werden Induktivitäten für alle im Inneren des Ringkerns 7 verlaufende elektrische Leiter gebildet. Es wird also eine Induktivität gebildet durch die Durchführung 2 in Verbindung mit dem Ringkern 7. Es wird ferner eine Induktivität gebildet durch den Leiter 4 in Verbindung mit dem Ringkern 7. In analoger Weise zu Figur 14 ist auch in Figur 16 ein Reihenschaltbild für das in Figur 3 dargestellte .Bauelement gezeigt . Die Anschlüsse AI, A2 werden miteinander verbunden durch die Durchführung 2. In Reihe zur Durchführung 2 ist eine erste Induktivität Ll geschaltet. Diese Induktivität Ll wird gebildet durch die Durchführung 2 zusammen mit dem Ringkern 7 aus Figur 3.FIG. 15 shows a feedthrough component in an analogous manner to FIG. 13, with the difference that a toroidal core 7 is arranged inside the housing 1 in order to form two inductors. The toroidal core 7 is fixed by means of potting compound and sealed off from the outside. The toroidal core 4 is preferably made of carbonyl iron and is preferably soft magnetic. The ring core 7 forms inductances for all electrical conductors running inside the ring core 7. An inductance is thus formed by the bushing 2 in connection with the toroidal core 7. Furthermore, an inductance is formed by the conductor 4 in connection with the toroidal core 7. In a manner analogous to FIG. 14, a series circuit diagram for the component shown in FIG. 3 is also shown in FIG. The connections AI, A2 are connected to one another by the bushing 2. A first inductor L1 is connected in series to bushing 2. This inductance L1 is formed by the bushing 2 together with the toroidal core 7 from FIG. 3.
Es ist darüber hinaus eine Schaltung von Kondensatoren Cl, C2 gezeigt, die in analoger Weise zu der in der Figur 2 dargestellten Weise mit den Anschlüssen AI, A2 , B und E verschaltet ist. Zusätzlich zu der in Figur 2 gezeigten Schaltung gibt es noch eine Induktivität L2 , die in Reihe zum Leiter 4 gebildet ist. Die Induktivität L2 ist dabei geschaltet zwischen dem Mittelabgriff 51 zwischen den Kondensatoren Cl, C2 und dem Anschluß B. Durch die in Figur 16 dargestellte Schaltung wird eine LC-Filterschaltung realisiert, die eine bessere Dämpfung aufweist, als eine Schaltung gemäß Figur 14.In addition, a circuit of capacitors C1, C2 is shown, which is connected to the terminals AI, A2, B and E in a manner analogous to that shown in FIG. In addition to the circuit shown in FIG. 2, there is also an inductance L2 which is formed in series with the conductor 4. The inductance L2 is connected between the center tap 51 between the capacitors C1, C2 and the terminal B. The circuit shown in FIG. 16 realizes an LC filter circuit which has better damping than a circuit according to FIG. 14.
Eine weitere Ausführungsform des Durchführungsfilters, dies- mal nur im Hinblick auf das Schaltbild, ist in Figur 17 gezeigt. Dabei ist analog zu Figur 14 und Figur 16 eine Verbindung der Anschlüsse AI, A2 durch eine Durchführung 2 reali- siert . Es gibt ferner eine erste Reihenschaltung 3 von Kondensatoren Cl, C2 sowie eine zweite Reihenschaltung 6 von Kondensatoren C3 , C4. Jede der Reihenschaltungen 3, 6 ist an einem Verbindungspunkt Pl beziehungsweise P2 mit der Durchführung 2 elektrisch leitend verbunden. Den Verbindungspunk- ten Pl, P2 ist in Reihe zur Durchführung 2 eine Induktivität Ll geschaltet. Die Induktivität Ll kann beispielsweise ausgeführt sein wie in der in Figur 15 beschriebenen Art und Weise.Another embodiment of the feedthrough filter, this time only with regard to the circuit diagram, is shown in FIG. 17. Analogously to FIG. 14 and FIG. 16, a connection of the connections AI, A2 is realized by a bushing 2. There is also a first series circuit 3 of capacitors C1, C2 and a second series circuit 6 of capacitors C3, C4. Each of the series circuits 3, 6 is electrically conductively connected to the bushing 2 at a connection point P1 or P2. An inductance L1 is connected in series with lead-through 2 to the connecting points P1, P2. The inductor L1 can be designed, for example, as in the manner described in FIG. 15.
Darüber hinaus ist eine weitere Induktivität L2 vorgesehen, die in Reihe zur Verbindung zwischen den Mittelabgriffen 51, 52 der Reihenschaltungen 3, 6 geschaltet ist. Die Induktivi- tat L2 kann ausgeführt sein entsprechend der in Figur 15 dargestellten Art und Weise durch Durchführen des Leiters 4 durch einen Ringkern 7. An den gegenüberliegenden Seiten der Verbindungspunkte Pl, P2 liegenden Anschlüsse der Reihen- Schaltungen 3, 6 sind jeweils mit Anschluß E verbunden. Die Mittelabgriffe 51, 52 sind mittels der Induktivität L2 miteinander verbunden, wobei der Mittelabgriff 51 über den Leiter 4 mit dem äußeren Anschluß B verbunden ist.In addition, a further inductor L2 is provided, which is connected in series for the connection between the center taps 51, 52 of the series circuits 3, 6. The inductive tat L2 can be carried out according to the manner shown in Figure 15 by passing the conductor 4 through an annular core 7. On the opposite sides of the connection points P1, P2 connections of the series circuits 3, 6 are each connected to connection E. The center taps 51, 52 are connected to one another by means of the inductance L2, the center tap 51 being connected to the external connection B via the conductor 4.
Durch die in Figur 17 dargestellte Schaltung wird ein π-The circuit shown in FIG.
Filter realisiert, das besonders gute Filtereigenschaften zur Entstörungen von elektromagnetischen Störungen bei Filterschaltungen erlaubt.Filter realized, which allows particularly good filter properties to suppress electromagnetic interference in filter circuits.
Die Nutzfrequenz liegt im Bereich von 50 Hz, während dieThe useful frequency is in the range of 50 Hz, while the
Störfrequenzen im Bereich von > 1 MHz liegen. Geeignete Werte für Cl, C2 , C3 , C4 und Ll und L2 , um bei den Frequenzen 50 Hz/l MHz .eine geeignete Frequenzweiche beziehungsweise ein geeignetes τr-Filter gemäß Figur 4 beziehungsweise Figur 5 zu erhalten, liegen bei folgenden Werten: Cl = C3 = 4 μF; C2 =Interference frequencies are in the range of> 1 MHz. Suitable values for Cl, C2, C3, C4 and L1 and L2 in order to obtain a suitable crossover or a suitable τr filter according to FIG. 4 or FIG. 5 at the frequencies 50 Hz / l MHz are as follows: Cl = C3 = 4 µF; C2 =
C4 = 0,5 μF; Ll = L3 = 360 nH.C4 = 0.5 µF; Ll = L3 = 360 nH.
Figur 18 zeigt ein Netzleitungsfilter, das zur Entstörung von Netzleitungen verwendet werden kann. Das Netzleitungsfilter aus Figur 18 zeichnet sich durch eine hohe Stδrdämpfung aus. Das Netzleitungsfilter ist mit einer Phase PLl versehen, die jeweils an der Primär- beziehungsweise an der Sekundärseite des Filters angeschlossen werden kann. Darüber hinaus ist das Filter mit einem Anschluß für einen Null-Leiter N versehen. Darüber hinaus ist das Filter mit einem Anschluß für die Erde versehen. Jeweils auf der Primär- und auf der Sekundärseite ist in Reihe zur Phase PLl ein Durchführungsbauelement 8, 9 geschaltet, wodurch eine wirksame Entstörung der PLl erzielt werden kann. Der aus den Durchführungsbauelementen 8, 9 her- ausgeführte Leiter 4 ist mit dem Null-Leiter N elektrisch leitend verbunden. Ferner ist jeweils das Gehäuse 1 der Durchführungsbauelemente 8, 9 mit einer Schirmung des Filters verbunden, welche wiederum mit der Erde verbunden ist. Das Ausführungsbeispiel aus Figur 18 zeigt den Einsatz des Durchführungsbauelements in einem einphasigen Netzleitungsfilter mit hoher Sperrdämpfung. Bei der Schaltung gemäß Figur 18 werden die hochfrequenten Signale (EMV-Störungen) über die beiden Kondensatoren der jeweiligen Durchführungsbauelemente 8, 9 niederinduktiv zum Gehäuse 1 beziehungsweise zur Erde abgeleitet . Niederfrequente Ableitstrδme werden dagegen über Leiter 4 in das elektrische System beziehungsweise zum Null- Leiter N zurückgeführt.FIG. 18 shows a mains line filter that can be used to suppress mains lines. The power line filter from FIG. 18 is characterized by high interference suppression. The mains cable filter is provided with a phase PL1, which can be connected to the primary or the secondary side of the filter. In addition, the filter is provided with a connection for a neutral conductor N. In addition, the filter is provided with a connection for the earth. A feed-through component 8, 9 is connected in series with the phase PL1 on the primary and on the secondary side, as a result of which an effective interference suppression of the PL1 can be achieved. The conductor 4 made out of the bushing components 8, 9 is electrically conductively connected to the neutral conductor N. Furthermore, the housing 1 of the bushing components 8, 9 is shielded by the filter connected, which in turn is connected to the earth. The exemplary embodiment from FIG. 18 shows the use of the bushing component in a single-phase mains line filter with high blocking attenuation. In the circuit according to FIG. 18, the high-frequency signals (EMC interference) are derived via the two capacitors of the respective bushing components 8, 9 with low inductance to the housing 1 or to earth. In contrast, low-frequency leakage currents are returned via conductor 4 to the electrical system or to the neutral conductor N.
Figur 19 zeigt den Einsatz von Durchführungsbauelementen 11, 12, 13, 14 bei der Einführung von Stromversorgungen in Magneto-Resonanz-Räumen, wie sie beispielsweise für die Anwendung in der Kernspintomographie verwendet werden. Dabei ist eine Schirmwand 10 vorgesehen, die elektrisch leitfähig ist und die beispielsweise aus Aluminium besteht. Die Schirmwand 10 ist verbunden mit einer Erde. Vier Durchführungsbauelemente 11, 12, 13 sowie ein Durchfuhrungselement 14, die gemäß dem Beispiel aus Figur 13 aufgebaut sein können sind durch Verschraubung mit Muttern 1711, 1712, 1713, 1714, die der Mutter 17 aus Figur 13 entsprechen, mit der Schirmwand 10 verschraubt . Jedes Durchführungsbauelement bildet auf seiner rechten Seite einen Anschluß für eine Phase PLl, PL2 , PL3 be- ziehungsweise für einen Null-Leiter N. Hierfür sind Muttern 1611, 1612, 1613 und 1614 vorgesehen, an denen elektrische Kontaktierungen zu den Durchführungen der Durchführungsbauelemente hergestellt werden können. Entsprechend sind auf der der Eingangsseite gegenüberliegenden Seite Durchführungsbau- elemente 11, 12, 13, 14 weitere Muttern zur Herstellung vonFIG. 19 shows the use of lead-through components 11, 12, 13, 14 when introducing power supplies in magneto-resonance rooms, such as are used for example in magnetic resonance imaging. A screen wall 10 is provided which is electrically conductive and which consists, for example, of aluminum. The screen wall 10 is connected to an earth. Four bushing components 11, 12, 13 and a bushing element 14, which can be constructed according to the example from FIG. 13, are screwed to the screen wall 10 by screwing with nuts 1711, 1712, 1713, 1714, which correspond to the nut 17 from FIG. On its right side, each bushing component forms a connection for a phase PL1, PL2, PL3 or for a neutral conductor N. For this purpose, nuts 1611, 1612, 1613 and 1614 are provided, on which electrical contacts are made to the bushings of the bushing components can. Correspondingly, bushing components 11, 12, 13, 14 on the side opposite the input side are further nuts for producing
Kontaktierungen angeordnet. Die Verschraubung der Durchführungsbauelemente 11, 12, 13, 14 ist dabei auf der geschirmten Seite durchgeführt. Jedes Durchführungsbauelement 11, 12, 13 ist mit Leitern 411, 412, 413 versehen, die zu einem Leiter 400 zusammengefaßt werden und die mit der Durchführung des Durchführungsbauelements 14 durch Verschrauben mittels Muttern verbunden und damit mit dem Null-Leiter N verbunden sind. Die Schirmwand für ein geschirmtes Volumen kann aber auch für geschirmte Geräte verwendet werden.Contacts arranged. The screwing of the bushing components 11, 12, 13, 14 is carried out on the shielded side. Each lead-through component 11, 12, 13 is provided with conductors 411, 412, 413, which are combined to form a conductor 400 and which are connected to the lead-through component 14 by screwing by means of nuts and thus to the neutral conductor N. are. The screen wall for a screened volume can also be used for screened devices.
Figur 19 zeigt den Einsatz des Durchführungsbauelements in einem mehrphasigen System, wobei identische beziehungsweise gleichartige Durchführungsbauelemente für jede Phase zum Einsatz gelangen können, wodurch die Teilevielfalt reduziert werden kann. Eine wie in Verbindung mit Figur 19 näher beschriebene Schirmwand 10 ist auch in den Ausführungsbeispie- len gemäß den Figuren 4, 5 und 18 als gestrichelte senkrechte Linie dargestellt.FIG. 19 shows the use of the feedthrough component in a multi-phase system, whereby identical or similar feedthrough components can be used for each phase, as a result of which the variety of parts can be reduced. A screen wall 10, as described in more detail in connection with FIG. 19, is also shown in the exemplary embodiments according to FIGS. 4, 5 and 18 as a dashed vertical line.
Figur 20 zeigt ein elektrisches Schaltbild, das durch den in Figur 19 gezeigten Aufbau realisiert wird. Dabei sind jeweils Phasen PLl, PL2, PL3 durch Durchführungen miteinander verbunden. Es sind ferner jeweils Reihenschaltungen 311, 312, 313 von Kondensatoren gezeigt, die einerseits hochfrequente Störungen gegen eine Erde ableiten können, und bei denen jeweils an einem Mittelabgriff die niederfrequenten Räume zum Null- Leiter N zurückgeführt werden können. Ferner ist gezeigt, daß das unterste Durchführungsbauelement, welches dem Durchführungsbauelement 14 in Figur 19 entspricht, nur einen einzigen Kondensator 314 aufweist, der mit der Durchführung und mit der Erde verbunden ist.FIG. 20 shows an electrical circuit diagram which is realized by the structure shown in FIG. 19. Phases PL1, PL2, PL3 are connected to one another by bushings. Furthermore, series connections 311, 312, 313 of capacitors are shown, which on the one hand can derive high-frequency interference from an earth, and in which the low-frequency spaces can be returned to the neutral conductor N at a center tap. Furthermore, it is shown that the lowermost bushing component, which corresponds to bushing component 14 in FIG. 19, has only a single capacitor 314, which is connected to the bushing and to earth.
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf Filterschaltungen für EMV-Störungen im Bereich von 1 GHz, sondern kann für Störungen aller Art verwendet werden, bei denen eine niederfrequente Nutzfrequenz und eine hochfrequente Störfre- quenz beziehungsweise eine niederfrequente Störfrequenz und eine hochfrequente Nutzfrequenz voneinander getrennt werden sollen. Bezugs zeichenlisteThe present invention is not limited to filter circuits for EMC interference in the range of 1 GHz, but can be used for all types of interference in which a low-frequency useful frequency and a high-frequency interference frequency or a low-frequency interference frequency and a high-frequency useful frequency are to be separated from one another , Reference character list
1 Gehäuse1 housing
2 Durchführung2 implementation
3, 6 Reihenschaltung3, 6 series connection
4 Leiter4 conductors
51, 52 Mittelabgriffe51, 52 center taps
7 Ringkern7 toroid
8, 9 Durchführungsbauelement8, 9 bushing component
10 Schirmwand10 screen wall
11, 12, 13 , 14 Durchführungsbauelement11, 12, 13, 14 bushing component
15a Abdichtung15a sealing
15 Vergußmasse15 potting compound
16, 17 Mutter16, 17 mother
18 Verbindungselement18 connecting element
1711, 1712 , 1713, 1714 Mutter1711, 1712, 1713, 1714 mother
1611, 1612 , 1613, 1614 Mutter1611, 1612, 1613, 1614 mother
408, 409, 411, 412 /408, 409, 411, 412 /
413, 414, 400 Leiter413, 414, 400 conductors
PLl, PL2, PL3, PL4 , PL5, PL6 PhasePLl, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6 phase
311, 312, 313 Reihenschaltungen311, 312, 313 series connections
314 Kondensatoren314 capacitors
AI, A2 AnschlußAI, A2 connection
B AnschlußB connection
E AnschlußE connection
N, Nl, N2 Null-LeiterN, Nl, N2 neutral conductor
PL PhasePL phase
Cl, C2, C3 , C4 KondensatorCl, C2, C3, C4 capacitor
Pl, P2 VerbindungspunktPl, P2 connection point
Ll, L2, L3 InduktivitätLl, L2, L3 inductance
V VaristorV varistor
VN1, VN2 Virtueller Null-LeiterVN1, VN2 Virtual zero conductor
100 Überwachungseinrichtung100 monitoring device
110 Vorrichtung zur Einkopplung von Signalen110 Device for coupling signals
111 Vorrichtung zur Auskopplung von Signalen 112 Durchführungskondensator111 Device for decoupling signals 112 feedthrough capacitor
113 Verstärker R Widerstand113 amplifier R resistor
1U, IV, 1W, 2U, 2V, 2W Motoranschlüsse M Motor 1U, IV, 1W, 2U, 2V, 2W motor connections M motor

Claims

Patentansprüche claims
1. Filterschaltung für Netze mit einem Durchführungsbauelement (8, 9, 11, 12, 13, 14), das ein Gehäuse (1) mit einer Reihenschaltung (3, 6) aus zwei Kondensatoren (Cl, C2) sowie einen Leiter (4, 408, 409, 411, 412, 413, 414) enthält, der vom Mittelabgriff der Reihenschaltung (3, 6) aus dem Gehäuse (1) herausgeführt ist, wobei der Leiter (4, 408, 409, 411, 412, 413, 414) keine Durchführung ist und als eine Stichleitung ausgebildet ist,1. Filter circuit for networks with a feed-through component (8, 9, 11, 12, 13, 14), which has a housing (1) with a series circuit (3, 6) consisting of two capacitors (Cl, C2) and a conductor (4, 408, 409, 411, 412, 413, 414) which is led out of the housing (1) from the center tap of the series connection (3, 6), the conductor (4, 408, 409, 411, 412, 413, 414 ) is not a bushing and is designed as a branch line,
- wobei eine Phase (PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6) des Netzes über die Reihenschaltung (3, 6) mit einer Erde leitend verbunden ist .- Wherein a phase (PLl, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6) of the network is conductively connected to an earth via the series circuit (3, 6).
2. Filterschaltung nach Anspruch 1, bei der das Netz einen Null -Leiter (Nl, N2 , N) umfaßt, der mit dem Leiter (408, 409, 411, 412, 413, 414) verbunden ist.2. Filter circuit according to claim 1, wherein the network comprises a zero conductor (Nl, N2, N) which is connected to the conductor (408, 409, 411, 412, 413, 414).
3. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der das Netz drei Phasen (PLl, PL2 , PL3) umfaßt und bei der ein Leiter (4) mit einem virtuellen Null-Leiter (VN1, VN2) verbunden ist.3. Filter circuit according to one of claims 1 or 2, in which the network comprises three phases (PLl, PL2, PL3) and in which a conductor (4) is connected to a virtual neutral conductor (VN1, VN2).
4. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der zwei Durchführungsbauelemente (8, 9, 11, 12, 13, 14) in Parallelschaltung zwischen einer Phase (PLl, PL2 , PL3) und einer Erde geschaltet sind.4. Filter circuit according to one of claims 1 to 3, in which two bushing components (8, 9, 11, 12, 13, 14) are connected in parallel between a phase (PLl, PL2, PL3) and an earth.
5. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,5. Filter circuit according to one of claims 1 to 4,
- bei der eine Vielzahl von Phasen (PLl, PL2 , PL3 , PL4 , PL5, PL6) vorgesehen sind, von denen jeweils drei (PLl, PL2 , PL3; PL4, PL5 , PL6) ein 3 -Phasen-System bilden, und- In which a plurality of phases (PLl, PL2, PL3, PL4, PL5, PL6) are provided, of which three (PLl, PL2, PL3; PL4, PL5, PL6) form a 3-phase system, and
- bei der drei zu einem 3 -Phasen-System gehörende Durchfüh- rungsbauelemente (8, 9, 11, 12, 13, 14) Leiter (4, 408,- In the case of the three lead-through components (8, 9, 11, 12, 13, 14) belonging to a 3-phase system, conductors (4, 408,
409, 411, 412, 413, 414) aufweisen, die mit einem virtuellen Null-Leiter (VN1, VN2) verbunden sind. 409, 411, 412, 413, 414), which are connected to a virtual neutral conductor (VN1, VN2).
6. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem der virtuelle Null-Leiter (VN1, VN2) mit einer Überwachungseinrichtung (100) verbunden ist.6. Filter circuit according to one of claims 3 to 5, in which the virtual neutral conductor (VN1, VN2) is connected to a monitoring device (100).
7. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der ein Leiter (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) mit einer Vorrichtung (110, 111) zum Ein- oder Auskoppeln von Signalen verbunden ist.7. Filter circuit according to one of claims 1 to 6, wherein a conductor (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) is connected to a device (110, 111) for coupling or decoupling signals.
8. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der ein Leiter (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) mit einer Induktivität (Ll, L2 , L3) verbunden ist.8. Filter circuit according to one of claims 1 to 7, wherein a conductor (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) is connected to an inductor (Ll, L2, L3).
9. Filterschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der jede Phase (PLl, PL2 , PL3) mit einem Durchfuhrungs- bauelement (8, 9, 11, 12, 13, 14) verbunden ist und bei der jeder Leiter (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) über eine Induktivität (Ll, L2) mit einer Erde verbunden ist. 9. Filter circuit according to one of claims 1 to 8, in which each phase (PLl, PL2, PL3) is connected to a lead-through component (8, 9, 11, 12, 13, 14) and in which each conductor (4, 400, 408, 409, 411, 412, 413, 414) is connected to an earth via an inductance (L1, L2).
PCT/DE2003/002892 2002-08-30 2003-09-01 Filter circuit for networks WO2004021566A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002140082 DE10240082A1 (en) 2002-08-30 2002-08-30 Filter circuit for networks
DE10240082.2 2002-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2004021566A1 true WO2004021566A1 (en) 2004-03-11

Family

ID=31969010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2003/002892 WO2004021566A1 (en) 2002-08-30 2003-09-01 Filter circuit for networks

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10240082A1 (en)
WO (1) WO2004021566A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006045834A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Schaffner Emv Ag Electromagnetic core

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE975432C (en) * 1938-08-20 1961-11-30 Siemens Ag Interference suppression devices for multiple lines
JPS6177409A (en) * 1984-09-21 1986-04-21 Sharp Corp Noise filter
US5142430A (en) * 1990-03-28 1992-08-25 Anthony Anthony A Power line filter and surge protection circuit components and circuits
DE10034054A1 (en) * 2000-07-13 2002-04-04 Epcos Ag Mains filter has each phase input connected to phase output via filter inductance connected on input side to earth conductor via filter capacitor, auxiliary inductances

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A P HALE, S ADAMS: "Thoughts on Power Line Filters, Particularly with Reference to Earth Leakage Currents", PROCEEDINGS OF 1ST SYMPOSIUM AND TECHNICAL EXHIBITION ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILTY, MONTREUX, 20 May 1975 (1975-05-20) - 22 May 1975 (1975-05-22), Montreux, pages 62 - 65, XP008025853 *
EPCOS AG: "4-Line Filters for Installations and Systems", XP002266582 *
R R THOMPSON, M FLEXMORE: "High Performance Filters with Low Leakage Current for Protection of Computers and Many Other Types of Equipment", 3RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOURCES AND EFFECTS OF POWER SYSTEMS DISTURBANCES, - 5 May 1982 (1982-05-05), pages 282 - 286, XP008025603 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006045834A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-04 Schaffner Emv Ag Electromagnetic core

Also Published As

Publication number Publication date
DE10240082A1 (en) 2004-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3638748C2 (en)
DE112011101193B4 (en) Leakage current reduction device
DE10156198B4 (en) Filter to prevent network feedback in the form of electrical noise
EP1779488B1 (en) Network filter
DE10019696B4 (en) Circuit for reducing interference radiation in motor supply circuit applications
EP0852422A2 (en) Step-down converter
EP1349270B1 (en) Electrical filter and board circuit supply for motor vehicles with such a filter
EP0809879B1 (en) Method and device for filtering and damping conducted interference caused by ultimate consumers
WO2004021567A1 (en) Feedthrough component, filter circuit provided with the feedthrough component, and shielding wall for shielded spaces
WO2004021566A1 (en) Filter circuit for networks
DE4311125B4 (en) EMC filters for systems, systems and shielded rooms
EP3905470A1 (en) Filter device
EP3547515B1 (en) Power supply for an electric motor
DE102008039983B4 (en) Electric filter arrangement
EP0704870B1 (en) Multiple feed-through capacitor
EP0029525B1 (en) Rectifier element
DE4224037C2 (en) Coordinated filter circuit of a filter circuit system for energy distribution networks
DE19952886A1 (en) Multi-way current regulator e.g. for electric motor, has local earth provided for each current regulator unit coupled to common line earth via earthing impedance
EP1198898B1 (en) Oscillating circuit assembly for a centralised telecontrol audio frequency for a multiphase supply grid
DE623417C (en)
DE2444894A1 (en) Transformer with galvanically separated primary and secondary - has mutually insulated screens on both primary and secondary
WO2020084064A1 (en) Filter device for a power grid, use of a choke assembly, and method for operating a filter device
DE2314815A1 (en) EQUIPMENT FOR EMISSIONS AND EMISSIONS ATTENUATION OF POWER SUPPLY LINES
DE102011082531A1 (en) Filter circuit for filtering e.g. disturbing transients from direct current motor, has series connection of capacitors connected in parallel to inputs of filter circuit, and electrical connection between capacitors is grounded
DE102018208313A1 (en) Electric filter element and electric power converter

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CN US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase