DE364894C - Einrichtung zum Ausgleich der durch die Verschiedenheit der Teilkapazitaeten der einzelnen Netzleiter gegen Erde bedingten Unsymmetrie eines durch Erdungs-induktivitaetengeschuetzten Netzes - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Ausgleich der durch die Verschiedenheit der Teilkapazitäten der einzelnen Netzleiter gegen Erde bedingten Unsymmetrie eines durch Erdungsinduktivitäten geschützten Netzes. Wenn man ein Ein- oder Mehrphasennetz durch Erdungsinduktivitäteni schützt, dann zeigt sich im allgemeinen im Erdschlußfalle eine verschiedene Wirksamkeit dieses Schutzes, j e nachdem der eine oder andere Netzleiter erdgeschlossen ist. Diese Verschiedenheit hat ihren Grund in der Verschiedenheit der Teilkapazitäten der einzelnen Netzleiter gegen Erde, also. in einer Unsymmetrie .des Netzes., wie sie besonders bei Freileitungen vielfach in Erscheinung tritt. Schließt man in bekannter Weise an einen Spannungsnullpunkt des Netzes eine nach der Gleichung bemessene Drosselspule an, wobei L die Induktivität, w die Kreisfrequenz, 1 C die Summe der Teilkapazitäten gegen Erde bedeutet, dann: wird .der Erdschlußstrom nur im Erdschlußfalle desjenigen Netzleiters unterdrückt, dessen Teilkapazität gegen Erde Cx gleich dem Kapazitätsmittelwert ist (m = Zahl der Netzleiter)-. Für jeden anderen Netzleiter dagegen ist diese Abgleichung unrichtig, und der angestrebte Zweck wird nicht erreicht. Außerdem aber bedingt die erwähnte Unsymmetrie des Netzes, daß eine Spannung zwischen Netznullpunkt und Erde - die Unsymmetriespannung - vorhanden ist, welche :bei der oben angegebenen Resonanzabstimmung der Erdungsdrosselspule schädliche Überspannungen beim normalen Netzbetrieb zur Folge hat, so d'aß auch aus diesem. Grunde auf eine völlige Kompensierung des Erdschlußstromes verzichtet werden muß.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Ausgleich der durch die Verschiedenheit -der Teilkapazitäten der einzelnen Netzleiter gegen Erde bedingten Unsymmetrie eines durch an den Nullpunkt angeschlossene Erdungsinduktivitäten geschützten Netzes, nach der die Netzunsymmetrie durch eine unsymmetrische Anordnung zusätzlicher, an die Netzleiter angeschlossener Erdungsinduktivitäten ausgeglichen wird. Die Erfindung sei an den Ausführungsbeispielen der Abb. i und 2 näher erläutert.
• Soll der Leitungsschutz im, wesentlichen durch eine an einen Spannungsnullpunkt des Netzes angeschlossene Drosselspule erfolgen, so läßt sich erfindungsgemäß-der Unsymmetrieausgleich durch eine weitere zusätzliche, an den Außenleiter der größeren Teilkapazität angeschlossene Hilfsdrosselspule gemäß Abb. i erzielen-In Abb. i ist ein Einphasennetz N mit dem über eine Wicklung geschaffenen Spannungsnullpunkt 0 schematisch dargestellt. Die Teilkapazitäten der Netzleiter I und II gegen Erde sind mit C, und C2 bezeichnet. L bezeichnet die im Spannungsnullpunkt angeschlossene Erdungsinduktivität, 1-l' die Hilfsindüktivität, welche zwischen Netzleiter I und Erde liegt unter der Annahme, daß C1 > C2 ist. In diesem Falle ergibt sich ein vollkommener Ausgleich der Netzunsymmetrie in folgender Weise. Die Induktivität L wird derart bemessen, daß sie der Gleichung genügt, die Induktivität L1' dagegen soll der Gleichung entsprechend bemessen werden. In diesem Falle ist die Differenz J, - Id im Erdschlußfalle stets gleich 0, ob Leiter I oder Leiter II erdgeschlossen ist. Für den Erdschluß des Leiters I gilt: und für den Erdschluß des Leiters II gilt: Die Netzunsymmetrie ist also in diesem Falle vollkommen ausgeglichen.
• Die Erfindung ist auch auf Mehrphasennetze übertragbar. In Abb. z ist ein Dreiphasennetz dargestellt, dessen Unsymmetrie durch die eingezeichneten Induktivitäten L, Li und L2' ausgeglichen wird. Hier ist angenommen, daß die Teilkapazität C, - C2 > C3 ist.
• Die Induktivität L wird in Rücksicht auf .das kleinste C, also auf Cmin. = Ca bemessen, derart, daß Der Netzleiter III, welcher die geringste Teilkapazität gegen Erde hat, wird nicht über eine Hilfsdrosselspule geerdet, dagegen die anderen Netzleiter I und II. Die Induktivitäten der Hilfsdrosselspulen ergeben sich aus den Gleichungen. Die Hilfsdrosselspulen vermindern die Teilkapazitäten ihrer Netzleiter je um denjenigen Betrag, um welchen diese größer als die kleinste Teilkapazität gegen Erde (des dritten Leiters) sind, so daß ein solches System sich verhält wie ein symmetrisches System, dessen Leiter alle die Teilkapazität C" gegen Erde haben. Damit verschwindet aber auch die Unsymmetriespannung zwischen Nullpunkt des Systems und' Erde, und damit die Ursache der Überspannungen beize normalen Betrieb des Netzes.
• Es ist selbstverständlich, daß die Ausgleichseinrichtungen auch veränderlichen Netzverhältnissen angepaßt werden körnen, indem man die Induktivitäten durch bekannte Mittel veränderlich macht und gegebenenfalls selbsttätig regelt. Auch die Verwendung von Dämpfungswiderständen wird sich empfehlen, um bei plötzlicher Änderung der Netzkonstanten Pendelungen der Spannung zu vermeiden. Die Hilfsinduktivitäten können besondere erdgeschlossene Spulen sein, es können an deren Stellen aber auch an die Netzleitungen angeschlossene geerdete Maschinen oder Apparate treten, wenn sie den vorstehend aufgestellten Bedingungen Genüge leisten.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCFI: Einrichtung zum Ausgleich der durch die Verschiedenheit der Teilkapazitäten der einzelnen Netzleiter gegen Erde bedingten Unsymmetrie eines durch Erdungsinduktivitäten geschützten Netzes, bei welcher außer einer an den Spannungsnullpunkt des Netzes angeschlossenen Erdungsdrosselspule zusätzliche Spulen zwischen den Netzleitern und Erde vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Spannungsnullpunkt ,angeschlossene Erdungsinduktivität L derart bemessen ist, daß sie dem Ausdruck genügt, wo w die Kreisfrequenz, m die Zahl der Netzleiter, Cmin. die kleinste Teilkapazität gegen Erde bedeutet, während die an die Netzleiter angeschlossenen Auszleichsinduktivitäten Lx der Gleichung entsprechend bemessen werden, wobei die Erdungsinduktivität für den Netzleiter mit der geringsten Teilkapazität in Fortfall kommt.