Работа электрических сетей нарушается возникновением емкостной асимметрии напряжений по отношению к земле и вызываемыми ею токами заземления. Предлагаемое устройство предназначено для компенсации этих токов. Оно основано на принципе создания помощью трансформатора встречной электродвижущей силы, которая, вызывая ток противоположного знака, тем самым уничтожила бы влияние токов заземления.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства дли защиты электрических сетей от токов заземления, а на фиг. 2, 3, 4, 5 - его различные видоизменения.
В представленной на фиг. 1 асимметричной двухфазной системе, защищенной реактивной катушкой с с сопротивлением Х0 для подавления тока заземления, ток асимметрии равен, если через X1 обозначить емкостное сопротивление емкости а, а через Х2 такое же сопротивление емкости b:
где Ep представляет собою фазное напряжение.
Условие выравнивания при нулевом напряжении достигается тем, что вызываемое током асимметрии в сопротивлении Х0 напряжение
уничтожается одинаковой по величине, но противоположно направленной электродвижущей силой Eb вырабатываемой защитным трансформатором d.
Первичная обмотка защитного трансформатора включена на рабочее напряжение или же на часть такового.
На фиг. 2 изображена схема для случая асимметрии, возникающей вследствие электростатического влияния провода h соседней сети. В этом случае вызываемый электростатическим влиянием емкостный ток асимметрии составляет:
где Ef обозначает напряжение соседнего провода, XI-II - емкостное сопротивление емкости g между проводами е и h. В реактивной катушке с, имеющей сопротивление X0, отсасываемый ток вызызает напряжение:
и защитный трансформатор d должен создать одинаковую по величине, но противоположную по направлению электродвижущую силу Es, которая и уничтожит Vo. При этом первичная обмотка трансформатора d присоединена к соседней сети.
Другой случай компенсации асимметрии, вызываемый электрической индукцией, представлен на фиг. 3. Две системы I и II связаны между собой взаимной емкостью KI-II. Обе системы снабжены катушками с и ƒ для компенсирования тока заземления. Если обе системы сами по себе симметричны, то ток асимметрии возникает лишь тогда, когда одна из них получает сообщение с землей. При заземлении системы II ток асимметрии выражается формулой:
где XI-II обозначает величину сопротивления емкости KI-II. Возбуждаемое этим током I в катушке с, имеющей реактивное сопротивление , напряжение равно
и уничтожается электродвижущей силой EsI=-VoI защитного трансформатора d. Здесь первичная обмотка трансформатора d включена между землей и нулевой точкой системы II.
Таким же защитным трансформатором можно снабдить и систему I.
На фиг. 4 изображено дальнейшее развитие предлагаемого устройства, где две точки i и k катушек с и f соединены между собою таким образом, что каждая из этих катушек работает также и в качестве автотрансформатора, часть d (или g) обмотки которого снабжает точку i (или, соответственно, k) подходящим напряжением.
На фиг. 5 представлена схема соединений, где катушки с и f для тока асимметрии заземлены через общую реактивную катушки d. При заземление в системе I, отсасываемый из системы II ток асимметрий будет равен:
и вызовет в катушке f напряжение
В катушке d уменьшенный на величину J ток JoI катушки с должен развивать электродвижущую силу
Так как
то реактивное сопротивление катушки d
Для случая заземления в II для получается то же выражение.
1. Устройство для защиты электрических сетей от токов заземлений, отличающееся тем, что последовательно с реактивной катушкой с, заземляющей нулевую точки сети и служащей для компенсирования емкостного тока заземления, включена вторичная обмотка трансформатора d, первичная обмотка которого включена между фазными проводами таким образом, чтобы компенсировался проходящий через катушку d ток, вызываемый неравенством частных, емкостей указанных проводов по отношению к земле (фиг. 1).
2. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 устройства, отличающееся тем, что первичная обмотка трансформатора присоединена к соседней сети таким образом, чтобы компенсировался проходящий через катушку с ток, вызываемый электростатическим влиянием соседней сети (фиг. 21).
3. Форма выполнения охарактеризованного в п. 2 устройства, отличающаяся тем, что первичная обмотка трансформатора d включена между землей и нулевой точкой соседней сети II, заземленной через реактивную катушку f, служащую для компенсирования емкостного тока заземления (фиг. 3).
4. Форма выполнения охарактеризованного в п. 3 устройства, отличающаяся тем, что сеть II снабжена таким же защитным трансформатором d, как и сеть I.
5. В охарактеризованном в п. 4 устройстве применение, с целью замены трансформаторов d автотрасформаторами, реактивных катушек с и f соединенных между собой проводником в точках i и k (фиг. 4).
6. Видоизменение охарактеризованного в п.п. 4 и 5 устройства, отличающееся тем, что реактивные катушки с и f заземлены через общую реактивную катушку d (фиг. 5).
Авторы
Даты
1929-01-31—Публикация
1926-09-07—Подача