144809. lajstromszámú szabadalom • Nagyfeszültségű fázisjavító kondenzátor

Megjelent: 1959. május 31-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.809. SZÁM 21. g. 1—16. OSZTÁLY — LU—90. ALAPSZÁM Nagyfeszültségű fázisjavító kondenzátor A Magyar Állam mint a feltalálók Istvánffy Edvin oki. gépészmérnök és Ludányi József oki. gépészmérnök budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1956. május 28. A találmány tárgya különleges nagyfeszültségű fázisjavító kondenzátor, melyben az egyes tekercsek egyéni kiolvadó biztosítékkal vannak védve oly módon, hogy egy tekercs átütése esetén a csoport megmaradó tagjaiban tárolt energia szolgál a biztosító kiolvasztására. Ezáltal a kondenzátor élettartama gyakorlatilag addig hosszabbodik meg, amíg egy csoportban valamennyi tekercs átütött. Nagyfeszültségű fázisjavító kondenzátoroknál belső biztosítókat általában nem használnak. A kondenzátor-egységeket rendszerint nagyobb számú sorbakapcsolt kondenzátortekercsből, vagy ilyen soros egységek párhuzamos kapcsolásával alakítják ki. Ilyen elrendezésnél egy-egy tekercs átütése esetén az illető tekercs zárlatba kerül és eggyel csökkenti az oszlopban sorbakapcsolt tekercsek számát, ami a megmaradó részen megnöveli a tekercsekre jutó feszültséget. A tekercs átütése azonban súlyosabb veszélyt is jelent, mert az átütési helyen felfokozott átmeneti ellenállás jelentkezhet, ami gázfejlődésre vezethet és a lehegesztett kondenzátor dobozának púposodását, szétszakadását, esetleg felrobbanását okozhatja. Ezért különleges biztosító berendezések alkalmazására van szükség ahhoz, hogy akár csak egyetlen tekercs átütése esetén is a kondenzátor — az említett nagyobb károk elkerülésére — a legrövidebb időn belül önműködően kikapcsolódjék. Sorbakapcsolt oszlopokból álló kondenzátor-élrendezés esetén belső biztosító nem alkalmazható, mert egy tekercs átütésekor az áram csak kevéssé nő meg, ami nem lehet elegendő a biztosító kiolvasztásához. A jelen találmány szerinti kondenzátorelrendezésnél párhuzamosan kapcsolt tekercscsoportokat kapcsolunk sorba. A sorbakapcsolt csoportok számát az a követelmény szabja meg, hogy az egy tekercsre, illetve csoportra jutó feszültség ne haladja meg a gyakorlati okokból megengedhető felső határt, ami 1200 V eff. körüli érték. Az 1. ábrán feltüntetett kapcsolási vázlat szerint minden egyes kondenzátortekerccsel (1) egy olvadó biztosító (2) van sorbakapcsolva. A találmány szerinti módszerrel elérhető, hogy bármely kondenzátortekercs átütésekor a vele sorbakapcsolt egyéni biztosító biztosan kiolvadjon. Ilyen eset bekövetkezése után a kondenzátoregység tovább használható (lényegtelen meddőteljesítmény-csökkenéssel) és nincs szükség különleges védőberendezések alkalmazására sem. A találmány szerinti megoldásnál egy tekercs átütésekor a vele sorbakapcsolt biztosító azért olvad ki, mert a csoportnak vele párhuzamosan kapcsolt többi tekercse a biztosítón át kisül. A kisülés oly rövid idő alatt történik, hogy ezalatt lényeges hőelvezetés nem következik be, tehát a kiolvadást a. csoport többi tekercsében tárolt energiamenynyiség biztosítja. Az átütés szabály szerint akkor következik be, amikor a feszültség pillanatnyi értéke a csúcsfeszültség körüli értéket éri el, tehát ilyenkor az átütötte! párhuzamosan kapcsolt többi tekercs is fel van töltve kb. a csúcsfeszültségre. Ha a kondenzátor n sorbakapcsolt csoportból áll és a benne tárolt legnagyobb energia W Joule, akkor az egy csoportban tárolt energia W/n Joule. Ha egy csoport k párhuzamosan kapcsolt tekercsből áll, akkor egy tekercs átütésekor a biztosító kiolvasztásához a csoport tekercseiben tárolt energiamenynyiség túlnyomó része, pontosan k—1 Wi = W(1) k-n energia áll rendelkezésre. (Pontosabb számításnál figyelembe kell venni azt is, hogy az energia egy része az átütött tekercs fólia-ellenállásári vész el, ami az olvadóbiztosítóval sorba van kapcsolva. Azonban átütéskor a fóliahossz megrövidül és ezért az energia nagy része az olvadó biztosítóra jut.) A találmány szerinti megoldás megvalósításához természetesen olyan biztosító szálat kell alkalmazni, melyet Wi energia biztosan kiolvaszt, de sem