141610. lajstromszámú szabadalom • Berendezés váltakozóáramú feszültségesés önműködő kiküszöbölésére és túláramok korlátozására
' 141610. tekercs vasmagja telítődik és az X* reaktancia növekvő áramerősségnél rohamosan csökken. Ennek következtében a fojtótekercs kapcsaira jutó feszültség növekvő áramerősség mellett alig nő valamit, tehát az erre ,a feszültségre1 kapcsolt C kondenzátor zárlati tuláram és túlfeszültség ellen védve van. Továbbá a kondenzátor kapcsain keletkező feszültségesés, amely iaz i áramhoz képest üzemi' áramok esetén kapacitív volt, Xv és Xr rezonanciáján túljutva túláramök esetén induktívvé válik. Billenési jelenség kíséretében az X / induktív reaktanciával összeadódva a zárlati áramokat jóval.nagyobb mértékben "korlátozza, mintha kondenzátort nem alkalmaznánk, illetőleg az ohmos ellenállás és az X* induktív reaktancia csak egyedül volnának jelen. x A viszonyokat az 5. ábrán egyvonalas kapcsolási vázlatban oly energiaátvivő berendezés esetére tüntettük fel, amelyben r például energiatermelő gép ellenállása, X/ annak reaktanciája. Xf a kondenzátor alkotta kapacitív reaktancia, i"c a kondenzátorral párhuzamosan kapcsolt fojtótekercs wattos veszteségeit és a kondenzátor dielektromos veszteségét jelképezi, azonban esetleges káros rezgési jelenségeket csillapító külön ohmos ellenállást is jelenthet. A 6. ábra szerinti diagramm mutatja az 5. ábrabeli kondenzátor kapcsán fellépő i<-X( . feszültség és a hozzá tartozó ir áram, továbbá a fojtótekercs kapcsain fellépő ÍK-XV feszültség és az i^ áram, valamint a Zr» eredő impedancián fellépő i. Zrc feszültség és az i áram közötti összefüggést. A P pontban rezonancia áll be, amidőn határozóit nagyságú feszültség mellett az i eredő áram 0 volna (Xi- és X<- ú. n. .,zárókört" alkotnak), ha nem volna ott az rv ellenállás s így az áram is-ről nem '0-ig„csökken, hanem xv által meghatározott, i/> és 0 köze eső értékig (pontozott görbe), majd a rezonancián túljutva ismét nő. Ez az eset áll fenn akkor, ha a Zrí- zárókör kapcsaira rákényszerített feszültség mellett mérjük az i áramot. Ha ellenben a találmány szerinti alkalmazásban az i áramot kényszerítjük rá a Zci> zár'."'k(jrro. akkor az 'ft előre megválasztott billenő áramerősség elérése után a feszültség a vastagon kihúzott függőleges egyenes mentén, fog ugrásszerűen megnőni és ilymódon zárlati túláramök ellen védőhatást kifejteni. A 7. ábrán .X és . ;'- fázis-feszültségek abszo\ 3 [ 3 lut értéke közötti különbséget, Au hosszirányú feszültségesés'! latjuk az 5. ábra teljes áramkörére nézve az i áram függvényében feltüntetve. A 7. ábrabeli diagramm mutatja, hogy ha az i áramerősséget i * áramerősségig növeljük, a Au feszültségesés gyakorlatilag ki van küszöbölve. Az \b áramerősségen túljutva a feszültségesés ugrásszerűen megnő, s így koríátözzi a zárlati áramokat." , Természetesen az u billenő áramerősséget úgy kell megválasztani, hogy az az üzemben előfordulható kisebb és még nem ártalmas túlterheléseknél nagyobb legyen, s így az ugrásszerűen megnövekedő impedancia csak a zárlati áramok ellen védjen. Kondenzátornak és vasmagos fojtótekercsnek a találmány szerinti alkalmazása tehát kiküszöböli a hosszirányú feszültségesést és abbin az esetben, ha az energiaátviteli berendezés bemenő u, feszültsége állandó, akkor nyilván az energiaátvitel u2 kimenő feszültsége, a fogyasztói feszültség is gyakorílatilag állandó értéken marad, függetlenül a terhelő i áram nagyságától. Ez a rendszer tehát minden hálózatban előnyös, de legkivált ott nagy jelentőségű, ahol valamely nagy ipari fogyasztó, például villamos ívkemence stb. erősen ingadozó terhelése a hálózati {feszültség kellemetlen ingadozását okozza, amelyet a hirtelen változások miatt a szokásos szabályozó transzformátorokkal nem is lehet követni. Adott C kondenzátor fentiekben leírt alkalmazása csak egy bizonyos meghatározott cos<^ mellett tudja a feszültséget állandó érteiken tartani. Több fogyasztót vagy fogyasztó csoportot ellátó vezeték vagy transzformátor terheléséneik cos^-je a napi terhelési görbével együtt csak lassan és nem nagy mértékben szokott változni s ezért a gyakorlatban legtöbbször teljesen kielégítő eredményt ad az, ha a zárókört a csúosterhelés cos 'jp-jére méretezzük. Ha ugyanis a . kis terhelési értékeknél a cos^ más értékű, akkor a találmány szerinti elrendezés nem tünteti el teljesen a Au feszültségesést, de mivel az i áram kisebb a csúcsterhelésihez képest és a cos«? változása sem szokott nagy lenni, az ilyenkor fellépőAu rendszerint elhanyagolhatóan kicsi. Olyan különleges esetekben, amidőn akár a cso<jp-ben jelentkező nagy. változások, akár az u, bemenő feszültség változásai már meg nem engedhető változásokat okoznak az u2 kimenő feszültség nagyságában, a találmány értelmében a 2. ábra szerinti booster, vagy a 4. ábra szetrinti transzformátor szekunder tekercsén megcsapolásokat alkalmazhatunk és a kondenzátor egyik sarkat ahhoz ä megcsapoláshoz kapcsoljuk, amelyikkel a kívánt feszültség beáll (8. ábra). Ezt a változtathatóságot természetesen ugyanígy el lehet érni a megcsapolatlan transzformátor, illetve fojtótekercs és megcsapolt kondenzátor alkalmazásával (9. ábra) vagy akár a kétféle megcsapolási elv kombinációjával (10. ábra). y Noha a találmány szerinti berendezés egyszerre oldja meg a feszültségesés csökkentésének és a zárlati áramok korlátozásának feladatát, nincs semmi1 akadálya annak, hogy az 5. ábra szerinti elvi elrendezést kizárólag mint zárlati íúláramkorlátozót alkalmazzuk olyképen,