149026. lajstromszámú szabadalom • Áramváltók primer és szekunder menetszigetelésének túlfeszültségvédelme
Megjelent: 1962. március 15. MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL 149.026. SZÁM 21. d2 . 48—55, OSZTÁLY - VI-309. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Áramváltók primer és szekunder menetszigetelésének túlfeszültségvédelme Villamos Energetikai Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Bán Gábor gépészmérnök, budapesti lakos Ä bejelentés napja: 1960. július 15. Áramváltók primer és szekunder tekercselésének menetszigetelését erősen veszélyeztetik a légköri, vagy belső eredetű túlfeszültségek által kiváltott meredekhomlokú vagy meredeken levágott vándoirhullámok. A tekeraselést rendszerint az áramváltó primer kapcsai közé iktatott feszültségfüggő ellenállással védik. Ez a feszültségfüggő ellenállás a villámcsapás okozta nagy áramhullámokkal szemben kis ellenállást jelentenek és így söntölik az áramváltót. A feszültségfüggő ellenállásokat úgy méretezik, hogy azokban az esetekben, amikor az áraniváltón csak az üzemi, vagy esetleg a zárlati áram folyik át, a feszültségfüggő ellenállás ne fejtsen ki sönthatást. A legújabb vizsgálatok szerint az áramváltók primer tekercselésében fellépő túlfeszültségek meredeksége igen nagy, és a primer tekercselés végpontjai között néhány tized mikromásodperc alatt a szigetelésre veszélyes feszültségek keletkezhetnek. A szilitbol, vilitbői, vagy egyéb hasonló anyagból készült feszültségfüggő ellenállásoknak vezetési időkésleltetése van, s ez mikromásodperc nagyságrendű. így tehát gyakran előfordul, hogy a feszültségfüggő ellenállás söntölő hatása nem érvényesül kellő időn belül és a tekercselés meghibásodik. Fentieken kívül igen nehéz kellő mértékben kis maradékfeszültségű feszültségfüggő ellenállást készíteni úgy, hogy az ellenállás feszültség-áram jelleggörbéjének kezdeti meredeksége elég nagy legyen. Ennélfogva gyakran előfordul, hogy a feszültségfüggő ellenállás nagy maradékfeszültsége folytán hibásodik meg a primer menetszigetelés. Ezt a veszélyt ki lehetne küszöbölni a primer tekercselés szigetelésének megerősítésével. Kimutatható azonban, hogy a primer és szekunder körök közti induktív és kapacitív csatolás folytán a szekunder körre áttevődő feszültségek légköri túlfeszültségek esetén megközelíthetik a primer kapcsok között mért feszültség értékét. így, ha a primer körben, nagyobb feszültségek keletkezését megengednénk, akkor a szekunder tekercselésben it, nagy feszültségek keletkezhetnének. Ezek nemcsak átütést idézhetnének elő a szekunder körben, hanern a kezelő személyzet életbiztonságát is veszélyeztetnék. A bejelentés szerint a helyes túlfeszültségvédelem a 'primer kapcsok közé iktatott kapacitáson alapul. Ha a primer kapcsok közé megfelelően megválasztott kondenzátort iktatunk, akkor ez az üzemi frekvencián közel végtelen nagy ellenállást, az áramváltó tek arcs el és ében vándorhullámok esetén fellépő MHz nagyságrendű frekvenciákon közel rövidzárat jelent. A mérések szerint például már a primer kapcsok közé iktatott 0,01 '/*F kapacitású kondenzátor is megfelelően védi a hurkos áramváltók primer és szekunder tekercselését. Ha az áramváltó nagy kapacitású hálózathoz (nagy alállomás gyűjtősmirendszeréhez, vagy kábelhálózathoz) csatlakozik, akikor csak érinél kb. 10-szer nagyobb kapacitás fejt ki megfelelő védőhatást. Tekintve, hogy nagyobb, 0,1—1 MF kapacitású kondenzátorok alkalmazása bonyolult és költséges lehet, célszerű ilyenkor a kondenzátorral párhuzamosan feszültségfüggő ellenállást is kapcsolni. A kondenzátor kedvező hatása ez esetben egyrészt abban áll, hogy a kapcsok közti feszültség meredekségét csökkenti, másrészt abban, hogy a maradék feszültséget csökkenti. A kondenzátorokon ébredő maximális feszültség- kisebb, mint a menetszigetelést átütő lökőf észül tség kétszerese, vagyis 2,5—3,5 kV.
