201432. lajstromszámú szabadalom • Különböző felharmónikusokra hangolható szűrőberendezés
1 HU 201432 A 2 feszültségtekercs két kivezetése pedig az R és S fázisvezetékre van kötve. Természetesen mind az alapszekrényben, mind pedig a pótszekrényben a kiszűrni kívánt felharmonikusok számával megegyező számú 4 induktív- és 5 kapacitív elem, valamint 3 hőkioldó kapcsoló és 6 mágneskapcsoló helyezkedik el. Szűrőberendezésünk működése során a 13 feszültségtekercs az R és S fázisvezetékek között, a 12 áramtekercs pedig a T fázisvezetékben a fázisviszonyok megváltozását érzékeli. Ennek hatására a 14 erősítőn felerősített jelet a 15 fázisösszehasonlító egység úgy jutattja az időkésleltetéses 16 léptető egységre, hogy a 17a reed-relé kb. 30 mp-ig feszültséget kapcsol az esetükben 5. felharmonikusra hangolt rezgőköröket vezérlő 6 mágneskapcsolóra. Ha a fázisviszonyok nem javulnak, vagyis az áram még mindig késik a feszültséghez képest, úgy a 17b reed-relé a következő, esetünkben 7. felharmonikusra hangolt rezgőköröket kapcsolja az R, S, T fázisvezetékekre. Hasonlóképpen kapcsolódnak a 9., majd ismét az 5. felharmonikusra hangolt rezgőkörök az R, S, T fázisvezetékekre, amennyiben a 15 fázisösszehasonlító egység változatlanul áramkésést észlel. Ha az áramkésés még ezután is fennáll, úgy a fentebb leírt sorrendben az áramkésés megszűnéséig a pótszekrényben lévő 5., 11., 13. és ismét 5. felharmonikusra hangolt rezgőkörök kapcsolódnak az R, S, T fázis vezetékekre. Az áramkésés megszűnésekor, vagyis amikor a 15 5 fázisösszehasonlító egységre nem jut különbségi jel, kb. 30 mp-es időközönként, először a pótszekrény rezgőkörei, majd az alapszekrény rezgőkörei kapcsolódnak le az R, S, T fázisvezetékekről, a rákapcsolással ellentétes sorrendben. 10 Amennyiben a rezgőkörök bármelyike meghibásodna, pl., kondenzátor vagy fojtótekercs zárlata esetén, a 29, 30 vagy 31 bimetall áramvezető felmelegszik, a hő hatására a 27 rúd elmozdul, és oldja a 28 áramkapcsolót, aminek hatására a 19 mágnes- 15 kapcsoló elenged, és a 21, 22, 23 mozgóérintkezők a rezgőköröket leválasztják az R, S, T fázisvezetékekről. Bármely nagyobb meghibásodáskor, pl. vezetékek zárlata esetén az 1, 7, 8, 9 és/vagy 10 biztosítékok 20 kiégnek, és a biztosítékok utáni szakaszok feszültségmentessé válnak. A 3., 5., 7„ 11. és 13. felharmonikusra hangolt szűrőkkel ellátott szűrőberendezést a háromfázisú hálózatra kapcsolva méréseket végeztünk a hálózaton, 25 és a mérési eredményeket az alábbi táblázat tartalmazza. Uh (rendszám) 3 5 7 11 13 AU(%) (szűrő nélkül) 5 5 4 3 3 AU(%) (hagyományos szűrővel) 2 1,5 4 3 3 AU(%) (szűrőberendezésünkkel) 0,8 0,5 0,4 0,3 0,7 Sávszélesség (Hz) hagyományos szűrővel 5 7 9 10 15 Sávszélesség (Hz) (szűrőberendezésünkkel) 12 14 18 20 30 A táblázat első sorában a h felharmonikusok rendszáma, a második sorban a szűrés nélküli hálózaton az egyes felharmonikusoknál mért AU feszültségnek az alapfrekvencián mért éretékhez viszonyított %-os értéke, a harmadik sorban a hagyományos szűrővel ellátott hálózaton az egyes felharmonikusoknál mért 45 AU feszültségének az alapfrekvenciához viszonyított %-os értéke, a negyedik sorban a szűrőberendezésünkkel ellátott hálózaton az egyes felharmonikusoknál mért AU feszültségnek az alapfrekvenciához viszonyított %-os értéke, az ötödik sorban a hagyomá- 50 nyos szűrővel ellátott hálózaton az egyes felharmonikusoknál Hz-ben mért sávszélesség értéke, a hatodik sorban pedig a találmányunk szerinti szűrőberendezéssel ellátott hálózaton az egyes felharmonikusoknál Hz-ben mért sávszélesség értéke van feltüntetve. Amint a táblázatból kitűnik, az öt darab fojtótekercs valamelyikéből és egy kondenzátorból felépített szűrőberendezésünkkel ellátott hálózaton, amelyen a meddőteljesítmény változásának függvényében rákapcsoló szűrőkörök miatt a meddőteljesítmény értéke optimumra csökken, többletelőnyként jelentkezik, hogy a korábban gyakori és veszélyes meghibásodásokat okozó feszültség is kritikus felharmonikusoknál, valamint a sávszélesség növekedése miatt azok környezetében oly mértékben csökken, hogy az már nem jelent veszélyt 65 40 a hálózatra kapcsolt készülékek félvezetőire, valamint a kábelekre, transzformátorokra és villamos motorokra sem. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Különböző felharmonikusokra hangolható szűrőberendezés, háromfázisú hálózat fázisvezetékei közé kapcsolt, meddőteljesítmény-érzékelő egységgel (2) vezérelt, egymással soros induktív- és kapacitív elemekből (4, 5) álló rezgőkörökkel, azzal jellemezve, hogy a rezgőkörök legalább három felharmonikus frekvenciájára vannak hangolva, amikor is a kapacitív elemek (5) egységesen 526±2,5% pF-os statikus kondenzátorok (Ci, C2, C3), az induktív elemek (4) pedig 2,1938±2,5% mH értékű, 55 vagy 0,7897+2,5% mH értékű, vagy 0,4029±2,5% mH értékű, vagy 0,1632±2,5% értékű vagy pedig 0,1168±2,5 mH értékű fojtótekercsből (Li, L2, L3) állnak (Elsőbbsége: 1987.06.09) 60 2. Az 1. igénypont szerinti szűrőberendezés, azzal jellemezve, hogy az induktív elemek (4) hőkioldó kapcsolók (3), illetve mágneskpacsolók (6) sorbakapcsolt bimetall áramvezetőin (29, 30, 31) illetve állóérintkezőkkel (24, 25, 26) záródó mozgóérintkezőin (21, 22, 23) és biztosítékokon (8, 9, 10) 4
