142024. lajstromszámú szabadalom • Váltakozóáramu villamos energia-átvitel a földnek, mint vezetőnek felhasználásával
Megjelent 1953. évi május hó 1-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 142.024. SZÁM. 21. cl—19. OSZTÁLY. - K^17707 ALAPSZÁM. Váltakozóáramú villamosenergia-átvitel a földnek, mint vezetőnek felhasználásával. A Magyar Állam, mint dr. Kovács K. Pál oki. gépészmérnök, műegyetemi magántanár és Geszti Pál Ottó oki. gépészmérnök, mindketten Budapesten, jogutódja. A bejelentés napja: 1949. december 28. A találmány íöldvezetéses háromfázisú rendszer, amelynél két fázis árama a földtől szigetelt fémes vezetékekben van vezetve, a harmadik fázis áramának vezetésére viszont a föld van felhasználva. Az ilyen rendszereknek nemcsak az az előnye, hogy a háromfázisú energia továbbítására a harmadik vezeték megtakarítható és csupán az első és második fázis vezetéke fémes vezető, hanem az is, hogy egyfázisú leágazások minden közbenső szigetelőtransformátor nélkül közvetlenül a háromfázisú rendszer fémes vezetékeiből létesíthetők. Ez esetben a fogyasztók egyfázisú .letranszformáló állomásaihoz, illetve ezek primer leágazásaihoz csupán egyetlen fémes vezeték érkezik, a visszavezetést viszont a föld alkotja, Asszimetrikus terhelések elkerülésére különösen helyileg közelfekvő fogyasztókat nem az egyik vezeték éé a föld közé kapcsol- -nak, hanem a két fémes vezeték közé. Ez esetben a két vezetékkel táplált egyfázisú fogyasztó vezetéke drágább ugyan, mint a föld-visszavezetéses egyfázisú fogyasztóké, de ez egyrészt a rövid távolságok miatt nem játszik szerepet, másrészt az egyfázisú fogyasztóknak csupán y3 terhelést kitevő részét kell a sziimmietria biztjosítása végett így kapcsolni. A háromfázisú rendszer két fémes Vezetékéhez egyfázisú fogyasztókat nemcsak közvetlenül, hanem transzformátor útján is lehet csatlakoztatni. Az ismert rendszerek hátránya azonban, hogy nehézségéket okoz az asszimetriák keletkezésének megakadályozása, illetőleg a fellépő feszültségek asszimetriáinak megengedett határon belül tartása. A találmánnyal e nehézségeket kiküszöböltük és olyan méíetező módszert dolgoztunk ki, amellyel a feszültségi asszimetriák kiküszöbölhetők, illetőleg előre meghatározott határok közé korlátozhatók. Ezt a találmány értelmében azzal érjük el, hogy a vezetékek úgy vannak méretezve, távolságuk egymáshoz és a földhöz képest úgy van meghatározva, valamint a vezetékeken átvitt teljesítmény feszültségesése oly érték alatt van tartva, hogy ZTe*= R T ez +j 0.0029 f log Q7 ^ 9 r ohm/km törvényszerűség szerint kiadódó vezetékimpedancia és a z íöld =f. 10-3 + j 0.0029 f log -Íj— ohm/km d törvényszerűségéből kiadódó földimpedancia felhasználásával számított háromfázisú feszültségek negatív sorrendű összetevője nem haladja meg a pozitív sorrendű összetevő még megengedeti értékét, ill. ennek általában 5%-át. A fenti képletekben ' ,Rvez jelenti a vezetők ohmos ellenállását kinként, f jelenti a frekvenciát Hz-ben, • d jelenti a két vezető sodrony távolságát cm-ben, r jelenti a sodrony keresztmetszetének sugarát cm-ben, D jelenti =—h=l — a föld fajlagos vezetőképessége cgs egységben. A föld impedanciájához természetesen még hozzáadandó a két földelési hely átmeneti ellenállása. A fenti képletek ellenőrzésére kísérleteket és méréseket végeztünk egy kb. 25 km hosszúságú, kétvezetős, háromfázisú távvezetéken és a mérési eredmények a következők voltak: z Yez = 35.7 + j 11.7 ohm z fald ^12.8+j 9.05 ohm ., A vezetők méreteiből pedig a fenti képletek felhasználásával számított impedanciák a következők: zvez - 39.5 + j 10.4 ohni z föld = 13.4 + j 9.1, ha Y = 10-12 cgs. A kísérletileg mért és számított értékek közötti eltérést, amdnt a fenti értékekből is kitűnik, csupán a mérési pontatlanság okozta. Az eltérés azt is mutatja, hogy a számítás kellő biztonsággal végezhető, mert a számított értékek még kedvezőtlenebb értéket adnak, mint a valóságos mért értékek, tehát az asszimetriák valóságban valamivel kisebbek, mint a számítás szerint.
