145805. lajstromszámú szabadalom • Mesterséges földpontképző transzformátor
Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.805. SZÁM 21. c. 68-72. OSZTÁLY - VI-255. ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Mesterséges földpontképző transzformátor Villamos Energetikai Kutató Intézet, Budapest Feltaláló: Pázmándi László oki. gépészmérnök, Budapest A bejelentés napja: ^1958. február 25. Háromfázisú hálózatoknál gyakran célszerű a hálózat valamelyik pontját közvetlenül vagy impedancián keresztül földelni. A földelő pont rendszerint a csillagpont, de vannak esetek, amikor célszerűbb a hálózat valamely más pontját földelni. A találmány tárgya egy olyan földelőtranszformátor, amelynek segítségével a hálózat bármely pontját földelni lehet. Tegyük fel, hogy valamely okból (pl. földzárlatvédelem céljára) kívánatos az la. ábrán látható feszültségvektorokkal jellemzett hálózat M-mel jelölt pontjának impedancián keresztül való földelése. Ennek a feladatnak a megoldására alkalmazható a találmányi bejelentés tárgyát képező aszimmetrikus tekercselésű transzformátor. A transzformátort az alábbiakban részletezett módon elkészítve a földelésre szolgáló impedancia a transzformátor szekunder oldalán kapcsolható be. Az impedancia bekapcsolásával ugyanazt a hatást érjük el, mintha a szóbanforgó hálózatot M-poritjában a kívánt impedancián keresztül földeltük volna. A feladat a következőképpen oldható meg: a transzformátor primer tekercsrendszerét csillagba kötjük és földeljük. A szekunder oldalon a három fázisban különböző menetszámú tekercsek helyezendők el és ezeket a tekercseket sorba kell kapcsolni. A szekunder tekercsek menetszámát és a sorbakapcsolás módját úgy kell elvégezni, hog> az M-pontban fellépő elképzelt földzárlat esetében a szekunder tekercsekben indukált elektromotoros erők vektoriális összege nulla legyen. Ekkor a transzformátor primer oldalának tekercsein nyilván az VM A, UMB és UJKC feszültségek (lásd la—b. ábra) lépnének fel. Hatásukra a szekunder tekercsekben velük megegyező irányú, a menetszám áttételétől függő nagyságú elektromotoros erők keletkeznek. Nyilvánvalóan elérhető, hogy a három különböző irányú, a menetszámok megfelelő megválasztásától függő nagyságú elektromotoros erő vektoriális összege nulla legyen. Az la. ábrán példaképpen vázolt esetben az A és C oszlopon elhelyezkedő szekunder tekercsekben az — menetszám viszonynak megfelelő e^ = iU = — -XJMA illetve ec = — -UMC elektro-N ' . N motoros erők indukálódnak. Az nő menetszámot nR úgy kell megválasztani, hogy az eß = — • ~UMB N elektromotoros erők vektora e^ és ec vektorokkal zárt vektorháromszöget alkosson. Az la. ábrából az is látható, hogy az eB vektor az UMB feszültséggel ellentétes irányú. Ennek megfelelően a B oszlopon levő szekunder tekercset fordított értelemben kell a másik két tekerccsel sorbakapcsolni, mint az a háromszögkapcsolásnál általában szokásos. Vizsgáljuk meg most azt, hogy mi történik akkor, ha a szóban forgó rendszer valamelyik másik, F-pontjában (lásd 2. ábra) földzárlat jön létre. Elsősorban meg kell vizsgálni, hogy a transzformátor primer fázistekercsein milyen feszültségek lépnek fel: nyilván az UFA , UFB, UF C feszültségek. Ezeket a feszültségeket azonban előállíthatjuk mint az UFM+UM^' UFM + UMB és UFM + UFC feszültségek vektorösszegét. A szuperpozíciós elv alkalmazásával látható, hogy a Z impedancia kapcsolójának nyitott kapcsain fellépő feszültséget megkapjuk, ha primer feszültségek hatására létrejövő szekunder elektromotoros erőket összeadjuk. Az előzőekből viszont látható, hogy az VMA1 UJÍB és UMC feszültségek hatására létrejövő szekunder elektromotoros erők összege nulla, másszóval csak az XJFM feszültségeknek megfelelő elektromotoros erők összegével egyenlő feszültség fog megjelenni a kapcsoló nyitott kapcsain. Ez a feszültség nyilván fázisban van az V FM feszültséggel, nagysága pedig a menetszám aránytól függ. Ezek szerint tehát az egysarkú kapcsoló kapcsain mindig a földzárlati hely és az M-pont közötti feszültséggel fázisban levő és azzal arányos
