148610. lajstromszámú szabadalom • Sokmegcsapoláső önindukciós tekercs
2 148.610 Elképzelhető, hogy ezen ismert elv szerinti fojtótekercset oly sok megcsapolással készítik el, vagy nem két, hanem három egymás alá rendelt fokozatú fojtótekercs-rendszert alkalmaznak abból a célból, hogy a zárlati áram a nagy áramok tartományában is kellően kis lépésekben (finoman) legyen szabályozható. Ez azonban azzal a kényszerű következménnyel jár, hogy egyrészt a kis áramok tartományában még több felesleges, ki nem használt finoim szabályozási lehetőséget kapunk, másrészt a fojtótekercs és megcsapolásainak átkaposolószerkezete nagyobb méretű, nehezebb és költségesebb lesz. Ezért a gyakorlatban ehhez a megoldáshoz ritkán szoktak folyamodni és így a legtöbb zárlati próbaállomásban az a helyzet, hogy a nagy zárlati áramok tartományáöan csak durván, míg a kis zárlati áramok tartományában viszont feleslegesen finoman lehet az áramot a fojtótekerccsel szabályozni. Ha megnézzük, hogy a zárlati áram azonos százalékú lépésekben (másszóval: mértani-sor szerint) való szabályozásához .milyen törvény szerinti lépésekben változtatható fojtótekercsre van szükség, az alábbi eredményre jutunk: X/ (K) lo (1) ahol Xf (K + 1) A fojtótekercs reaktanciája a (K+l)edik fokozatban, X/ (K) a fojtótekercs reaktanciája a K-adik fokozatban, I0 ' a fojtótekercs kiiktatásakor (K=0) fokozatban) fellépő (legnagyobb) zárlati áram, IK; a fojtótekercs K-adik fokozatánál fellépő zárlati áram, a a zárlati áram két egymás melletti szabályozási lépése a kisebbikre vonatkoztatott relatív egységben: _ IK ~IK +1 _ IK • 1 I K+l IK+I (2) Az (1) képlet segítségével könnyen kimutatható, hogy a fojtótekercs lépéseit jellemző (1 + ß) tényező, amely a kis zárlati áramok tartományában gyakorlatilag egyenlőnek vehető az áram szabályozási lépéseit jellemző (1 -j-«) tényezővel, növekvő áramoknál egyre nő és legnagyobb értéke a fojtótekercs első és második fokozata között áll elő: Xf (2) X/ (1) = (1 + ß)max- = 2c (3) Mivel a zárlati áram nagysága (az áramkörben levő konduktív ellenállásoknak a reaktanciák melletti elhanyagolása esetén): IK u c[x0 + xXK)] (4) ÍJ a zárlatot tápláló áramforrás láncolt feszültsége, c a zárlat fajtájára jellemző tényező (háromfázisú zárlat esetén Vz ), x0 a zárlatot tápláló áramforrás reaktanciája (generátoros próbaállomásnál a generátor és az esetleges transzformátor együttes raktaneiája: hálózati proibaállamásnál a hálózat és az esetleges transzformátor együttes reaktanciája), a fojtótekercs nélküli állapotról való visszatérés, a fojtótekercs első fokozatára, amely az I] áramot szolgáltatja, a (2) és (4) összefüggésekkel jellemezhető. Ezek segítségével az első fokozat reaktaneiá}ára az alábbi érték adódik: Xf (1) = «X 0 Jelen találmány zárlati áram mértani-sor szerinti vagy azt megközelítő, tetszés szerinti finom fokozatokban való szabályozására szolgáló fojtótekercs egyszerű és gazdaságos megvalósítására ad megoldást. A találmány szerinti fojtótekercs a finom szabályozás céljára eddig használt megoldáshoz hasonló, amennyiben itt is két fojtótekercset alkalmazunk: egyet durvább fokozatú megcsapolásokkal, egy másikat pedig finomabb fokozatú megcsapolásokkal, s a két tekercset sorba kapcsoljuk. Az eddig ismert megoldásokhoz képest azonban két lényeges, azoktól eltérő sajátsága van. Az egyik az, hogy mindkét tekercs megcsapolásai nem azonos (vagy közel azonos) ohmértékű lépésekben teszik lehetővé a reaktancia változtatását — mint az eddig használatos és ismert megoldásoknál —, hanem az (1) kifejezés szerinti (vagy azt megközelítő) lépésekben. Ez még önmagában nem lenne elegendő, mert ha pl. a finomabb fokozatú tekercs teljes reaktanciája (a legnagyobb fokozatában X ohm, a durvább fokozatú tekercs első (legkisebb) fokozata szintén X ohm, utolsó (legnagyobb fokozat pedig pl. 4 X ohm, akkor a finom fokozatú tekercs önmagában és a durva fokozatú tekercs első fokozata után kapcsolva még kielégítheti kisebb-nagyobb mértékben az áram mértani-sor szerinti lépésekben, történő szabályozását, de a durva fokozatú tekercs további fokozataiban egyre kevésbé. így pl. az utolsó fokozatban a 4 X értékű intervallumnak csak első 1/4 részére ad finom szabályozást, amely után egyetlen lépésben lehet csak áthidalni e fokozat 3/4 részét. Ezt a hiányosságot küszöböli ki a találmány szerinti fojtótekercsnek az a másik sajátsága, amely döntően eltér az eddig ismert megoldásoktól. A találmány szerint ugyanis a durva fokozatú és a finom fokozatú fojtótekercseket egymástól nem nagy távolságra, hanem fázisonként oly kis távolságra helyezzük el, hogy a közöttük levő kölcsönös indukció számottevő értéket érhet el. Ismert fizikai jelenség ugyanis, hogy két koaxiális hengeres indukciós tekercs közötti kölcsönös indukció annál nagyobb, minél közelebb van egymáshoz a két tekercs. A találmány szerinti fojtótekercsrendszer ezt a jelenséget használja ki a durva és finom fokozatú tekercsek megfelelő elrendezésével. A találmány tehát olyan eljárásra és berendezésre vonatkozik, fázisonként legalább két önindukciós tekercsből álló fojtótekercsrendszer eredő reaktanciájának kevés megcsapolással sok foko-
