159740. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés nagyfeszültségű egyenáramú energiahálőzatok megszakítására
5 159740 fi Mivel a hálózat megszakításánál fellépő problémák visszavezethetők egy ág megszakítására, ami különösen igaz egyfázisú hálózatokra, azért elég olyan egyvezetékes ágat vizsgálni, amely két N| és N2 csomópont (2. ábra) között helyezkedik el, amely vezetékben I áram .folyik és amely vezeték elején L1; végén pedig L 2 induktivitás van. Ezen két induktivitás értéke, amely mindig, egy maximális és minimális érték között marad, az Ni és N2 csomópontokhoz csatlakozó ág elején és végén mérhető paraméterektől függ, amely paraméterek a hálózat egészének összekapcsolásától függően változhatnak. A 2. ábrán látható a találmány elvi megvalósítási módja, amely szerint az NjjN2 ág megszakítására szolgáló, a találmánynak megfelelő berendezés tartalmaz két 2 és 2' vezetéket, amelyekkel az ág két N'i és N'2 pontját a T földre kötjük, miáltal két NjN'iT és N2 N' 2 T vezetéktag jön létre, továbbá tartalmaz az ág közbenső két N'i és N'2 pontjai elkülönítésére szolgáló 15 kapcsolót. A 2 és 2' csatlakoztató vezetékek mindegyike tartalmaz legalább egy, a, rajzon sematikusan jelölt túlfeszültségkorlátozó 3 ill. 3' összekötő készüléket. Ha a 2. ábrán látható áramot vezető ágat meg kell szakítani, akkor a következőképpen járunk el. A 3. és 3' készülékek zárásával létrehozzuk a földrezáró 2 és 2' vezetékeket, nyitjuk a 15 kapcsolót, utána pedig nyitjuk értelemszerűen egyidőben a túlfeszültségkórlátozó 3 és 3' készülékeket. Ilymódon a két NiN'i és N2 N' 2 fél ágat elkülönítettük egymástól és a földtől, a megszakítási műveletkor fellépő túlfeszültségeket a 3 és 3' készülékeknél fellépő túlfeszültségekre korlátozzuk, kiküszöbölve az 1 teljesítménykapcsoló előtti és utáni részekből eredő összes hatást. A gyakorlatban kényelmetlen lenne a megszakítás műveletekor először zárni aztán nyitni a 3 ill. 3' készülékeket, ahogy azt a 2. ábrával kapcsolatban leírtuk. Ezért kedvezőbb a 3. ábrán látható kiviteli alak használata, melynél az Nt N2 ágnak a földre csatlakoztatására két összekötő 11 és 11' készülék szolgál, amely készülékek például kapcsolók és a T föld és az ág két N'i és N'2 pontja között helyezkednek el. Ezek a készülékek lehetővé teszik a megszakítás pillanataiban két fél ág NiN't T és N 2 N' 2 T létrehozását. Az így létrehozott két fél ág egymástól való elkülönítésére az N'i és N'2 pontok között elhelyezett 15 kapcsoló szolgál. Végül az ágnak a földdel való csatlakozását a túlfeszültségkorlátozó megszakító 17 és 17' készülékekkel szüntetjük meg. A 3. ábrán látható állapotból kiindulva az ág megszakítását a következő módon hajtjuk végre: az N'i és N'2 pontok földre való csatlakoztatása érdekében zárjuk a 11 és 11' készülékeket a két fél ág elkülönítésére nyitjuk a 15 kapcsolót, végül nyitjuk a két megszakító 17 és 17' készüléket. A 19 és 19' vezérlőszerkezetek befolyásolhatják a megszakítók működését (például az érintkezőpontok egymástól való eltávolítását, az áram erősségét, ellenállások beiktatását stb.), miáltal a megszakítás műveletekor fellépő túlfeszültség a hálózat névleges feszültsége és a szigetelések szempontjából még megengedhető túlfeszültség értéke között marad. Ezek a vezérlő 5 szerkezetek lehetnek idefüggően működő vagy valamelyik elektromos mennyiségre, például az N't—N'2 pontok és a föld közötti feszültségre vagy a megszakítón átfolyó áram nagyságára érzékenyek. in A. gyakorlatban minden ágban az ág mindegyik végére, tehát minden csomópont közelében elhelyeznek egy-egy a találmány szerinti megszakító berendezést. A találmány tárgyának előnyös megvalósí-1S tási módja a 4. ábrán látható, amelyik megegyezik a 3. ábrával, csupán a megszakító 17 ill. 17' készülékek különleges kialakítású korlátozott túlfeszültségű megszakítók. A 17 és 17' készülékek egyformák lévén, elég lesz egyiket leír-20 nunk. A 17 készülék több (például három) 21t , 21 2 , 21;S .. . megszakítóból áll, amely megszakítók közbeiktatott 23i, 232 , 23a,... ellenállásokat tartalmaznak és az említett ellenállások célszerűen „ változtathatóak. Ismeretes, hogy a váltakozóáramú megszakítóknál alkalmaznak ellenállásokat az induktív áramok által okozott túlfeszültségek korlátozására. Az is ismert, hogy az erre a célra használt ellenállások változtathatók, mint például a villámhárítóknál használt ellenállások. Tudjuk, hogy ezek a változtatható vagy nem-lineáris ellenállások, különböző félvezető ellenállások, amelyek értéke gyorsan csökken, ahogy a rájuk kapcsolt feszültség nő. Ezen ellenállások áram-feszültség karakterisztikája áMíaláíbaro I = A.UK alakú, láhol A a kiválasztott nem-lineáris ellenállás karakterisztikájának együtthatója és K a feszültségtől való függőség kitevője. K értéke 2 és 7 között van a felhasznált anyagtól és az áramszerűségtől függően; az együttható értéke pedig 2 és 4 között van általában. Mint a következőkből kitűnik, a nem-lineáris ellenállásokkal ellátott többrészes megszakítót használva mint megszakító készüléket, az utolsó megszakítás (a 2I3 megszakító a 4. ábrán) nagy mértékben lecsökkent áramerősségnél történik, amit kis kapacitású, az utolsó megszakító érintkezőivel párhuzamosan kötött 25 kondenzátor könnyen felvesz. Mindezt viszonylag kis számú, például három fokozatban végrehajtott megszakítással értük el. 5 Előnyös kialakítás szerint a 4. ábrán látható megszakító berendezésben a 15 kapcsoló rugó segítségével nyit, és vezérelten (például olajnyomás által) zár; az összekötő 11 és 11' készülékek olyan kapcsolók, amelyek rugó segítségével zárulnak és vezérelve nyithatók; a 21i, 212 2I3 ... és 21'i, 21'2 , 21'a megszakítók rugó segítségével nyithatók és vezérelve zárulnak. A rugó kifejezés alatt itt mindenféle rugalmas 65 eszközt értünk, többek között pneumatikus ru-3
