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DE10315207A1 - Multipoint switch for step-down transformer, has torque motor used as operating drive for fine selector, preselector and load switching device - Google Patents

Multipoint switch for step-down transformer, has torque motor used as operating drive for fine selector, preselector and load switching device Download PDF

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Publication number
DE10315207A1
DE10315207A1 DE2003115207 DE10315207A DE10315207A1 DE 10315207 A1 DE10315207 A1 DE 10315207A1 DE 2003115207 DE2003115207 DE 2003115207 DE 10315207 A DE10315207 A DE 10315207A DE 10315207 A1 DE10315207 A1 DE 10315207A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fine
drive
vacuum
preselector
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003115207
Other languages
German (de)
Inventor
Dieter Dr. Dohnal
Albert Dipl.-Ing. Schmidbauer (FH)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
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Priority to ES04713013T priority patent/ES2270348T3/en
Priority to UAA200509235A priority patent/UA84417C2/en
Priority to AT04713013T priority patent/ATE341825T1/en
Priority to CA2520904A priority patent/CA2520904C/en
Priority to RU2005134008/09A priority patent/RU2324994C2/en
Priority to JP2006504437A priority patent/JP2006522470A/en
Priority to US10/551,600 priority patent/US7463010B2/en
Priority to PL378683A priority patent/PL205742B1/en
Priority to PCT/EP2004/001648 priority patent/WO2004088693A1/en
Priority to HK06101360.4A priority patent/HK1085837B/en
Priority to MXPA05010395A priority patent/MXPA05010395A/en
Priority to DE502004001678T priority patent/DE502004001678D1/en
Priority to CNB2004800071336A priority patent/CN100552847C/en
Priority to BRPI0408538-8A priority patent/BRPI0408538A/en
Priority to KR1020057017158A priority patent/KR101096537B1/en
Priority to EP04713013A priority patent/EP1609162B1/en
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    • H01H9/0005Tap change devices
    • H01H9/0038Tap change devices making use of vacuum switches

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  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

The multipoint switch has a fine selector and a preselector for selection of the transformer winding tap and a load switching device for rapid switching to the selected winding tap using short-term switching in of a transfer resistance. At least one torque motor is used as the operating for the fine selector, the preselector and the load switching device.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenschalter vom Typ des Reaktorschalters zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Regeltransformators.The The invention relates to a tap changer of the reactor switch type for uninterrupted switching between different winding taps of a control transformer.

Stufenschalter sind seit Jahrzehnten bekannte Einrichtungen zur Spannungsregelung und Sicherstellung einer hohen Elektroenergiequalität. Ihrer prinzipiellen Wirkungsweise nach lassen sie sich in Reaktorschalter, die Gegenstand der vorliegenden Anmeldung sind, und Widerstandsschnellschalter unterteilen.step switch have been known devices for voltage regulation for decades and ensuring high electrical energy quality. Of their principle of operation they can be in reactor switch, which are the subject of the present application, and divide high-speed fast switches.

Ein Stufenschalter vom Typ eines Reaktorschalters ist z. B. aus den DE-PS 40 11 019 und DE-PS 41 26 824 sowie der Firmenschrift „Load Tap Changer Type RMV-I" der Reinhausen Manufacturing Inc., Alamo, Tennessee, USA bekannt. Sie weisen zwei von einem Stufenwähler vorwählbare Lastzweige auf, zwischen denen in jeder zu schaltenden Phase ein Schalter, hier eine Vakuumschaltzelle, angeordnet ist. Jede Vakuumschaltzelle ist durch einen Bypasskontakt überbrückbar, der seinerseits wiederum mindestens einen der beiden Lastzweige mit der Lastableitung verbindet. Die Betätigung der Vakuumschaltzellen erfolgt durch jeweils einen Kraftspeicher, der durch die Bewegung einer Antriebswelle aufgezogen wird. Für jede zu schaltende Phase ist räumlich zwischen dem Bypasskontakt und dem Kraftspeicher eine doppelseitige Kurvenscheibe angeordnet, die von der Antriebswelle bei jedem Schaltschritt um 180 Grad gedreht wird. Auf der dem Bypasskontakt zugewandten Seite der doppelseitigen Kurvenscheibe befindet sich dort eine Nut zur Steuerung des Bypasskontaktes und auf der anderen Seite eine weitere Nut zur Steuerung des die Vakuumschaltzellen antreibenden Kraftspeichers. Die Steuerung des Kraftspeichers ist dabei derart, dass er bei jedem Schaltschritt einmal gespannt und dann ausgelöst wird und dabei die Vakuumschaltzellen betätigt. Die Betätigung dieses Stufenschalters erfolgt durch einen Motorantrieb mit einem Elektromotor, der, wird er bei einer vorgesehenen Umschaltung in Betrieb gesetzt, einerseits die Wählerkontakte kontinuierlich betätigt und andererseits über die beschriebene Kurvenscheibe sowohl den Bypasskontakt ebenfalls kontinuierlich betätigt als auch den beschriebenen Kraftspeicher aufzieht. Hat der Kraftspeicher seine Endstellung erreicht, d. h. ist er voll aufgezogen, wird seine bis dahin fixierte Arretierung freigegeben, und er vollzieht eine sprungartige Bewegung, mit der er den Lastumschalter betätigt. In 1 sind die Antriebszüge dieses bekannten Stufenschalters schematisch dargestellt.A step switch of the reactor switch type is e.g. B. from the DE-PS 40 11 019 and DE-PS 41 26 824 and the company publication "Load Tap Changer Type RMV-I" from Reinhausen Manufacturing Inc., Alamo, Tennessee, USA. They have two load branches which can be selected by a tap selector, between which a switch, here a vacuum switching cell, is arranged in each phase to be switched Each vacuum switchgear cell can be bridged by a bypass contact, which in turn connects at least one of the two load branches to the load derivation. The vacuum switchgear cells are actuated by a force accumulator, which is pulled up by the movement of a drive shaft. For each phase to be switched there is a space between the bypass contact and the energy accumulator are arranged on both sides of the cam which is rotated by the drive shaft by 180 degrees with each switching step, on the side of the double-sided cam facing the bypass contact there is a groove for controlling the bypass contact and on the other side another groove z ur control of the energy accumulator driving the vacuum switch cells. The control of the energy accumulator is such that it is tensioned once at each switching step and then triggered, thereby actuating the vacuum switch cells. This tap changer is actuated by a motor drive with an electric motor, which, if it is put into operation when a changeover is provided, on the one hand continuously actuates the selector contacts and, on the other hand, both continuously actuates the bypass contact via the cam plate and also opens the described energy accumulator. When the energy accumulator has reached its end position, that is, when it is fully opened, its locking mechanism which has been fixed until then is released, and it performs a sudden movement with which it actuates the diverter switch. In 1 the drive trains of this known tap changer are shown schematically.

Ein weiterer Stufenschalter vom Typ des Reaktorschalters ist aus der DE-PS 197 43 864 , in der im Übrigen auch die funktionalen Unterschiede zwischen Reaktorschaltern einerseits und Widerstandsschnellschaltern ausführlich dargestellt sind, bereits bekannt. Bei diesem bekannten Stufenschalter sind in einem Gehäuse für jede Phase feste Wählerkontakte vorgesehen, die von zwei beweglichen Wählerkontakten beschaltbar sind, weiter sind für jede Phase Vorwählerkontakte vorgesehen. Für jede Phase sind zudem wiederum Bypasskontakte angeordnet, und jeweils eine Vakuumschaltzelle ist mittels eines Kraftspeichers betätigbar. In einem separaten seitlichen Gehäuseteil ist ein einziger Antriebsmechanismus zur Betätigung aller beweglicher Kontakte und aller Vakuumschaltzellen in der entsprechenden Schaltsequenz angeordnet, wobei dieser einzige Antrieb mittels sich durch das Gehäuse erstreckender Isolierwellen auf die einzelnen Bauelemente wirkt. Ein typischer Getriebezug dieses bekannten Stufenschalters ist in 2 dargestellt.Another tap changer of the reactor switch type is from the DE-PS 197 43 864 , in which the functional differences between reactor switches on the one hand and high-resistance fast switches are also shown in detail, are already known. In this known tap changer, fixed selector contacts are provided in a housing for each phase, which can be connected by two movable selector contacts, and preselector contacts are also provided for each phase. Bypass contacts are also arranged for each phase, and one vacuum switch cell can be actuated by means of a force accumulator. A single drive mechanism for actuating all movable contacts and all vacuum switching cells in the corresponding switching sequence is arranged in a separate lateral housing part, this single drive acting on the individual components by means of insulating shafts extending through the housing. A typical gear train of this known tap changer is in 2 shown.

Bei den bekannten Stufenschaltern erfolgt der Antrieb durch einen elektrischen Motorantrieb. Ein solcher Antrieb ist beispielsweise in der WO 98/38661 beschrieben. In einem solchen bekannten Motorantrieb sind alle mechanischen und elektrischen Baugruppen, die zum Antrieb des Stufenschalters erforderlich sind, vereinigt. Wichtige mechanische Baugruppen sind dabei das Lastgetriebe und das Steuergetriebe. Das Lastgetriebe betätigt direkt den Stufenschalter; es weist dazu einen entsprechend dimensionierten Elektromotor auf. Das Steuergetriebe enthält eine Nockenscheibe, die sich bei jeder Umschaltung des Stufenschalters um eine volle Umdrehung dreht. Die Nockenscheibe wiederum weist eine Vielzahl von Schaltnocken zur mechanischen Betätigung zahlreicher Nockenschalter bzw. nockenbetätigter Kontakte auf. Das Steuergetriebe enthält weiterhin Mittel zur Anzeige der Stufenstellung bzw. des Schaltschrittes. Zu den elektrischen Baugruppen im Motorantrieb gehören unterschiedliche Stromkreise. So ist ein Motorstromkreis vorhanden, durch den die Klemmen des elektrischen Antriebsmotors über Motorschütze, Bremsschütze und andere Schaltmittel mit der Stromzuleitung verbunden sind. Weiterhin sind ein Steuerstromkreis und verschiedene Meldestromkreise und Auslösestromkreise für einen Motorschutzschalter vorhanden. Die Steuerung des Motorantriebes selbst erfolgt nach dem Prinzip der Schrittschaltung, d. h. ein Verstellvorgang um einen Schaltschritt wird durch einen einmaligen Steuerimpuls eingeleitet und danach zwangsläufig zu Ende geführt; die Abtriebswelle des Motorantriebes, die mit einer Antriebswelle des Stufenschalters gekuppelt ist, vollführt dabei eine vorab genau festgelegte Anzahl von Umdrehungen. Weiterhin weist der bekannte Motorantrieb, neben anderen Sicherheitseinrichtungen, auch eine Durchlaufschutzeinrichtung auf, die verhindert, dass beim Versagen der beschriebenen Schrittsteuerung der Motorantrieb bis in die Endstellung durchläuft.at The known tap changers are driven by an electric one Motor drive. Such a drive is for example in WO 98/38661 described. In such a known motor drive are all mechanical and electrical assemblies used to drive the tap changer are required united. Important mechanical assemblies are the load gear and the control gear. The load gear actuated directly the tap changer; it has an appropriately dimensioned Electric motor on. The control gear contains a cam disc each time the tap changer is switched by one full turn rotates. The cam disk in turn has a large number of switching cams for mechanical actuation numerous cam switches or cam-actuated contacts. The control gear continues to contain Means for displaying the step position or the switching step. The electrical assemblies in the motor drive include different ones Circuits. So there is a motor circuit through which the Clamp the electric drive motor via motor contactors, brake contactors and others Switching means are connected to the power supply line. Furthermore are a control circuit and various signaling circuits and tripping circuits for one Motor protection switch available. The control of the motor drive itself takes place according to the principle of step switching, i. H. on Adjustment process by one switching step is done by a single Control impulse initiated and then inevitably completed; the Output shaft of the motor drive, which is connected to an input shaft of the Tap changer is coupled, does one in advance exactly specified number of revolutions. Furthermore, the known Motor drive, in addition to other safety devices, also one Flow protection device on, which prevents the failure of the described step control of the motor drive to the end position passes.

Der beschriebene bekannte Motorantrieb hat gemeinsam mit dem nachgelagerten Getriebe, insbesondere dem Maltesergetriebe sowie einem Hebelumlenkgetriebe, eine ganze Reihe von Funktionen im Stufenschalter zu erfüllen:

  • – Erzeugung eines Rotationsdrehmomentes mit nachfolgender Umsetzung in eine Bewegung für den Feinwähler sowie, getrennt davon, den Vorwähler
  • – Betätigung der Bypasskontakte
  • – Aufzug eines Kraftspeichers zur nachfolgenden Betätigung der Vakuumschaltzellen
  • – Stellungsmeldung
  • – mechanische Endanschlagsfunktion.
The known motor drive described has to perform a whole series of functions in the tap changer together with the downstream transmission, in particular the Maltese transmission and a lever reversing transmission:
  • - Generation of a rotational torque with subsequent conversion into a movement for the fine selector and, separately from it, the preselector
  • - Actuation of the bypass contacts
  • - Lift of an energy store for the subsequent actuation of the vacuum switch cells
  • - position report
  • - mechanical end stop function.

Insgesamt sind sowohl herkömmlicher Motorantrieb als auch nachgelagertes Getriebe kompliziert im Aufbau, teuer in der Fertigung, da notwendigerweise hochgenau, und sie stellen gemeinsam mit dem Kraftspeicher üblicherweise den aufwändigsten Teil des gesamten Stufenschalters dar.All in all are both more conventional Motor drive as well as downstream gearbox complicated in structure, expensive to manufacture because it is necessarily highly accurate, and they make usually together with the energy store the most complex part of the entire tap changer.

Aufgabe der Erfindung ist es, den prinzipiellen Aufbau von gattungsgemäßen Stufenschaltern, wie er sich seit Jahrzehnten etabliert und im Stand der Technik verfestigt hat, drastisch zu vereinfachen.task the invention is the basic structure of generic tap changers, such as it has been established for decades and consolidated in the state of the art has to simplify drastically.

Diese Aufgabe wird durch einen Stufenschalter mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte mögliche Weiterbildungen und Modifikationen der Erfindung.This Task is performed by a tap changer with the characteristics of the first Claim resolved; the subclaims concern advantageous possible Developments and modifications of the invention.

Der Erfindung liegt die allgemeine erfinderische Idee zu Grunde, mindestens einen per se bekannten Torque-Motor als Bestandteil des Antriebszuges bzw. -stranges eines Stufenschalters einzusetzen.The Invention is based on the general inventive idea, at least a torque motor known per se as part of the drive train or switch of a tap changer.

Solche Torque-Motoren sind beispielsweise aus der Firmenschrift „Bürstenlose Torque-Motoren" der Firma ETEL bekannt. Ein solcher bekannter Torque-Motor funktioniert auf der gleichen physikalischen Basis wie ein Linearantrieb, nur dass der hier flach liegende Stator zum Kreis aufgewickelt ist. Ein Torque-Motor ist mithin ein auf hohes Drehmoment optimierter Servoantrieb; moderne Ausführungen sind elektrisch gesehen 3-phasige bürstenlose Synchronmotoren mit Permanenterregung. Sie werden derzeit im Werkzeugmaschinenbau eingesetzt. Es ist bisher noch nicht der Versuch unternommen worden, sie in Stufenschalter zu implementieren oder für den Antrieb eines Stufenschalters prinzipiell nutzbar zu machen.Such Torque motors are, for example, from the company font “Brushless Torque Motors "the Known company ETEL. Such a known torque motor works on the same physical basis as a linear actuator, only that the stator lying flat here is wound into a circle. A torque motor is therefore optimized for high torque Servo Drive; are modern designs electrically seen 3-phase brushless Synchronous motors with permanent excitation. You are currently in machine tool manufacturing used. No attempt has been made to date to implement in tap changers or for driving a tap changer to make it usable in principle.

Zwar gab es in der Vergangenheit bereits den in der DD-Patentschrift 58 131 aus dem Jahre 1967 beschriebenen Versuch, das herkömmliche Antriebskonzept eines Stufenschalters, wie es weiter oben beschrieben worden ist, zu verlassen. Dabei handelte es sich um eine Lösung, bei der ein Stufenwähler aus so vielen hydraulisch betätigten einzelnen Antriebsmodulen gebildet ist, wie Stufen vorgesehen sind, so dass beliebig zwischen einzelnen Wicklungsanzapfungen – nicht nur zwischen benachbarten – geschaltet werden konnte. Diese hydraulische Lösung ist jedoch wegen des hohen Funktionsrisikos, z. B. der Alterungsgefahr der zuführenden Leitungen und Dichtungen, nicht realisiert worden.Though there was one in the DD patent in the past 58 131 from the experiment described in 1967, the conventional Drive concept of a tap changer as described above has been leaving. It was a solution, at which is a tap selector from so many hydraulically operated individual drive modules is formed, as stages are provided, so that between any winding taps - not only between neighboring - switched could be. However, this hydraulic solution is because of the high one Functional risks, e.g. B. the risk of aging of the feeding Pipes and seals, have not been realized.

Für Schaltgeräte allgemein sind zudem verschiedene andere Antriebsmechanismen vorgeschlagen worden. So betrifft beispielsweise die EP 996 135 einen magnetischen Wanderfeldantrieb für ein Schaltgerät, die WO 99/60591 und WO 00/05735 beschreiben Antriebe nach Art eines Schrittmotors für Schaltgeräte. Auch diese Lösungen sind für Stufenschalter nicht ohne weiteres anwendbar, da sie keine sprungartigen Bewegungen gestatten und insgesamt problematisch für die Realisierung dynamischer Vorgänge, noch dazu bei tiefen Temperaturen, sind.Various other drive mechanisms have also been proposed for switching devices in general. For example, the EP 996 135 a magnetic traveling field drive for a switching device, WO 99/60591 and WO 00/05735 describe drives in the manner of a stepping motor for switching devices. These solutions are also not readily applicable to tap changers, since they do not allow abrupt movements and are overall problematic for the implementation of dynamic processes, especially at low temperatures.

Schließlich ist in der WO 01/06528 noch ein kontrollierter Antrieb für ein Schaltgerät vorgeschlagen worden, der jedoch ebenfalls nicht für einen Stufenschalter geeignet ist.Finally is WO 01/06528 also proposes a controlled drive for a switching device been, but also not suitable for a tap changer is.

Hinweise auf die erfindungsgemäße Verwendung mindestens eines Torque-Motores an einem Stufenschalter sind allen diesen Bemühungen zur Weiterentwicklung der Antriebstechnik von Schaltgeräten jedoch nicht zu entnehmen.Hints on the use according to the invention at least one torque motor on a tap changer is everyone this effort for the further development of the drive technology of switchgear, however not to be removed.

Erfindungsgemäß kann ein solcher Torque-Motor als Bestandteil eines Stufenschalters an unterschiedlichen Anbauorten vorgesehen werden. Er kann außerhalb des Transformatorraumes angeordnet sein, und zwar oben auf dem Transformator oder auch seitlich am Transformator. Er kann weiterhin auch innerhalb des Transformatorraumes angeordnet sein und dort den Kraftspeicher des Lastumschalters, den Feinwählerantrieb oder auch einen Vorwählerantrieb oder auch mehrere dieser Baugruppen ersetzen.According to the invention, a such torque motor as part of a tap changer at different Cultivation locations are provided. It can be arranged outside the transformer room be on top of the transformer or on the side Transformer. It can also be arranged inside the transformer room be there and the energy accumulator of the diverter switch, the fine selector drive or a selection drive or replace several of these modules.

Die erfindungsgemäße Anwendung eines oder mehrerer Torque-Motoren, wodurch neu strukturierte Positioniereinheiten gebildet werden, hat zahlreiche Vorteile. Zunächst einmal sind weder Kupplung noch separates Getriebe erforderlich, was die Teilezahl erheblich reduziert. Weiterhin wird ein kompakter Aufbau realisiert. Durch die geringen Elastizitäten ergibt sich eine hohe Steifigkeit sowie durch die geringen Massen und das geringe Trägheitsmoment eine hohe Dynamik mit der Möglichkeit, auch sprungartige Bewegungen realisieren zu können und damit einen konventionellen Kraftspeicher überflüssig zu machen. Schließlich ist über eine geeignete Steuerung jeder beliebige Schaltschritt unabhängig vom speziell wirksamen Gegenmoment einprägbar, wodurch z. B. Temperatureinflüsse weitestgehend ausgeschlossen werden können.The use of one or more torque motors according to the invention, whereby newly structured positioning units are formed, has numerous advantages. First of all, neither a clutch nor a separate gearbox is required, which considerably reduces the number of parts. A compact structure is also implemented. The low elasticity results in high rigidity, and the low masses and the low moment of inertia result in high dynamics with the possibility of being able to implement sudden movements and thus make a conventional energy accumulator superfluous. After all, any suitable switching step is independent of a suitable control Particularly effective counter moment can be memorized, whereby z. B. temperature influences can be largely excluded.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von schematischen Darstellung beispielhaft noch näher erläutert werden.The In the following, the invention is to be illustrated schematically are explained in more detail by way of example.

Es zeigen:It demonstrate:

1 und 2 bereits erläuterte Antriebszüge bekannter Stufenschalter in schematischer Darstellung 1 and 2 already explained drive trains of known tap changers in a schematic representation

3 bis 5 schematische Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Anwendung mindestens eines Torque-Motors bei dem ersten bereits erläuterten Stufenschalter 3 to 5 Schematic possibilities of using at least one torque motor according to the invention in the first step switch already explained

6 schematische Möglichkeiten der erfindungsgemäßen Anwendung mindestens eines Torque-Motors bei dem zweiten bereits erläuterten Stufenschalter. 6 Schematic possibilities of the use of at least one torque motor according to the invention in the second step switch already explained.

In 3 ist in der oberen Hälfte der Darstellung gezeigt, dass hier erfindungsgemäß ein Torque-Motor den bisherigen Motorantrieb ersetzt und direkt auf die Antriebswelle und das Umlenkgetriebe wirkt. Die Antriebswelle ihrerseits betätigt dann in jeder Phase wieder Vorwähler, Feinwähler, Bypasskontakt sowie über den Kraftspeicher (nicht dargestellt) die Vakuumschaltzelle. Im unteren Teil dieser Figur ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt, in der ein Torque-Motor in jeder Phase jeweils eine neue Positioniereinheit, die auch das bisherige Umlenkgetriebe mit umfasst, bildet.In 3 it is shown in the upper half of the illustration that according to the invention a torque motor replaces the previous motor drive and acts directly on the drive shaft and the deflection gear. The drive shaft then in turn actuates the preselector, fine selector, bypass contact and the vacuum switch cell via the energy accumulator (not shown) in each phase. In the lower part of this figure, a further embodiment of the invention is shown schematically, in which a torque motor forms a new positioning unit in each phase, which also includes the previous deflection gear.

In 4 sind weitere Ausführungsformen der Erfindung wiederum schematisch dargestellt. Im oberen Teil ist gezeigt, dass in jeder Phase ein erster Torque-Motor mittels eines Getriebes gleichzeitig Vorwähler und Feinwähler betätigt und jeweils ein zweiter Torque-Motor den Bypasskontakt sowie – wiederum durch den aufziehbaren Kraftspeicher – die Vakuumschaltzelle betätigt. In der unteren Darstellung dieser 4 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die in jeder Phase insgesamt drei solcher Torque-Motoren aufweist, die gemeinsam mit dem entsprechenden Getriebe eine eigenständige Positioniereinheit bilden und direkt jeweils auf den Vorwähler oder den Feinwähler oder sowohl den Bypassschalter als auch den Kraftspeicher der Vakuumschaltzelle wirken.In 4 further embodiments of the invention are again shown schematically. The upper part shows that in each phase a first torque motor actuates the preselector and fine selector at the same time by means of a gearbox, and a second torque motor actuates the bypass contact and - again thanks to the retractable energy accumulator - the vacuum switching cell. In the lower illustration of this 4 A further embodiment of the invention is shown, which has a total of three such torque motors in each phase, which together with the corresponding gear form an independent positioning unit and act directly on the preselector or the fine selector or both the bypass switch and the energy accumulator of the vacuum switching cell ,

In 5 ist dann eine nochmals modifizierte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die bisher zugrunde gelegte Zuordnung der einzelnen Bauelemente zu jeweils zu schaltenden Phasen aufgelöst. Ein erster Torque-Motor betätigt hier die Vorwähler aller drei Phasen, ein zweiter Torque-Motor die Feinwähler aller zwei Phasen und ein dritter Torque-Motor sowohl die Bypasskontakte als auch die Kraftspeicher und damit Vakuumschaltzellen aller drei Phasen.In 5 a further modified embodiment of the invention is then shown. In this embodiment, the assignment of the individual components to the phases to be switched, which was previously the basis, has been resolved. A first torque motor activates the preselection of all three phases, a second torque motor the fine selection of all two phases and a third torque motor both the bypass contacts and the energy accumulators and thus vacuum switching cells of all three phases.

In 6 sind in derselben schematischen Darstellungsart mögliche Ausführungsformen der Erfindung bei einem weiteren bekannten gattungsgemäßen Stufenschalter, dessen bekannter Getriebezug nach dem Stand der Technik in 2 dargestellt und bereits erläutert wurde, gezeigt. Die obere Darstellung in 6 zeigt eine Ausführung, in der ein einziger Torque-Motor jeweils über zwischengeschaltete Getriebe den Vorwähler, den Feinwähler und gleichzeitig Bypasskontakt und Vakuumschaltzelle, wiederum über einen Kraftspeicher, betätigt. Die darunter liegende, mittlere Darstellung zeigt eine Ausführungsform, bei der in jeder Phase zwei solche Torque-Motoren vorgesehen sind. Einer davon betätigt sowohl Vorwähler als auch Feinwähler, der andere sowohl Bypasskontakt als auch Kraftspeicher der Vakuumschaltzelle. Schließlich ist ganz unten eine weitere Variante gezeigt, bei der in jeder Phase drei Torque-Motoren zur Betätigung vorgesehen sind: Einer für den Vorwähler, einer für den Feinwähler, einer für den Bypasskontakt und den Kraftspeicher der Vakuumschaltzelle. Auch hier ist es möglich, die phasenweise Anordnung aufzulösen und bei allen gezeigten Anordnungen in 6 die Betätigungen der einzelnen beschriebenen Bauelemente gleichzeitig für alle drei Phasen von der jeweiligen Positioniereinheit vorzunehmen.In 6 are in the same schematic representation possible embodiments of the invention in a further known generic tap changer, the known gear train according to the prior art in 2 shown and already explained. The top illustration in 6 shows an embodiment in which a single torque motor actuates the preselector, the fine selector and at the same time bypass contact and vacuum switching cell, again via an energy accumulator, via intermediate gears. The middle representation below shows an embodiment in which two such torque motors are provided in each phase. One of them operates both the preselector and the fine selector, the other both the bypass contact and the energy accumulator of the vacuum switching cell. Finally, another variant is shown at the bottom, in which three torque motors are provided for actuation in each phase: one for the preselector, one for the fine selector, one for the bypass contact and the energy accumulator of the vacuum switching cell. It is also possible here to dissolve the phased arrangement and in all arrangements shown in 6 to actuate the individual components described simultaneously for all three phases by the respective positioning unit.

Claims (6)

Stufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators nach dem Prinzip eines Reaktorschalters, bestehend aus einem Feinwähler mit zwei Lastzweigen, zwischen denen in jeder zu schaltenden Phase eine Vakuumschaltzelle angeordnet ist, bestehend aus einem Vorwähler, bestehend aus einem Bypasskontakt, der jeweils die Vakuumschaltzelle überbrückt und durch den seinerseits wiederum mindestens einer der beiden Lastzweige mit der Lastableitung verbindbar ist sowie einem Kraftspeicher, der die jeweilige Vakuumschaltzelle betätigt, wobei ein einziger Antrieb vorgesehen ist, der mittels verschiedener Getriebe und durch Antriebswellen alle genannten Bauteile betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb mindestens ein Torque-Motor vorgesehen ist.Step switch for uninterrupted switching between different winding taps of a step transformer based on the principle of a reactor switch, consisting of a fine selector with two load branches, between which a vacuum switching cell is arranged in each phase to be switched, consisting of a preselector consisting of a bypass contact, which bridges the vacuum switching cell and through which in turn at least one of the two load branches can be connected to the load derivation and an energy accumulator that actuates the respective vacuum switch cell, with a single drive being provided that actuates all of the above-mentioned components by means of various gears and drive shafts, characterized in that as the drive at least one torque motor is provided. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Torque-Motor alle Antriebswellen betätigt.Step switch according to claim 1, characterized in that the at least one torque motor actuates all drive shafts. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei getrennte Torque-Motoren derart angeordnet sind, dass jeder von ihnen die Bauteile einer Phase, nämlich Vorwähler, Feinwähler, Bypasskontakt und Kraftspeicher der zugeordneten Vakuumschaltzelle, betätigen.Step switch according to claim 1, characterized in that three separate torque motors are arranged such that each of them the components of a phase, namely selection, fine selection, bypass contact and energy accumulator the assigned vacuum switching cell. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Phase zwei separate Torque-Motoren vorgesehen sind, von denen einer Vorwähler und Feinwähler betätigt und der andere Bypasskontakt und Kraftspeicher der Vakuumschaltzelle betätigt.Step switch according to claim 1, characterized in that for each phase two separate torque motors are provided, one of which a selection and fine-tuner actuated and the other bypass contact and energy accumulator of the vacuum switching cell actuated. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Phase drei separate Torque-Motoren vorgesehen sind, von denen jeweils einer den Vorwähler, einer den Feinwähler und einer sowohl den Bypasskontakt als auch den Kraftspeicher der Vakuumschaltzelle betätigt.Step switch according to claim 1, characterized in that for each phase three separate torque motors are provided, one of which one each the selection, one the fine-tuner and one of both the bypass contact and the energy accumulator Vacuum switch cell actuated. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass insgesamt drei separate Torque-Motoren vorgesehen sind, von denen einer die Vorwähler aller drei Phasen betätigt, ein anderer die Feinwähler aller drei Phasen betätigt und der dritte sowohl die Bypasskontakte als auch die Kraftspeicher der Vakuumschaltzellen aller drei Phasen betätigt.Step switch according to claim 1, characterized in that A total of three separate torque motors are provided, one of which one the selection operated in all three phases, another the fine-tuner operated in all three phases and the third, both the bypass contacts and the energy stores the vacuum switch cells of all three phases are actuated.
DE2003115207 2003-04-03 2003-04-03 Multipoint switch for step-down transformer, has torque motor used as operating drive for fine selector, preselector and load switching device Withdrawn DE10315207A1 (en)

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