DE1262439B - Anzapfungswaehler fuer Stufentransformatoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIf

Deutsche Kl.: 21 d2 - 53/03

Nummer: 1262439

Aktenzeichen: A 37139 VIII b/21d2

Anmeldetag: 6. April 1961

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Anzapfungswähler für Stufentransformatoren, bei dem je Phase die geradzahligen Anzapfkontakte auf einer ersten Kreisbahn, die ungeradzahligen Anzapfkontakte auf einer zweiten Kreisbahn angeordnet sind und über je eine auf einer konzentrischen Kreisbahn verstellbare Kontaktbrücke abwechselnd und nacheinander mit zwei auf der Außenseite eines konzentrisch hierzu liegenden Isolierrohres angeordneten Schleifringen verbindbar sind, die über im Innern des Isolierrohres verlaufende Leitungen mit einem Lastumschalter verbunden sind.

Bei einem bekannten Anzapfungswähler dieser Art trägt das Isolierrohr nur die mit dem Lastumschalter verbundenen Schleifringe, wogegen die Anzapfkontakte auf einem das Isolierrohr umgebenden Isolierstabkäfig so befestigt sind, daß ihre Kontaktflächen nach innen ragen. Die verstellbaren Kontaktbrücken werden von Stangen getragen, welche in dem ringförmigen Zwischenraum zwisehen dem Isolierrohr und dem Isolierstabkäfig verstellbar sind. Diese Konstruktion ist aufwendig und schlecht zugänglich; vor allem aber ergibt sie den Nachteil, daß die zu den Anzapfkontakten führenden Leitungen von außen auf sehr verschiedenartig gekrümmten Wegen herangeführt werden müssen. Dies ist insbesondere bei hohen Spannungen ungünstig.

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Anzapfungswählers der eingangs angegebenen Art, der bei einfachem Aufbau eine sehr kurze und geradlinige, somit auch für hohe Spannungen geeignete Führung der Leitungen zu den Anzapfungskontakten ermöglicht.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die beiden Kreisbahnen der Anzapf kontakte beidseitig der Schleifringe auf den Stirnseiten des Isolierrohres liegen, wobei die Kontaktflächen nach außen und die zugehörigen Anschlußfahnen in das Innere des Isolierrohres gerichtet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Anzapfungswähler werden die Schleifringe und die Anzapfungskontakte von dem gleichen Isolierrohr getragen, so daß sich ein sehr stabiler und gedrängter Aufbau ergibt. Vor allem können sämtliche Leitungen zu den Schleifringen und zu den Anzapfungskontakten durch das Innere des' Isolierrohres geführt werden, so daß sie auf kurzen und geraden Wegen verlaufen. Auf der Außenseite des Isolierrohres sind nur noch die verstellbaren Kontaktbrücken angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Darin zeigt

Anzapfungswähler für Stufentransformatoren

Anmelder:

Ateliers de Constructions Electriques de

Charleroi Societe Anonyme, Brüssel

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. G. Hauser, Patentanwälte,

8000 München 60, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:
Rene Pensis, Jumet (Belgien)

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. April 1960

F i g. 1 das Schaltschema eines Anzapfungswählers und eines Lastumschalters,

F i g. 2 und 3 schematisch den Aufbau des erfindungsgemäßen Anzapfungswählers,

F i g. 4 die Anbringung eines Anzapfungswählers bekannter Ausführung an einem Manteltransformator mit Scheibenwicklung,

F i g. 5 die Anbringung eines erfindungsgemäßen Anzapfungswählers an dem gleichen Transformator,

F i g. 6 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Anzapfungswählers und

F i g. 7 einen Querschnitt durch den Anzapfungswähler von F i g. 6.

Das Schema der F i g. 1 zeigt den Fall einer einfachen Regelung einer Phase eines Stufentransformators. Die Wahl eines Anzapfkontakts in dem Anzapfungswähler S erfolgt durch die Verstellung von Kontaktbrücken B₁ und B₂ zwischen den Anzapfkontakten b,c .. .0 und zwei Kontaktschienen 51 bzw. 52. Zum Durchlaufen der dreizehn in dem vorliegenden Fall vorgesehenen Stufen geht die Kontaktbrücke B₁ nacheinander über die ungeradzahligen Anzapfkontakte c, e, g, i, k, m und o, wobei sie diese nacheinander mit der Kontaktschiene Sj verbindet, während die Kontaktbrücke B₂ nacheinander über die geradzahligen Anzapfkontakte d, f, h, j, I und η läuft,

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wobei sie diese nacheinander mit der Kontakt- rad 8 ermöglicht ein Verdrehen des isolierenden schiene S₂ verbindet. Diese Kontaktschienen S₁ und Rings 6 und damit ein Verstellen der Kontaktbrücken S₂ sind mit dem Lastumschalter L verbunden. B_lA, B_lB, B_lC auf jeden, der zugeordneten Anzapf-

Bei einem Drehstromtransformator weist der An- kontakte. Jede Kontaktbrücke schleift andererseits zapfungswähler drei Vorrichtungen der in F i g. 1 5 . auf einem der drei Segmente S_lA, S_lB, S_lC.
gezeigten Art auf. Die Kontaktbrücken B₁ der drei Die geradzahligen Anzapfkontakte, d. h. die AnVorrichtungen verstellen sich gleichzeitig, ebenso wie zapfkontakte b, d, f, h, j, I und n, sind an der anderen die drei Kontaktbrücken B₂. . Stirnseite des Isoh'errohres 5 rings um dessen Umfang

Bekannte Anzapfungswähler bestehen im allgemei- verteilt. Drei ebenfalls um 120° gegeneinander vernen aus zwei Seitenteilen aus Leichtlegierung, welche io setzte Kontaktbrücken B_2Ä, B_sB, B_zC sind an einem durch einen Käfig bildende Isolierrohre vereinigt sind, isolierenden Ring 1© befestigt, welcher auf der welche die auf übereinanderliegende waagerechte Außenseite des Isolierrohrs 5 drehbar gelagert ist Ebenen verteilten Anzapfkontakte tragen. und eine Verzahnung 12 aufweist. Die drei Kontakt-

Die Anzapfkontakte einer jeden Phase sind auf brücken B_2A, i?_2ß, jS^.tonnen-jeden der. Anzapfzwei übereinanderliegende waagerechte Ebenen ver- 15 kontakte einer Phase mit einem der den drei Phasen teilt, nämlich eine Ebene für die ungeradzahligen entsprechenden drei Segmente S_2A, S_2B, S_2C eines Anzapfkontakte und eine Ebene für die geradzahligen weiteren Schleifrings durch die Drehung eines Zahn-Anzapfkontakte. Der Anzapfungswähler weist somit rades 11 verbinden.

sechs übereinanderliegende Kontaktebenen auf, Die Zahnräder 8 und 11 werden in dem einen

welche durch die drei Kontaktbrücken B₁ und die 20 oder dem anderen Sinn abwechselnd schrittweise drei Kontaktbrücken B₂ mit den Kontaktschienen S₁ durch einen in F i g. 7 dargestellten, an sich bekann- und S₂ verbunden werden, welche die Form von ten Malteserkreuzantriebsmechanismus CM gedreht. Schleifringen (einer je Kontaktebene) haben und mit Dieser Mechanismus treibt z. B. zuerst das Zahn-

dem Lastumschalter R verbunden sind. rad 8 an, welches mit der Verzahnung 7 im Eingriff

Die Kontaktbrücken B₁ und B₂ sowie die Schleif- 25 steht und den isolierenden Ring 6 um einen solchen ringe S₁ und S₂ befinden sich innerhalb des Anzap- Winkel verdreht, daß die Kontaktbrücken B_lA, B_lB, fungswählers, während die zu den Anzapfkontakten B_lC z. B. von den Anzapfkontakten c auf die Anzapfführenden Leitungen außen verlaufen. kontakte e übergehen. Nach diesem Manöver wird

Bei Benutzung eines derartigen bekannten Anzap- der Lastumschalter R umgelegt, welcher die Last von fungswählers für einen Manteltransformator mit 30 den Segmenten S₂ auf die Segmente S₁ überträgt. Bei Scheibenwicklung, bei welchem die Regelanzapfungen dem nächsten Wählvorgang treibt das Malteserkreuz an dem oberen Teil der Wicklungen liegen, weisen das Zahnrad 11 an, welches mit der Verzahnung 12 die die Regelanzapfungen mit dem Anzapfungswähler im Eingriff steht und den isolierenden Ring 10 um verbindenden Leitungen, wie in F i g. 4 dargestellt, einen solchen Winkel verdreht, daß die Bürsten B_2A, zahlreiche Krümmungen auf, welche für die gute 35 B_2B, B_2C von den Anzapfkontakten d auf die An-Isolierung derselben nachteilig sind. zapfkontakte / übergehen.

F i g. 2 und 3 zeigen die schematische Ausbildung Die Kontaktbrücken B₁ und B₂ können also auf

und F i g. 6 und 7 die praktische Ausführung eines diese Weise über alle Anzapfkontakte in dem einen dreiphasigen Anzapfungswählers nach der Erfindung oder in dem anderen Sinn geführt werden, je nach für in Stern geschaltete Wicklungen, bei welchen die 40 dem den Zahnrädern 8 und 11 durch die Malteser-! Regelung im Nullpunkt erfolgt. Infolge der besonderen kreuzvorrichtung gegebenen Drehsinn.
Ausbildung ist es möglich, diesen Anzapfungswähler Bei einem Stufentransformator mit Anzapfungswaagerecht anzuordnen und die Leitungen auf kurzen, wähler ist es bekannt, den drei Kontaktbrücken B₁ geraden Wegen zu den Anzapfkontakten zu führen und die drei Kontaktbrücken B₂, nachdem diese den (s. Fig. 5). 45 Regelbereich ein erstes Mal durchlaufen haben, in-

Die ungeradzahligen Anzapfkontakte, d. h. die An- dem sie nacheinander über die Kontakte c bis ο bzw. zapfkontakte c, e, g, i, k, m und ο der drei Phasen über die Kontakte b bis η gegangen sind, nochmals sind gleichmäßig um den Umfang eines Isolier- den gleichen Zyklus beginnen zu lassen, nachdem ein rohres 5 verteilt und an dessen einer Stirnseite an- Schalter I (Fig. 1) entweder den Sinn der Regelgebracht. Die zu einer Phase gehörenden Anzapf- 50 wicklung umgekehrt oder eine Reservewicklung zukontakte nehmen jeweils ein Drittel des Umfangs des geschaltet hat (Stellung 3 und Stellung 1 des in F i g. 1 Isolierrohres 5 ein. Die Kontaktflächen der Anzapf- dargestellten Schalters I).

kontakte liegen auf der Außenseite des Isolierrohres, Da bei dem in Fig. 2 und 3 bzw. in Fig. 6 und 7

während ihre Anschlußfahnen 13 zur Verbindung mit dargestellten Anzapfungswähler die Anzapfkontakte den zu den Anzapfungen der Wicklungen führenden 55 einer Phase in der gleichen Reihenfolge auf die An-Leitungen (F i g. 6 und 7) in das Innere des Isolier- zapfkontakte der beiden anderen Phasen folgen, ist rohres gerichtet sind. die höchste Spannung zwischen dem letzten Anzapf-

Auf der Außenseite des Isolierrohres 5 ist ferner kontakt einer Phase und dem ersten Anzapfkontakt ein in drei gleiche, voneinander isolierte Segmente der nächsten Phase höchstens gleich der Phasenspan- S_lA, S_lB, S_lC unterteilter Schleifring angebracht, wo- 60 nung der gesamten Regelwicklung. Dank dieser Anbei jedes Segment den Anzapfkontakten einer Phase Ordnung kann der Abstand zwischen zwei zu verzugeordnet ist. schiedenen Phasen gehörenden benachbarten An-

Drei um 120° gegeneinander versetzte Kontakt- zapfkontakten der gleiche sein wie der zwischen zwei brücken B_lA, B_lB und B_lC sind an einem beweglichen aufeinanderfolgenden Anzapfkontakten einer Phase, isolierenden Ring 6 befestigt, welcher auf der Außen- 65 Um den Regelbereich ein zweites Mal zu durchlaufen, seite des Isoüerrohres 5 drehbar gelagert ist und eine genügt es also, die Bewegung in dem gleichen Sinn sich über 240° erstreckende Verzahnung 7 trägt. Ein fortzusetzen. Die Kontaktbrücken B₁ können von mit der Verzahnung 7 im Eingriff stehendes Zahn- den Anzapf kontakten ο einer Phase auf die Anzapf-

kontakte c der nächsten Phase übergehen, und die Kontaktbrücken B₂ können in gleicher Weise von den Anzapfkontakten η auf die Anzapfkontakte b übergehen, da die Segmente S_lA, S_lB, S_lC ebenso wie die Segmente S_2A, S_2ß, S_2C voneinander isoliert sind.

In F i g. 6 und 7 sind die an der einen Stirnseite des Isolierrohres 5 angeordneten ungeradzahligen Anzapfkontakte mit p_t und die an der anderen Stirnseite angeordneten geradzahligen Anzapfkontakte mit P_n bezeichnet. Jeder dieser Anzapfkontakte hat die Form eines U, dessen einer Schenkel außen parallel zu den Mantellinien des Isolierrohres 5 liegt, während der andere Schenkel innerhalb des Isolierrohres liegt und die Anschlußfahne 13 bildet.

An ihren äußeren Schenkeln werden die U-förmigen Anzapfkontakte einer jeden Phase nacheinander durch die Kontaktbrücken B₁ oder B₂ mit dem zugeordneten Segment S₁ oder S₂ in Verbindung gebracht.

Die Kontaktbrücken B₁ sind mit ihrer Mitte an dem isolierenden Ring 6 befestigt, während die Bürsten B₂ an dem isolierenden Ring 10 befestigt sind. Jeder isolierende Ring läuft auf zwei kreisförmigen Laufschienen 14 bzw. 14' mit Hilfe von paarweise angeordneten Laufrollen 15 bzw. 15'. Die Laufrollenpaare sind an den Ringen um 120° gegeneinander versetzt angeordnet.

Die Laufrollen sind federnd an den Ringen angebracht, um leichte Unregelmäßigkeiten des Zusammenbaus aufzunehmen, welche bei der Anbringung an einem Isolierrohr großen Durchmessers unvermeidlich sind. Der Malteserkreuzmechanismus CM (F i g. 7) enthält eine Antriebsscheibe 19, die ihre Bewegung von einem nicht dargestellten elektrischen Antriebsaggregat über eine Isolierwelle 16 und zwei Kegelräder 17 und 18 erhält. Die Scheibe 19 führt eine halbe Umdrehung je Stellung aus und erfaßt durch einen Kurbelzapf en 20 nacheinander das mit dem Zahnrad 8 fest verbundene Malteserkreuz 21 und das mit dem Zahnadll verbundene Malteserkreuz 22, wobei die Bewegung je nach der Drehrichtung der Welle 16 in dem einen oder dem anderen Sinn erfolgt.

Über die Verzahnungen 7 und 12 können so die isolierenden Ringe 6 und 10 verdreht und die Stellungen der Kontaktbrücken B₁ und B₂ verändert werden.

Die Anordnung wird von einem waagerechten Isolator 23 getragen, welcher eine Durchführungsplatte 24 aufweist, durch welche die Leiter a_v geführt sind, welche die Regelanzapfungen mit den Anschlußfahnen 13 verbinden.

Wie in F i g. 5 dargestellt, ist der waagerechte Isolator 23 an einer Seitenwand 25 des Transformatorgehäuses 26 befestigt.

Bei der beschriebenen Ausbildung des Anzapfungswählers liegen alle beweglichen Teile außerhalb des Isolierrohres 5, so daß das Innere desselben vollständig frei ist und die Leiter a_p auf einer krümmungsfreien Bahn verlaufen können, wie in F i g. 5 dargestellt ist.

Der gesamte Anzapfungswähler wird durch eine Glimmentladungen verhindernde Kappe 27 geschützt.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anzapfungswähler für Stufentransformatoren, bei dem je Phase die geradzahligen Anzapfkontakte auf einer ersten Kreisbahn, die ungeradzahligen Anzapfkontakte auf einer zweiten Kreisbahn angeordnet sind und über je eine auf einer konzentrischen Kreisbahn verstellbare Kontaktbrücke abwechselnd und nacheinander mit zwei auf der Außenseite eines konzentrisch hierzu liegenden Isolierrohres angeordneten Schleifringen verbindbar sind, die über im Innern des Isolierrohres verlaufende Leitungen mit einem Lastumschalter verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kreisbahnen der Anzapf kontakte (b, d, f ...; c, e, g...) beidseitig der Schleifringe (S₁, S₂) auf den Stirnseiten des Isolierrohres (5) liegen, wobei die Kontaktflächen nach außen und die zugehörigen Anschlußfahnen (13) in das Innere des Isolierrohres (5) gerichtet sind.

2. Anzapfungswähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Kontaktbrücken (B₁, B₂) von zwei isolierenden Ringen (6, 10) getragen sind, die drehbar auf der Außenseite des Isolierrohres (5) gelagert sind.

3. Anzapfungswähler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Ringe (6, 10) jeweils zwischen einer Kreisbahn von Anzapfkontakten (b, d, f ... ; c, e, g ... ) und einem Schleifring (S₁, S₂) liegen und daß die Kontaktbrücken (B₁, B₂) axial gerichtet sind.

4. Anzapfungswähler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schleifring (S₁, S₂) in eine der Phasenzahl des Transformators entsprechende Zahl von gleich großen, voneinander isolierten Segmenten (S₁^, S_lß, S_lC; S_2A, S₂ß, S_2C) unterteilt ist, daß die zu den verschiedenen Phasen gehörenden Anzapfkontakte (b, d, f...; c, e, g...) jeder Kreisbahn in Segmenten gleicher Größe zusammengefaßt sind und daß jeder der isolierenden Ringe (6, 10) die gleiche Zahl von in gleichen Winkelabständen angeordneten verstellbaren Kontaktbrücken (B_lA, B_lB, B₁Cl ^B2A, B_2B, B₂c) trägt.

5. Anzapfungswähler nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der isolierenden Ringe (6, 10) am äußeren Umfang eine zum Antrieb dienende Verzahnung (7, 12) trägt.

6. Anzapfungswähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Isolierrohres (5) waagerecht liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 543 882;

österreichische Patentschrift Nr. 166169;

schweizerische Patentschriften Nr. 160 859,
653;

britische Patentschrift Nr. 394618;

USA.-Patentschriften Nr. 1014 821, 2004792,
675 520.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 517/281 2.68 © Bundesdruckerei Berlin