DE1638554A1

DE1638554A1 - Arrangement for short-circuit-proof load switching in step transformers

Info

Publication number: DE1638554A1
Application number: DE19671638554
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Gnegel
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-03-03
Filing date: 1967-03-03
Publication date: 1970-12-17
Also published as: DE1638554B2

Description

Anordnung zur k?irzsehlußfesten Lastumschaltung bei Stufentransformatoren. Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur kiirzschlu13festen Lastumschaltung bei Stufentransformatoren mit Hilfe eines direKt oder elektromagnetisch über Nocken betätigten Vakii,imschalters oder gegebenenfalls mittels eines anderen Schalters, z.B.Schütz oder Nockenschalter.Arrangement for short-circuit-proof load switching with step transformers . The subject matter of the invention is an arrangement for short circuit-proof load switching in step transformers with the help of a vacuum, in-switch or, if necessary, with another switch, e.g. contactor or cam switch, actuated directly or electromagnetically via cams.

Es wurde schon vorgeschlagen, einen einzigen Vakuumschalter z»r Stiifenschaltiang zti verwenden, der im Betriebszustand offen oner geschlossen war. Bei der Anordnung mit einem im Betriebszustand offenen Schalter mußten parallel dazu liegende Schaltmittel lind vor allem zwei Überschaltwiderstände vorgesehen werden, wobei ein Teil der Schaltmittel dauernd parallel zür dem Vakuumschalter lag. Eine solche Anordnung erfordert einen großen Aufwand an Schaltelementen und ebenso an Überschaltmittein. .Bei einer weiter vorgeschlagenen Anordnung kam man zwar mit binem Überschaltmittel aus, doch litt diese Anordnung ebensi wie die bereits erwähnte an dem Nachteil, daß für das ausschaltlichtbogenfreie Aufwärts- und Abwärtsschalten teuere und umständliche Umkehrgetriebe benötigt wurden und daß der Vakuumschalter im Betrieb dauernd vom Laststrom durchflossen war. Weiter nachteilig war dabei, daß das den Vakuumschalter umgebende .G1 durch den bei jeder Lastumschaltung an einem der verwendeten Hiifaijme=crja.Lter auftretenden Einschaltlichtbogen allmählich verschmutzt w»rae.i)as Ziel, einen wartungsfreien Lastumschalter zu schaffen, war anmit also noch nicht erreicht. Wenn dazu der mit einem Vakuumschalter ausgerüstete Lastumschalter gleichzeitig noch kurzschlußfest sein sollte, dann war es wegen der verhältnismäßig großen imschaitzeit dieses Lastumschalters nötig, den erforderlichen Übersenaltwiaerstand noch bedeutend größer zu machen als bei einem mit ::prcingschalter ausgerüsteten Lastumschalter, dessen Umschaltzeit wesentlich kleiner ist und dessen Übe-rschaltwiderstand trotzdem noch große Unterbringungsschwierigkeiten verursacht.It has already been suggested that a single vacuum switch be attached to the pin switch Use zti that was open oner closed in the operating state. In the arrangement with a switch that is open in the operating state, switching means lying parallel to it had to be used lind mainly two transition resistors are provided, some of which are Switching means was permanently parallel to the vacuum switch. Such an arrangement requires a great deal of effort in terms of switching elements and also of switching means. .At In a further proposed arrangement, it was possible to manage with a binary override device, but this arrangement, like the one already mentioned, suffered from the disadvantage that for The switching-off arc-free up and down switching is expensive and cumbersome Reverse gears were required and that the vacuum switch is constantly in operation from Load current was flowing through it. Another disadvantage was that the vacuum switch surrounding .G1 by the Hiifaijme = crja.Lter The starting arc that occurs would gradually become contaminated. The aim would be a maintenance-free Creating diverter switches was not yet achieved. If the with A diverter switch equipped with a vacuum switch is also short-circuit proof should be, then it was because of the relatively long operating time of this diverter switch necessary to make the required over-the-air resistance significantly greater than in the case of a diverter switch equipped with :: prcing switch, its switching time is much smaller and its switching resistance still has great accommodation difficulties caused.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen umkehrgetriebelosen, mit Vakuumschaltern arbeitenden Lastumschalter züi schaffen, der mit geringstem Materialaufwand auskommt, mir wenig Kaum bewarf und dazu noch ktjrzsch'lußfest und wartungsfrei ist. Weiter ist es Ziel, vor allem die Überschaltmittel gewichts- lind raummäisig gegenüber den bekannten Lastumschalterausführungen kleiner zii machen.The object of the invention is to provide a reverse gearless, with vacuum switches create a working diverter switch that gets by with the least amount of material, Hardly pelted me and is also ktjrzsch'lußfest and maintenance-free. Further It is the aim, above all, to make the transition funds weight-less space-wise make the known diverter switch designs smaller zii.

Hei einer Lastumschaltanordniang, bei der sowohl der eine 1 akiyi:mschalteranschluß mit der abgehenden Lastleitung lind ;iber ein Überschaltmittel, einen beweglichen und einen festen Kontakt eines ersten Hilfsumschalters als auch der andere Vakuumschalteranschluß in der Grundstellung über-einen beweglichen lind einen festen Kontakt eines zweiten Hilfsueschalters mit dem einen beweglichen Wählerkontakt, z.B. den geradzahligen Wicklungsanzapfungen des Stufentransformators zugeordneten beweglichen Wählerkontakt verbunden ist, während die beiden übrigen festen Kontakte der beiden Hilfsumschalter mit dem anderen beweglichen Wählerkontakt verbunden sind, lädt sich dieses Ziel gemäß der Erfindung erreichen, wenn man parallel zu dem mit dem in der Grundstellung offenen Vakuumschalter in Reihe liegenden Überschaltmittel einen zweiten, in der Grundstellung ebenfalls offenen Vakuumschalter anordnet, wobei parallel zu dem in der Grundstellung offenen ersten Vakuumschalter ein dritter unterbrechungsfrei arbeitender Hilfsumschalter liegt, dessen beweglicher, mit der abgehenden Lastleitung verbundener Kontakt in der Grundstellung über seinen festen Kontakt mit aem beweglichen Kontakt des zweiten Hilfsumschalters verbunaen ist unu aaU wanrena einer Lastumschaltung ein erster Hilfsumschalter eine stromlose Ansc:haltung, aer zweite Hilfsumschalter eine einzige strumluse Umscnaltung, aagggen aber der bewegliche, den Laststrom dauerna führende Kontakt des dritten Hilfsumschalters während jeder Einschaltung jedes der beinen VaKuumschalter eine unterbrechunf;suna lichtbogenfreie Umschaltung ausführt, wobei unter Verwendung eines einfachen umkehrgetriebelosen una leerlaufgetrieoelosrn Antriebsmittels, z.B. Nockengetriebes, die nachstehende Schaltfolge der einzelnen Schaltelemente während einer Verstellung des Stufenschalters um eine Stufe in Richtung "Spannung höher" eingehalten wird: Schaltvorgang: I. Erster Hilfsumschalter schaltet ein und wird mit dem oeweglichen stromlosen Wählerkontakt verbunden.Hei a diverter switch arrangement in which both the one switch connection to the outgoing load line via a switching device, a movable and a fixed contact of a first auxiliary switch and the other vacuum switch connection in the basic position via a movable and a fixed contact of a second Auxiliary switch is connected to the one movable selector contact, for example the even-numbered winding taps of the step transformer associated movable selector contact, while the other two fixed contacts of the two auxiliary changeover switches are connected to the other movable selector contact, this goal is achieved according to the invention, if one is parallel to the with the vacuum switch, which is open in the basic position, in series, a second vacuum switch, which is also open in the basic position, arranges a second vacuum switch, with a third interruptible parallel to the first vacuum switch, which is open in the basic position There is only one working auxiliary changeover switch, whose moving contact, connected to the outgoing load line, in the basic position is connected to a moving contact of the second auxiliary changeover switch via its fixed contact and aaU wanrena a load changeover, a first auxiliary changeover switch is a currentless connection, the second auxiliary changeover switch is a single circuit Umscnaltung, but also the movable contact of the third auxiliary switch that continuously carries the load current during each switch-on of each of the two vacuum switches, performing the following switching sequence of the individual switching elements using a simple drive means without reversing gear, e.g. cam gears an adjustment of the step switch by one step in the direction of "voltage higher" is maintained: Switching process: I. First auxiliary switch switches on and is connected to the normally de-energized selector contact v bound.

Il.Erster Vakuumschalter schließt. 111. Dritter Hilfsumschalter schaltet um. IV. Erster Vakuumschalter öffnet.Il. First vacuum switch closes. 111. Third auxiliary switch switches. IV. First vacuum switch opens.

V. Zweiter Vakuumschalter schließt.V. Second vacuum switch closes.

VI. Zweiter Hilfsumschalter schaltet vom stromführenden auf den stromlosen beweglichen Wählerkontakt um.VI. The second auxiliary switch switches from the live to the dead moving voter contact.

VII. Dritter Hilfsumschalter geht in seine Ausgangslage zurück'. VIII. Zweiter Vakuumschalter öffnet.VII. Third auxiliary switch goes back to its starting position '. VIII. Second vacuum switch opens.

IX. Erster üilfsumschalter schaltet aus (Grundstellung).IX. The first auxiliary switch switches off (basic position).

tim die elektrischen Vorgänge währena einer Lastumschaltung una die sich daraus ergebenden Vorteile der Erfindung klar hervortreten zu lassen, wird die Erfindung anhand des in der 2ig.l dargestellten Gchaltbeispiels, zu der die F ig.2 das Taktfolgf:-diagramm mit den neun mit römischen Ziffern bezeichneten ')ichaltvorgängen wiedergibt, näher erläutert und zwar in Aufwärtsschaltung (:Spannung höher) von :Stellung n nach Stellung n und in Abwärtsschaltung (Gpannung tiefer) von Stellung n + 1 nach Stellung n. Dabei ist die Bewegung des ersten Hilfsum;-chaiters nur für den halben Schaltweg, d.h. nach der zu Beginn der Lastumschaltung nicht stromführenden -chalterseite gezeigt.tim the electrical processes during a load transfer and the to let the resulting advantages of the invention emerge clearly the invention based on the Gchaltbeispiels shown in 2ig.l, to which the Fig. 2 shows the clock sequence diagram with the nine old processes marked with Roman numerals reproduces, explained in more detail, namely in upshift (: voltage higher) of : Position n after position n and in downshifting (voltage lower) from position n + 1 after position n. The movement of the first auxiliary shift is only for half of the switching path, i.e. after the one that is not energized at the beginning of the load transfer - switch side shown.

Auf die Darstellung des ganzen Schaltweges dieses Schalters nach beiaen Seiten, a.h. die Verstellbewegung über zwei ;;tuten ninweg, wurde aus Grünaen der Übersichtlichxeit abgesehen, zumal sich dabei an der grunasätziichen Wirkungsweise nichts andert.Please refer to the illustration of the entire switching path of this switch Pages, a.h. the adjustment movement over two ;; tuten ninweg, Grünaen became the Apart from the clarity, especially since it is based on the basic principle of action nothing changes.

In Fig.1 bezeichnet i einen Teil der ;tlxzenwicklung eines Jt@ifentransformators. e- und 3 sind Wicklungsanzapfungen und 4 und. @_ sind die beiden beweglichen Stiifenwählerxontakte, die an aen Wicklungsanzapfungen entlang geschaltet werden. H1 una H2 sind zwei Hilfsumschalter, deren feste Kontakte mit den beiden beweglicnen Stufenwählerkontakten vQrdianden sind und zwar der feste Kontakt c des ersten Hilfsumschalters H1 und der feste Kontakt a des zweiten Hilfsumschalters H2 mit dem Stufenwählerkontakt 4. Der feste Kontakt d des ersten Hilfsumschalters 11 und der feste Kontakt b des zweiten Hilfsumschalters H2 sind mit dem Stufenwählerkontakt 5 verbunden. Mit Vi ist ein erster, in seiner Grundstellung offener Vakuumschalter bezeichnet, dessen einer Anschluß mit dem beweglichen Kontakt h2 des Hilfsumschalters H2 verbunden ist. Der andere Anschluß des ersten Vakuumschalters V1 ist über ein Überschaltmittel W, zu dem ein zweiter, in der Grundstellung ebenfalls offener Vakuumschalter V2 parallel liegt, mit dem beweglichen Kontakt hi des ersten Hilfsumschalters H1 verbunden. Das Überschaltmittel kann ein ohmucher oder beliebiger Widerstand, z.B. eine Drossel oder ein Transduktor sein, dessen Gleichstromerregung durch besondere Mittel, z.B. eine Zener-Diode, dann unterbrochen wird, wenn die Spannung am Transduktor die Stufenspannung um einen bestimmten Betrag übersteigt. Parallel zum ersten Vakuumschalter Vi liegt ein hochohmiger Potentialwiderstand F, ein dritter unterbrechungsfrei arbeitender Hilfsumschalter H3, dessen beweglicher Kontakt h3 mit der abgehenden Lastleitung Z verbunden ist und dessen einer fester Kontakt e mit dem beweglichen Kontakt h2 des Umschalters H2 verbunden ist, während dessen anderer fester Kontakt f mit der Verbindungsleitung zwischen dem ersten Vakuumschalter V1 und dem Überschaltmittel W verbunden ist. Im Falle, daß die Wicklungsanzapfung 3 gegenüber der Wicklungsanzapfung 2 das höhere Potential hat und eine Lastumschaltung in Richtung "Spannung höher-" erfolgen soll, also von Anzapfung 2 auf 3 umgeschaltet werden soll, ist der Ablauf der Lastumschaltung wie folgt Ausgehend von der in Fig.l dargestellten GruhdutE.1»ng, in uer her Laststrom von der WicKlungsanzapfung 2, dem beweglichen Wählerkontakt 4, Umschalterkontakten a, h2, UmschalterKontakt e, h3 zur abgehenden Lastleitung fließt, sind die beiden Vakuumschalter Vi und V2 offen und der bewegliche Umschalterkontaxt hi steht in Aus-Stellung. Zu Beginn der Lastumschaltung wird der bewegliche Kontakt bi des ersten Hilfsumschalters t:, eingeschaltet, d.h. auf seinen festen stromlosen Gegenkontakt a umgelegt (Vorgang I - Fig.2). Darnach wird der V aKuummcaal te r V i geschlossen (Vorgang II). Jetzt fließt zwischen den nnzapfun gen 2 und 3 des Stufentransformators ein Ausgleichsstrom über das Überschaltmittel W und den Vakuumschalter V l , ansch iießena wird der bewegliche Kontakt h3 des Umschalters H3 auf seinen festen Gegenkontakt f umgelegt (Vorgang IIl), wobei ner bewegliche Kontakt h3 infolge seiner besonaeren Konstruktion uit#7 beiden festen Kontakte e und f kurzzeitig überbrückt. Durch diese erste Umschaltung des Hilfsumschalters H3 fließt der Laststrom über den nunmehr geschlossenen Vakuumschalter Vl, der jetzt größenmäßig die geometrische Differenz von Laststrom und Ausgleichsstrom zu führen hat. Beim nachfolgenden Wiederöffnen des Vakuumschalters V, (Vorgang IV) wird dieser res"itierende Strom unterbrochen, sodaß der Laststrom von der Anzapfung 3, dem Stufenwählerkontaktl5, dem beweglichen Kontaxt hl, das Überschaltmittel W, die Kontakte f und h3 des Umschalters.H3 zur Lastleitung L fließt. Sobald der Vakuumschalter Vi beim Öffnen mindestens die maximal erforderliche Löschdistanz erreicht hat, schließt unter Berücksichtigung eines etwa vorhandenen Getriebespiels und des Vorüberschlags beim Einschalten der Vakuumschalter V2 (Vorgang V). Damit wird das Überschaltmittel kurzgeschlossen und strommäßig entlastet, d.h. die Erwärmung des Uberschaltmittels wird dadurch sui' einem Minimum gehalten, wo- durch es gewictits- und raummäßig klein und entsprechend billig wird. Der bewegliche Kontakt h2 des Umschalters H2 wird an- schließend von seinem festen Kontakt a auf seinen anderen festen Kontakt b stromlos umgeschaltet (Vorgang VI). Hiernach sctialtt-t der bewegliche Kontakt h3 des Umschalters 113 unterbrechungs- und lichtbogenfrei in seine Ausgangslage zurück (Vorgang V11) unu entlastet hierdurch den zweiten noch geschlossenen Viiziiiim- schalter VZ vom Luststrom. In der vorletzten ;;chaltphase jer Lastum-ehaltting öffnet der Vakuumschalter V" stromlos (Vorgang VIII ), worauf anscnließend der bewegliche Kontakt h@ des Pm- schalters fi, tjbentalls stromlos ausschaltet Tina damit.in seine :t#:"i;ani; satel Hing zurückkehrt (Vorgang; IF). Die Las tiimf=ctiiil t#:ng vonicKltinrisanzapfung 2 auf 3, d.h. in hictit@sn6",:I;ann»nt; hUCle^" ist damit vollzogen, sodaß jetzt der Laststrom von der An- 3 übrr den dtitilerkontakt = , Umsehalterxontar tf- u, i, , Umschalterkontakte e und h j zur Lastiei tung 1. fließt. iler vorstehend geschilderte :;chaitfngsablauf ist den :'akt:'c.lp@E,- diagramm der in der gleiche Beziigszeictien wir 44 ri r'g.: verwenuet sind, ohne weitere t;rklär@ing entnehmbar. Vor <il i@@m geht aus dem =#iagramn klar hervor, aati aer bewe,;J :che i@cntat t@ des 'Imschalters H3 immer mir während der Zeit timz=chsl te t , in der einer der beiden zeitlich nacheinander schaltenden faK@:titL- schalter V i oaer V2 geschlossen ist. Dem I`iagrainm ist wC: tc-r entnehmbar, da3 infolge der besonderen Ausbildung de- bew=t-.- lichen Kontaktes h3 während einer Lastumschaltung eine zweiräa- lige kurzzeitige Überbrückung der festen Kontakte e ;:na dbs fmschaiters il j durch den beweglicLEn Kontakt h3 stattfin:ie t. Diese Überbrücktingszeiten_ sind im Diagramm mit g angeac-1: tet . Im Verlauf des nächsten, hier nicht weiter behandelten Lastum- schaltvorganges in Richtung "Spannung höher" führt der beweg- ' liche Kontakt h3 in der gleichen Weise wie bei der vorange- gangenen Stufe beschrieben, bei geschloosenem Vakuumschalter V@ wieder eine Hinbewegung und bei geschlossenem Vdktaumschalter V2 anschließend eine hückbewegung aus, während jetzt aber der be- wegliche Kontakt h2 in stromlosem Zustand von seinem festen Kontakt b auf a umschaltet. Das Taktfolgediagramm der Fig.2 läßt auch eine Umschaltii:i." in umgekehrter Richtung, also in Richtung ";iparinung tiefer'', d.h. von Stellung n + 1 nach Ötellung n erkennen. Da diese Abwärts- schaltung in elektrischer Hinsicht aber anders wie die beschrie- bene Aufwürtsschaltttng abläuft, werden die ;ichaltvorgänge wünrend einer Abwärtsschaltung nachstehend näher beschrieben. Hierbei ist zii beachten, dab wegen Verwendung von nur einfachen Ge tri e - ben (ohne TTmkehrgetriebe) die nacheinanaer ausgeführten Schal- tungen in der Reihenfolge von IX nach I, aber mit umgekehrter Wirkung, ausgeführt werden. Ausgehunc: von der erreichten .schal ts te l l.ung auf der W i ckl#angsanzapfung -; wird bei E i ncm un- sctiließenden Abwärts schaiten von Anzdpiling 3 nach: 2 zunächot der bewegliche Kontakt hl nes eingeschaltet (V(.i't;ang ::.), d.h. er wird ara.' ::einen `'@#:;ten Gegenkontakt a ici;t. Dadurch wira er mit dtm -tromführc:naf.n danlerxontakt verti@:naen. Darauf wira aer 'v'anu-trusci@a.@tciiV geschlousen (Vc,r- l @:an f.; f: i 1 ; und anseni ie ßend der b@we@-@ i rase Kon taxt h-, a»: se rien l f E:: ten Gegenkontakt :' ,irrgelegt (Vorgang y`i l ! mit der Yolge, ctaa ut:i# "a::tjtroa jetzt über den Vak'iiim2!:.ia.Lt.:i' r f#lieut. her rx- hf.@@i :::r:e Kontarct li tteT1mscnalteri: w< _ . vc.n r. a h:rät.,@Kt b a1;; Ei @;@:F'f=seE;t (VorganE; v i , , p@Ri#°riacti öffn:_ t der `. Sif'Ir;IB;.i@ha1. tt:.^ V ( r -'.3''@-=iti V), soc ad j- U'.' ..@ist:'t r«iI! jü tz 2. 1i bf.: r :7iiei:t i a zv:'i^ n kontakt 15, Umschalterkontakte d, hl, Überschaltmittel W, Um- , schalterkontakte f und h3 zur Laststromleitung L. Sobald beim Öffnen des nur den Laststrom unterbrechenden Vakuumschalters V, seine Kontakte sich mindestens in Löschdistanz befinden, schließt der Vakuumschalter V, (Vorgang IV). Wichtig ist dabei, das die an den Kontakten des Vakuumschalters V2 nach Unterbrechung des Laststroms auftretende Wiederkehrspannung nicht größer werden kann als der vom Laststrom im Übersehaltmittel erzeugte Spannungsabfall. Nach Schließen des Vakuumschalters Vi fließt über seine Kontakte nur ein resultierender Strom, welche. aer Größe nach gleich ist der geometrischen Differenz zwischen Laststrom und Ausgleichsstrom. Nach Schließen des Vakuumschalters Vi nimmt der Laststrom nunmehr seinen Weg von Anzapfung 2, Wählerkontakt 4, Umschalterkontakte a, h2, den geschlossenen @akt:@amsehalter Vl, Umschalterkontakte f, h3 zur Lastleitung L. Entscheidend dabei ist, dab jetzt das überschaltmittel W im Kurzschlußfall praktisch vom Strom entlastet. ist, da über dieses nur noch der Ausgleichstrom fließt, der in diesem Fall praktisch mindestens eine Größenordnung kleiner als der Laststrom ist. Infolgedessen ist die vom Ausgleichsstrom in dem Überschaltmit.tel erzeugte Stromwärme nur noch etwa der von dem Kurzschlui3-strom erzeugten ötromwärme. Damit ist klar, das auch beim .Äbwärtsschalten durch das Schließen des Vakuumschalters Vi das von einem Kurzschlusstrom durchflossene Überschaltmittel W praktisch voll entlastet wird.In FIG. 1, i denotes part of the central winding of a transformer. e and 3 are winding taps and 4 and. @_ are the two movable pin selector contacts that are switched along the winding taps. H1 and H2 are two auxiliary switches, the fixed contacts of which are connected to the two movable tap selector contacts, namely the fixed contact c of the first auxiliary switch H1 and the fixed contact a of the second auxiliary switch H2 with the tap selector contact 4. The fixed contact d of the first auxiliary switch 11 and the fixed contact b of the second auxiliary switch H2 are connected to the tap selector contact 5. Vi denotes a first vacuum switch, which is open in its basic position, one terminal of which is connected to the movable contact h2 of the auxiliary switch H2. The other connection of the first vacuum switch V1 is connected to the movable contact hi of the first auxiliary switch H1 via a switching means W, to which a second vacuum switch V2, which is also open in the basic position, lies parallel. The switchover means can be an ohmic resistance or any resistor, e.g. a choke or a transducer, whose DC excitation is interrupted by special means, e.g. a Zener diode, when the voltage at the transducer exceeds the step voltage by a certain amount. Parallel to the first vacuum switch Vi there is a high-resistance potential resistor F, a third uninterrupted auxiliary changeover switch H3, the moving contact h3 of which is connected to the outgoing load line Z and of which one fixed contact e is connected to the moving contact h2 of the changeover switch H2, while the other is connected more firmly Contact f is connected to the connecting line between the first vacuum switch V1 and the switchover means W. In the event that the winding tap 3 has the higher potential than the winding tap 2 and a load switch in the direction of "voltage higher" is to take place, i.e. a switch from tap 2 to 3 is to take place, the process of load switching is as follows .l illustrated GruhdutE.1 »ng, in the outer load current flows from the winding tap 2, the movable selector contact 4, changeover switch contacts a, h2, changeover switch contact e, h3 to the outgoing load line, the two vacuum switches Vi and V2 are open and the movable changeover contact hi is in the off position. At the beginning of the load changeover, the movable contact bi of the first auxiliary changeover switch t :, is switched on, ie switched to its fixed, currentless counter contact a (process I - FIG. 2). The V aKuummcaal te r V i is then closed (process II). An equalizing current now flows between the input taps 2 and 3 of the step transformer via the switching means W and the vacuum switch V l, then the movable contact h3 of the changeover switch H3 is switched to its fixed mating contact f (process IIl), with a moving contact h3 as a result Its special construction uit # 7 bridges two fixed contacts e and f for a short time. As a result of this first switchover of the auxiliary switch H3, the load current flows through the now closed vacuum switch V1, which now has to carry the geometric difference between the load current and the equalizing current in terms of size. When the vacuum switch V, (process IV) is subsequently reopened, this res "iting current is interrupted, so that the load current from the tap 3, the tap selector contactl5, the movable contact hl, the switching means W, the contacts f and h3 of the switch.H3 to the load line L flows. As soon as the vacuum switch Vi has reached at least the maximum required extinguishing distance when opening, the vacuum switch V2 closes, taking into account any existing gear backlash and the flashover when switching on (process V) Switching means is thus kept to a minimum, where- due to it being small in terms of space and space, and correspondingly cheap will. The moving contact h2 of the changeover switch H2 is closing from its fixed contact a to its other fixed Contact b switched to de-energized (process VI). After that sctialtt-t the moving contact h3 of the switch 113 interruption and return to its original position without arcing (process V11) unu thereby relieves the second still closed Viiziiiim- switch VZ from Luststrom. In the penultimate ;; switching phase jer Last changeover, the vacuum switch V "opens without current (process VIII), whereupon the movable contact h @ of the Pm- switch fi, tjbentalls switches off Tina with it. into his : t #: "i;ani; satel Hing returns (event; IF). The Las tiimf = ctiiil t #: ng vonicKltinrisanzapfung 2 to 3, ie in hictit @ sn6 ",: I; ann» nt; hUCle ^ " is now complete, so that the load current is now 3 about the titler contact =, Umsehalterxontar tf- u, i,, Changeover switch contacts e and hj to Loadiei device 1. flows. iler described above:; The process is the: 'act:' c.lp @ E, - diagram of the in the same reference we 44 ri r'g .: are used and can be removed without further clarification. Before <il i @@ m is clear from the = # iagramn, aati aer bewe,; J: che i @ cntat t @ of the H3 switch always to me during the time timz = chsl te t, in one of the two faK @: titL- switch V i oaer V2 is closed. The I`iagrainm is wC: tc-r can be seen that due to the special training de- bew = t -.- contact h3 during a load transfer a two-wheel temporary short-term bridging of the fixed contacts e;: na dbs fmschaiters il j takes place through the movable contact h3: ie t. These bridging times are indicated in the diagram with geac-1: tet. In the course of the next load, which is not dealt with further here, switching process in the direction of "voltage higher" leads to the moving ' contact h3 in the same way as in the previous the previous stage, with the vacuum switch V @ closed Again a forward movement and with the door switch V2 closed afterwards a backward movement, while now, however, the Removable contact h2 in the de-energized state from its fixed Contact b switches to a. The clock sequence diagram of FIG. 2 also allows a switch ii: i. "In reverse direction, i.e. in the direction of "; iparinung deeper", ie from position n + 1 to position n. Since these downward circuit in electrical terms but different from the one described When the startup cycle is running, the shutdown processes are delayed a downshift will be described in more detail below. Here it is important to note that due to the use of only simple gears - ben (without reversing gear) the sequentially executed shifting in the order from IX to I, but in reverse Effect. Starting point: from the one reached .Switch control on the winding tap -; is at E i ncm un- Gradually moving downwards from display piling 3 after: 2 first the moving contact is switched on (V (.i't; ang ::.), I.e. it will be ara. ' :: a `' @ # :; th mating contact a ici; t. As a result, he wira with dtm -tromführc: naf.n danlerxontakt verti @: naen. Then wira aer 'v'anu-trusci @ a. @ TciiV closed (Vc, r- l @: to f .; f: i 1; and anseni ie ßend der b @ we @ - @ i rase Kon tax h-, a »: se rien l f E :: th mating contact: ', mislaid (process y`il! with the y sequence, ctaa ut: i # "a :: tjtroa now about the Vak'iiim2!:. ia.Lt.:i 'rf # lieut. her rx- hf. @@ i ::: r: e Kontarct li tteT1mscnalteri: w <_. vc.n r. a h: guess., @ Kt b a1 ;; Ei @; @: F'f = seE; t (VorganE; vi,, p @ Ri # ° riacti open: _ t der `. Sif'Ir;IB; .i @ ha1. tt:. ^ V (r -'.3''@-=iti V), soc ad j- U '.' .. @ is: 'tr «iI! jü tz 2. 1i bf .: r : 7iiei: tia zv: 'i ^ n contact 15, changeover switch contacts d, hl, switchover means W, changeover, switch contacts f and h3 to the load current line L. As soon as the vacuum switch V, which only interrupts the load current, is opened, its contacts are at least within a quenching distance, the vacuum switch V, closes (process IV) . It is important here that the return voltage occurring at the contacts of the vacuum switch V2 after the load current has been interrupted cannot become greater than the voltage drop generated by the load current in the oversupply means. After closing the vacuum switch Vi, only a resulting current flows through its contacts, which. The same size is the geometric difference between load current and compensating current. After closing the vacuum switch Vi, the load current now takes its way from tap 2, selector contact 4, changeover switch contacts a, h2, the closed @akt: @amsehalter Vl, changeover switch contacts f, h3 to load line L. The decisive factor is that the switchover means W im now Short-circuit practically relieved of electricity. is because only the equalizing current flows through this, which in this case is practically at least an order of magnitude smaller than the load current. As a result, the current heat generated by the equalizing current in the Überaltmit.tel is only about the electricity heat generated by the short-circuit electricity. It is thus clear that the over-switching means W through which a short-circuit current flows is practically fully relieved even when switching downwards by closing the vacuum switch Vi.

In den noch folgenden Schaltphasen der Lastumschaltung geht zunächst der bewegliche Kontakt h3 von seinem festen Kontakt f nach e (Vorgft.@g ZII). Hierdurch -wird-der Vakiaumschal±er Vi vom Faststrom sodf:ß über ihn nur noch der Ausgleichsstrom t 'fließt, :?-er bei der nächsten Sdraltphaae, b#leim Öffvvn des Vakunmschalters V, (Vorgang II) unterbrochen wird. Nach Ausschalten des Umschalters H1 (Vorgang I) nimmt der Laststrom seinen Weg von Wicklungsanzapfung 2, Wäblerkontakt 4, Umschalterkontakte a und h2, Jmschalterkontakte e und h3 zur Lastleitung Z.-Damit ist die.Lastumschaltung in Abwärtsrichtung von Stellung n +A nach Stellung n beendet.In the still following switching phases the load switching goes first the moving contact h3 from its fixed contact f to e (Vorgft. @ g ZII). Through this -will-the Vakiaumschal ± er Vi from the fast current sodf: ß over it only the equalizing current t 'flows,:? - he at the next Sdraltphaae, b # leim opening the vacuum switch V, (Process II) is interrupted. After switching off the switch H1 (process I) the load current takes its way from winding tap 2, Wäblerkontakt 4, changeover switch contacts a and h2, switch contacts e and h3 to load line Z.-This is the load switchover ended in the downward direction from position n + A to position n.

Anhand der geschilderten Wirkungsweise ist erkennbar, daß bei der Aufwärtsschaltung (Spannung höher) insgesamt nur ein einziger Ausschaltlichtbogen bzw. nur eine einzige Stromunterbrechung erfolgt und zwar nur am Vakuumschalter VT durch Unterbrechen eines Stromes (Vorgang IV), der größenmäßig der geometrischen Differenz zwischen Laststrom und Ausgleichstrom entspricht. Bei der Abwärtsschaltung (Spannung tiefer) dagegen treten bei jeder Laststromumschaltung insgesamt zwei Ausschaltlichtbögen auf und zwar zuerst ein-Ausschaltlichtbogen am Vakuumschalter V2 durch Unterbrechung des Laststromes (Vorgang V) und anschliessend am Vakuumschalter V1 durch Unterbrechen des Ausgleichstromes (Vorgang II). Die@für die Wirkungsweise unwichtigen Einschaltlichtbögen der Vakuumschalter werden nicht weiter betrachtet.Based on the described mode of operation, it can be seen that when switching up (voltage higher) there is only a single tripping arc or only a single current interruption and only at the vacuum switch VT by interrupting a current (process IV), the size of the geometric difference between load current and Equalizing current. In the case of downward switching (voltage lower), on the other hand, a total of two switch -off arcs occur with each load current switch, namely first on-switch-off arcs at vacuum switch V2 by interrupting the load current (process V) and then at vacuum switch V1 by interrupting the equalizing current (process II). The starting arcs of the vacuum switches, which are unimportant for the mode of operation, are not considered further.

--Trotz unterschiedlicher Unterbrechungsströme dürfte, über einen größeren Zeitraum betrachtet, die gesamte Schaltleistung aer beiden sein und-damit auch die Lebensdauer ihrer Kontakte. Das gleiche gilt für die mechanische Lebensdauer der beiden Schalter, da jeder je Lastumschaltung nur einmal ein- und ausschaltet. Wie erwähnt, tritt die größte Wi-ederkehrapannung am Vakuumschalter V2 auf und zwar bei der Ab- wärtsschaltung nach Unterbrechen des Iaststromes (Vorgang V).- bei nbwärtsschaltttng Da bei den bekannten hastumschaltern7ie Wiederkehrspannung um die Stufenspannung und der größte Schaltstrom um den Ausgleichsstrom größer ist als bei der vorliegenden Erfindung, ist wegen der leichteren Schaltbedingungen-die Kontaktlebensdauer des Vakuumschalters V2 größer als bei den bekannten Schalterhund da- mit auch des Vakuumschalters V1 mit den noch leichteren Schaltbedingungen. Da im Betrieb die beiden Vakuumschalter stets offen sind, können ihre Kontakte, ohne Rifckseht auf den Übergangswiderstand in geschlossenem Zustand, aus besonders abbrandfesten Werkstoffen, z.H. Wolfram-Kupfer, hergestellt werden, wodurch sich noch eine weiter gesteigerte Kontaktlebens.dauer"ergibt. Nachdem die Kontakte der beiden Vakuumschalter Vi und V2 während. des Betriebes keinen Strom führen, tritt an ihnen auch .keine besondere Erwärmung auf, sodaß Kühlprobleme entfallen.--Despite different interruption currents, considered over a longer period of time, the total switching capacity of both should his and thus also the service life of your contacts. The same applies to the mechanical service life of the two switches, as each switch only switches on and off once per load changeover. As mentioned, the greatest return voltage occurs at the vacuum switch V2, namely when the upward switching after interruption of the load current (process V). with downshift Since the recovery voltage of the well-known hast changeover switches the step voltage and the largest switching current by the equalizing current is greater than in the present invention, because of the easier switching conditions - the contact life of the vacuum switch V2 is greater than that of the known switch dogs and therefore also of the vacuum switch V 1 with the even easier switching conditions. Since the two vacuum switches are always open during operation, their contacts can be made of particularly erosion-resistant materials, e.g. tungsten-copper, without having to worry about the contact resistance in the closed state, which results in a further increased contact life " If the contacts of the two vacuum switches Vi and V2 do not carry any current during operation, there is no particular heating on them, so that there are no cooling problems.

Bei der Anordnung nach der Erfindung kann daher.aueh der Nenn-strom des ganzen Lastumschalters größer als der Nennstrom der beiden Vakuumschalter werden. Dieser ist nur abhängig von der Belastbarkeit der den Laststrom dauernd führenden Kontakte der beiden Umschalter H2 und H3 '. Damit beim Verek!llen der beweglichen Kontakte h1 und h2 diese nicht potentialfrei schalten, ist es erforderlich, parallel-'zum Vakuumschalter Vi einen hochohmigen Potentialwiderstand F zu schalten. With the arrangement according to the invention, therefore, the rated current of the entire diverter switch can be greater than the rated current of the two vacuum switches. This is only dependent on the load capacity of the contacts of the two changeover switches H2 and H3 'that continuously carry the load current. So that when the movable contacts h1 and h2 are blocked they do not switch potential-free, it is necessary to connect a high-ohm potential resistor F parallel to the vacuum switch Vi.

Hei der erfindungsgemäßen Anordnung ist es in einfacher weise möglich, für den Schalter Vi mehrere parallelgeschaltete Vakuumschalter zii verwenden. Die in diesem Fall den Vakuumschaltern voräuschaltenJen Stromteilerdrosseln können aber infolge der während des Betriebes stromlosen Vakuumschalter jedoch klein gewählt werden, während ein einziges, den Vakuumschaltern nachgeschaltetes. Überschaltmittel genügt. Bei sehr hoben Gtxi3'en- spannungen oder wenn eine besonders große Kontaktlebensda7;cr erreicht wei#;lr:ti soll, besteht z.1=. noch dieöglzchliE-i.;, den V.alctiu@c1@c@, <r:Vl nach Pig.l: deren eine kci.henschaltiing, b(@st,e- hencj au.- zwei @f@iciauttiscliri@.t,c@Ln oder einemi@i,uA@lxi:.c.riai @@:r und einem anderen beliebigen Schalter, dessen Ausschaltleistung klein, Kontaktlebensdauer aber hoch ist, zu ersetzen. Im letzteren Fall muß.der Antrieb jedoch so ausgeführt sein, daß der Vakuumschalter später öffnet bzw. früher schließt als der andere .Schalter. Selbstverständlich muß hierbei jeder Schalter durch einen gesonderten hvchohmigen Potentialwiderstand überbrückt werden. Mit der. angegebenen Reihenschaltung ist erreichbar, daß ein an sich nicht kurzschlußfester Schalter kurzschlußfest gemacht werden kann, wobei eine solche Schaltanordnung aber geeignet ist, höhere Schaltzahlen zu erreichen, da der Vakuumschalter meistens leer schaltet und nur die Ströme unterbricht, die der andere in Reihe liegende Schalter nicht bewältigt.Hei the arrangement according to the invention, it is possible in a simple manner to use several vacuum switches zii connected in parallel for the switch Vi. The current divider chokes, which in this case precede the vacuum switches, can, however, be selected to be small due to the vacuum switch being de-energized during operation, while a single one, which is connected downstream of the vacuum switches. Switching means is sufficient. At very high Gtxi3'en- tensions or if a particularly large contact life da7; cr reached white #; lr: ti should, there is z.1 =. nor dieöglzchliE-i.;, den V.alctiu @ c1 @ c @, <r: Vl after Pig.l: whose one kci.henschaltiing, b (@ st, e- hencj au.- two @ f @ iciauttiscliri @ .t, c @ Ln or one i @ i, uA @ lxi: .c.riai @@: r and any other switch whose breaking capacity is small but the contact life is high. In the latter case, however, the drive must be designed so that the vacuum switch opens later or closes earlier than the other switch. Of course , each switch must be bridged by a separate high-ohmic potential resistor. With the. specified series connection can be achieved that a switch that is not short-circuit-proof can be made short-circuit-proof, but such a switching arrangement is suitable for achieving higher switching numbers, since the vacuum switch usually switches empty and only interrupts the currents that the other switch in series does not coped.

Da Vakuumschalter bekanntlich gegen steile Wiederkehrspannungen weniger empfindlich sind als andere bekannte Schalter, deren Unterbrechungslichtbögen in Luft oder Ü1 öder anderen Medien brennen, besteht die Möglichkeit, insbesondere wenn anstelle des Vakuumschalters V1 zwei hintereinandergeschaltete Vakuum-Schalter benutzt werden, den üblichen_Überschaltwiderstand durch eine Drossel oder einen Transduktor zu ersetzen, zumal diese auch leichter für die Führung von Kurzschlußströmen oder Dauerströmen bemessen werden können. In manchen Fällen, insbes. bei sehr hohen Kurzschlußströmen,könnte dies sogar notwendig sein, da der Vakuumschalter bekanntlich längere Schaltzeiten hat als die bekannten. Sprunglastumschalter und däher ein kurzschlußfester Lberschaltwiderstand trotz der getroffenen Maßnahmen evtl. immer noch zu großen Raum für seine Unterbringung beanspruchen Würde.Since vacuum switches are known to be less sensitive to steep recovery voltages than other known switches whose interrupting arcs burn in air or Ü1 or other media, there is the possibility, especially if two vacuum switches connected in series are used instead of the vacuum switch V1, the usual switch resistance by a choke or a To replace transducer, especially since these can also be dimensioned more easily for the management of short-circuit currents or continuous currents. In some cases, especially with very high short-circuit currents, this could even be necessary, since the vacuum switch is known to have longer switching times than the known ones. Jump load switch and therefore a short-circuit-proof switching resistor, despite the measures taken, might still take up too much space for its accommodation.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung, welche die Verkleinerung des kurzschluüfester, Lberschaltwiderstandeermöglicht, gilt auch für die Verkleinerung der evtl. zu verwendenden Drosseln -bzw. Transformatoren. Selbstverständlich sind auch 4bwandlungen der Erfindung möglich, z:B. dadürch, daß bei Stufung in Richtung "Spannung höher" der erste Umschalter Hi bei Vorgang 1 in umgekehrte Richtung schaltet, d.h. bei der Einschaltung nicht mehr. mit dem stromfreien, sondern mit-dem stromführenden Wählerkontakt verbunden wird. Die wesentlichsten Vorteile der Erfindung sind, daß man mit geringstem Materialaufwand einen umkehrgetriebelosen kurzschlunfesten Lastumschalter bauen kann, der wartungsfrei ist, da infolge Verwendung von Vakuumschaltern das die Vakuumschalter umgebende Ö1 durch keine Schaltlichtbögen mehr verschmutzt wird. Mit Vorteil läßt sich die Erfindung aber such bei Verwendung von anderen als Vakuumschalter, z.8.einfachen'und leicht zu bauenden Nockenschaltern, benutzen, deren Abschaltvermögen durch Reihen-,Parallel- bzw. Reihen-Parallelschaltung ihrer Kontakte in einfacher Weise-vergrößert werden kann.The advantage of the present invention, which makes it possible to reduce the short-circuit-proof, switching resistance, also applies to the reduction in size of the chokes that may be used. Transformers. Of course, modifications of the invention are also possible, e.g. by the fact that when stepping in the direction of "voltage higher" the first switch Hi switches in the opposite direction during operation 1, ie no longer when it is switched on. is connected to the current-free but to the current-carrying selector contact. The main advantages of the invention are that you can build a reverse gearless short circuit-proof diverter switch with the least amount of material, which is maintenance-free, since the oil surrounding the vacuum switch is no longer contaminated by switching arcs due to the use of vacuum switches. Advantageously, however, the invention can also be used when using other than vacuum switches, e.g. simple and easy-to-build cam switches, the disconnection capacity of which can be easily increased by connecting their contacts in series, in parallel or in series can.

Claims

Claims: 1. Arrangement for short-circuit-proof load switching in step transformers with the help of a vacuum switch actuated directly or electromagnetically via cams or, if necessary, another switch, e.g. contactor or cam switch, in which both the vacuum switch connection with the outgoing load line and via a switching means (W) "a movable one (h1) and a fixed contact (c) of a first auxiliary switch (H,) alp also the other vacuum switch connection in the basic position via a movable (h2) and a fixed: contact (a) of a second auxiliary switch (H2) with the a movable selector contact, e.g. the even-numbered winding taps of the step transformer associated movable selector contact (4), while the other two fixed contacts (b and d) of the two auxiliary switches are connected to the other movable selector contact (5), thereby marked that parallel to the one with the off in the basic position a vacuum switch (Y1) in series. Jberschaltmittel (W) a second vacuum switch (V2), which is also open in the basic position, is arranged and "that parallel to the first vacuum switch (V1), which is open in the basic position, there is a third, uninterrupted auxiliary switch (H3) The contact (h3) connected to the output load line is connected in the basic position via its fixed contact (e) to the movable contact (h2) of the second auxiliary changeover switch (H2) and during a load changeover the first auxiliary changeover switch is a currentless circuit, the second auxiliary changeover switch is a single one currentless switchover, - on the other hand, the mobile contact of the third auxiliary switch that continuously carries the load current Use of a simple, reverse gearless and idler gearless drive means, e.g. $. Cam gear, the following switching sequence of the individual switching elements is adhered to while the step switch is adjusted by one step in the direction of "voltage higher": Switching processes: I. First auxiliary switch (H @) switches on and is connected to the movable, de-energized selector contact (5). Il. The first vacuum switch (V1) closes. 111- Third auxiliary switch (H3) switches. IV. First vacuum switch (V1) opens. V. Second vacuum switch (Y2) closes. -VI. The second auxiliary switch (H2) switches from the live (4) to the dead (5) movable selector contact: VII. The third auxiliary switch (H3) returns to its starting position (e). VIlI. Second vacuum switch (V2) opens. IX. The first auxiliary switch (H1) switches off (basic division). 2. nnordnung` according to claim 19 characterized; da2 at the last switching vacuum switch for each load changeover Be at the latest: Closing movement begins when the first switching vacuum switch opens or: at the earliest, always only then closes, separating the bars of the vacuum that opens first: i-- sclialters are at least 3n greatest extinguishing distance. 3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized gekennzeic: -, - 1; e -t " that parallel cu the first vacuum switch (V,) a hocho-: miger Patc: x @ ii.alwice @ ° t.nd (F) lies. 4. Arrangement @y: .c: h claim 1 to 3, thereby geic :: nzei ciznv s

that the contact material of the vacuum switch is made of an erosion-resistant material, z. @ B. Is made of tungsten-copper. . Arrangement according to Claims 1 to 4, characterized in that when several vacuum switches are connected in parallel, current divider chokes are connected upstream of them in a known manner and only a single switching means is connected downstream. 6. Arrangement according to claim 1 to 5, characterized in that instead of a vacuum switch a Reinenschaitung consisting of two vacuum switches or a vacuum switch and any other; ichalter can be used, @ where the drive is designed so that in the latter Lall the vacuum - switch opens later or closes earlier than the other; switch and each of the two switches is bridged by a potential resistor.