DE1903017A1 - Stufenschalter fuer Regeltransformatoren - Google Patents

Description

Maschinenfabrik Reinhausen Regensburg,20.Januar 1969 Gebrüder Scheubeck

84/ Regensburg
Falkensteinstraße 8

Stufenschalter für Regeltransformatoren

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufenschalter für Regeltransformatoren, bestehend aus einem Lastumschalter und einem getrennten Stufenwähler mit feststehenden und beweglichen Wählerkontakten, die in zwei Schaltebenen je Phase untereinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist dieser Stufenschalter für dreiphasige Regeltransformatoren geeignet, bei welchem die Wählerkontakte der einzelnen Phasen untereinander angeordnet sind.

Bei derartigen Stufenschaltern liegt der Sternpunkt bzw. die Ableitung des Regeltransformators im Lastumschalter des Stufenschaltere, so daß die Schaltkontakte des Lastumschaltere ständig, vor allem auäi in der Ruhestellung des Stufenechalters, die bekanntlich die weitaus längste Schaltstellung des Stufenschalters ist, vom gesamten Laststrom durchflossen sind. Bei höheren Belastungen sind deshalb am Lastumschalter Dauerhauptkontakte vorgesehen, die den Laetstrom in der Ruhestellung des Stufenschalters übernehmen. Die Schaltkontakte bzw, die Dauerhauptkontakte des Lastumschalter müssen entsprechend dieser Belastung ausgebildet, d.lu entsprechend stark ausgeführt sein.

Außerdem liegt bei derartigen Stufenschaltern der Lastumschalter in der Ruhestellung jeweils zwischen der geschalteten und der vorgewählten Anzapfung der Transformatorwicklung, wodurch zwischen den geschlossenen und geöffneten Kontakten des Lastumschalter normalerweise die

-2-

009841/0507

Stufenspannung oder aber bei bestimmten Schaltungsfällen erhebliche Stoßspannungen auftreten, welche es nötig machen, den Lastumschalter für verhältnismäßig hohe Spannungen spannungsfest zu konstruieren. Auch dies ist mit' einem entsprechenden Aufwand verbunden. Um dies zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen (DAS 1 276 192), die offenen Schaltkontakte des in der Ruhestellung befindlichen Lastumschalters jeweils an das Potential der geschalteten Stufe des Stufenwählers anzulenken.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, den Lastumschalter eines Stufenschalters in der Ruhestellung vollkommen außer Punktion zu nehmen, so daß er weder stromdurchflossen ist, noch verschiedene Spannungen an seinen Kontakten anliegen. Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß in der Ruhestellung des Stufenschalters die beweglichen Wählerkontakte miteinander oder miteinander und mit einer gemeinsamen Ableitung verbunden sind, so daß in der Ruhestellung der Sternpunkt bzw. die Ableitung des Regeltransformators im Stufenwähler liegt und der Lastumschalter stromentlastet ist. Zweckmäßig sind dabei die beweglichen, als Kontaktbrücken ausgebildeten Wählerkontakte zusätzlich mit Aufbaukontakten versehen, die jeweils auf den benachbarten beweglichen Wählerkontakten in der Ruhestellung des Stufenwählers kontaktgebend aufliegen. Soll an Stelle eines isolierten Sternpunktes eine Belastung des Sternpunktes zugelassen werden, so kann über den obersten und unter dem untersten beweglichen Wählerkontakt je ein feststehender Kontaktring mit einer, mit der in einer Schaltebene liegenden Anzahl von festen Wählerkontakten entsprechenden Anzahl von Aufbaukontakten vorgesehen sein, ,die mit der Sternpunktableitung verbunden sind.

Durch dieee Anordnung dee Stufenschalter nach der Erfindung wird erreioht, daß der Lastumschalter in der Ruhestellung keinerlei Strombelaetungen ausgesetzt ist, ao daß eich auoh bei höheren Belastungen die Anwendung von Dauerhauptkontakten erübrigt. Auch können an den Laetumechalterlcontakten Ib Ruhezustand keine verschiedenen Spannungen

0098A1/0507

auftreten. Dadurch kann der Lastumschalter entsprechend einfacher ausgeführt werden. Außerdem ist noch von Vorteil, daß auch die Verbindungsleitungen zwischen Lastumschalter und Stufenwähler und die Stromabnahmeringe für die "beweglichen Wählerkontakte in der Ruhestellung des Stufenschalters ohne Strombelastung sind. Es können deshalb sowohl die Kontakte des Lastumschalters als auch die Stromabnahmeringe und die Verbindungsleitungen, die nur während der relativ kurzen Umsehaltzeit dem Strom und der Spannung ausgesetzt sind, für diese Kurzzeitbelastung ausgelegt .weiden, was eine wesentliche Vereinfachung bedeutet. Zu berücksichtigen ist auch noch, daß die Aufbaukontakte auf die beweglichen Wählerkontakte einen zusätzlichen Kontaktdruck " ausüben, so daß die Kontaktfedern der letzteren entsprechend schwächer ausgebildet werden können und deshalb deren Auflaufen auf die festen Wählerkontakte weniger Kraft benötig+·. .

Außerdem kann eine Revision des Lastumschalters erfolgen, ohne daß der Stufenschalter über die Revsionszeit außer Betrieb genommen werden muß. Dies war vorher nur durch Einsetzen einer starren Sternpunkteinrichtung möglich, die damit überflüssig wird.

Die Anordnung des Stufenschalters ist besonders für dreiphasige Regeltransformatoren geeignet. Dabei kann der Stufenwähler mit einem isolierten Sternpunkt, also einem unbelastbaren St'ernpunkt ausgeführt sein, oder aber mit einem belastbaren Sternpunkt, wobei durch die Kontaktringe eine Verbindung mit der Ableitung des Sternpunktes hergestellt ist. Bei einphasiger Ausführung des Stufenwählers sind die beiden Kontaktringe als Ableitung unbedingt erforderlich. Zur Erhöhung des Betriebsstromes werden bei Einphasenschaltern häufig die Sektoren von dreiphasigen Lastumschaltern parallel geschaltet, wobei die Aufteilung des Stromes durch bifilar gewickelte Induktionsspulen erzwungen wird. Bei der Ausführung des Stufenschalters nach der Erfindung sind derartige Stromteilerspulen im Ruhezustand ohne Belastung, wodurch sich der stationäre ohmsche Leietungsverlust reduziert und diese Induktionsspulen für Kurzzeitbetrieb ausgelegt werden können.

009841/0507

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbexspiel der Erfindung für einen dreiphasigen Stufenschalter dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung der Wählerkontakte

im Längsschnitt mit einem Lastumschalter, Fig. 2 die zwei Ebenen des Stufenwählers einer Phase mit den Anschlüssen an die Regelwicklung des Transformators ,

Fig. 3 den oberen Kontaktring von unten gesehen und Fig. 4 den unteren Kontaktring von oben gesehen in verkleinertem Maßstab.

Der Lastumschalter L ist als dreiphasiger Lastumschalter mit sektorförmig angeordneten festen Kontakten 21 und beweglichen Kontakten 22 ausgeführt, wobei die letzteren durch eine Exzenterscheibe 23 umschaltbar sind. Mit 24 sind die ohmschen Überschaltwiderstände bezeichnet.

Der Stufen.vähler St ist ebenfalls dreiphasig ausgeführt mit den Phasen U, V, W. Seine feststehenden Kontakte 1, 3, 5, 7, 9» 11 und 2, 4, 6, 8, 10, 12, die als ungeradzahlige und geradzahlige Kontakte in zwei Schaltebenen untereinander angeordnet sind, sind mit den entsprechenden Anzapfungen 1 bis 12 der Regelwicklung 31 des Transformators Tr verbunden. Zwischen den feststehenden Kontakten 1, 3, 5.·. bzw. 2, 4, 6... und den an einer nicht dargestellten Wählersäule befestigten Stromabnehmerringen 32 sind als Verbindung die als Kontaktbrücken 33 ausgeführten beweglichen Wählerkontakte vorgesehen, die in bekannter Weise durch ein Malteserradgetriebe schrittweise angetrieben werden. Die Kinematik des Stufenwählers und Lasturnsehälterβ 'st allgemein bekannt.

Die Kontaktbrücken 33 sind zusätzlich mit Aufbaukontakten versehen, die jeweils auf den benachbarten beweglichen Kontaktbrücken in der Ruhestellung des Stufenwählere St kontaktgebend aufliegen. Diese Stellung der übereinanderliegenden Kontaktbrücken in der Ruhestellung des Stufenwählers wird dadurch erreicht, daß jeder Vorwählechritt der

0 9841/0507

ORIGINAL INSPECTED

-5-

Schaltbrücken in zwei Halbschritte unterteilt ist, wie es aus DAS 1 276 192 bekannt ist_o Durch diese Verbindung der beweglichen Wählerkontakte 33 miteinander über die Aufbaukontakte 34 entsteht bei der dreiphasigen Ausführung des Stufenwählers in dem Ausführungsbeispiel der Sternpunkt des Stufenschalters im Stufenwähler St, wobei der Lastumschalter L stromentlastet ist. Außerdem liegt sowohl an den geschlossenen als auci: an den geöffneten Schaltkontakten 21, 22 des Lastumschalters L die gleiche Spannung an.

Soll an Stelle eines isolierten Sternpunktes, wie beschrieben, eine Belastung des Sternpunktes zugelassen werden, so muß eine Ableitung von den Wählerkontakten erfolgen» Dies geschieht dadurch, daß über dem obersten beweglichen Wählerkontakt 33 und unter dem untersten beweglichen Wählerkontakt 33 je ein feststehender Kontaktring 35 bzw. 36 angeordnet ist, die mit Aufbaukontakten 34' versehen sind. Dabei entspricht die Anzahl der Aufbaukontakte 34' jeweils der Anzahl der festen Wählerkontakte 1, 3, 5... bzw. 2, 4, 6... einer Schaltebene. Die Aufbaukontakte 34' sind dabei so auf den Kontaktringen 35, 36 verteilt, daß sie abwechselnd in der jeweiligen Kontaktstellung die beweglichen Wählerkontakte 33 für die ungeradzahligen festen Kontakte 1, 3, 5... und für die gerade zahligen festen Kontakte 2, 4, 6._o. mit der Ableitung Y verbinden. Der mit der Ableitung Y verbundene Sternpunkt liegt auch in diesem Falle im Stufenwähler und entlastet damit den Lastumschalter.

Die Schaltung des Stufenwählers St in dem Ausführungsbei- spiel, wobei die ungeradzahligen und die geradzahligen Wählerkontakte in zwei Schaltebenen je Phase untereinander angeordnet sind, entspricht der am häufigsten ver-* wendeten Stufenwählerart. Die Erfindung ist jedoch in der gleichen Weise auch für Stufenwähler geeignet, bei welchen beide beweglichen fählerkontakte 33 pro Phase in der Stufenstellung auf demselben festen Kontakt (z.B. 7)

000641/0507 original inspected

stehen und stromführend sindo Diese Schaltung wird zur Verdoppelung der Stromstärke verwendet» Alle doppelten, fest angeordneten Kontakte sind dabei in einer Kontaktebene aufgebaut. Dabei müssen dann nur zwischen den Phasen U, V, W Aufbaukontakte 34 auf die beweglichen Wählerkontakte 33 gesetzt werden, um einen Sternpunkt im Wähler zu erreichen»

Der Lastumschalter I ist über Verbindungsleitungen 41 mit den Stromabnehmerringen 32 des Stufenwählers St verbunden» Gleichfalls besteht eine Verbindungsleitung 42 zwischen dem Exzenterring 23 und der Ableitung Y» Während der sehr kurzen Umschaltzeit des Lastumschalters wird der Betriebsstrom vom stationären Wählersternpunkt zum Hilfssternpunkt des Lastumschalters verdrängt« Die dabei entstehende Kommutierungsspannung kann jedoch durch geeignete Dimensionierung und Verlegung der Verbindungsleitungen 41 klein gehalten werden«,

Bei einphasiger Ausführung des Stufenschalters muß eine Ableitung des Stromes von den Kontaktbrücken 3,3 beispielsweise der Phase TJ erfolgen, d„ho es muß über der Schaltbrücke 33 für die ungeradzahligen Kontakte 1, 3» 5.». und unter der Schaltbrücke 33 für die geradzahligen Kontakte 2, 4, 6... ;je ein Kontaktring 35 bzw. 36 vorgesehen sein, die mit der Ableitung Y verbunden sind-

0««3/NAL INSPECT«)

009841/0507

Claims (2)

1. Patentansprüche

   tufenschalter für Eegeltransformatoren, bestehend aus einem Lastumschalter und einem getrennten Stufenwähler mit feststehenden und beweglichen Wählerkontakten, die in zwei Schaltebenen je Phase untereinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ruhestellung des Stufenschalters die beweglichen Wählerkontakte (33) miteinander oder miteinander und mit einer gemeinsamen Ableitung (Y) verbunden sind, so daß in der Ruhestellung der Sternpunkt bzw_o die Ableitung (Y) des Regeltransformators im Stufenwähler (St) liegt und der Lastumschalter (L) stromentlastet ist.
2. 2. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen, als Kontaktbrücken ausgebildeten Wählerkontakte (33) zusätzlich mit Aufbaukontakten (34) versehen sind, die jeweils auf dem benachbarten beweglichen Wählerkontakt (33) in der Ruhestellung des Stufenwählers (St) kontaktgebend aufliegen.

   3· Stufenschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß.über dem obersten und unter dem untersten beweglichen Wählerkontakt (33) je ein feststehender Kontaktring ( 35 bzw. 36) mit einer, mit der. in einer Schaltebene liegenden Anzahl von festen Wählerkontakten entsprechenden Anzahl von Aufbaukontakten (34') vorgesehen ist, die mit der Sternpunktableitung (Y) verbunden sind.

   009841/0507

   Leerseite