AT162541B - Schutzeinrichtung für Transformator-Regelschalter - Google Patents

Description

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  Schutzeinrichtung für Transformator-Regelschalter 
Regelschalter für Transformatoren sind gewöhn- lich so gebaut, dass die Lastumschaltung von einer
Regelstufe zur andern durch einen für alle Stufen der Regelwicklung gemeinschaftlichen Umschalter erfolgt. Dieser ist als Leistungsschalter aus- gebildet und für den Betriebsstrom sowie für die
Stufenspannung bemessen. Ausserdem ist dieser
Lastumschalter so ausgeführt, dass er im Ruhe- zustand den Kurzschlussstrom des Transformators führen kann, ohne Schaden zu nehmen. Hingegen wäre es unwirtschaftlich, den Lastumschalter so gross auszuführen, dass er auch Schaltungen unter
Kurzschluss ausführen kann. Um diesen Fall auszuscheiden, kann man den Regelschalter mit einer Kurzschlusssperre versehen, wobei sein Antrieb durch Ansprechen eines unverzögerten Überstromrelais für die Dauer des Kurzschlusses stillgelegt wird.

   Dieser Schutz ist jedoch unwirksam, wenn der Kurzschluss gerade in jenem Augenblick einsetzt, in dem sich der Schalter in einer Zwischenstellung befindet. Da meist der Lastumschalter mit einem Federsprungwerk ausgerüstet ist und sich nur ganz kurzzeitig in einer Zwischenlage befindet, ist die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten dieses Störungsfalles so gering, dass im allgemeinen darauf keine Rücksicht genommen werden muss. Es bestehen aber auch wichtige Anwendungsgebiete für Regeltransformatoren, die durch besonders hohe Kurzschlusshäufigkeit gekennzeichnet sind ; hiezu gehören vor allem gewisse elektrochemische Betriebe, ferner Lichtbogenofen und Fahrleitungsnetze elektrischer Bahnen.

   Die Häufigkeit von Kurzschlüssen und damit die Wahrscheinlichkeit für ein Zusammentreffen von Schaltbewegung und Einsetzen eines Kurzschlusses kann bei diesen Betrieben unter Umständen so hoch sein, dass das Bedürfnis nach einer Schutzeinrichtung besteht, die auch diesen Betriebsfall erfasst und die Überschreitung der Schaltleistung des Lastumschalters unschädlich macht. 



   Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, bei einer Überschreitung des Schaltvermögens des Regelschalters den Haupt-Leistungsschalter des Transformators zur Löschung des dabei entstehenden Lichtbogens heranzuziehen. Erfindungsgemäss wird der Regelschalter vor den Folgen einer während eines Kurzschlusses statt- findenden Betätigung mittels einer durch eine solche Betätigung selbst herbeigeführten genügend raschen Auslösung des Leistungsschalters des
Transformators geschützt. Insbesondere werden
Hilfskontakte vorgesehen, die in Zwischen- stellungen des Regelschaltermechanismus betätigt werden und in diesem Falle bei gleichzeitigem
Vorhandensein eines Überstromes, der durch ein
Relais erfasst wird, die Auslösung des Leistungs- schalters des Transformators herbeiführen. 



   Die Schutzeinrichtung besteht also z. B. aus einem unverzögerten Überstromrelais und einem
Hilfsschalter, der geschlossen ist, sobald sich der
Lastumschalter in einer Zwischenstellung be- findet. Spricht das Relais während der Schalt- bewegung des Lastumschalters an, so wird ein
Strompfad geschlossen, der zur Auslösespule des   Transformator- Leistungsschalters führt und diesen   auslöst. Der im Lastumschalter stehengebliebene
Kurzschlusslichtbogen wird daher raschest gelöscht. Diese Schutzeinrichtung tritt nur dann in Tätigkeit, wenn Schaltbewegung und Kurzschluss zeitlich zusammenfallen. 



   Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 1. Der Lastumschalter U ist über eine Feder F mit einem Antriebshebel   A   verbunden. Bewegt sich dieser im Sinne des Uhrzeigers, so wird die Feder F solange gespannt, bis sie sich in der Richtung des Umschalthebels U befindet. Nach Überschreiten dieser Strecklage ändert das auf den Umschalthebel U ausgeübte Drehmoment seine Richtung und der Umschalter U gelangt unter Verkürzung der Feder F sprungartig in seine andere Endlage, die in Fig. 1 gestrichelt gezeichnet ist. In den Endlagen öffnet der Lastumschalter U je einen der beiden Hilfskontakte   Kl und K2}   die mit der Auslösespule S des Leistungsschalters und einem Überstromrelais R in Reihe geschaltet sind. Über das Relais R führt auch die Zuleitung zum Motorantrieb M, der den Antriebshebel   A   betätigt. 



  Spricht das unverzögerte Überstromrelais R an, so wird daher jedesmal der Motor   M   stillgesetzt, sofern er sich beim Einsetzen des Kurzschlusses in Bewegung befindet. Es wird dann die Umschaltung für die Dauer des Kurzschlusses hintangehalten und erst nach Abfallen des Überstromrelais R führt der Transformator-Regelschalter die eingeleitete Umschaltung durch. Tritt jedoch 

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 einKurzschluss   auf, während der Lastumschalter U   gerade springt oder mit Rücksicht auf den Bremsweg des Motors M nicht mehr am Springen verhindert werden kann, kommt der Auslösestromkreis über das Relais R sowie die Kontakte Kl   und K2 zustande   und   der Transformator- Leistungs-   schalter wird über die Spule   S ausgelöst.   



   Bei Regelschaltern für höhere Spannungen ist es häufig schwierig oder unzweckmässig, die   Hilfs-   kontakte K am Lastumschalter U anzubringen.   Erfindungsgemäss   werden dann diese Kontakte von einem auf Erdpotential befindlichen Teil des Antriebsgestänges betätigt. Die Sprungbewegung des Lastumschalters U kann nur stattfinden, wenn sich der Antriebsarm   A   zwischen einer 
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 Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 3. Befindet sich der Regelschalter in einer Sprungstellung, so ist einer der Kontakte   Köder ka   geschlossen. Das Ansprechen des   Überstromrelais   R bewirkt dann die Erregung der Auslösespule S des Leistungs- schalters. Gleichzeitig wird dann durch einen Öffnungskontakt der Antriebsmotor M des Regelschalters stillgesetzt.

   Ein weiterer Kontakt des Relais R bringt ein Wiedereinschaltrelais W zum Ansprechen. Dieses ist mit einer Selbsthaltung ausgestattet und bleibt solange erregt, als einer der Kontakte   K1)     jK   geschlossen ist. Fällt nun das Überstromrelais R nach Auslösung des Leistungsschalters wieder ab, so schliesst es einen Stromkreis über einen der Kontakte   K'i, einen   Ruhekontakt des Relais R und einen Arbeitskontakt des Relais W, der den Einschaltmagnet E des Leistungsschalters unter Spannung setzt und damit diesen wiederum einlegt. Durch das Abfallen des   Überstromrelais   R wird auch der Motorantrieb M wieder eingeschaltet, so dass sich die Kontakte   K,        öffnen.

   Eine Wiederholung der Auslösung kann daher nicht mehr stattfinden, auch wenn der Kurzschluss im Netz noch weiter besteht ; dessen Abschaltung bleibt dann der sonstigen hiefür vorgesehenen Schutzeinrichtung der Anlage überlassen. 



   Um Störungen des Betriebes durch Ansprechen der Schutzeinrichtung zu vermeiden, ist es erwünscht, die Unterbrechungsdauer des Leistungsschalters möglichst kurz zu halten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man als Trans-   formator-Leistungsschalter   einen Kurzschlussfortschalter bekannter Bauart, der den Stromkreis nur für einige Halbwellen des Betriebsstromes unterbricht, verwendet. Es muss dann   dafüi   gesorgt werden, dass der   Auslöseimpuls   diesem
Schalter erst zugeführt wird, wenn der Regelschalter seine Sprungbewegung bereits ausgeführt hat.   Die Kontakte Ki, Ks   des Hilfsschalters H werden hiezu so eingestellt, dass sie erst in jener Stellung des Antriebes   A   schliessen, in der die Sprungbewegung des Regelschalters vollendet sein muss.

   Es ist dann zweckmässig, den Hilfsschalter H verstellbar auszubilden, damit er beim Zusammenbau des Regelschalters mit seinem Antrieb leicht in die richtige Lage gebracht werden kann. Befindet sich der Regeltransformator in einem Netz mit wechselnder Energierichtung, so sind selbstverständlich statt nur eines Leistungsschalters der oberspannungsseitige und der unterspannungsseitige Leistungsschalter des Transformators gemeinschaftlich an die Schutzeinrichtung anzuschliessen. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Schutzeinrichtung für Transformatorregelschalter in kurzschlussanfälligen Betrieben, dadurch gekennzeichnet, dass sie den Regelschalter vor den Folgen einer während eines Kurzschlusses stattfindenden Betätigung mittels einer durch eine solche Betätigung selbst herbeigeführten genügend raschen Auslösung des Leistungsschalters des Transformators schützt. <Desc/Clms Page number 3>

   2. Schutzeinrichtung nach Anspruch l, gekennzeichnet durch Hilfskontakte , , die in Zwischenstellungen des Regelschaltermechanismus betätigt werden und bei Vorhandensein eines Überstromes, der durch ein Relais erfasst wird, die Auslösung des Leistungsschalters des Transformators herbeiführen.

   3. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte (K1, K2) mit einem Kontakt eines unverzögerten Überstromrelais (R) und mit dem Auslöseglied (S) des Leistungsschalters des Transformators in Reihe geschaltet sind.

   4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Überstromrelais (R) gleichzeitig dazu dient, im Kurzschlussfalle den Antriebsmotor (M) des Regelschalters abzuschalten.

   5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte (ksi, K2) von der geerdeten Antriebsvorrichtung des Regelschalters betätigt werden.

   6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte in jenen Stellungen der Antriebsvorrichtung betätigt werden, in denen die Sperre (1, 2) für die Sprungbewegung des Regelschalters gelöst ist. 7. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für jede der beiden Schaltrichtungen ein Hilfskontakt vorgesehen ist.

   8. Schutzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Hilfskontakten Kontakte der Steuerschütze des Motorantriebes in Reihe geschaltet sind.

   9. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungsschalter nach erfolgter Löschung des Kurzschlusslichtbogens im Regelschalter selbsttätig wieder eingeschaltet wird.

   10. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiedereinschaltvorrichtung (W) von den Hilfskontakten (,. K gesteuert ist.

   11. Schutzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Leistungsschalter des Regeltransformators ein Kurzschlussfortschalter verwendet ist.

   12. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfskontakte (K} > K2) hinsichtlich der Stellung des Antriebes des Regelschalters, in der sie betätigt werden, verstellbar sind.