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Lastumschalter für einen Anzapfregeltransformator
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gesamten Ohmwert von vier Widerständen der neuen Ausführung gleicht.
Eine weitere Verminderung der Abschaltleistungen und der Serienverlängerung der Abschaltbahn kann durch die Serienschaltung des zwei-oder mehrfachen von vier Überschaltwiderständen im Stromkreis der Anzapfleitungen erzielt werden. wozu eine proportionale höhere Anzahl von beweglichen, isolierten und mechanisch gekuppelten Kontakten vorgesehen ist, deren Kontaktflächen für die abwechselnde Überbrilk- kung der proportional höheren Anzahl fester Kontakte vorgesehen sind, welche an die Teilwiderstände angeschlossen sind. Vorteilhafterweise können die beweglichen, gegeneinander isolierten Kontakte zu einem Wälzsystem von zwei oder mehr Segmenten angeordnet sein und zum Einschalten der festen Kontakte dienen, welche auf einer kreisförmigen Wälzbahn in Paaren untereinander angeordnet sind.
Das erfindungsgemässe Prinzip der Umschaltung ist in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen Fig. l ein Schema, aus welchem die Wirkung des Lastumschalters während des Umschaltens erkennbar ist, Fig. 2 das Prinzip einer konstruktiven Ausführung des erfindungsgemässen Umschalters und Fig. 3 ein Ausfüh- rungsbeispiel mit einem einfachen System von zwei Wälzsegmenten.
Die in Fig. 2 dargestellten beweglichen, gegenseitig isolierten und während der Bewegung beim Umschalten mechanisch gekoppelten Kontakte 1, 2 werden in der Pfeilrichtung verschoben. Die Längen der Kontaktflächen und die mechanische Kopplung der beweglichen Kontakte l, 2 sind derart festgelegt, dass während des Umschaltens mindestens zwei und höchstens vier feste Kontakte 3,4 leitend vorhanden sind.
Die Endlagen der Vorschub der Kontakte l, 2 sind gestrichelt angedeutet, so dass ersichtlich ist, dass in der angedeuteten Lage der Transformatorstromkreis mit dem Strom I durch den Kontakt 1 über die Anzapfleitung 5 der Regelwicklung 7 des Transformators eingeschaltet wird. Nach der Umschaltung übernimmt der Kontakt 2 über die Anzapfleitung 6 die Strombelastung. Aus der beschriebenen Bewegung der Kontakte ist ersichtlich, dass bei der Teilung und der angedeuteten Schaltung der ohmschen Löschwiderstände Rl an die Kontakte 3, 4 diese beim Umschalten gleichzeitig als Widerstands-Spannungsteiler fungieren und durch dieselben die Potentiale an den Anfangskontakten des Umschalters 3 geregelt werden.
Es wird daher auch die Abschaltleitung an diesen Kontakten geteilt. An den weiteren Kontakten 4, welche der Anzapfstromkreis abschalten, ist sodann die Abschaltbahn verdoppelt.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Prinzip einer konstruktiven Ausführung bewirken die beweglichen Kontakte 1, 2. welche durch die Isolierwelle 15 mechanisch gekoppelt sind, bei der Drehbewegung in der bereits beschriebenen Weise die Widerstandsumschaltung. Die übrigen Elemente des Umschalters sind gleichfalls übereinstimmend mit Fig. l bezeichnet.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann für den erfindungsgemässen Lastumschalter mit Vorteil das bekannte Abwälzsystem zweier oder mehrerer beweglicher Kontakte verwendet werden. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine prinzipielle Anordnung von vier gegenseitig isolierten Kontakten 9, 10, 11, 12 an zwei Wälzsegmenten 13, 14 gezeigt. Im Anzapfstromkreis sind für die Serienschaltungacht Teilwiderstände R angeordnet. Die Segmente 13. 14 wälzen sich beim Umschalten längs einer Kreisbahn ab, an welcher die festen Kontakte ab, cd, ef, gh, ik, Im, no, pq angeordnet sind. Jeder dieser Kontakte ist doppelt, wie im prinzipiellen Schema dargestellt ist, welches die gekippten Seitenansichten auf den Umschalter mit gleichlautend bezeichneten Kontakten zeigt.
Aus dem Schema ist ersichtlich, dass bei der angeführten Bewegung der Wälzsegmente 13, 14 längs der Kreisbahn stets eine vierfache Unterbrechung des Stromkreises I eintritt.
Die abgeschaltete Leistung wird entgegen der in Fig. l, 2 veranschaulichten Ausführung in vier Teile unterteilt, denn der elektrische Lichtbogen wird auf eine vierfache Länge ausgedehnt. Die Potentiale an denAnfangskontakten werden abermals nach demAnsetzen der wiedergekehrten Spannung durch parallel geschaltete geteilte Widerstände R2 bestimmt. Da jedes auf einer kreisförmigen Wälzbahn untereinander angeordnete Paar der festen Kontakte ab, cd, ef, gh. ik. Im, no, pq bei der Trennung durch den beweglichen Kontakt die Entstehung von zwei parallelen Lichtbögen mit Strömen entgegengesetzten Sinnes bewirkt, wird hier die zusätzliche Löschung ausgenützt auf Grund der elektrodynamischen Kräfte, welche durch das magnetische Feld der Eigenflüsse beider Bögen hervorgerufen werden.
Zwecks Ausnützung des Raumes im Transformatorgefäss ist es vorteilhaft, den Umschalter mit den Wälzsystemen der Segmente übereinander in Stockwerken anzuordnen, wodurch eine weitere Verlängerung der Abschaltbahnen und eine Verminderung der Abschaltleistungen erzielt wird.
Aus der angedeuteten Anordnung der Kontaktpaare ab, cd, ef. gh, ik. Im, no, pq ist ersichtlich, dass beim Umschalten immer gleichzeitig zwei elektrische Lichtbögen nebeneinander entstehen. deren Stromflüsse stets gegeneinander verlaufen. Dadurch wird auf Grund der gegenseitigen Wirkung der elektrodynamischen Kräfte ein Herausblasen der elektrischen Lichtbögen erzielt, welches als zusätzliche Löschung wirkt.
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Die Vorteile des erfindungsgemässen Lastumschalters beruhen darauf, dass bei der Änderung des Umschaltprinzips, welches sich bloss auf den Lastumschalter beschränkt, eine zwei-oder mehrfache, je nach Erfordernis gleichmässige oder verschiedene Unterteilung der Abschaltleistungen erzielt wird, sowie eine zwei-oder mehrfache Verlängerung der Abschaltbahnen an den Kontakten des Lastumschalters. Eine geregelte Aufteilung der Potentiale ist insbesondere an den Anfangskontakten des Umschalters erforderlich, da sie an denselben eine verlässliche Löschung der elektrischen Lichtbögen gewährleistet, welche bei ihrer Dehnung für den vollen Kurzschluss im Anzapfstromkreis gefährlich sind.
Durch die Verwendung des erfindungsgemässen Lastumschalters bei Regeltransformatoren grosser Lei-
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zierter Aufbau der Transformator-Regelwicklung vermieden und die ganze Regelvorrichturg vereinfacht.
Der erfindungsgemässe Lastumschalter kann auch als dreiphasiges Aggregat ausgeführt werden, welches im Knoten der Transformatorwicklung verwendet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lastumschalter für einen Anzapfregeltransformator mit mehreren ohmschen Überschaltwiderständen je Anzapfleitung, dadurch gekennzeichnet, dass für die Serienschaltung von insgesamt vier vorhande - nen Überschaltwiderständen (R1) in den Stromkreisen der Anzapfleitungen (5, 6) zwei bewegliche, gegeneinander isolierte und mechanisch gekuppelte Kontakte (l, 2) vorgesehen sind, von denen jeder für die Schaltung zweier Überschaltwiderstände (R !) in einer der Anzapfleitungen (5, 6) bestimmt ist und dass die beiden beweglichen Kontakte (1, 2) so ausgebildet bzw. angeordnet sind, dass sie abwechselnd je zwei oder vierfeste Kontakte je einer Anzapfleitung (5, 6) zu UberbrUcken vermögen, wobei zwischen je zweien dieser festen Kontakte einer der vier Überschaltwiderstände liegt.
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Diverter switch for a tapping regulating transformer
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the entire ohmic value of four resistors of the new version is the same.
A further reduction in the disconnection capacities and the series extension of the disconnection path can be achieved by connecting two or more of the four transition resistors in series in the circuit of the tap lines. For this purpose, a proportionately higher number of movable, isolated and mechanically coupled contacts is provided, the contact surfaces of which are provided for the alternating bridging of the proportionally higher number of fixed contacts which are connected to the partial resistors. The movable, mutually insulated contacts can advantageously be arranged in a rolling system of two or more segments and serve to switch on the fixed contacts, which are arranged in pairs on a circular rolling path.
The switching principle according to the invention is illustrated in the drawing. 1 shows a diagram from which the effect of the diverter switch can be seen during the changeover, FIG. 2 shows the principle of a structural design of the changeover switch according to the invention and FIG. 3 shows an exemplary embodiment with a simple system of two rolling segments.
The movable, mutually isolated contacts 1, 2 shown in FIG. 2 and mechanically coupled during the movement when switching over are shifted in the direction of the arrow. The lengths of the contact surfaces and the mechanical coupling of the movable contacts 1, 2 are determined in such a way that at least two and at most four fixed contacts 3, 4 are conductive during the switchover.
The end positions of the advance of the contacts 1, 2 are indicated by dashed lines so that it can be seen that in the indicated position the transformer circuit is switched on with the current I through the contact 1 via the tap line 5 of the control winding 7 of the transformer. After switching, contact 2 takes over the current load via the tap line 6. From the described movement of the contacts it can be seen that with the division and the indicated connection of the ohmic quenching resistors Rl to the contacts 3, 4, these simultaneously function as resistance-voltage dividers when switching and the potentials at the initial contacts of the switch 3 are regulated by them.
The shutdown line is therefore also shared at these contacts. At the other contacts 4, which switch off the tapping circuit, the switch-off path is then doubled.
In the principle of a structural design shown in FIG. 2, the movable contacts 1, 2, which are mechanically coupled by the insulating shaft 15, cause the resistance switchover in the manner already described during the rotary movement. The other elements of the changeover switch are also designated in accordance with FIG.
As shown in FIG. 3, the known rolling system of two or more movable contacts can advantageously be used for the diverter switch according to the invention. In the embodiment shown in FIG. 3, a basic arrangement of four mutually insulated contacts 9, 10, 11, 12 on two rolling segments 13, 14 is shown. Eight partial resistors R are arranged in the tapping circuit for the series connection. When switching over, the segments 13, 14 roll along a circular path on which the fixed contacts ab, cd, ef, gh, ik, Im, no, pq are arranged. Each of these contacts is double, as shown in the basic diagram, which shows the tilted side views of the switch with identically labeled contacts.
It can be seen from the diagram that with the mentioned movement of the rolling segments 13, 14 along the circular path, a four-fold interruption of the circuit I always occurs.
Contrary to the embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, the power switched off is divided into four parts, because the electric arc is extended to four times its length. The potentials at the initial contacts are determined again after the application of the returned voltage by means of divided resistors R2 connected in parallel. Since each pair of fixed contacts ab, cd, ef, gh. Is arranged one below the other on a circular rolling path. ik. In the, no, pq causes the creation of two parallel arcs with currents of opposite directions when separated by the moving contact, the additional extinction is used here due to the electrodynamic forces which are caused by the magnetic field of the intrinsic fluxes of both arcs.
In order to utilize the space in the transformer vessel, it is advantageous to arrange the changeover switch with the rolling systems of the segments one above the other in floors, which further lengthen the disconnection paths and reduce the disconnection capacities.
From the indicated arrangement of the contact pairs ab, cd, ef. gh, ik. In, no, pq it can be seen that when switching over, two electric arcs are always created side by side. whose current flows always run against each other. As a result of the mutual effect of the electrodynamic forces, the electric arcs are blown out, which acts as an additional extinction.
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The advantages of the diverter switch according to the invention are based on the fact that when the changeover principle is changed, which is limited to the diverter switch, a two or more, depending on the requirement, even or different subdivision of the disconnection capacities is achieved, as well as a two or multiple extension of the disconnection paths at the contacts of the diverter switch. A regulated distribution of the potentials is particularly necessary at the initial contacts of the changeover switch, since it ensures reliable extinction of the electric arcs on them, which are dangerous for a full short circuit in the tapping circuit when they expand.
By using the diverter switch according to the invention in regulating transformers with large capacities
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Adequate structure of the transformer control winding avoided and the whole control device simplified.
The diverter switch according to the invention can also be designed as a three-phase unit which is used in the node of the transformer winding.
PATENT CLAIMS:
1. Diverter switch for a tap control transformer with several ohmic transition resistors per tap, characterized in that two movable, mutually insulated and mechanically coupled contacts ( l, 2) are provided, each of which is intended for switching two transition resistors (R!) in one of the tap lines (5, 6) and that the two movable contacts (1, 2) are designed or arranged so that they alternately two or four fixed contacts each of a tap line (5, 6) capable of bridging, with one of the four transition resistors between every two of these fixed contacts.