Regelschalter mit dreifacher Stromteilung an dreifach parallel geschalteten Kontaktgruppen. Oszillographisehe Aufnahme an ausgeführ ten, Regeltransformatoren zugeordneten Last- umsehaltern mit Ohmsehen Cberschaltwider- ständen haben gezeigt, dass sieh für die Strom teilung an den Hilfskontakten die einfache Unterteilung der Ohmschen Übersehaltwider- s tände in zwei oder mehr parallel geschaltete Gruppen gut eignet.
Der Ohmwert dieser Wi derstände ist aus andern Gründen so hoch, und der an ihnen bei der Lastumschaltung durch den Stromfluss auftretende Spannungs abfall ist so gross, dass die kritische Spannung der verwandten Kontaktmaterialien über schritten wird, so dass sich eine einwandfreie Liehtbo-enzündung auch bei Teillast ergibt. <B>b</B> Zur Stromteihing an den Hauptkontakten sind jedoch mir niedrigohmige Widerstände brauchbar.
Diese er,-eben, besonders bei Teil last, einen so geringen Ohmsehen Spannungs abfall bei vorzeitiger Absehaltung eines Teil kontaktes, dass die Wirkung eines induktiven Widerstandes hinzugenommen werden muss, um die sichere Liehtbogenzündung zu bewir ken.
Zusätzlich wird hierbei zweckmässig von dem bei Gleiehrichtern seit langem mit gutem Erfol,- angewandten System der magnetischen Verkoppelung<B>je</B> zweier indaktiver Steuer widerstände auch bei Lastumschaltern Ge brauch -l-emaeht. Hierbei heben sieh infolge gegenläufigen Wieklungssinnes die magneti sierenden Wirkungen der beiden im Normal betrieb gleichen Teilströme auf den Eisenkern gegenseitig auf, so dass also an jedem Steuer widerstand nur der Ohmsche Widerstand, nicht aber der induktive (abgesehen von der Streuung) in Erscheinung tritt.
Haben die Teilströme jedoch nicht gleiche Grösse, so induziert der von der Stromdifferenz verur sachte, magnetische Fluss in dem schwächer belasteten Stromzweig eine Zusatzspannung und in dem stärker belasteten Stromzweig einen Spannungsabfall, die zusammengenom men das Stromgleiehgewicht wieder herstellen.
Im Falle des Erlöschens eines Teilstromes bringt der zum vollen Betriebsstrom ange wachsene Teilstrom einen maximalen magne tischen Fluss hervor, der zwischen den beiden geöffneten Kontakten des erloschenen Teil stromes eine maximale Spannungsdifferenz auftreten lässt, die bei genügender Grösse und genügend schnellem Auftreten zwischen den geöffneten Kontakten einen Lichtbogen zün det und damit die gestörte Stromteilung wie der herstellt.
Die vorbesehriebenen, von der Gleichriel-i- tertechnik her bekannten Stromteiler gestat ten nur die Unterteilung eines Stromes in zwei gleiche Teilströme. Von besonderem tech nischen Interesse ist jedoch die auf die be kannte Weise nicht erzielbare Unterteilung in drei gleiche Teilströme, da zum Beispiel häu fig der Fall eintritt, dass man aus einem drei- phasigen Regelsehalter, der drei gleiche Kon taktgruppen am Stufenwähler und Last umschalter für die drei Phasen _U, V, 'W ent- hält,
durch Parallelsehaltung der Kontakt gruppen einen einphasigen Regelsehalter von dreifacher Nennstromstärke machen möchte.
Die Erfindung betrifft einen Regelschalter mit dreifacher Stromteilung an dreifach par allel gesehalteten Kontaktgruppen, welcher Regelsehalter sieh dadurch auszeichnet, dass für die Stromteilung drei Magnetkerne mit je zwei in ihrer magnetisierenden -Wirkung sieh (Y (Yenseitig aufhebenden Wieklung n vorgese- ,e, e hen sind,
wobei jeder der drei<B>je</B> eine der par allel gesehalteten Kontaktgruppen des Regel- sehalters durehiliessenden Ströme in zyykli- seher Folge nacheinander die magnetisch posi tive Wieklung eines Magnetkeriies und die magnetiseh negative Wicklung eines andern Magnetkernes durehläuft.
Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar: Fig. <B>1</B> ein Schema, das in der linken Hälfte und in der rechten Hälfte zwei voneinander abweichende Ausführungsbeispiele der Strom- teiler zeigt, Fig.,-' ein Schema mit dem Unterschied, dass ein zusätzlicher Dauerkontakt vorgesehen ist, der in der Dauerbetriebsstellung die Stromteiler überbrilekt, Fig. <B>3</B> ein Ausführungsbeispiel,
bei dem die Stromteiler in die Ableitung der drei Kontakt e cyruppen des Lastumsehalters eingefügt sind anstatt wie bei Fig. <B>1</B> und 2 in die Zuleitung. Fig. <B>1</B> zeigt einen Regelschalter mit zwi- sehen Stufenwähler St und Lastumsehalter L gelegener, dreifacher Stromleitung durch dauerbelastete Stromteiler mit getrennten .Jochen (links) bzw. gemeinsamen Jochen (rechts).
Der unten durch die sechs Anzap- fl-in-skontaktebenen Wal bis Wa3 und Wbl bis Wb3 und die sechs mit den Trafoanzap- fungen <B>A</B> und B verbundenen Sehleifrin-.ge al bis a3 und bl bis b3 dargestellte Stufenwähler <I>St</I> zeigt von den Anzapfungen <B>A</B> und B bis zum Lastumsehalter L durchlaufend eine drei fache Unterteilung aller Stromleitungen und Kontaktsehlüsse. Diese Dreiteilung
setzt sieh nach Durchlaufen der Stromteilerwieklungen all bis a,32 auch im Lastumschalter L an des- sen Kontakten Hal <I>bis</I> Ha3 und lIbl bis lIb3 über die Umsehaltsegmente L, bis<B>L3</B> fort und mündet erst in der Ableitung<B>11</B> wieder in eine einzige Stromleitung aus.
Die richtige Stromleitung wird, wie links gezeichnet, durch die zyklisch vertauschte Kopplung der im Wieklungssinn gegeneinan- dergesehalteten Teilwieklungen all (magne- tiseli positiv) und al#> (magnetisch negativ) durch den 31agnetkern Stal bzw. a2, und a22 durch Sta. bzw. a3, und a32 durch Sta3 be wirkt.
Die eingezeiebneten Pfeile geben die Riehtung, des Ma,-netflusses, wie ihn jede Teilwieklung allein erzeugen würde, an. Bei drei gleichen Teilströmeil lieben sich diese Flüsse gegenseitig auf. Wie sieh die Flüsse gestalten, wenn ein Teilstrom (z.
B. durch bl auf der reehten Seite) in der gestriehelt ein- gezeiehneten Stellung der sich nach links be <U>wegenden</U> Lastumsehalterteile Ll, L2,<B>L3</B> zu früh erlöseht, so dass dann die beiden andern Leiter<B><U>b.</U></B> -Lind b3 <B>je</B> den halben Strom<B>J/2</B> übernehmen müssen, zeigen die reehts einge zeichneten Pfeile.
Der Magnetfluss im mitt leren Sehenkel ist ausgeglielien. Die beiden äussern Schenkel sind so magnetisiert, dass sieh ihr Fluss durch das gemeinsame Joch schliesst.
Dadurch wird in den parallel gesehal- teten Wieklungen <B>b12</B> und<B>b3,</B> stromführenden Zweige b# und<B>b3</B> ein Spannungsabfall um den Betrag<B><I>A</I></B> TT und in den hintereinandergesehal- teten Wieklun-en <B>b3.,</B> und bl, des niehtstrom- führenden Zweiges bl eine Spannungserhö hung um den Betrag 2<B><I>A</I></B> TT induziert.
In Summa tritt also an den schon getrennten Kontakten Hbl und Ll, wenn Hb2-L2 Und Hb..-L.- noch geschlossen sind, eine Gesamt- spannungsdifferenz <B>3<I>A</I></B> TT auf, wobei<B>A 17</B> aus der Änderungsgeseh-windigkeit der Ströme<B>J/2</B> in einer Teilwiehlung entsteht.
Bei richtiger Bemessuii,--1- der Magnetkörper und der Am- perewindungszahl der Teilwieklungen ist<B>3<I>AU</I></B> gross genug, um den abgerissenen Strompfad zwischen Hbl und L, wieder durch einen Liehtbogen anzuknüpfen, der dann erst wie der zusammen mit den an Hb2-L2 und Hb?,-L3 gezogenen Liehtbögen beim Null- durehgang des Gesamtstromes abreisst.
Fig. 2 zeigt einen Regelsehalter mit zwi- sehen Stufenwähler St und Lastumschalter L gelegener, dreifacher Stromteilung nur am Lastumsehalter mit Hilfe von nur kurzzeitig belastbaren Stromteilern mit getrennten bzw. gemeinsamen Joehen, wobei die hier unbe- zeichneten Stromteiler während des Dauer betriebes durch Dauerhauptkontakte Da,
bis Da3 bzw. Dbl bis Db3 überbrückt sind und nur für die kurze Dauer des Lastumschalt- vorganges unter Strom gesetzt werden.
Von <B>C</B> dem mit dreifach parallelen Kontakten aus gerüsteten Stufenwähler St gehen die nicht unterteilten Hochstromzuleitungen <B>A</B> und B zu den<B>je</B> drei parallelen Daaerhauptkontak- fen Da,
<I>bis</I> Da3 bzw. Dbl bis Db.#. Der Schluss erfolgt über die gemeinsame Ableitung<B>Al.</B> Die "Wieklungen der im Grundsatz wie in Fig. <B>1</B> geschalteten Stromteller liegen zwi- sehen den gemeinsamen Zuleitungen<B>A</B> bzw. B tind den Sehalthauptkontakten Hal bis Has bzw. Hbl bis
Hb3 in gleicher zykliseher Ver tauschung wie in Fig. i. Sie sind in der links "ezeiehneten Dauerbetriebsstellung durch die drei beweglichen Lastumschaltsegmente L, bis L.3 überbrüekt. Gehen diese im Zuge der Last umschaltung in der Pfeilriehtung von den Dauerhauptkontakten Da, bis Dq ab,
so wird die überbrückung der Stromteilerwieklung aufgehoben und die Ströme an den Schalt- hauptkontakten Hal bis Ha?, werden jetzt ge drittelt bis zum Erlöschen der Lichtbögen. Anschliessend tritt dieselbe Wirkung auch noch für die Hilfskontakte hl bis ha3 ein.
Den Dauerhauptkontakten <I>Da,</I> Db darf 1;cine Liehtbogenabschaltung zugemutet wer den. Dazu sind die Sehalthauptkontakte <I>Ha,</I> lIb da. Normalerweise sind die beiden Kontakte (Dauerhauptkontakt und Schalthauptkon- takt) widerstandslos miteinander verbunden.
<B>.</B> ehaltet man jedoch die widerstandsbehaf- S# <B>1</B> eten Stromteilerwicklungen dazwischen, so ist eine funkenlose Absehaltung am Dauer- hauptkontakt nur dann zu erwarten, wenn man den durch den abzusehaltenden Betriebs strom in der Stromteilerwicklung verursach ten Spannungsabfall unter der kritischen "eliiiltspannung , wie sie für die verwandten Kontaktmaterialien gegeben ist, hält.
Bei den in der Regelschaltertechnik üblichen Kontakt materialien (Kupfer, Wolfram, Kohle usw.) und Betriebsstromstärken hat die kritische Schaltspannung Werte zwischen<B>8</B> und<B>15</B> Volt.
Fig. <B>3</B> zeigt einen Regelschalter mit zwi schen Lastumsehalter L und Ableitung<B>Al</B> ge legener dreifacher Stromteilung. Da hier nur noch ein einziger Stromiluss ist, genügt auch die Anwendung nur eines Stromteilers, dessen Wicklungen analog Fig. <B>1</B> bzw. 2 rechter Teil zyklisch vertauscht miteinander verbunden sind.
Dies ist ein Vorteil gegenüber der Not wendigkeit zweier Stromteiler zwischen Stu fenwähler St und Lastumschalter L wie bei Fig. <B>1</B> und 2, setzt aber die isolierte Heraus- führung der drei Ableitungen<B>All</B> bis<B>Alp,</B> von den beweglichen Lastumschalterteilen L, bis<B>L3</B> voraus.
Bei dreiphasigen Sternpunkt- lastumschaltern, die man als einphasige Last- umsehalter mit dreifacher Stromstärke betrei ben will, sind die drei Lastumschalterteile L, bis Ls jedoch meistens metallisch miteinander verbunden.
Die dauerbelastbaren Stromteiler gemäss Fig. <B>1</B> und<B>3</B> haben den Vorteil, dass man in der Spannungsabfallbemessung frei ist und auch während des Dauerbetriebes eine ein wandfreie Stromteilung hat. Sie haben da gegen den Nachteil grosser, dem Dauerbetrieb gewachsener Dimensionen.
Die kurzzeitig belastbaren Stromteller gemäss Fig. 2 haben gegenüber dem Vorteil kleiner Dimensionen den Nachteil geringer Zündleistung für den abgerissenen Lichtbogen und der Beschränkung ihrer stromteilenden Funktion auf die Schaltkontakte des Last umschalters L.
Control switch with triple current division on three contact groups connected in parallel. Oscillographic recordings on executed load transfer switches with ohmic switching resistors assigned to regulating transformers have shown that the simple subdivision of the ohmic excess resistances into two or more groups connected in parallel is well suited for the current division at the auxiliary contacts.
The ohmic value of these resistors is so high for other reasons, and the voltage drop that occurs across them when the load is switched due to the current flow is so great that the critical voltage of the contact materials used is exceeded, so that perfect lightbolt ignition is also possible Partial load results. <B> b </B> For power supply to the main contacts, however, low-resistance resistors can be used.
This also has such a low ohmic voltage drop, especially with partial load, if a partial contact is withheld prematurely that the effect of an inductive resistance must be added to ensure reliable arc ignition.
In addition, the system of magnetic coupling of two inactive control resistors, which has long been used with good success in rectifiers, is also used in diverter switches. As a result of the opposite sense of movement, the magnetizing effects of the two equal partial currents on the iron core during normal operation cancel each other out, so that only the ohmic resistance appears at each control resistance, but not the inductive one (apart from the scatter).
However, if the partial currents are not of the same size, the magnetic flux caused by the current difference induces an additional voltage in the less loaded branch and a voltage drop in the more heavily loaded branch, which together restore the balance of the current.
In the event that a partial current is extinguished, the partial current that has grown to full operating current produces a maximum magnetic flux, which allows a maximum voltage difference to occur between the two open contacts of the extinguished partial current, which, if it is sufficiently large and occurs sufficiently quickly, creates one between the opened contacts The arc ignites and the disturbed current division is restored.
The previously described current dividers known from rectifier technology only allow a current to be divided into two equal partial currents. Of particular technical interest, however, is the division into three equal partial currents, which cannot be achieved in the known manner, since, for example, it often occurs that a three-phase control holder, the three equal contact groups on the tap selector and load switch for contains the three phases _U, V, 'W,
would like to make a single-phase regulator with three times the rated current by keeping the contact groups in parallel.
The invention relates to a control switch with triple current division on three contact groups in parallel, which control holder is characterized by the fact that three magnetic cores, each with two magnetizing effects, are provided for the current division (Y (Y on the side canceling weight n provided, e, e hen are,
whereby each of the three currents flowing through one of the parallel contact groups of the rule holder runs in cyclical succession one after the other through the magnetically positive movement of one magnetic core and the magnetically negative winding of another magnetic core.
The figures show exemplary embodiments of the invention, specifically: FIG. 1 shows a diagram which shows two different exemplary embodiments of the current dividers in the left half and in the right half, FIG. 1 - a diagram with the difference that an additional permanent contact is provided which bridges the current divider in the permanent operating position, FIG. 3 shows an embodiment example,
in which the current dividers are inserted into the derivation of the three contact groups of the load switch instead of into the supply line as in FIGS. 1 and 2. Fig. 1 shows a control switch with a triple power line located between step selector St and load reversing device L through continuously loaded power dividers with separate yokes (left) or common yokes (right).
The below represented by the six tap fl-in-skontakt levels Wal to Wa3 and Wbl to Wb3 and the six with the transformer taps <B> A </B> and B connected Sehleifring-.ge al to a3 and bl to b3 Step selector <I> St </I> shows from the taps <B> A </B> and B to the load transfer device L a three-fold subdivision of all power lines and contact connections. This tripartite division
After running through the current divider functions all to a, 32, continues in the diverter switch L at its contacts Hal <I> to </I> Ha3 and lIbl to lIb3 via the switchover segments L to <B> L3 </B> and only flows into a single power line in the derivation <B> 11 </B>.
The correct power line is, as shown on the left, through the cyclically interchanged coupling of the partial movements all (magnetiseli positive) and al #> (magnetically negative) through the magnetic core Stal or a2, and a22 through Sta. or a3, and a32 acts through Sta3.
The arrows drawn in indicate the direction of the flow, as any partial movement alone would produce. If there are three equal parts of the flow, these rivers love each other. How do the rivers shape when a partial flow (e.g.
B. by bl on the right side) in the stroked, drawn-in position of the load transfer bracket parts Ll, L2, L3, which end to the left, so that the the other two conductors <B> <U> b. </U> </B> -Lind b3 <B> each </B> have to take over half the current <B> J / 2 </B>, they show right drew arrows.
The magnetic flux in the middle limb is evened out. The two outer legs are magnetized in such a way that their flow closes through the common yoke.
This results in a voltage drop of the amount <B> <I> in the parallel movements <B> b12 </B> and <B> b3, </B> current-carrying branches b # and <B> b3 </B> A </I> </B> TT and in the consecutive Wieklun-s <B> b3., </B> and bl, of the low-current-carrying branch bl, a voltage increase by the amount 2 <B> <I > A </I> </B> TT induced.
In sum, there is a total voltage difference <B>3<I>A</I> </B> TT at the already separated contacts Hbl and Ll, if Hb2-L2 and Hb ..- L.- are still closed where <B> A 17 </B> results from the changing visibility of the currents <B> J / 2 </B> in a partial measurement.
With the correct dimensioning, - 1- the magnet body and the number of ampere-turns of the partial waves is <B> 3 <I> AU </I> </B> large enough to allow the broken current path between Hbl and L to go through an arc again to be connected, which then only breaks off together with the arches drawn at Hb2-L2 and Hb? -L3 when the total current passes through zero.
Fig. 2 shows a control holder with between see step selector St and diverter switch L located, triple current division only on the divider with the help of only briefly loadable current dividers with separate or common joehen, the current dividers unmarked here by permanent main contacts Da during continuous operation ,
to Da3 or Dbl to Db3 are bridged and are only energized for the short duration of the load switching process.
From <B> C </B> the tap selector St, which is equipped with triple parallel contacts, the non-subdivided high-current supply lines <B> A </B> and B go to the <B> each </B> three parallel main daaer contacts Da
<I> to </I> Da3 or Dbl to Db. #. The conclusion is made via the common derivation <B> Al. </B> The "movements" of the current plates, which are basically switched as in FIG. 1, lie between the common supply lines <B> A </ B > or B are the main contacts Hal to Has or Hbl to
Hb3 in the same cyclical exchange as in Fig. I. They are bridged in the permanent operating position shown on the left by the three movable diverter switch segments L, to L.3. If these are in the course of the load switch in the direction of the arrows from the permanent main contacts Da, to Dq,
the bridging of the current divider is canceled and the currents at the main switching contacts Hal to Ha? are now divided into thirds until the arcing is extinguished. The same effect then also occurs for the auxiliary contacts hl to ha3.
The permanent main contacts <I> Da, </I> Db may be expected to have 1; cine arc disconnection. The main contacts <I> Ha, </I> lIb are there for this purpose. Normally the two contacts (permanent main contact and switching main contact) are connected to one another without resistance.
<B>. </B> However, if you keep the resistive current divider windings in between, a spark-free cut-off at the permanent main contact can only be expected if the operating current to be cut off is supplied in the current divider winding caused voltage drop below the critical eliiiltvoltage as it is given for the contact materials used.
With the contact materials (copper, tungsten, carbon, etc.) and operating currents customary in control switch technology, the critical switching voltage has values between <B> 8 </B> and <B> 15 </B> volts.
Fig. 3 shows a control switch with a three-fold current division between the load reverser L and the conductor <B> Al </B>. Since there is only a single current flow here, it is also sufficient to use just one current divider, the windings of which are connected to one another in a cyclical manner, analogous to FIG. 1 or 2 on the right.
This is an advantage compared to the need for two current dividers between the tap selector St and the diverter switch L as in FIGS. 1 and 2, but uses the isolated lead-out of the three down conductors <B> All </B> to <B> Alp, </B> from the movable diverter switch parts L, to <B> L3 </B> ahead.
In the case of three-phase star-point load transfer switches, which are to be operated as single-phase load transfer switches with three times the amperage, the three load transfer switch parts L to Ls are usually connected to one another in metal.
The continuously loadable current dividers according to FIGS. 1 and 3 have the advantage that one is free in the voltage drop measurement and that the current division is flawless even during continuous operation. On the other hand, you have the disadvantage of large dimensions that have grown in continuous operation.
The short-term loadable current plates according to FIG. 2 have, compared to the advantage of small dimensions, the disadvantage of low ignition power for the broken arc and the limitation of their current-dividing function to the switching contacts of the load switch L.