DE102014112763A1

DE102014112763A1 - Schaltanordnung für einen Regeltransformator, insbesondere Vorwähler

Info

Publication number: DE102014112763A1
Application number: DE102014112763.3A
Authority: DE
Inventors: Eduard Zerr; Markus Zintl; Andreas Stocker; Martin Pankofer; Moritz Bengler; Wladimir Bauer; Benedikt Ittlinger; Gerhard Bäuml; Sebastian Rehkopf
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2016-03-10
Also published as: US10692664B2; JP6611791B2; KR20170048522A; CN106716578A; JP2017527996A; EP3189534A1; WO2016034438A1; CN106716578B; RU2017111029A; RU2672856C2; BR112017003804A2; UA123259C2; RU2017111029A3; US20170236658A1; EP3189534B1

Abstract

Eine Schaltanordnung (1), insbesondere Vorwähler, für einen Regeltransformator (4), der eine erste Wicklung (2) und eine zweite Wicklung (3) mit einem ersten und einem zweiten Abgriff (3.3, 3.4) umfasst, umfasst
– eine erste Anschlussklemme (2.1), die mit der ersten Wicklung (2) verbunden werden kann;
– eine zweite Anschlussklemme (3.1), die mit dem ersten Abgriff (3.3) verbunden werden kann;
– eine dritte Anschlussklemme (3.2), die mit dem zweiten Abgriff (3.4) verbunden werden kann;
– einen ersten, zweiten, dritten und vierten Festkontakt (5.1, 5.2, 5.3, 5.4);
– eine Vakuumschaltröhre (6);
– einen ersten Bewegtkontakt (7), der wahlweise mit dem ersten oder zweiten Festkontakt (5.1, 5.2) kontaktierbar ist;
– einen zweiten Bewegtkontakt (8), der wahlweise mit dem dritten oder vierten Festkontakt (5.3, 5.4) kontaktierbar ist;
wobei
– der zweite und der vierte Festkontakt (5.2, 5.4) mit der zweiten Anschlussklemme (3.1) verbunden sind;
– der erste und der dritte Festkontakt (5.1, 5.3) mit der dritten Anschlussklemme (3.2) verbunden sind;
– der erste Bewegtkontakt (7) über die Vakuumschaltröhre (6) mit der ersten Anschlussklemme (2.1) verbunden ist;
– der zweite Bewegtkontakt (8) mit der ersten Anschlussklemme (2.1) verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltanordnung für einen Regeltransformator zum wahlweisen Verbinden einer ersten Wicklung und einer zweiten Wicklung des Regeltransformators und insbesondere einen Vorwähler.
Vorwähler, die als Wender, Grobwähler oder Mehrfachgrobwähler ausgebildet sein können, dienen im Allgemeinen in einem Laststufenschalter für einen Regeltransformator mit Stammwicklung und Regelwicklung dazu, den Regelbereich des Regeltransformators, auch Stufentransformator genannt, zu erweitern. Wender ermöglichen es, die Regelwicklungen mit der Stammwicklung wahlweise gleichsinnig oder gegensinnig zu der Stammwicklung zu verbinden. Grobwähler ermöglichen es, einen größeren Teil der Stammwicklung, eine sogenannte Grobstufenwicklung oder Grobstufe, wahlweise mit der Regelwicklung zu verbinden oder nicht, also die Grobstufenwicklung zu überbrücken.
Sowohl die Stufenwicklung eines Regeltransformators als auch die Grobstufe werden während ihrer Umschaltung durch Wender oder Grobwähler kurzzeitig galvanisch von der Stammwicklung getrennt. Dabei nehmen sie ein elektrisches Potenzial an, welches sich aus den Spannungen der Nachbarwicklungen sowie den Kopplungskapazitäten zu diesen Wicklungen und zu geerdeten Teilen ergibt. Die dadurch entstehenden Differenzspannungen sind teilweise erheblich; sie beanspruchen die Schaltstrecke der sich öffnenden Vorwählerkontakte und können bei entsprechender Höhe zu unzulässigen Entladungen führen. Derartige Entladungen, auch Lichtbögen genannt, verursachen eine Gasbildung im Isolieröl des Laststufenschalters. Diese ist unerwünscht, zumal mit steigender Systemspannung die Menge der unerwünschten Gase steigt.
DE 10 2009 025 358 A1 beschreibt einen Stufenschalter mit einem Vorwähler zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen einer Regelwicklung eines Stufentransformators. Der Vorwähler umfasst zwei feste Vorwählerkontakte und kann als Wender oder Grobwähler ausgebildet sein. Der eine feste Vorwählerkontakt ist mit dem Anfang der Regelwicklung und der andere feste Vorwählerkontakt mit dem Ende der Regelwicklung elektrisch verbunden. Ein beweglicher Kontakt ist vorgesehen, dessen Wurzelanschluss mit der Stammwicklung des Stufentransformators elektrisch verbunden ist und der wahlweise einen der festen Vorwählerkontakte beschaltet. Der bewegliche Kontakt ist längsverschiebbar ausgebildet und weist eine hermetisch gegen die Umgebung abgeschlossene Schaltkammer auf, in der sich, ebenfalls längsverschiebbar, Kontaktstücke befinden. Die Kontaktstücke sind beim Aufschalten auf einen der festen Vorwählerkontakte gegen die Kraft einer Feder geschlossen, während des Umschaltens zwischen den festen Vorwählerkontakten jedoch geöffnet. Ein Nachteil dieses bekannten Stufenschalters besteht darin, dass Anordnung, Antrieb und Lagerung der Schaltkammer einen großen Konstruktionsaufwand haben und viel Bauraum benötige.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltanordnung für einen Regeltransformator bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau mit wenig Bauraum ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Im Folgenden umfasst eine Formulierung der Art „A ist mit B verbunden” die Bedeutungen „A ist direkt mit B elektrisch leitend verbunden” und „A ist indirekt, also über C, mit B elektrisch leitend verbunden”, und hat eine Formulierung der Art „A ist an B angeschlossen” die Bedeutung „A ist direkt mit B elektrisch leitend verbunden”.
Die Erfindung schlägt eine Schaltanordnung für einen Regeltransformator, der eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung mit einem ersten und einem zweiten Abgriff umfasst, vor, umfassend

– eine erste Anschlussklemme, die mit der ersten Wicklung verbunden werden kann;
– eine zweite Anschlussklemme, die mit dem ersten Abgriff verbunden werden kann;
– eine dritte Anschlussklemme die mit dem zweiten Abgriff verbunden werden kann;
– einen ersten, zweiten, dritten und vierten Festkontakt;
– eine Vakuumschaltröhre;
– einen ersten Bewegtkontakt, der wahlweise mit dem ersten oder zweiten Festkontakt kontaktierbar ist;
– einen zweiten Bewegtkontakt, der wahlweise mit dem dritten oder vierten Festkontakt kontaktierbar ist; wobei
– der zweite und der vierte Festkontakt mit der zweiten Anschlussklemme verbunden sind;
– der erste und der dritte Festkontakt mit der dritten Anschlussklemme verbunden sind;
– der erste Bewegtkontakt über die Vakuumschaltröhre mit der ersten Anschlussklemme verbunden ist;
– der zweite Bewegtkontakt mit der ersten Anschlussklemme verbunden ist.

Die vorgeschlagene Schaltanordnung ermöglicht durch die Verwendung einer Vakuumschaltröhre in Verbindung mit Bewegtkontakten und Festkontakten einen besonders einfachen und kompakten Aufbau. Durch die Trennung der Vakuumschaltröhre von den Bewegtkontakten und Festkontakten ist es möglich, diese unabhängig voneinander anzuordnen und damit den vorhandenen Bauraum bestmöglich auszunutzen Die Vakuumschaltröhre verhindert zusätzlich die Entstehung von Gasen im Isolieröl. Die offene Vakuumschaltröhre erhöht die Spannungsfestigkeit und verhindern, dass Lichtbögen zwischen den Bewegtkontakten und Festkontakten entstehen.
Die vorgeschlagene Schaltanordnung kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise wenigstens eine oder keine zusätzliche Vakuumschaltröhre umfassen.
Vorzugsweise ist die Vakuumschaltröhre stationär oder ortsfest, insbesondere relativ zu den Bewegtkontakten, angebracht, sodass sich der Aufbau der Schaltanordnung als besonders kompakt gestalten lässt. Für die Betätigung der Vakuumschaltröhre muss diese nicht mitbewegt werden.
Vorzugsweise ist bei einer beispielsweise dreiphasigen Ausführung des Regeltransformators vorgesehen, dass drei der vorgeschlagenen Schaltanordnungen übereinander angeordnet sind, wobei die Bewegtkontakte und die Vakuumschaltröhren aller Schaltanordnungen über ein gemeinsames Schaltrohr betätigt werden.
Vorzugsweise befinden sich der erste Bewegtkontakt, der erste Festkontakt und der zweite Festkontakt in einem dielektrischen Medium oder Luft oder SF6 oder Isolieröl und/oder werden durch einen mechanischen Wechselschalter gebildet, der insbesondere keine Vakuumschaltröhre und keinen Halbleiterschalter umfasst.
Vorzugsweise befinden sich der zweite Bewegtkontakt, der dritte Festkontakt und der vierte Festkontakt in einem dielektrischen Medium oder Luft oder SF6 oder Isolieröl und/oder werden durch einen mechanischen Wechselschalter gebildet, der insbesondere keine Vakuumschaltröhre und keinen Halbleiterschalter umfasst.
Es kann vorgesehen sein, dass

– die Vakuumschaltröhre zwischen einem oberen Halter und einem unteren Halter an mindestens einem Kontaktstab stationär angebracht ist.

Es kann vorgesehen sein, dass

– im oberen Halter ein Kipphebel zum Öffnen und zum Schließen der Vakuumschaltröhre gelagert ist.

Es kann vorgesehen sein, dass

– die Bewegtkontakte an einem Schaltrohr parallel übereinander angebracht sind;
– das Schaltrohr drehbar gelagert ist;
– die Bewegtkontakte durch die Drehung des Schaltrohres eine Schwenkbewegung ausführen.

Es kann vorgesehen sein, dass

– eine Kurvenscheibe am Schaltrohr angebracht ist;
– die Kurvenscheibe durch Drehung des Schaltrohrs eine Schwenkbewegung ausführt;
– die Kurvenscheibe mit dem Kipphebel im ober Halter mechanisch zusammenwirkt und die Vakuumschaltröhre öffnet oder schließt.

Es kann vorgesehen sein, dass

– jeder Bewegtkontakt ein Gehäuse mit Kontaktfingern aufweist, die an einem ersten Ende mechanisch gleitend und elektrisch leitend mit einem dem jeweiligen Bewegtkontakt zugeordneten Ableitring verbunden sind und an einem zweiten Ende wahlweise mit dem jeweiligen Festkontakt verbunden werden können.

Es kann vorgesehen sein, dass

– der erste Abgriff und der zweite Abgriff an jeweils einem Ende der zweiten Wicklung angeordnet sind.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schaltanordnung umfasst

– eine vierte Anschlussklemme, die mit einem dritten Abgriff der zweiten Wicklung zwischen dem ersten Abgriff und dem zweiten Abgriff verbunden werden kann;
– einen Widerstand, der mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist.

Die vierte Anschlussklemme kann beispielsweise über den Widerstand mit Masse oder mit Erdpotenzial oder mit einer Ableitung des Regeltransformators verbunden sein oder werden. Die Ableitung ihrerseits kann beispielsweise mit Masse oder Erdpotenzial verbunden sein oder werden.
Es kann vorgesehen sein, dass die Schaltanordnung umfasst

– einen Freischalter, der seriell zu dem Widerstand mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist, und/oder eine Vakuumschaltröhre, die seriell zu dem Widerstand mit der vierten Anschlussklemme verbunden ist.

Es kann vorgesehen sein, dass die Schaltanordnung als Vorwähler und insbesondere als Wender oder Grobwähler ausgebildet ist.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die daraus hervorgehenden einzelnen Merkmale sind jedoch nicht auf die einzelnen Ausführungsformen beschränkt, sondern können mit weiter oben beschriebenen einzelnen Merkmalen und/oder mit einzelnen Merkmalen anderer Ausführungsformen verbunden und/oder kombiniert werden. Die Einzelheiten in den Zeichnungen sind nur erläuternd, nicht aber beschränkend auszulegen. Die in den Ansprüchen enthaltenen Bezugszeichen sollen den Schutzbereich der Erfindung in keiner Weise beschränken, sondern verweisen lediglich auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen.
Die Zeichnungen zeigen in
1 einen Regeltransformator mit einem Laststufenschalter, der einen Lastumschalter und einen Wähler sowie eine erfindungsgemäße Schaltanordnung umfasst;
2a–g ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltanordnung sowie einen Schaltablauf der Schaltanordnung;
3 eine Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltanordnung der 2a–g als konstruktive Ausgestaltung für eine Phase;
4 eine andere Perspektivansicht der Schaltanordnung der 3;
5a–d Schaltbilder einer zweiten, dritten, vierten und fünften Ausführungsform der Schaltanordnung;
6 ein Schaltbild einer sechsten Ausführungsform der Schaltanordnung;
7 ein Schaltbild einer siebenten Ausführungsform der Schaltanordnung.
In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines Regeltransformators 4 schematisch dargestellt, der eine Oberspannungs- oder Primärseite mit einer ersten und zweiten Wicklung 2, 3, eine Unterspannungs- oder Sekundärseite 40 und einen Laststufenschalter 46 mit einem Lastumschalter 45, einem Wähler 47 und einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung 1 umfasst. Der Regeltransformator 4 ist von einem Transformatorgehäuse 42 umgeben. Mit dem im Innern 44 des Transformatorgehäuses 42 angeordneten Laststufenschalter 46 können die verschiedenen Anzapfungen 13 (siehe 2) des Regeltransformators 4 beschaltet werden. Um eine ordnungsgemäße Funktionsweise des Regeltransformators 4 gewährleisten zu können, muss der Laststufenschalter 46 den erforderlichen Schaltablauf ohne Störungen ausführen. Der Laststufenschalter 46 ragt in das Transformatorgehäuse 42 hinein, das je nach Typ des Regeltransformators 4 mit Öl gefüllt sein kann. Der Laststufenschalter 46 umfasst hier beispielhaft Lastumschalter 45 und Wähler 47, kann aber auch als Lastwähler ausgebildet sein.
Der Laststufenschalter 46 wird mittels eines Motorantriebs 48, der an einer Außenwand 43 des Transformatorgehäuses 42 befestigt ist, über ein Gestänge betätigt. Der Motorantrieb 48 kann jedoch auch unmittelbar am Deckel 41, also am Kopf des Laststufenschalters 46, angebracht sein.
Der Regeltransformator 4 umfasst für jede Phase üblicherweise mindestens eine erste Wicklung 2 und eine zweite Wicklung 3, die durch die Schaltanordnung 1, die als Wender oder Grobwähler ausgebildet sein kann, elektrisch miteinander verbindbar sind, wie nachfolgend anhand 2 detailliert beschrieben wird.
In 2a ist ein Schaltbild einer ersten Ausführungsform der Schaltanordnung 1 für einen Laststufenschalter 46 schematisch dargestellt. Die Schaltanordnung 1 umfasst drei Anschlussklemmen 2.1, 3.1, 3.2, wobei die erste Anschlussklemme 2.1 mit der ersten Wicklung 2, die zweite Anschlussklemme 3.1 mit einem ersten Abgriff 3.3 der zweiten Wicklung 3 und die dritte Anschlussklemme 3.3 mit einem zweiten Abgriff 3.4 der zweiten Wicklung 3 verbunden sind. Der erste und zweite Abgriff 3.3, 3.4 sind jeweils an den Enden der zweiten Wicklung 3 angeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Wicklung 2 als Stammwicklung und die zweite Wicklung 3 als Regelwicklung ausgebildet und erfüllt die Schaltanordnung 1 die Funktion eines Wenders.
Weiterhin umfasst die Schaltanordnung 1 vier Festkontakte 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, eine stationäre Vakuumschaltröhre 6 sowie zwei Bewegtkontakte 7, 8. Der zweite und vierte Festkontakt 5.2, 5.4 sind mit der zweiten Anschlussklemme 3.1 elektrisch leitend verbunden.
Der erste und dritte Festkontakt 5.1, 5.3 sind mit der dritten Anschlussklemme 3.2 elektrisch leitend verbunden.
Der erste Bewegtkontakt 7 ist über die Vakuumschaltröhre 6 mit der ersten Anschlussklemme 2.1 elektrisch leitend verbunden. Der zweite Bewegtkontakt 8 ist direkt mit der ersten Anschlussklemme 2.1 elektrisch leitend verbunden. Der erste Bewegtkontakt 7 kann wahlweise mit dem ersten oder zweiten Festkontakt 5.1, 5.2 verbunden beziehungsweise kontaktiert werden. Der zweite Bewegtkontakt 8 kann wahlweise mit dem dritten oder vierten Festkontakt 5.3, 5.4 verbunden beziehungsweise kontaktiert werden.
Bei der in der 2a dargestellten Stellung der Schaltanordnung 1 ist die erste Wicklung 2 zum Einen über die Vakuumschaltröhre 6, den ersten Bewegtkontakt 7 und den ersten Festkontakt 5.1 und zum Anderen parallel hierzu über den zweiten Bewegtkontakt 8 und den dritten Festkontakt 5.3 mit der zweiten Anschlussklemme 3.2 elektrisch leitend verbunden.
2b zeigt den ersten Schritt einer Umschaltung der Schaltanordnung 1 der 2a. Dabei wird zunächst der zweite Bewegtkontakt 8 vom dritten Festkontakt 5.3 gelöst, sodass die erste Wicklung 2 nur noch über die Vakuumschaltröhre 6, den ersten Bewegtkontakt 7 und den ersten Festkontakt 5.1 mit der zweiten Anschlussklemme 3.2 der zweiten Wicklung 3 verbunden ist.
2c zeigt den zweiten Schritt, in dem die Vakuumschaltröhre 6 geöffnet wird, sodass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und zweiten Wicklung 2, 3 besteht.
2d zeigt den dritten Schritt, in dem der erste Bewegtkontakt 7 von dem ersten Festkontakt 5.1 gelöst wird.
2e zeigt den vierten Schritt, in dem der erste Bewegtkontakt 7 auf den zweiten Festkontakt 5.3 aufgeschaltet wird.
2f zeigt den fünften Schritt, in dem die Vakuumschaltröhre 6 geschlossen wird, sodass die erste Wicklung 2 über die Vakuumschaltröhre 6, den ersten Bewegtkontakt 7 und den zweiten Festkontakt 5.2 mit der ersten Anschlussklemme 3.1 elektrisch leitend verbunden ist.
2g zeigt den sechsten Schritt, in dem der zweite Bewegtkontakt 8 auf den vierten Festkontakt 5.4 aufgeschaltet wird, sodass die erste Wicklung 2 zum Einen über die Vakuumschaltröhre 6, den ersten Bewegtkontakt 7 und den zweiten Festkontakt 5.2 und zum Anderen parallel hierzu über den zweiten Bewegtkontakt 8 und den vierten Festkontakt 5.4 mit der ersten Anschlussklemme 3.1 elektrisch leitend verbunden ist.
Die Umschaltung in entgegengesetzter Richtung erfolgt analog in umgekehrter Reihenfolge.
In 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltanordnung 1 der 2a–g als konstruktive Ausgestaltung für eine Phase schematisch dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform weist die Schaltanordnung 1 mehrere im Kreis angeordnete senkrechte Kontaktestäbe 20 auf, die um ein senkrechtes Schaltrohr 21 angeordnet sind. Die Vakuumschaltröhre 6 ist dabei parallel zu den Kontaktstäben 20, also senkrecht zwischen einem oberen Halter 22 und einem unteren Halter 23 ortsfest oder stationär angebracht. Beide Halter 22, 23 sind an mindestens einem Kontaktstab 20 befestigt.
Am Schaltrohr 21 sind ein erster Ableitring 24 und ein zweiter Ableitring 25 angebracht. Beide Ableitringe 24, 25 sind so gelagert, dass eine Relativbewegung zwischen diesen und dem Schaltrohr 21 möglich ist. Dabei sind die Ableitringe 24, 25 fest verbaut und kann das Schaltrohr 21 um die eigene Achse zwischen zwei Positionen gedreht werden.
Der zweite Ableitring 25 ist über eine Leitung 26 mit der Vakuumschaltröhre 6 elektrisch leitend verbunden. Die Leitung 26 fixiert den zweiten Ableitring 25. Der erste Bewegtkontakt 7 ist am Schaltrohr 21 befestigt und stellt durch Drehung des Schaltrohres 21 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem zweiten Ableitring 25 und wahlweise dem ersten Festkontakt 5.1 oder dem zweiten Festkontakt 5.2 her.
Der erste Ableitring 24 ist über eine Leitung 27 direkt mit der ersten Anschlussklemme 2.1 elektrisch leitend verbunden. Die Leitung 27 fixiert den ersten Ableitring 24. Auch der zweite Bewegtkontakt 8 ist am Schaltrohr 21 befestigt und stellt durch Drehung des Schaltrohres 21 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Ableitring 24 und wahlweise dem dritten Festkontakt 5.3 oder dem vierten Festkontakt 5.4 her.
Während der Drehung des Schaltrohres 21 bleiben beide Ableitringe 24, 25 in einer festen Position und drehen sich nicht mit dem Schaltrohr 21 mit.
Der erste und der zweite Bewegtkontakt 7, 8 sind vorzugsweise parallel zueinander horizontal an dem Schaltrohr 21 angebracht. Beim Durchführen einer Schaltung führen die Bewegtkontakte 7, 8 eine Schwenkbewegung durch und beschalten dabei die vier Festkontakte 5.1–5.4. Dabei sind der zweite und der vierte Festkontakt 5.2, 5.4 an einem Kontaktstab 20 übereinander angebracht und über eine Leitung 29 elektrisch leitend verbunden. Der erste und der dritte Festkontakt 5.1, 5.3 sind an einem benachbarten Kontaktstab 20 befestigt und ebenfalls elektrisch leitend über eine Leitung 28 verbunden. Der dritte und der vierte Festkontakt 5.3, 5.4 sind jeweils derart ausgebildet, dass sich beim Drehen des Schalrohres 21 der zweite Bewegtkontakt 8 von dem jeweiligen Festkontakt 5.3, 5.4. als erstes löst, während sich der erste Bewegtkontakt 7 parallel mitbewegt, jedoch länger auf dem ersten beziehungsweise zweiten Festkontakt 5.1, 5.2 aufgeschaltet bleibt.
Jeder Bewegtkontakt 7, 8 umfasst ein Gehäuse 50 und darin federnd gelagerte Kontaktfinger 51, die sich von einem ersten Ende 52 bis zu einem zweiten Ende 53 durch das Innere des Gehäuses 50 erstrecken. Zwischen dem ersten Ende 52 der Kontaktfinger 51 und dem jeweiligen Ableitring 24, 25 besteht eine gleitende Verbindung, die während der Drehung des Schaltrohrs 21 stets gewährleistet ist. Das zweite Ende 53 der Kontaktfinger 51 gleitet ebenfalls auf die jeweiligen Festkontakte 5.1–5.4 auf beziehungsweise von diesen ab.
Am Schaltrohr 21 ist außerdem eine Kurvenscheibe 30 angebracht, die ebenfalls bei der Drehung des Schaltrohres 21 eine Schwenkbewegung durchführt. Die Kurvenscheibe 30 wirkt bei der Schwenkbewegung mit einer Kipphebelanordnung 31 zusammen, über die die Vakuumschaltröhre 6 geöffnet beziehungsweise geschlossen wird.
Die Schaltanordnung 1 ist derart aufgebaut, dass durch die Anordnung der Bewegtkontakte 7, 8, der Festkontakte 5.1–5.4 und der Kurvenscheibe 30 an dem Schaltrohr 21 eine Umschaltung gemäß 2a–2g durgeführt werden kann.
In 5a ist eine zweite Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Schaltanordnung 1 eine vierte Anschlussklemme 3.6, die mit einem dritten Abgriff 3.5 der zweiten Wicklung 3 zwischen dem ersten Abgriff 3.3 und dem zweiten Abgriff 3.4, vorzugsweise in der Mitte, verbunden werden kann. An der vierten Anschlussklemme 3.6 ist ein mit dem Erdpotenzial 9 elektrisch leitend verbundener Widerstand 10 angeschlossen. Dieser dient als Polungswiderstand beim Umschalten der Schaltanordnung 1.
In 5b ist eine dritte Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der zweiten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Erdpotenzial 9 und dem Widerstand 10 ein Freischalter 11 geschaltet, mit dessen Hilfe der Widerstand 10 vom Erdpotenzial 9 elektrisch getrennt werden kann. Der Freischalter 11 wird vor der Betätigung der beiden Bewegtkontakte 7, 8 geschlossen und nach der durchgeführten Umschaltung der Bewegtkontakte 7, 8 geöffnet.
In 5c ist eine vierte Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der dritten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem Erdpotenzial 9 und Freischalter 11 eine Vakuumschaltröhre 12 geschaltet, mit deren Hilfe der Widerstand 10 vom Erdpotenzial 9 elektrisch getrennt werden kann, bevor der Freischalter 11 betätigt wird. Die Anordnung beziehungsweise Reihenfolge von Widerstand 10, Freischalter 11 und Vakuumschaltröhre 12 zwischen der vierten Anschlussklemme 3.6 und dem Erdpotenzial 9 kann beliebig gestaltet sein. Die Vakuumschaltröhre 12 wird nach dem Schließen des Freischalters 11 geschlossen, somit also vor der Betätigung der Bewegtkontakte 7, 8. Die Vakuumschaltröhre 12 wird vor dem Öffnen des Freischalters 11 geöffnet, somit also nach der Betätigung der Bewegtkontakte 7, 8.
In 5d ist eine fünfte Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der vierten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform entfällt der Freischalter 11, sodass zwischen dem Erdpotenzial 9 und dem Widerstand 10 nur die Vakuumschaltröhre 12 angeordnet ist.
In 6 ist eine sechste Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform ist die erste Wicklung 2 als Regelwicklung und die zweite Wicklung 3 als Stammwicklung ausgebildet und ist der zweite Abgriff 3.4 beispielhaft an einer Stelle im unteren Drittel der zweiten Wicklung 3 angeordnet, wobei der Teil zwischen den Abgriffen 3.3 und 3.4 als Grobstufenwicklung oder Grobstufe 54 bezeichnet wird. Die Schaltanordnung 1 erfüllt die Funktion eines Grobwählers. Der zweite Abgriff 3.4 kann aber auch an einer beliebigen anderen Stelle der zweiten Wicklung 3 angeordnet sein.
In 7 ist eine siebente Ausführungsform der Schaltanordnung 1 schematisch dargestellt. Diese Ausführungsform ähnelt der sechsten Ausführungsform, sodass im Folgenden vor Allem die Unterschiede näher erläutert werden.
Bei dieser Ausführungsform umfasst die Schaltanordnung 1 eine vierte Anschlussklemme 3.6, die mit einem dritten Abgriff 3.5 der zweiten Wicklung 3 zwischen dem ersten Abgriff 3.3 und dem zweiten Abgriff 3.4, vorzugsweise in der Mitte, verbunden werden kann. An der vierten Anschlussklemme 3.6 ist, ähnlich wie bei der fünften Ausführungsform, eine mit Erdpotenzial 9 elektrisch leitend verbundene Serienschaltung aus Widerstand 10, Freischalter 11 und Vakuumschaltröhre 12 angeschlossen. Der Widerstand 10 dient als Polungswiderstand beim Umschalten der Schaltanordnung 1. Je nach Bedarf können Freischalter 11 und/oder Vakuumschaltröhre 12 auch entfallen.
Bezugszeichenliste

1: Schaltanordnung
2: erste Wicklung
2.1: erste Anschlussklemme von 1
3: zweite Wicklung
3.1/3.2: zweite/dritte Anschlussklemme von 1
3.3/3.4: erster/zweiter Abgriff von 3
3.5: vierter Abgriff von 3
3.6: vierte Anschlussklemme von 1
4: Regeltransformator
5.1/5.2/5.3/5.4: erster/zweiter/dritter/vierter Festkontakt von 1
6: Vakuumschaltröhre
7: erster Bewegtkontakt von 1
8: zweiter Bewegtkontakt von 1
9: Erdpotenzial
10: Widerstand
11: Freischalter
12: Vakuumschaltröhre
13: Anzapfungen
20: Kontaktstab
21: Schaltrohr
22: oberer Halter
23: unterer Halter
24: erster Ableitring
25: zweiter Ableitring
26: Leitung
27: Leitung
28: Leitung
29: Leitung
30: Kurvenscheibe
31: Kipphebel
40: Sekundärseite
41: Deckel
42: Transformatorgehäuse
43: Außenwand
44: Innern
45: Lastumschalter
46: Laststufenschalter
47: Wähler
48: Motorantrieb
50: Gehäuse
51: Kontaktfinger
52: erstes Ende
53: zweites Ende
54: Grobstufe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009025358 A1 [0004]

Claims

Schaltanordnung (1), insbesondere Vorwähler, für einen Regeltransformator (4), der eine erste Wicklung (2) und eine zweite Wicklung (3) mit einem ersten und einem zweiten Abgriff (3.3, 3.4) umfasst, umfassend – eine erste Anschlussklemme (2.1), die mit der ersten Wicklung (2) verbunden werden kann; – eine zweite Anschlussklemme (3.1), die mit dem ersten Abgriff (3.3) verbunden werden kann; – eine dritte Anschlussklemme (3.2), die mit dem zweiten Abgriff (3.4) verbunden werden kann; – einen ersten, zweiten, dritten und vierten Festkontakt (5.1, 5.2, 5.3, 5.4); – eine Vakuumschaltröhre (6); – einen ersten Bewegtkontakt (7), der wahlweise mit dem ersten oder zweiten Festkontakt (5.1, 5.2) kontaktierbar ist; – einen zweiten Bewegtkontakt (8), der wahlweise mit dem dritten oder vierten Festkontakt (5.3, 5.4) kontaktierbar ist; wobei – der zweite und der vierte Festkontakt (5.2, 5.4) mit der zweiten Anschlussklemme (3.1) verbunden sind; – der erste und der dritte Festkontakt (5.1, 5.3) mit der dritten Anschlussklemme (3.2) verbunden sind; – der erste Bewegtkontakt (7) über die Vakuumschaltröhre (6) mit der ersten Anschlussklemme (2.1) verbunden ist; – der zweite Bewegtkontakt (8) mit der ersten Anschlussklemme (2.1) verbunden ist.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – die Vakuumschaltröhre (6) zwischen einem oberen Halter (22) und einem unteren Halter (23) an mindestens einem Kontaktstab (20) stationär angebracht ist.
Schaltanordnung (1) nach dem vorigen Anspruch, wobei – im oberen Halter (22) ein Kipphebel (31) zum Öffnen und zum Schließen der Vakuumschaltröhre (6) gelagert ist.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – die Bewegtkontakte (7, 8) an einem Schaltrohr (21) parallel übereinander angebracht sind; – das Schaltrohr (21) drehbar gelagert ist, – die Bewegtkontakte (7, 8) durch die Drehung des Schaltrohres (21) eine Schwenkbewegung ausführen.
Schaltanordnung (1) nach dem vorigen Anspruch, wobei – eine Kurvenscheibe (30) am Schaltrohr (21) angebracht ist; – die Kurvenscheibe (30) durch Drehung des Schaltrohrs (21) eine Schwenkbewegung ausführt; – die Kurvenscheibe (30) mit dem Kipphebel (31) im oberen Halter (22) mechanisch zusammenwirkt und die Vakuumschaltröhre (6) öffnet oder schließt.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – jeder Bewegtkontakt (7, 8) ein Gehäuse (50) mit Kontaktfingern (51) aufweist, die an einem ersten Ende (52) mechanisch gleitend und elektrisch leitend mit einem dem jeweiligen Bewegtkontakt (7, 8) zugeordneten Ableitring (24, 25) verbunden sind und an einem zweiten Ende (53) wahlweise mit dem jeweiligen Festkontakt (5,1, 5,2, 5.3, 5.4) verbunden werden können.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, wobei – der erste Abgriff (3.3) und der zweite Abgriff (3.4) an jeweils einem Ende der zweiten Wicklung (3) angeordnet sind.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, umfassend – eine vierte Anschlussklemme (3.6), die mit einem dritten Abgriff (3.5) der zweiten Wicklung (3) zwischen dem ersten Abgriff (3.3) und dem zweiten Abgriff (3.4) verbunden werden kann; – einen Widerstand (10), der mit der vierten Anschlussklemme (3.6) verbunden ist.
Schaltanordnung (1) nach dem vorigen Anspruch, umfassend – einen Freischalter (11), der seriell zu dem Widerstand (10) mit der vierten Anschlussklemme (3.6) verbunden ist, und/oder eine Vakuumschaltröhre (12), die seriell zu dem Widerstand (10) mit der vierten Anschlussklemme (3.6) verbunden ist.
Schaltanordnung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, die als Vorwähler oder Wender oder Grobwähler ausgebildet ist.