DE1207002B

DE1207002B - Sprunglastschalter fuer Stufentransformatoren

Info

Publication number: DE1207002B
Application number: DEL28865A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Heinz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1957-10-17
Filing date: 1957-10-17
Publication date: 1965-12-16
Also published as: CH369200A; GB886830A; AT218137B; FR1204196A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIf

HOIh

Deutschem.: 21 al- 53/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

L 28865 VIII b/21 d2
17. Oktober 1957
16. Dezember 1965

Bekanntlich treten beim Umschaltvorgang bei Lastumschaltern für Stufentransformatoren mechanische und elektrische Beanspruchungen auf, wobei sich die mechanischen Beanspruchungen hauptsächlich auf das bewegliche System des Umschalters einschließlich der Kontakte und der Kraftspeicher richten und die elektrischen Beanspruchungen in erster Linie bei Überschalten des Laststromes von einer Anzapfung zur anderen und bei Unterbrechung des Ausgleichsstromes zwischen den entsprechenden Anzapfungen auftreten. Die beim Umschalten von einer Wicklungsanzapfung zur anderen entstehenden Lichtbögen verursachen bekanntlich den Abbrand an den Kontakten einschließlich der damit verbundenen ölverrußung und die durch Verdampfen von Öl sich bildenden Schaltgase. Wie Untersuchungen gezeigt haben, ergeben sich beim Umschalten im Kurzschluß ganz erhebliche Schaltleistungen, und zwar sind die Schaltleistungen an den einzelnen Kontaktpaaren, im folgenden mit Teilschaltleistungen bezeichnet, verschieden groß. So hat sich gezeigt, daß beispielsweise bei einem einfachen Sprunglastschalter, dessen Umschaltsystem nach einer vektoriellen Darstellung eine sogenannte Fahnenschaltung ergibt, die auch während eines dreiphasigen Klemmenkurzschlusses anwendbar ist, die Teilschaltleistung an den Hauptkontakten (N₁) bei Kurzschluß etwa doppelt so hoch ist wie an den Widerstandskontakten (N₂).

Zur Beherrschung hoher Schaltleistungen, wie sie beispielsweise bei Kurzschluß auftreten, oder aber auch zur Verlängerung der gesamten Umschaltzeit, ist schon eine Anordnung mit zwei Lastumschaltern vorgeschlagen worden, die nacheinander unaufhaltsam von Endstellung zu Endstellung fortschalten. Ein anderer Vorschlag, die Schaltgeschwindigkeit zu beeinflussen, geht dahin, an den Steuerungsgliedern des Lastumschalters, beispielsweise am Kniegelenkpolygon, Zusatzmassen anzubringen.

Abgesehen davon, daß der Vorschlag, zwei Lastumschalter zu verwenden, sehr aufwendig ist, erreicht man in beiden Fällen lediglich eine Veränderung der Gesamtumschaltzeit. Das Verhältnis der Umschaltzeiten der Haupt- und Widerstandskontakte untereinander sowie zu den Schaltleistungen von Haupt- und Widerstandskontakt bleibt dabei unberücksichtigt. Für die Ströme niederer Frequenz, wie beispielsweise Bahnfrequenz, sind diese Maßnahmen im Normalbetrieb ausreichend und gewährleisten einen einwandfreien Schaltvorgang. Sind jedoch größere Leistungen zu schalten, so ändert sich das Verhältnis der auf Haupt- und Widerstandskontakt Sprunglastschalter für Stufentransformatoren

Anmelder:

Licentia Patent-Verwaltungs-G. m. b. H.,
Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai 1

Als Erfinder benannt:

Rudolf Heinz, Fellach, Saarlandstr. 8

is entfallenden Schaltleistungen nicht proportional zu der Gesamtleistung. Soll der Schalter auch in diesen Fällen störungsfrei arbeiten, so müssen besondere Maßnahmen getroffen werden, die auf die veränderten Verhältnisse Rücksicht nehmen.

Die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung bezweckt, daß bei einer derart großen Belastung des Lastumschalters, die andernfalls zu Stehlichtbögen führen und demzufolge einen Stufenkurzschluß und damit einen Ausfall des Transformators zur Folge haben könnte, ein Umschalten auch im Kurzschluß ermöglicht wird. Das heißt, den Hauptkontakten, die, wie bereits erwähnt, gegenüber den Widerstandskontakten im Kurzschluß etwa mit der doppelten Abschaltleistung belastet werden, wird entsprechend etwa die doppelte Löschzeit (Öffnungszeit) wie den Widerstandskontakten zugeordnet. Da die Teilumschaltzeit (Öffnungszeit) für die Widerstandskontakte in der Größenordnung von 0,03 Sekunden liegt, ergibt sich somit für die Teilumschaltzeit der Hauptkontakte ein Wert von etwa 0,06 Sekunden. Allgemein wird die Teilumschaltzeit T₁ für die Hauptkontakte größer als die Teilumschaltzeit T₂ für die Widerstandskontakte gewählt und T₂ wiederum gleich oder größer als 0,03 Sekunden.

Die Anpassung der Teilumschaltzeiten an die Teilschaltleistungen läßt sich konstruktiv durch geeignete Massenverteilung der beweglichen Lastumschalterteile und entsprechende Bemessung der Kontaktfedern erreichen.

Durch die den verschiedenen Kontakten zugeordneten verschiedenen Teilumschaltzeiten entsprechend den Schaltleistungen im Kurzschlußfall, also im Sinne einer Vergrößerung von T₁ gegenüber T₂, ergibt sich eine Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit der Widerstandskontakte verglichen mit der der Hauptkontakte. Diese Geschwindigkeitserhöhung ist durchaus erwünscht, da die einzelnen Teilschalt-

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leistungen bei Nennbetrieb gerade etwa im umgekehrten Verhältnis auftreten wie im Kurzschlußfall. Es ergibt sich also im Nennbetrieb eine größere Teilschaltleistung an den Widerstandskontakten, verglichen mit der an den Hauptkontakten. Die größere Schallgeschwindigkeit der Widerstandskontakte hat nun zur Folge, daß die Kontaktentfernung im Augenblick des Stromnulldurchganges größer wird, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß der Lichtbogen beim ersten Stromnulldurchgang erlischt, erheblich vergrößert wird. Weiterhin w'ird der Kontaktabbrand auf ein Mindestmaß herabgedrückt. Diese Punkte sind beim Umschalten im Nennbetrieb sehr wesentlich.

Claims

Patentansprüche:

1. Lastumschalter mit Sprungverhalten für Stufentransformatoren, mit dem durch erhöhte

Gesamtumschaltzeit auch im Kurzschlußfall umgeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Teilumschaltzeiten (Ti.: T₂) der Haupt- und Widerstands- : kontakte gleich ist dem Verhältnis der Teilschaltleistungen (N₁: N₂) an diesen Kontakten bei Kurzschluß des Transformators.

2. Lastumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variierung des Verhältnisses der Teilumschaltzeiten von Haupt- und Widerstandskontakt durch Wahl der Massenverteilung der beweglichen Lastumschalterteile und entsprechende Bemessung der Kontaktfedern erreicht wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 721 255, 914 034.