DE1538262A1 - Regelumschalter - Google Patents

Description

Dipl. Phys. Dr. V^r/alther Dunius

Hannover, Abbe*. 20 _{2% Ϊ0ΤβΒώβρ t96e}

Dr.J/Ha.

Aktenzeichen: P 15 38 262. 4
Anmelder : Zavody V.I.Lenina Mein Zeichen: 9837

Regelums ehalter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Regelumschalter mit vier Ohm¹-sehen, an die doppelte Anzahl der Widerstandskontakte angeschlossenen Teilwiderständen, der für die allmähliche und Serienschaltung der Teilwiderstände im Zweigstromkreis mit Schaltern versehen ist, deren für die Reihenfolge Einschalten und Abschalten ausgeführte Eontakte in jedem Zweig leitend I verbunden sind und in beiden Zweigen die Kontaktgruppen gegenseitig isoliert sind.

Bei Lokoaotiv-Regeltranaformatoren werden zur Umschaltung der Zweigleitungen an der Hochspannungeseite Leistunga-Luftechütze verwendet, durch welche in dem Zweigetromkreie allmählich die Ohmechen Widerstände eingeschaltet werden. Das Prinzip einer derartigen Umschaltung wird in Fig. 1 der Zeichnung echematiech

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BAD ORIGINAL ■ - 2 ~. Naue Unteriagen (Art 711 Ab·. 2 Nr. 1 satr 3 des Xndmtmm-«. 4» 9. im?»

dargelegt, aus welcher die Verbindung der Ohmschen Widerstände R und der Schütze 1,2,3>4 in dem Zweigstromkreis sowie ein Teil der Wicklung des Regeltransformator 5 ersichtlich ist, aus welchem die Zweigleitungen, die allmählich und ohne Strombelastung durch die Wählerkontakte 6,7 eingeschaltet werden, herausgeführt sind. Die Reihenfolge der Leistungs-Ein- und Ausschaltung der Schütze für das Verlegen der Belastung auf die neu gewählte Zweigleitung ist die folgende: Der Schütz 1 wird eingeschaltet, Schütz 2 ausgeschaltet, Schütz 3 eingeschaltet, Schütz 4 ausgeschaltet. Aus dem angeführten ist ersichtlich, daß nach dem Schalten des Schützes 2, der die ursprünglich angeschlossene Zweigleitung abschaltet, der Schütz 3 folgt, der die benachbarte, neu gewählte Zweigleitung einschaltet. Wenn der elektrische Lichtbogen am Schütz 2 vor dem Augenblick des Einschal tena des Schützes 3 nioht auslöscht, dann entsteht ein Zweigleitungskursschluß, der zu einer Transformatorenstörung führt. Bei der genannten Anordnung der Ohmschen Widerstände sowie der Leistungsschütze werden bedeutende Leistungen an den Schützkontakten abgeschaltet, so daß bei dem kurzen Zeitabschnitt des Umschaltens, der durch die ▼erlangte Regelungsgeeehwindigkeit des Betriebes und mit Rücksicht auf die ökonomische Konstruktion der wärmebeanspruchten Ohmschen Widerstände gegeben ist, die erwähnten Kurzschlüsse und Traneformat orenstörungen auftreten.

Um diese Haohteile der mit Schützechaltern Tereehenen Hegelumsehalter zu beseitigen, ist bei einer be-

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kannten Ilmschaltvorrichtung ein mit zwei Ebenen versehener Umschalter vorgesehen, welcher vier Ohmsche Widerstände als Teilwiderstände aufweist, welche an die doppelte Anzahl von Widerstandskontakten angeschlossen sind. Hierbei ist der Regelumsehalter für die allmähliche und Serienschaltung der Teilwiderstände im Zweigstromkreis mit Schaltern versehen, deren für die Reihenfolge Einschalten und Abschalten ausgeführte Kontakte in jedem Zweig leitend verbunden Bind und in beiden Zweigen ä die Kontaktgruppen gegenseitig isoliert sind. Dieser Regelumschalter hat sich bewährt, weist jedoch den Kachteil auf, daß weite Schaltwege zurückzulegen sind und daher große Umschaltgeschwindigkeiten der Kontakte erforderlich sind. Diese führen zu hohen mechanischen Beanspruchungen der Kontaktmechanismen.

Die vorliegende Erfindung schafft nun einen Regelumschalter, welcher kurze Kontaktwege aufweist und damit die Kontaktmechanismen nicht überlastet. Darüber hinaus sind die die Kontakte betätigenden Mechanismen so ausgeführt, daß eine hohe Lebensdauer der die Kontakte betätigenden Mechanismen gewährleistet ist.

Die Erfindung besteht darin, daß als Schalter vier zweipolige Schütze verwendet werden, welche mittels einer Nockenwelle betätigt werden, welche für jeden einzelnen Zweig als eine Ganzmetallkonstruktion ausgeführt ist.

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Durch diese Ausbildung des Regelumschalters wird erreicht, daß an der Nockenwelle bewegliche Isqlierteile, insbesondere die mechanisch stark beanspruchten Nocken aus Isolierstoffen, wie sie sonst bei Regelumschaltern üblich waren, die mit Schaltschützen arbeiten, entfallen. Hierdurch wird nicht nur eine hohe Lebensdauer des Regelumschalters erreicht, weil sich mechanisch stark beanspruchte Nocken aus Isolierstoffen nicht mehr abnutzen können, sondern vor allem, weil nun durch die sich nicht w mehr abnutzenden Schaltnocken das Schalten der einzelnen Schütze auch zu den hierfür vorgesehenen Zeiten exakt erfolgt. Dieses verlängert nicht nur die lebensdauer des Regelumsehalters um ein Vielfaches, sondern auch die Lebensdauer des Transformators.

Zweckmäßig ist es, wenn die Schütze Brückenkontakte aufweisen. Hierdurch lässt sich eine besonders einfache Bauform erzielen.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Prinzip einer umschaltung der Zweigleitungen, bei denen an der Hochspannungsseite Leistungs-Luftschütze verwendet werden, durch welche in dem Zweigstromkreis allmählich die Ohmschen Widerstände eingeschaltet werden.

Pig. 2 eine Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, bei

welcher von der Regelwicklung Abzweigungen direkt

zu den Umschalterzweigen herausgefühlt sind.

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Pig. 3 eine andere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, bei welcher die Schütze mit Brückenkontakten versehen sind.

Das Prinzip einer derartigen Umschaltung wird in fig. 1 der Zeichnung sehematiseh dargelegt, aus welcher die Verbindung der Ohmschen Widerstände E und der Schütze 1,2,3,4 in dem Zweigstromkreis sowie ein Teil der Wicklung des Regeltransformators 5 ersichtlich ist, aus welchem die Zweigleitungen, die allmählich und ohne Strombelastung durch die Wählerkontakte 6,7 eingeschaltet werden, herausgeführt sind. Me Reihenfolge der Leistungs-Ein- und Ausschaltung der Schütze für das Verlegen der Belastung auf die neu gewählte Zweigleitung ist die folgende: Der Schütz 1 wird eingeschaltet, Schütz 2 ausgeschaltet, Schütz 3 eingeschaltet. Schütz 4 ausgeschaltet. Aus dem angeführten ist ersichtlich, daß nach dem Schalten des Schützes 2, der die ursprünglich angeschlossene Zweigleitung abschaltet, der Schütz 3 folgt, der die benachbarte, neu gewählte Zweigleitung einschaltet. Wenn der elektrische Lichtbogen am Schütz 2 vor dem Augenblick des Eineehaltens dee Schützes 3 nicht auslöscht, dann entsteht ein Zweigleitungskurzschluß, der zu einer !Cransformatorenatörung führt. Bei der genannten Anordnung der Ohmschen Widerstände sowie der Leistungsschütze werden bedeutende Leistungen an den Schützkontakten abgeschaltet, so daß bei dem kurzen Zeitabschnitt des Umschaltens, der durch die verlangte Regelungsgeeehwindigkeit des Betriebes und mit Rücksicht auf die ökonomische Konstruktion der wärmebeanspruchten 0hm-

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sehen Widerstände gegeben ist, die erwähnten Kurzschlüsse und !Eransformatorenstörungen auftreten.

Gepäß der in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsart werden die Abzweigungen direkt zu den Zweigen 8,9 des Umschalters geführt. Die Wählerkontakte sind hier der Einfachheit halber ausgelassen. Die Zweipolschütze 11, 12, 13» 14■■ Bind in der Betriebs-

fc Ruhelage gezeichnet. In dem Zweig 8 sind die beiden Schütze 11, 13 eingeschaltet, in dem Zweig 9 sind die Schütze 12,14- abgeschaltet. Die Kontakte a der Schütze, die für die Reihenfolge Einsehalten und Abschalten mit den Wideretandskontakten b der Schütze ausgeführt sind, sind in jedem Zweig 8,9 leitend yerbunden und in beiden Zweigen sind die leitend Terbundenen Kontaktgruppen gegenseitig isoliert. An die Wideretändskontakte b sind die Enden der Tier Teilwiderstände r angeschlossen. Die Reihenfolge der Leistungs-Ein- und Abschaltung der Schütze während der Umschaltung um eine Hegelstufe kann folgendermaßen durchgeführt werden: Der Schütz 11 schaltet ab, Schütz 12 schaltet ein, 13 schaltet ab, 14 schaltet, ein. Die Zeit, bei welcher ein ZweigkurzSchluß eintreten kann, beginnt mit der Abschaltung des ersten Schützes 11 und endet bei der Einschaltung des letzten Schützes 14. Bei Traktionstransformatoren ist es mit Rücksicht auf den unerwünschten Spannungsabfall an den Traktionsmotoren bei der Umschaltung und mit Rücksieht auf die Umschaltung der Kurzschlußströme vorteilhafter, eine eingangs genannte Reihenfolge der Umschaltung zu wählen. Der Umschaltungsrerlauf ist der folgende: Schütz 12 schaltet ein, 11 schaltet ab, 14

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schaltet ein, 13 schaltet ab. Die Zeit zwischen dem Abschalten des Schützes 11 und dem Einschalten des Schützes 14 wird derart gewählt, daß die Zeiten praktisch übereinstimmen, bzw. nur unwesentlich kleinere Zeiten zwischen dem Einschalten des Schützes 12 und dem Abschalten des Schützes 13 vorliegen. Die Schütze werden durch eine Nockenwelle bzw. auf andere bekannte Art betätigt. Das Umschalten auf einen längeren Zweig erfolgt in entgegengesetzter Reihenfolge.

In Fig. 3 ist eine Ausführung des Umschalters mit durch Brückenkontakte versehenen Schützen dargestellt« In den Abzweigungen 15,16 sind wiederum vier Schütze 17» 18, 19» 20 angeordnet, die mittels ihrer Brückenkontakte c in der gleichen Reihenfolge wie bei der Fig. 2 beschrieben, einschalten. Die Kontakte c sind' in jedem Zweig 15,16 leitend verbunden und in den beiden Zweigen 15, 16 sind die leitend verbundenen IContaktgruppen gegenseitig isoliert.

Die Vorteile der Umschaltung gemäß der Erfindung bestehen in der kleineren Schaltleistung an den Anfangskontakten und der doppelten Schaltbahn an den übrigen Schutzkontakten. Durch die geteilten Widerstände r kann die Schaltleistung auf die Hälfte gegenüber bisher bekannten Ausführungen herabgesetzt werden, bei gesteuerten Potentialen an den Anfangskontakten, wo eben die Gefahr eines Zweigkurzschlusses auftritt. An den übrigen Kontakten ist dann die Schaltbahn in

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Serie verdoppelt. Durch Herabsetzen der Schaltleistung wird das Abbrennen der Kontakte vermindert und somit deren Lebensdauer verlängert; dadurch wird auch die Anzahl der Revisionen sowie des Austausches abgebrannter Kontakte vermindert. Unter Beibehaltung der gleichen Schaltleistung kann das gesamte Umschaltsyatem konstruktiv vorteilhafter gelöst werden mit Rücksicht auf die Möglichkeit weniger wirksamer Löschung und Verkürzung der Schaltbahn. Die größere Anzahl der Schützpole ist durch die Vorteile der Herabsetzung beschleunigter Massen der beweglichen Teile, sowijte der Herabsetzung ihrer Schaltgeschwindigkeiten,, ausgeglichen. So können z.B. die beweglichen Hebelkontakte annähernd die halben Abmessungen erhalten und somit wesentlich geringere als halbe Massen haben, wobei sie mit halben Schaltgeschwindigkeiten arbeiten, was bei der großen Schaltzahl im Betrieb eine große Bedeutung für die Lebensdauer und die Verlässlichkeit der ganzen Einrichtung hat. .

Bei Betätigung der Schütze mittels einer Nockenwelle kann gemäß der neuen Ausführung der bewegliche Teil der Einrichtung in den einzelnen Zweigen als Ganzmetallkonstruktion ausgeführt werden. Es entfallen hier die beweglichen Isolierteile, insbesondere die mechanisch stark beanspruchten Nocken aus Isolierstoffen. Auch wird hier die Gefahr der Übersprünge an den Isolierwellen zwischen den Nocken, wie dies bei älteren Ausführungen der Fall war, ausgeschieden.

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Claims (2)

D/pi. phys. Dr. Waiiher Junius Hannover, Abbeetr. 20 23. November 1968 3 Dr.J/B&. Aktenzeichens P 15 38 262. 4 Anmelder : Zavody V.I.Lenina Mein Zeichen: 9837 Patentansprüche:

1.) Regelumschalter mit Tier Ohmschen, an die doppelte ^-^ Anzahl der Widerstandskontakte angeschlossenen Teilwiderständen, insbesondere für Iiokomotivtransformatoren,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Regelumschalter für die allmähliche und Serienschaltung der Teilwiderstände im Zweigstromkreis mit vier Zweipolschützen (11,12,13i14) versehen ist, deren für die Reihenfolge Einschalten und Abschalten ausgeführte Xontakte (a) in jedem Zweig (8,9) leitend verbunden sind und in beiden Zweigen (8,9) die Kontaktgruppen gegenseitig isoliert sind.

2. Regelumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß er vier Schütze (17,18,19,20) mit den Brückenkontakten (c) aufweist, die in jedem Zweig (15,16) leitend verbunden sind und in beiden Zweigen (15, 16) die leitend verbundenen Gruppen der Brückenkontakte gegenseitig isoliert sind.

Neue Unterlage

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