Lastumschaltanordnung für Stufentransformatoren zum unterbrechungslosen
Umschalten unter Last Es wurde bereits eine in Fig. 1 schematisch gezeigte
Umschaltanordnung vorgeschlagen, bei der ein Vakuumschaltmittel V vorgesehen ist,
das über einen Umschalter U und Wählerarme an unterschiedliche Wicklungsanzapfungen
des Transformators 1
anschaltbar ist, bei der ein Überschaltwiderstand W über
einen Wender Ü und die Wählerarme an dieselben Wicklungsanzapfungen anschaltbar
ist und bei dem ferner die abgehende Lastleitung an die Verbindungsleitung zwischen
Vakuumschaltmittel V und Überschaltwiderstand W angeschlossen ist. Solche Lastümschaltanordnungen
benötigen ein Minimum an Vakuumschaltmitteln, doch muß, um die gewünschte
Taktfolge zu erreichen, bei Änderung der Aussteuerungs- bzw. Antriebsrichtung der
Wender mit einem vorgeschalteten mechanischen Leergang ausgerüstet werden, was die
Kraftschlüssigkeit des Antriebs verhindert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen solchen leergang entbehrlich zu machen. Gemäß der Erfindung kann dies erreicht
werden, daß der bewegliche Kontakt des Wenders über ein kraftschlüssig arbeitendes
Umkehrgetriebe mit einer Antriebswelle gekuppelt ist, das unabhängig von deren Drehrichtung
zu Beginn jeder Lastumschaltung den beweglichen Kontakt stets mit demjeniger. festen
Kontakt des Wenders in Eingriff bringt, der mit der anzuschaltenden Wicklungsanzapfung
verbunden ist. Eine andere Lösungsmöglichkeit dieses Problems besteht erfindungsgemäß
darin, daß das zwischen lastleitung und dem Wender angeordnete Vakuumschaltmittel
in Grundstellung geschlossen und ein zwi.schen der Lastleitung und dem Überschaltmittel
angeordnetes zweites Vakuumschaltmittel in Grundstellung geöffnet ist und
daß
die Schaltfolge beider Vakuumschaltmittel so gewählt ist, daß das zweite Vakuumschaltmittel
stets vor dem öffnen des ersten Vakuumschaltmittels schließt und erst nach dem Wiederschließen
des ersten Vakuumschaltmittels wieder öffnet.
Anhand der Zeichnung - die in den Fig. 2 und 3 Ausführungsbeispiele
für die Ausbildung von Umkehrgetrieben, in Fig. 4 das zugehörige Taktfolgediagramm,
in Fig. 5 ein Schaltbild für eine Lastumschaltanordnung mit zwei Vakuumschaltern
wiedergibt undin Fig. 6 das zugehörige Taktfolgediagramm zeigt
- wird die Erfindung nachstehend näher erläutert: Das Umkehrgetriebe für
den Wenderantrieb besteht nach Fig. 2 aus einer Antriebewelle 1, die je nach
Aussteuerungsrichtung im Uhrzeiger- oder im Gegenuhrzeigereinn gedreht wird. Mit
der Antriebswelle ist ein Kurbelzapfen 2 verbunden, der in einen Kulissenschlitz
3 eines längsverschiebbar gelagerten Schlittens 4 eingreift. Der Kulissenschlitz
3 ist senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens angebracht. Am Schlitten
4 ist an einem Zapfen 5 verschwenkbar eine Stoßstange 6 angelenkt,
auf deren einen Hebelarm 60 eine am Schlitten 4 bei 50 befestigte
Blattfeder 7 drückt, so daß die Stoßstange mit ihrem anderen Hebelarm
61 gegen einen schlittenfesten Anschlag 8 gedrückt wird. Das freie
Ende des Hebelarmes 60 der Stoßstange 6 ist als Gabel 62 ausgebildet,
die bei einer Verschiebung des Schlittens_ nach rechts gegen einen der in ihren
Bewegungsweg bringbaren seitlich auf einem Zahnrad 13 im gleichen Winkelabstand
voneinander angeordneten Zapfen 9, 109 11 oder 12 stößt, wodurch das Zahnrad
13 jeweils uni einen bestimmten Winkelbetrag (im Ausführungsbeispiel um
900) verdreht wird. Infolge der schwenkbaren Lagerung der Stoßstange
6 kann beim Rücklauf des Schlittens 4 die Stoßstange mit ihrer Gabel über
den in ihrem Bewegungsweg nunmehr vorgerückten nachfolgenden Zapfen, z.B.- den Zapfen
12, zurückgleiten und wird unter dem Druck der Blattfeder 7 wieder in die
gezeigte Ausgangsstellung zurückgebracht, wo sie nun.Mehr mit ihrer Gabel dem Zapfen
12 vorgelagert ist. Die Bewegung des Zahnrades 13 wird auf'ein mit ihm in
Eingriff stehendes Zahnrad 14
und auf ein nit diesem zusammenarbeitendes
Zahnrad 15 Übertragen. Auf den Zahnrädern 14 und 15 sind jeweils
Mitnehmerzapfen 1 6 bzw. 17 vorgesehen, in deren Bewegungswege das
eine Ende eines doppelarmigen Betätigungshebels 18 eines als Kippschalter
ausgebildeten Wenders Ü ragt. Der Wender Ü hat feste Kontakte ill
-und ü2 und einen beweglichen Kontakt ü für die Stromzuführuni- (siehe auch
Fig. 1). In der einen Grundstellung der Lastumschaltanordnung berührt der
Mitnehmerzapfen 16 gerade den Betätigungshebel 18, während in der
darauffolgenden Grundstellung in der der bewegliche Kontakt ü den festen
Kontakt ü2 berührt der V.itnehmerzapfen 17 des Zahnrades 15 am Betätiguni,-sli(#bL-2.
1P anliegt. Der Kurbelzapfen 2 steht in der Grundstellun(-, wie in Fig. 2 dargestellt
istg auf der Verbindungslinie von Za,Pfen 5 und Aintriebswelle
1. Hierdurch wird erreicht, von der Drehrichtung der Antriebswelle
1 die 6 stets die gleiche hin- und hergehende Bewegung ausfüh--t und
damit im gewünschten Sinne fortschreitend die festen l#,oritak-i>,-e ü 1
und ü2 des Wenders t zu Beginn der Bewegung einschaltet. In der Fir. 3
ist eine andere Ausführungsmöglichkeit für ein Umkehrt:etriebe gezeigt. Ein längsverschiebbarer
Schlitten 20 wird von einem in einen Kulissenschlitz 21 eingreifenden, mit der Antr-i--,bswelle
23 verbundenen Kurbelzapfen 22 längsverschoten, wenn -der Kurbelzapfen 2C1
in dem senkrecht zur Ver-., des ichli4-+ens angebrachten Kulissenschlitz 21 schiete-i
cii«IL-.uii#- U '
durch-. die :-,nlu-_riebswelle bewegt wird. Der Schlitten
20 ist mitt-els i.n Längsschlitze 24 und 241 eingreifende feststehende Führunzen
2# und- längsgefÜhrt. Mit dem beweglichen Schlitten 20 ist der hewegliche Kontakt
ü des Wenders Ü fest verbunden. Im Beweg-ungsweg, -lk_ieses beweglichen
Kontaktes ü liegen die festen und ü Sie sind auf e;ner Schiene
26 starr befe-Kontakte Üti 2* L L sti-;C,4%09 die ihrerseits in feststehenden
Lagerböcken 27 und 28
läng-,sverschiebba-- gelagert ist. Der Verschiebeweg
der Schiene 26
ist durch auf ihr vorgesehene Rast-kerben 29 und
30 begrenzt, in die bewegliche Rastelemente, z.B. Kugeln 31, die beispielsweise
zusammen mit auf sie wirkenden Federn 32 in Bohrungen der Lagerh.'icke
27 und 28 angeordnet sind, eingreifen können. Der bewegliche
Kontakt
ü kann in bekannter Weise als Schleif- oder Rollenkontakt ausgeführt werden.
Im Ausführungsbeispiel b#es teht er aus zwei Kontaktbrückenteilen 33 und
331, die auf einem am Schlitten 20 befestigten Haltebolzen 35 beweglich
gelagert sind und die mit Hilfe von auf dem Halteboizen aufgebrachten Federelementen
36 gegeneinander und auf die als Winkel ausgebildeten Gegenkontakte
ü 1 und ü 2 gedrückt sind. Ausgehend von der in der Fig.
3 dargestellten Grundstellu-ng, in der der Kurbelzapfen 22 seinen linken
Umkehrpunkt erreicht hat, übergreift der bewegliche Kontakt ü den Kontakt
ü 1 und stößt mit seinem Befestigungszapfen 35 gegen dessen Spitze.
Die die festen Kontakte ül und ü. tragende Schiene- 26 ist
in dieser Stellung im Lagerbock 28 verrastet, da die Kugel 31 durch
die Feder 32 in die.Rastkerbe 30 gedrückt ist. Wird nun im Verlauf
der:Stufenschaltüng die Antriebswelle 23 in einer der beiden Drehrichtungen
bewegti denn verschiebt der in dem Tulissenschlitz 21 des Schlittens 20 gleitende
Kurbelzapfen 22 den Schlitten in beiden Drehrichtungen immer nach rechts, wobei
der bewegliche Kontakt ü vom festen Kontakt ü 1 abläuft, die Schiene--26
aber zunächst noch in ihrer verrasteten Stellung bleibt. Hat der Kurbelzapfen 22
eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt,und dabei den beweglichen Kontakt
ü um die Wegstrecke hi verschobenp dann berührt dieser.bereits den anderen
festen Kontakt ü2, läuft auf diesen bei der weiteren Verschiebung auf und
stößt schließlich mit seinem Haltebolzen 35 gegen die-Spitze des Kontaktes
ü2.-Der Haltebolzen nimmt den Kontakt ü2 unter Aufhebung der Rastung bei
309 31 über die Strecke h samt der nunmehr sich ausrasten-2 den Schiene
26 so lange mit, bis die Rastung des Lagerbockes 27
in die Rastkerbe'29
einfällt und die Schiene 26 festhält. Der Kurbelzapfen 22 hat zu diesem Zeitpunkt
die Wegstrecke h zurückgelegt, d.h. er befindet sich nunmehr auf seinem rechten
Umkehrpunkt. Damit ist ein Umschaltvorgang beendet und der bew.egliche Kontakt
ü ist nunmehr über den,Stufenwählerkontakt mit der Wicklungsanzapfung verbunden,
auf die umgeschaltet wird. Die Betätigung des Vakuumechalters V in Fig.
1 sowie die des Umschalters U erfolgt während des Bewegungsweges h2.
Bei
Auslegung des Umkehrgetriebes ist darauf Rücksicht zu nehmen, daß je nach
dem gewünschten Verhältnis des Bewegungsweges hl zu dem Bewegungsweg h 2 der Radius
für den Kurbelzapfen 22 bemessen wird. Das den beiden Getriebeausführungen nach
Fig. 2 und 3 zugeordnete Taktfolgediagramm zeigt die Fig. 4 und ist ohne
weitere Erklärung verständlich. Dabei sind die gleichen Bezeichnungen wie in Fig.
1 benutzt'. Ein gleichfalls leergangloser Antrieb für eine Lastumschaltanordnung
ist bei einem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 erreichbar, bei dem in Reihe
mit einem Überschaltwiderstand W liegend ein zusätzlicher VakuumschalterV 2 zwischen
dem beweglichen Kontakt ü des-Wenders Ü und der abgehenden Lastleitung
L angeordnet ist. Der zweite Vakuumschalter V ist in der Grund-2 .
stellung, in der der erste Vakuumschalter V, geschlossen ist, offen.
Betätigt wird der zwei te Vakuumschalter derart, daß er jeweils immer-schließt,
bevor der erste Vakuumschalter V 1 öffnet und des weiteren immer wieder geöffnet
wird, nachdem der erste Vakuum-schalte-r-Vl wieder geschlossen hat. Hierdurch wird
erreicht, daß bei kraftschlüssigem Antrieb der Wender Ü in beiden Antriebsrichtungen
stets stromlos betätigbar ist. Bei der Schaltung mit zwei Vakuumschaltern V
1 und V 2 wird auch ein elektrischer Vorüberschlag vermieden, der beim Einschalten
des Wenders bei den Ausführungen mit Umkehrgetriebe-nach Fig. 2 und 3 auftreten
kann. Dadurch erhält man einen praktisch wartungsfreien Lastumschalter, dessen Lebensdauer
nur durch die Kontaktlebensdauer der Kontakte des Vakuumschalters bestimmt wird.
Damit ist e-s möglich, solche Schaltanordnungen auch in Isolierflüssigkeiten unterzubringen,
ohne dabei befürchten zu müssen, daß eine Verschmutzung bzw. Zersetzung der-Isolierflüssigkeit,
insbesondere Öl oder Clophen, auftritt. Das zugehörige Taktfolgediagramm
zeigt-die Fig. 6. »