DE19617506C1

DE19617506C1 - Tap changer

Info

Publication number: DE19617506C1
Application number: DE19617506A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr Ing Dohnal; Josef Neumeyer
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date: 1996-05-02
Filing date: 1996-05-02
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-03
Also published as: EP0805464A2; EP0805464A3; ATE213357T1; DE59706355D1; EP0805464B1

Abstract

The stepping switch has a number of stationary contacts extending along a linear switch path for cooperating with a sliding switch mechanism. This has a directly driven carriage provided with a mechanical auxiliary contact (HK) and a drawn element with a mechanical main switch contact (SK). The auxiliary contact cooperates with a contact rail (KS) coupled to the load connection (L) via a resistance (R) and a vacuum switch (VH), with 2 further vacuum switches (VS,VL) connected in series between the main switch contact and the load connection.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a tap changer according to the preamble of Claim.

Ein solcher Stufenschalter ist aus der DE 42 37 165 C1 bereits bekannt. Bei diesem bekannten Stufenschalter sind sich längs einer Bahn erstreckende feste Stufenkontakte vorgesehen, die durch einen verschiebbaren Schaltmechanismus beschaltbar sind.Such a tap changer is already known from DE 42 37 165 C1. In this known tap changer are fixed extending along a path Step contacts provided, which can be connected by a sliding switching mechanism are.

Der Schaltmechanismus besteht dabei aus Aufzugsschlitten und Abtriebsteil. Dabei ist der Aufzugsschlitten mit einem als Vorwählkontakt wirkenden mechanischen Kontakt verbunden, der mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und mit seinem freien Ende auf einer Kontaktschiene schleift, wobei diese wiederum über mindestens einem Überschaltwiderstand und einem ersten Vakuumschalter mit der Lastableitung in Verbindung steht.The switching mechanism consists of an elevator carriage and driven part. The elevator carriage is provided with a mechanical contact acting as a preselection contact connected, which can be brought into contact with each of the fixed step contacts and with his free end on a contact rail, which in turn over at least one Overvoltage resistance and a first vacuum switch in connection with the load discharge stands.

Das Abtriebsteil ist mit einem nachlaufenden mechanischen Schaltkontakt verbunden, der ebenfalls mit jedem der festen Stufenkontakte in Verbindung bringbar ist und über, einen zweiten Vakuumschalter wiederum mit der Lastableitung in Verbindung steht.The output part is connected to a trailing mechanical switch contact that is also connectable to each of the fixed step contacts and via, one second vacuum switch is in turn connected to the load discharge.

Aus der dazugehörigen Zusatzanmeldung DE 43 15 081 A1 ist es auch bereits bekannt geworden, statt des zweiten Vakuumschalters im Abtriebsteil zwei in Reihe geschaltete und zumindest annähernd gleichzeitig betätigbare Vakuumschalter vorzusehen, um die Sicherheit gegen einen möglichen Ausfall eines Vakuumschalters im Schaltzweig zu erhöhen.It is also already known from the associated additional application DE 43 15 081 A1 become, instead of the second vacuum switch in the stripping section two in series and provide at least approximately simultaneously operable vacuum switches to ensure safety against a possible failure of a vacuum switch in the switching branch.

Bei diesen bekannten Stufenschaltern fließt jeweils der gesamte Laststrom im stationären Zustand über den Schaltkontakt und den zugeordneten bzw. die zugeordneten Vakuumschalter in diesem Zweig.In these known tap changers, the entire load current flows in a stationary manner State via the switch contact and the assigned vacuum switch in this branch.

Dadurch werden insbesondere bei größeren Lastströmen hohe elektrische Anforderungen an die eingesetzten Vakuumschalter gestellt, was diese unnötig groß und teuer macht.As a result, high electrical requirements are imposed, particularly with larger load currents the vacuum switches used, which makes them unnecessarily large and expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenschalter der gattungsgeinäßen Bauart anzugeben, der hohe Schaltleistungen, d. h. die Führung hoher Lastströme gestattet und zugleich eine hohe Funktionssicherheit bietet. The object of the invention is to provide a tap changer of the generic type, the high switching capacities, d. H. allowing high load currents to be carried and at the same time high Functional security offers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenschalter mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst; die Unteransprüche beinhalten besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a tap changer with the features of first claim solved; the sub-claims contain particularly advantageous Developments of the invention.

Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Stufenschalter ist die Tatsache, daß durch einen zusätzlichen mechanischen Kontakt im stationären Zustand der bzw. die Vakuumschalter im Schaltzweig entlastet wird bzw. entlastet werden.The fact that by a additional mechanical contact in the stationary state of the vacuum switch or Switching branch is relieved or relieved.

Zwar ist die zusätzliche Anordnung von Dauerhauptkontakten parallel zu den Schaltzweigen an sich bereits z. B. aus der DE 44 07 945 C1 bekannt, zu einer verbesserten Dauerstromführung bei einem gattungsgemäßen Stufenschalter kann diese bekannte Lösung jedoch nichts beitragen.The additional arrangement of permanent main contacts is parallel to the switching branches in itself already z. B. from DE 44 07 945 C1, to an improved Continuous current flow in a generic tap changer can this known solution however contribute nothing.

Zwar ist es weiterhin aus der DE 26 46 271 A1 an sich auch bereits bekannt, bei einem Stufenschalter im stationären Betrieb eine Aufteilung des Laststromes auf drei parallele Zweige, nämlich einen ersten Zweig mit einer Reihenschaltung aus einem Überschaltwiderstand und einem Schaltelement, einen zweiten Zweig mit einem Vakuumschalter und einen dritten Zweig mit einem weiteren Schaltelement, vorzunehmen. Der erfindungsgemäße Stufenschalter mit linearer Kontaktbetätigung und verschiebbarem Schaltmechanismus und mit der besonderen Ausbildung seiner Kontakte bzw. Kontaktstellen zur Führung hoher Laststrome ist dadurch nicht nahegelegt.Although it is also known from DE 26 46 271 A1 per se, one Step switch in stationary operation dividing the load current into three parallel branches, namely a first branch with a series connection of a transition resistor and one Switching element, a second branch with a vacuum switch and a third branch with a another switching element. The tap changer according to the invention with linear Contact actuation and sliding switching mechanism and with special training its contacts or contact points for carrying high load currents is not suggested.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using two exemplary embodiments will.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Stufenschalters, Fig. 1 is a schematic illustration showing a first stage switch of the invention,

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters bei einer Umschaltung vom festen Stufenkontakt n auf den festen Stufenkontakt n+1, Fig. 2 shows a corresponding switching sequence of said tap changer during switching from the fixed tap contact n to the fixed tap contact n + 1,

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Stufenschalters, Fig. 3 is a schematic illustration showing a second step switch according to the invention,

Fig. 4 zeigt wiederum die entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters. Fig. 4 again shows the corresponding switching sequence of this tap changer.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Stufenschalter ist ein vorwählender mechanischer Hilfskontakt HK vorhanden, der fest mit einem - hier nicht dargestellten - kontinuierlich antreibbaren Aufzugsschlitten verbunden und mit diesem bewegbar ist. Der Hilfskontakt HK schleift auf einer Kontaktschiene KS, die wiederum über einen Überschaltwiderstand R und einen ersten Vakuumschalter VH mit einer Lastableitung L elektrisch in Verbindung steht.In the tap changer shown in FIG. 1, there is a preselecting mechanical auxiliary contact HK which is fixedly connected to and movable with an elevator carriage (not shown here) which can be driven continuously. The auxiliary contact HK grinds on a contact rail KS, which in turn is electrically connected to a load lead L via a switching resistor R and a first vacuum switch VH.

Ein zweiter mechanischer Kontakt, der Schaltkontakt SK, ist fest mit einem - hier ebenfalls nicht dargestellten - Abtriebsteil, das nach Auslösung sprungartig dem Aufzugsschlitten nachführbar ist, verbunden und mit diesem bewegbar. Er ist durch eine Reihenschaltung aus einem zweiten Vakuumschalter VS und einem dritten Vakuumschalter VL mit der Lastableitung verbunden. Statt der beschriebenen Reilienschaltung kann auch nur ein einziger Vakuumschalter in diesem Zweig vorhanden sein.A second mechanical contact, the switching contact SK, is fixed to one - here too not shown - output part that jumps the elevator carriage after triggering is trackable, connected and movable with it. It is characterized by a series connection a second vacuum switch VS and a third vacuum switch VL with the Load transfer connected. Instead of the described series connection, only one can be used Vacuum switches are present in this branch.

Die Kontaktschiene KS ist ebenfalls fest mit dem Abtriebsteil verbunden.The contact rail KS is also firmly connected to the driven part.

Auf dem Abtriebsteil ist ein weiterer mechanischer Kontakt S_o vorgesehen, der demzufolge ebenfalls mit diesem bewegbar ist. Dieser feste Kontakt S_o ist derart angeordnet, daß er im stationären Zustand, d. h. wenn mechanischer Hilfskontakt HK und mechanischer Schaltkontakt SK am gleichen festen Stufenkontakt n anhegen, von einer zusätzlichen Kontaktstelle HKS des Hilfskontaktes HK beschaltet ist. Dadurch ist im stationären Zustand eine direkte Verbindung vom jeweils geschalteten festen Stufenkontakt, hier n, zum festen Kontakt S_o und von dort, ggf. über einen weiteren Widerstand R_o zur Lastableitung unter Umgehung der Vakuumschalter VS, VL möglich. Es ist ersichtlich, daß dadurch im stationären Zustand diese Vakuumschalter von der Dauerstromführung entlastet werden.A further mechanical contact S _{o is} provided on the driven part, which consequently can also be moved with it. This fixed contact S _o is arranged in such a way that it is connected by an additional contact point HKS of the auxiliary contact HK in the stationary state, ie when mechanical auxiliary contact HK and mechanical switching contact SK are attached to the same fixed step contact n. As a result, in the stationary state, a direct connection from the respectively switched fixed step contact, here n, to the fixed contact S _o and from there, possibly via a further resistor R _o for load transfer, bypassing the vacuum switches VS, VL, is possible. It can be seen that these vacuum switches are relieved of the continuous current in the stationary state.

Aus der in Fig. 2 dargestellten Schaltsequenz ist zu erkennen, daß zu Beginn jeder Umschaltung, wenn der vorlaufende mechanische Hilfskontakt HK den bisherigen festen Stufenkontakt n verläßt, sich die zusätzliche Kontaktstelle HKS vom festen Kontakt S_o entfernt, so daß der Laststrom auf den in den Zeichnungen links angeordneten Schaltzweig mit der Reihenschaltung der Vakuumschalter VS, VL kommutiert. Zum Abschluß der Lastumschaltung, d. h. wenn der nachlaufende Schaltkontakt den neuen festen Stufenkontakt n+1 erreicht hat, trifft die Kontaktstelle HKS wieder auf den Kontakt S_o, der, wie erläutert, die Bewegung des Abtriebsteiles und damit des Schaltkontaktes mitvollzogen hat. Die Vakuumschalter VS, VL werden dann wieder von der Dauerstromführung entlastet.From the switching sequence shown in Fig. 2 it can be seen that at the beginning of each changeover, when the leading mechanical auxiliary contact HK leaves the previous fixed step contact n, the additional contact point HKS moves away from the fixed contact S _o , so that the load current on the in the drawings arranged switching branch on the left commutates with the series connection of the vacuum switches VS, VL. At the end of the load switchover, ie when the trailing switch contact has reached the new fixed step contact n + 1, the contact point HKS again meets the contact S _o , which, as explained, has followed the movement of the driven part and thus the switch contact. The vacuum switches VS, VL are then relieved of the continuous current.

Fig. 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist statt einer durchgehenden Kontaktschiene KS diese geteilt ausgeführt, so daß zwei einzelne Kontaktschienenteile KS_A und KS_B vorhanden sind, zwischen denen der zusätzliche feste Kontakt S_o sich befindet. Auch hierbei sind die beiden Kontaktschienenteile KS_A, KS_B und der zusätzliche Kontakt S_o fest und hinsichtlich ihrer relativen Lage zueinander fixiert auf dem Abtriebsteil angeordnet und werden mit diesem bewegt. Die Funktion dieser Ausführungsform ist, wie sich aus der in Fig. 4 dargestellten Schaltsequenz ergibt, unverändert. Fig. 3 shows a modified embodiment of the invention. In this case, instead of a continuous contact rail KS, the latter is designed so that two individual contact rail parts KS _A and KS _B are present, between which the additional fixed contact S _o is located. Here, too, the two contact rail parts KS _A , KS _B and the additional contact S _{o are} fixed and are fixed with respect to their relative position to one another on the driven part and are moved with it. The function of this embodiment is unchanged, as can be seen from the switching sequence shown in FIG. 4.

Letztendlich ist es eine Frage des vorhandenen Platzes und der Dimensionierung der beschriebenen Bauteile, ob man den zusätzlichen mechanischen Kontakt S_o in einer zusätzlichen Ebene vorsieht oder ihn in die Ebene der Kontaktschiene, die dann geteilt wird integriert. Wesentlich ist lediglich, daß der feste Kontakt S_o räumlich derart auf dem Abtriebsteil angeordnet ist, daß er im stationären Zustand - und nur in diesem - von der zusätzlichen Kontaktstelle HKS des mechanischen Hilfskontaktes HK kontaktierbar ist.Ultimately, it is a question of the available space and the dimensioning of the components described, whether the additional mechanical contact S _{o is provided} in an additional level or integrated into the level of the contact rail, which is then divided. It is only essential that the fixed contact S _{o is} spatially arranged on the driven part in such a way that it can be contacted in the stationary state - and only in this - by the additional contact point HKS of the mechanical auxiliary contact HK.

Claims

Step switches with linear contact actuation, with fixed step contacts extending along a path into the interior of the switch and being switchable by a sliding switching mechanism,
the switching mechanism consisting of a directly drivable elevator carriage and an output part which, after being triggered, abruptly follows the elevator steps,
the elevator carriage being connected to a preselecting mechanical auxiliary contact which can be brought into contact with each of the fixed step contacts and which is electrically connected to the load lead via at least one contact resistance and a first vacuum switch,
the output part being connected to a mechanical switch contact which can likewise be brought into contact with each of the fixed step contacts and which is electrically connected to the load lead via a second vacuum switch or a series connection of a second and a third vacuum switch,
and in the stationary state mechanical auxiliary contact and mechanical switching contact are present on the same fixed step contact, characterized in that
that the preselecting mechanical auxiliary contact (HK) has another contact point (HKS),
that an additional mechanical fixed contact (S _o ) is provided on the output part, which is electrically connected directly or via at least one additional switching resistor (R _o ) to the load lead (L)
and that in the stationary state the further contact point (HKS) of the preselecting mechanical auxiliary contact (HK) is connected to the additional contact (S _o ), such that the fixed step contact (n, n + 1) connected in each case then without the interposition of vacuum switches (VS, VL) is directly connected to the load conductor (L).