DE2146271B1 - Steuerumschalter für das Ansteuern von antiparallel geschalteten, parallel zu Dauerhauptkontakten liegenden elektronischen Halbleiterschaltern in Stufenschaltern für Regeltransformatoren - Google Patents

Description

ORIGINAL INSPECTED

wird zunächst der Hilfskontakt //., geschlossen und der Dauerhauptkontakt D₁ wird geöffnet. Der Strom der Lastableitung AL wird dadurch allein vom Halbleiterschalter L₁ übernommen, während der Halbleiterschalter L₂ durch das Schließen des Hilfskontaktes H., zur Stromübernahme vorbereitet worden ist. Hiernach wechselt der Steuerumschalter U von dem Kontakt F zum Kontakt E. Dies bedeutet, daß nunmehr mittels des Steuergerätes St im nächsten Stromnulldurchgang der Halbleiterschalter L₁ gesperrt und der Halbleiterschalter L., gezündet wird. Nachdem der Sperr- bzw. Zündvorgang an den Halbleiterschaltern erfolgt ist, schließt dann der Dauerhauptkontakt D₂, während der Hilfskontakt H₁ öffnet und den Halbleiterschalter L₁ abtrennt. Infolge der mechanischen Kupplung des Steuerumschalters U mit den Bewegungsabläufen an den Dauerhauptkontakten D₁, D., liegt der Umschaltvorgang des Steuerumschalters üblicherweise zeitlich gesehen in der Mitte zwischen dem Öffnen und dem Schließen der beiden Dauerhauptkontakte D₁ bzw. D.,. Es ist leicht einzusehen, daß durch einen Vorlauf des Steuerumschalters U gegenüber dem Schließvorgang des folgenden Dauerhauptkontaktes eine größere Sicherheit beim Umschaltvorgang erreicht werden kann. Die Schwierigkeit hierbei liegt jedoch darin, daß der Steuerumschalter jeweils in beiden Schaltrichtungen, je nachdem ob von der Transformatoranzapfstufe A₁ zur Transformatoranzapfstufe A., oder umgekehrt umgeschaltet werden soll, vorlaufen muß.

Wie insbesondere aus der F i g. 2 ersichtlich, liegt dieser wechselnde Vorlauf des Steuerumschalters bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung vor, und zwar besteht hier der dreiphasige Steuerumschalter im wesentlichen je Phase aus zwei parallelen Kontaktschienen 1 und 2, 2' (F i g. 4), die an der Innenwand eines Isolierzylinders 3 angeordnet sind und von denen die Kontaktschiene 2, 2' unterbrochen ist, sowie aus auf den Kontaktschienen abrollbaren Kontaktbrücken 4, 4', die mittels eines Kniehebelsystems 5 abwechselnd an den Kontaktschienen 1 und 2, 2' zur Auflage kommen. Der Isolierzylinder 3 dient gleichzeitig der Aufnahme des im einzelnen nicht näher dargestellten Kontaktsystems 14 für die Dauerhauptkontakte und für weitere Hilfskontakte. Er sitzt in einem zylindrischen Ölgefäß 10, das an seiner Außenseite elektrische Anschlüsse 11 trägt, die über Gleitkontakte 12 mit dem im Inneren des Isolierzylinders 3 angeordneten Kontaktsystem verbunden sind. Das Kniehebelsystem 5 des Steuerumschalters ist mit einem Schaltstern 6 verbunden, der auch als Antrieb für die nicht näher dargestellten Dauerhauptkontakte dient und zentrisch im Isolierzylinder 3 angeordnet ist. Das Kniehebelsystem 5 besitzt einerseits einen federbelasteten Arm 7, dessen Feder sich im Schaltstern 6 abstützt und andererseits einen dreiarmigen Kontakthebel 8, der in einem Ausleger 9 des Schaltsternes gelagert ist und an seinen beiden freien Armen 81, 82 die Kontaktbrücken 4, 4' trägt. Das Kniehebelsystem 5 kann zwei Knickstellungen einnehmen, so daß entweder die eine oder die andere Kontaktbrücke 4 bzw. 4' zur Auflage an den Kontaktschienen 1 und 2, 2' gelangt.

Ausgehend von der in F i g. 2 gestrichelt eingezeichneten Stellung des Auslegers 9 mit Kniehebelsystem 5 und Kontaktbrücken 4, 4', in der z.B. der Dauerhauptkontakt D₁ und der Hilfskontakt H₁ gemäß F i g. 1 geschlossen sein mögen, erfolgt der Umschaltvorgang durch Drehen des Schaltsternes 6 im Uhrzeigersinn, wobei dieser insgesamt einen vorgegebenen Schaltwinkel zurückzulegen hat. Verläßt hierbei der Ausleger 9 des Schaltsternes 6 seine linke gestrichelt eingezeichnete Stellung, so öffnet zunächst gemäß F i g. 1 der eine Dauerhauptkontakt D₁, während gleichzeitig der Hilfskontakt H₂ die Leitung für den Halbleiterschalter L₂ zur Stromübernahme vorbereitet. Die dem Ausleger 9 voreilende Kontaktbrücke 4 (F i g. 2) des Steuerumschalters schaltet dann gemäß F i g. 1 die Verbindung GF auf GE um, und zwar noch bevor der Ausleger 9 des Schaltsternes 6 die in F i g. 2 eingezeichnete Mittelstellung erreicht hat. Die Phase zwischen der Umschaltung des Steuerumschalters U und dem dann folgenden Schließen des anderen Dauerhauptkontaktes D₂, was mit Erreichen der rechten in F i g. 2 nicht dargestellten Endstellung des Schaltsternes 6 geschieht, wird also gegenüber der Umschaltung des Steuerumschalters in der Mittelstellung verlängert, so daß für das Sperren und Zünden der Halbleiterschalter L₁ bzw. L₀ ein größeres Zeitintervall zur Verfügung steht. Hat der Schaltstemö nach Zurücklegen des Schaltwinkels seine rechte Endstellung (nicht dargestellt) erreicht, so hat gemäß F i g. 1 der Dauerhauptkontakt D., geschlossen, der Hilfskontakt H₁ geöffnet. Gleichzeitig ist aber auch die Kontaktbrücke 4 auf die als Verlängerung der Kontaktschienen 1, 2, 2' ausgebildete Steuerkurve 13 aufgelaufen, wodurch das KniehebelsystenfS in seine andere Knickstellung gebracht wird. Soll jetzt mit dem Stufenschalter ein neuer Umschaltvorgang vollzogen werden, so erfolgt dieser durch Zurückdrehen des Schaltsternes 6 um den Schaltwinkel, wobei jetzt die Kontaktbrücke 4' mit dem entsprechenden Vorlauf auf den Kontaktschienen 1 und 2, 2' entlangrollt, bis sie dann in der Endstellung gegen die Steuerkurve 13' läuft und das Kniehebelsystem wiederum in die erste Knickstellung bringt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen copy

Claims (3)

1 2 mit dem Antrieb der Dauerhauptkontakte gekoppelt Patentansprüche: ist, steht also nur ein kurzes Zeitintervall zur Verfü gung. Der Umschaltvorgang am Steuerumschalter

1. Steuerumschalter für das Ansteuern von liegt aus mechanischen Gründen üblicherweise in der antiparallelgeschalteten, parallel zu Dauerhaupt- 5 Mitte des Umschaltvorganges der Dauerhauptkonkontakten liegenden elektronischen Halbleiter- takte, wodurch das Zeitintervall für das Umsteuern schaltern in Stufenschaltern für Regeltransforma- der Halbleiterschalter weiter eingeengt wird, denn toren, wobei der Steuerumschalter besteht aus an diese können erst in dem der Umschaltung des Steuerder Innenwand eines Isolierzylinders sitzenden Umschalters folgenden Nulldurchgang die Halbleiterparallelen Kontaktschienen, von denen eine unter- io schalter umsteuern.

brachen ist, und darauf abrollbaren Kontaktbrük- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den ken die mittels eines zentral im Isolierzylinder ge- Steuerumschalter zu verbessern, so daß für das Umlagerten, in beiden Richtungen um einen vorge- steuern der Halbleiterschalter jeweils ein größeres gebenen Schaltwinkel drehbaren Antriebshebel, der Zeitintervall zur Verfügung steht. Diese Aufgabe wird mit dem Antrieb für die Dauerhauptkontakte ge- 15 bei einem Steuerumschalter der eingangs genannten koppelt ist, antreibbar sind, dadurch gekenn- Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Steuerzeichnet, daß der Steuerumschalter pro umschalter pro Schaltstelle zwei Kontaktbrücken be-Schaltstelle zwei Kontaktbrücken (4, 4') besitzt, sitzt, von denen je eine an einem Arm eines dreiarmivon denen je eine an einem Arm eines dreiarmigen gen am Antriebshebel angelenkten Kontakthebels geam Antriebshebel angelenkten Kontakthebels (8) 20 lagert ist, wobei der dritte Arm des Kontakthebels zugelagert ist, wobei der dritte Arm des Kontakthe- sammen mit einer am Antriebshebel sich abstützenbels zusammen mit einer am Antriebshebel sich den Feder ein Kniehebelsystem bildet, welches zwei abstützenden Feder ein Kniehebelsystem (5) bil- Knickstellungen einnehmen kann und in jeder Knickdet, welches zwei Knickstellungen einnehmen stellung die Auflage einer Kontaktbrücke bewirkt, kann und in jeder Knickstellung die Auflage einer 25 und daß die Enden der Kontaktschienen, die mit den Kontaktbrücke bewirkt, und daß die Enden der Grenzen des Schaltwinkels zusammenfallen, in eine Kontaktschienen (1, 2, 2'), die mit den Grenzen Steuerkurve übergehen, die das Kniehebelsystem von des Schaltwinkels zusammenfallen, in eine Steu- einer Knickstellung in die andere führt. Der Antriebserkurve (13,13') übergehen, die das Kniehebelsy- hebel kann bei mehrphasigen Geräten zweckmäßig als stem von einer Knickstellung in die andere führt. 30 Schaltstern ausgebildet werden, wobei dann an jedem

2. Steuerumschalter nach Anspruch 1, dadurch Ausleger des Schaltsternes je ein Kontakthebel angegekennzeichnet, daß der Antriebshebel als Schalt- lenkt werden kann.

stern (6) ausgebildet ist, an dessen Auslegern (9) je Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen

ein Kontakthebel (8) gelagert ist. insbesondere darin, daß in beiden Schaltrichtungen

35 des Antriebshebels ein Vorlauf des Steuerumschalters gegenüber dem Schließen der Dauerhauptkontakte erreicht wird. Bei jedem Umschaltvorgang erfolgt also das Ansteuern des entsprechenden elektronischen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuerum- Halbleiterschalters zu einem erheblich früheren Zeitschalter für das Ansteuern von antiparallelgeschalte- 40 punkt als er sich aus der Mitte des Schaltwinkels ergeten, parallel zu Dauerhauptkontakten liegenden elek- ben würde, den der Antriebshebel insgesamt bei ironischen Halbleiterschaltern in Stufenschaltern für einem Umschaltvorgang zurücklegt.
Regeltransformatoren, wobei der Steuerumschalter Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der besteht aus an der Innenwand eines Isolierzylinders Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher sitzenden parallelen Kontaktschienen, von denen eine 45 beschrieben. Es zeigt

unterbrochen ist, und darauf abrollbaren Kontakt- F i g. 1 ein Prinzipschaltbild für den in Rede ste-

brücken, die mittels eines zentral im Isolierzylinder henden Umschaltvorgang eines Stufenschalters,

gelagerten, in beiden Richtungen um einen vorgegebe- F i g. 2 eine Draufsicht des neuen Steuerumschal-

nen Schaltwinkel drehbaren Antriebshebels, der mit ters in dreiphasiger Ausführung,

dem Antrieb für die Dauerhauptkontakte gekoppelt 50 F i g. 3 ein Schnittbild des Steuerumschalters nach

ist, antreibbar sind. F i g. 2 und

Ein derartiger Steuerumschalter ist beispielsweise Fig.4 die Kontaktbahnen des Steuerumschalters,

aus der deutschen Offenlegungsschrift 1763 529 be- An Hand der F i g. 1 sei zunächst der Umschalt-

kannt, vgl. insbesondere S.

2, Abs. 2, bis S.

3, Abs. 1. Vorgang der in Rede stehenden Stufenschalter in sei-

Bei derartigen Steuerumschaltern kommt es darauf 55 nem üblichen Ablauf erläutert: Wie aus der Figur heran, daß diese den jeweiligen elektronischen Halb- vorgeht, liegt die Lastableitung AL über den geschlosleiterschalter im richtigen Zeitpunkt zünden, d. h. ist senen Dauerhauptkontakt D₁ zunächst an der Transbei einem Umschaltvorgang der anfangs stromführen- formatoranzapfstufe A₁. Parallel zum Dauerhauptder Dauerhauptkontakt, der einen Transformator- kontakt D₁ liegt der elektronische Halbleiterschalter anzapf stuf e geöffnet worden, und ist der Strom auf die 60 L₁, der mittels eines Hilf skontaktes H₁ zu- bzw. abgezugehörigen Halbleiterschalter kommutiert, so muß schaltet werden kann. Der der zweiten Transformatorim nächsten Stromnulldurchgang dieser Halbleiter- anzapfstufe A₂ zugeordnete Dauerhauptkontakt D₂ schalter sperren und der Halbleiterschalter der ande- ist geöffnet genau wie der Hilfskontakt H₂ des hierzu ren Transformatorenanzapfstufe muß gezündet wer- parallelliegenden elektronischen Halbleiterschalters den, wonach dann der dieser Anzapfstufe zugehö- 65 L₂, so daß die Lastableitung AL, wie gesagt, an der rende Dauerhauptkontakt schließt. Für das Ansteuern Transformatorstufe A₁ liegt. Für den Umschaltvordes jeweiligen elektronischen Halbleiterschalters, was gang der Lastableitung AL von der Transformatoranüblicherweise mit einem Umschalter geschieht, der zapfstufe A₁ auf die Transformatoranzapfstufe A₂