DE2210643A1

DE2210643A1 - MECHANISM FOR SWITCH SWITCH FOR TRANSFORMERS AND REACTORS

Info

Publication number: DE2210643A1
Application number: DE19722210643
Authority: DE
Inventors: Rolf Lauterwald; Wulfo Dr Ing Schmidt
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1972-03-06
Filing date: 1972-03-06
Publication date: 1973-09-20
Also published as: AT325158B; FR2175021A1

Description

TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckerstr. 5 'TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckerstr. 5 '

Erf.Nr. TU/FN 72/003Erf.Nr. TU / FN 72/003

Kollrodt/ma. 29. 2. 1972Kollrodt / ma. February 29, 1972

Mechanismus für Lastumschalter von Transformatoren und Drosseln. Mechanism for diverter switches of transformers and chokes.

Die Erfindung betrifft einen Mechanismus für Lastumschalter von Stufenschaltern für Transformatoren und Drosseln mit über einen mechanischen Energiespeicher sprunghaft betätigten Schaltkontakten.The invention relates to a mechanism for diverter switches of tap changers for transformers and chokes with abruptly actuated mechanical energy storage Switch contacts.

Umschalter mit derartigen Mechanismen «erden in Stufentransformatoren benötigt, in denen zur Einstellung einer gewünschten Spannung mehr oder weniger Windungen einer Stufenwicklung zu oder abgeschaltet ./erden müssen. Die dabei erforderlichen Schaltvorgänge müssen unter Last vorgenommen werden, weil die Versorgung der Verbraucher nicht, auch nicht für kurze Zeit, unterbrochen werden darf.Changeover switches with such mechanisms «ground in step transformers required, in which to set a desired voltage more or fewer turns of a Step winding connected or disconnected ./ must earth. The one with it necessary switching operations must be carried out under load, because the supply of the consumers is not not even for a short time.

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Zur Lösung dieses Problems haben sich Mechanismen bewährt, bei denen, wie beim Gegenstand der deutschen Offenlegungsschrift 1 924 888, vom Stufenschalterantrieb zunächst ein Energiespeicher aufgeladen wird, der nach Auslösung einen einmal eingeleiteten UmschaltVorgang unabhängig vom eigentlichen Stufenschalterantrieb zu Ende führt. Der Antrieb dieses Energiespeiehers ist daher nicht starr mit seinem Antrieb gekuppelt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist ,daß ein aufgrund eines Defektes möglicherweise nicht zu Ende geführter Umschaltvorgang von der Antriebsseite der Stufenschalteinrichtung her nicht erkannt werden kann. Wird in einem solchen Fall eine weitere Stufenschaltung eingeleitet, so wird ein ebenfalls zum Stufenschalter gehörender, nicht zu Leistungsschaltungen geeigneter Wähler unter Last ablaufen, was zu Beschädigung des Wählers führt und auch zu Folgeschäden im Transformator selber Anlaß sein kann. Eine Blockierung des Energiespeicherabtriebs kann beispielsweise durch Verschweißen von Kontakten des Lastumschalters oder durch den Bruch einer als Energiespeicher dienenden Feder verursacht werden.Mechanisms have proven themselves to solve this problem, in those, as in the subject of the German Offenlegungsschrift 1 924 888, from the tap changer drive first an energy storage device is charged, which after Triggering a switchover process that has been initiated leads to the end regardless of the actual tap changer drive. The drive of this energy store is therefore not rigidly coupled to its drive. The disadvantage of this arrangement is that a due to a Defective switching process from the drive side of the tap changer that may not have been completed cannot be recognized here. If, in such a case, another tap change is initiated, a selector, which is also part of the tap changer and is not suitable for power circuits, becomes under load expire, which leads to damage to the voter and can also lead to consequential damage in the transformer itself. A blockage of the energy storage output can for example by welding contacts of the diverter switch or by breaking an energy store serving spring.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für einen Lastumschalter von Transformatoren und Drosseln einen Mechanismus mit gegenüber den bekannten Anordnungen erhöhter innerer Sicherheit zu entwickeln,, wobei insbesondere gewährleistet sein muß, daß bei Einleitung einer Stufenschaltung die vorhergehende Stufenschaltung auch tatsächlich abgeschlossen war.The invention is therefore based on the object of a diverter switch for transformers and chokes To develop mechanism with increased internal security compared to the known arrangements, in particular It must be ensured that when a tap change is initiated, the previous tap change will also take place was actually completed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß sich ein mit de.n Energiespeicher gekuppeltes und diesem Energie zuführendes Antriebselement jeweils nach dem Laden des Energiespeichers an einer von zwei gehäusefestAccording to the invention this object is achieved in that a drive element that is coupled to the energy storage device and supplies energy to it, each time after charging of the energy storage unit on one of two fixed to the housing

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gelagerten Klinken verklinkt, die von einem Energiespeicherabtriebselement gesteuert erst nach erfolgreich abgeschlossener Umschaltung das bis dahin verklinkte Abtriebselement wieder freigibt. Durch diese Maßnahme wird auf einfache und vorteilhafte Weise erreicht, daß eine Stufenschaltung vom Antrieb des Stufenschalters her erst dann anlaufen kann, wenn der Lastumschalter und damit auch die Schaltkontakte nach Abschluß' der vorhergehenden Umschaltung die angesteuerte Grundstellung erreicht haben.mounted pawls latched by an energy storage output element The output element that has been latched up to that point is only controlled after the switchover has been successfully completed releases again. This measure is achieved in a simple and advantageous manner that a Step switching from the drive of the step switch can only start when the diverter switch and thus also the switching contacts have reached the activated basic position after the previous switchover has been completed.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, ist das zeitweise verklinkte Antriebselement ein über eine ihn tragende Welle angetriebener, dreiarmiger Hebel, dessen erster Arm den Energiespeicher lädt, dessen zweiter Arm eine Entladung des Energiespeichers einleitet und dessen dritter Arm jeweils am Ende seiner Bewegungen unter eine der gehäusefest gelagerten Klinken gleitet. Dabei sind die Klinken als zweiarmige Hebel ausgeoildet und werden von einer Feder gegen einen gehäusefesten Anschlag in Normallage gehalten und eine konzentrisch zu dem dreiarmigen Hebel gelagerte Abtriebsscheibe des Energiespeichers schwenkt nach erfolgter Umschaltung jeweils die den dreiarmigen Hebel haltende Klinke aus dessen Eingriffsbereich hinaus. According to an advantageous development of the invention, is the temporarily latched drive element is a three-armed lever driven by a shaft carrying it, its first arm charges the energy store, the second arm initiates a discharge of the energy store and its third arm under one at the end of its movements the latch, which is fixed to the housing, slides. The pawls are designed as two-armed levers by a spring against a stop fixed to the housing in Held in the normal position and an output disk of the energy storage device mounted concentrically to the three-armed lever After switching over, the pawl holding the three-armed lever pivots out of its engagement area.

Nach zweckmäßigen Ausgestaltungen der Erfindung belasten sich im Normalfall im eingeklinktem-Zustand die Klinken und der dreiarmige Hebel nicht, so daß beim Hinausschwenken der Klinken aus dem Eingriffsbereich keine hemmenden Reibkräfte auftreten und danach ist außerdem vorgesehen, daß die Abtriebsscheibe auf ihrem¹Umfang denAccording to advantageous embodiments of the invention, weigh in the normal case in a clipped state, the pawls and the three-arm lever is not, so that there is no retarding frictional forces occur during addition, pivoting of the pawls from the engagement region and thereafter is also contemplated that the driven pulley on their ¹ extent the

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Klinken zugeordnete Rollen trägt, die auf den der Klinkennase entgegengesetzten Arm der Klinken aufrollen und dabei die Klinken verschwenken und damit für eine neue Stufenschaltung freigeben.Bears associated roles that are assigned to the pawl nose Roll up the opposite arm of the pawls while pivoting the pawls and thus for a new step shift release.

Andere zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung bestehen darin, daß die Klinken elektrisch isoliert gelagert sind und zusammen mit dem dreiarmigen Hebel je einen elektrischen Schalter bilden und daß eine Dauerkontaktgabe nach einer vorgegebenen Zeit eine Fehleranzeige auslöst. Dabei erfolgt die Kontaktgabe zwischen dem dreiarmigen Hebel und den Klinken in radialer Richtung der Abtriebsscheibe des Energiespeichers. Die Klinken können auch als Kontaktträger für einen zusätzlich vorgesehenen Schalter dienen.Other expedient developments of the invention exist in that the pawls are stored electrically isolated and together with the three-armed lever each form an electrical switch and that a permanent contact after a predetermined time indicates an error triggers. The contact between the three-armed lever and the pawls takes place in the radial direction the drive pulley of the energy store. The pawls can also be provided as a contact carrier for an additional Switch serve.

Die zuletzt genannten Weiterbildungsmerkmale sind insbesondere deshalb vorteilhaft, weil sie schon vor dem Einleiten einer neuen Stufenschaltung einen bei der vorhergehenden Umschaltung aufgetretenen Fehler melden. Durch die erfindungsge.näße Anordnung »/ird also nicht nur mit Sicherheit die Einleitung einer erneuten Stufenschaltung vermieden, wenn die vorhergehende nicht erfolgreich abgeschlossen worden ist, sondern darüberhinaus wird unverzüglich beim Auftreten eines Fehlers eine entsprechende Anzeige ausgelöst.The last-mentioned training features are in particular This is advantageous because you have one with the before initiating a new tap changer Report any errors that occurred prior to the previous switchover. With the arrangement according to the invention, it is not only with certainty the initiation of a new tap change avoided if the previous one has not been successfully completed, but instead is immediately when an error occurs, a corresponding display is triggered.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung in einer Prinzipskizze näher erläutert.An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing in a schematic diagram.

Ein fest auf eine die Anordnung antreibende Welle 1 aufgepreßter dreiarmiger Hebel 2 ist koaxial zu einer aufA three-armed lever 2 firmly pressed onto a shaft 1 driving the arrangement is coaxial with one

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der Welle 1 frei drehbar gelagerten Abtriebsscheibe 3 angeordnet. Die Abtriebsscheibe 3 trägt einen in radialer Richtung nach außen vorstehenden Zapfen 4, der in den Zwischenraum von z./ei Anschlägen 5 hineinragt. Die Anschläge 5 sind fest mit dem Gehäuse verbunden und begrenzen durch Pesthalten des Zapfens 4 die Drehbewegungen der Antriebsscheibe 3.the shaft 1 freely rotatably mounted output pulley 3 arranged. The output pulley 3 carries a radial Outwardly protruding pin 4, which protrudes into the space between z./ei stops 5. The stops 5 are fixedly connected to the housing and limit the rotary movements by holding the pin 4 in place the drive pulley 3.

Das freie Ende eines Armes 6 von dem dreiarmigen Hebel 2 drückt gegen ein Ende einer Druckfeder 9, deren anderes Ende an einem Zapfen 10 schwenkbar auf der Abtriebsscheibe 3 gelagert ist . Das freie Ende eines Armes 7 vom dreiarmigen Hebel 2 arbeitet mit Winkelhebeln 11 zusammen. Die Winkelhebel 11 sind um fest im Gehäuse gelagerte Achsen 12 schwenkbar und werden von Federn 13_t die sich an Gehäusewänden 14 abstützen, mit ihrem hakenförmigen zweiten Ar.Ti gegen die Abtriebsscheibe 3 gedrückt. Die Enden dieses hakenförmigen Armes greifen dabei abwechselnd in eine Aussparung 15 der Abtriebsscheibe 3 ein und halten deren Zapfen 4 an einem der Anschläge 5 fest.The free end of an arm 6 of the three-armed lever 2 presses against one end of a compression spring 9, the other end of which is pivotably mounted on a pin 10 on the output disk 3. The free end of an arm 7 of the three-armed lever 2 works together with angle levers 11. The angle levers 11 can be pivoted about axes 12 fixedly mounted in the housing and are pressed with their hook-shaped second Ar.Ti against the output disk 3 _{by springs 13 t which are supported on the housing walls 14.} The ends of this hook-shaped arm alternately engage in a recess 15 in the driven pulley 3 and hold its pin 4 on one of the stops 5.

Den freien Ende eines Armes 8 des dreLärmigen Hebels 2 sind als zweiarmige Hebel ausgebildete Klinken 16 zugeordnet, die in ihrer Normallage von Federn 17 an gehäusefesten Anschlägen 18 gehalten werden. Fest auf der Antriebsscheibe gelagerte Rollen 19 arbeiten mit je einer der Klinken zusammen und bewegen diese gegen die Kraft der FederThe free end of an arm 8 of the three-noisy lever 2 pawls 16 designed as two-armed levers are assigned, which in their normal position of springs 17 are fixed to the housing Attacks 18 are held. Rollers 19 fixedly mounted on the drive pulley each work with one of the pawls together and move them against the force of the spring

Die gezeichnete Darstellung entspricht der Ausgangslage des Mechanismus vor Beginn einer Lastumschaltung. Bei einer Lastumschaltung wird zunächst aus der gezeichneten Lage heraus der dreiarmige Hebel 2 von derThe illustration shown corresponds to the starting position of the mechanism before the start of a load transfer. In the event of a load switch, the three-armed lever 2 is first of all from the position shown

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Antriebswelle 1im Uhrzeigersinn angetrieben. Dabei wird die als Energiespeicher dienende Druckfeder 9 gespannt, da sich der Abstand zwischen dem freien Ende des Armes 6 und dem Zapfen 10 ständig verringert. Bei Überschreiten der Totpunktlage des von der Druckfeder 9 und dem Arm 6 gebildeten Kniehebel dreht sich das Vorzeichen des auf die Abtriebsscheibe 3 einwirkenden Drehmomentes um. Diese wird jedoch zunächst noch durch den hakenförmigen Arm des Winkelhebels 11, der in die Aussparung 15 eingreift, in ihrer Lage gehalten. Erst «venn der Arm 7 -auf einen Zapfen 20 des die Abtriebsscheibe 3 noch blockierenden Winkelhebels 11 trifft und diesen aus der Aussparung 15 hinausschwenkt, kann sich die Druckfeder 9 entspannen und dabei die Abtriebsscheibe 3 im betrachteten Falle entgegen dem Uhrzeigersinn verdrehen bis der Zapfen 4 den anderen Anschlag 5 erreicht und der andere bisher wirkungslose Winkelhebel 11 in die Aussparung 15 eingreift und die Scheibe 3 in dieser Lage festhält.Drive shaft 1 driven clockwise. The compression spring 9, which is used as an energy store tense, since the distance between the free end of the arm 6 and the pin 10 is constantly decreasing. When the dead center position of the Compression spring 9 and the arm 6 formed toggle lever rotates the sign of the torque acting on the output pulley 3 changes. However, this will be first still held in place by the hook-shaped arm of the angle lever 11, which engages in the recess 15. Only when the arm 7 - on a pin 20 of the The driven pulley 3 hits the still blocking angle lever 11 and swings it out of the recess 15, the compression spring 9 can relax and the output disk 3 in the case under consideration against the Turn clockwise until the pin 4 reaches the other stop 5 and the other has so far been ineffective Angle lever 11 engages in the recess 15 and holds the disc 3 in this position.

Bevor jedoch die Abtriebsscheibe 3 freigegeben wurde, ist das freie Ende des Armes 8 unter die rechte der beiden Klinken 16 geglitten und hat sich dort verklinkt. Der dreiarmige Hebel 2 kann also nicht zurückgedreht werden. Infolge der Drehbewegung der Abtriebsscheibe 3 löst sich zunächst die linke der beiden Rollen 19 von der ihr zugeordneten Klinke 16, die in die gestrichelt dargestellte Lage zurückfällt und sich an ihren gehäusefesten Anschlag 18 anlegt. Kurz bevor die Abtriebsscheibe ihre neue Endlage erreicht, trifft die rechte Rolle auf die ihr zugeordnete Klinke 16 und schwenkt diese im Uhrzeigersinn, so daß der Arm 8 wieder freigegeben ist,However, before the output disk 3 was released, the free end of the arm 8 is under the right of the both pawls 16 slipped and has latched there. The three-armed lever 2 can therefore not be turned back. As a result of the rotary movement of the driven pulley 3 First the left of the two rollers 19 is released from the pawl 16 assigned to it, which is shown in dashed lines The position shown falls back and rests against its stop 18 fixed to the housing. Just before the output pulley reaches its new end position, the right roller hits the pawl 16 assigned to it and swivels it in Clockwise so that the arm 8 is released again,

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sobald der Zapfen 4 seine neue Endlage erreicht hat. Bei der folgenden Stufenschaltung laufen sinngemäß die Bewegungen der einzelnen Teile in umgekehrter Reihenfolge und Drehrichtung ab.as soon as the pin 4 has reached its new end position. In the following step switching, the movements run analogously of the individual parts in reverse order and direction of rotation.

Bleibt die Abtriebsscheibe 3 aus irgendeinem Grund vor Erreichen ihrer neuen Endlage stehen, so wird die entsprechende Klinke 16 nicht angehoben und der dreiarmige Hebel 2 bleibt verriegelt, so daß weitere Stufenschaltungen verhindert //erden. Ein Stehenbleiben der Abtriebsscheibe kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, daß die Druckfeder 9 gebrochen ist oder auch dadurch begründet sein, daß infolge von verschweißten Kontakten das zu überwindende Drehmoment größer als das von der Druckfeder 9 aufgebrachte ist.Zweckmäßig ist der Motorschutzschalter im Stufenschalterantrieb so eingestellt, daß er bei Wirksamwerden der Verklinkung anspricht oder zwischen dem Antriebsmotor und dem Stufenschalter ist an einer gut zugänglichen Stelle eine Sollbruchstelle eingerichtet, die bei Blockierung des Mechanismus anspricht und dadurch dessen Ausfall anzeigt und eine weitere Betätigung des Stufenschalters verhindet.If the output pulley 3 stops for any reason before reaching its new end position, the corresponding The pawl 16 is not raised and the three-armed lever 2 remains locked, so that further tap-change operations prevents // grounding. A stopping of the driven pulley can be caused, for example, by the fact that the Compression spring 9 is broken or also due to the fact that as a result of welded contacts that has to be overcome Torque is greater than that applied by the compression spring 9. The motor protection switch is useful set in the tap changer drive so that it responds when the latching takes effect or between the Drive motor and the step switch, a predetermined breaking point is set up at an easily accessible point, which responds when the mechanism is blocked and thereby indicates its failure and further actuation of the Step switch prevented.

Unter gewissen Voraussetzungen ist es jedoch auch vorteilhaft die Klinken 16 isoliert auf ihren Lagerzapfen anzuordnen und auch die Berührungsstellen mit der Feder und dem Anschlag 18 elektrisch zu isolieren. Dadurch können die Klinken 16 zusammen mit dem freien Ende des Armes als Schwachstromschalter genutzt werden und durch ihre Kontaktgabe eine längere Verklinkung,anzeigen. Die mechanischen Klinken 16 können aber auch als Kontaktträger für den beweglichen Kontakt eines nicht dargestellten Schwachstrom-Schalters ausgebildet werden. Dabei erfolgt dieHowever, it is also advantageous under certain conditions to arrange the pawls 16 isolated on their bearing journals and also the points of contact with the spring and to isolate the stop 18 electrically. This allows the pawls 16 are used together with the free end of the arm as a low-voltage switch and through their Contacting a longer notch, show. The mechanical But pawls 16 can also be used as a contact carrier for the movable contact of a low-voltage switch, not shown be formed. The

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Kontaktgabe zweckmäßig nur in radialer Richtung. Durch ein in den Kontrollstromkreis eingeschaltetes Zeitglied wird verhindert,daß schon die kurzzeitige Berührung der Kontaktstellen bei normalem Ablauf eines UmschaltVorganges eine Anzeige auslöst.It is advisable to make contact only in the radial direction. Through a timer switched on in the control circuit prevents even brief contact with the contact points during a normal changeover process triggers an advertisement.

Eine Fehleranzeige ist auch dadurch möglich, daß auf jeder Klinke 16 in nicht dargestellter Weise ein Spiegel befestigt wird, der einen Kontrollichtstrahl ablenkt und dadurch die nicht wieder aufgehobene Blockierung des dreiarmigen Hebels 2 anzeigt.An error display is also possible in that a mirror is placed on each pawl 16 in a manner not shown is attached, which deflects a control light beam and thereby the blockage that is not removed again of the three-armed lever 2 indicates.

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Claims

TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7 Stuttgart-Bad Cannstatt, Deckerstr. 5

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Kollrodt / ma. 29-22 1972

Patent claims

f 1. Mechanism for diverter switches of tap changers for transformers and chokes with activated abruptly via a mechanical energy store Switching contacts, characterized in that there is one coupled to the energy store and this Energy-supplying drive element after charging the energy storage device at one of two latches (16) fixed to the housing and controlled by an energy storage device Only after the switchover has been successfully completed does the drive element that was latched up until then return releases.

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— M —- M -

Mechanism according to claim 1, characterized in that that the temporarily latched output element is a three-armed drive driven by a shaft (1) that supports it Lever (2) is whose first arm (6) charges the energy store, whose second arm (7) discharges the Energy storage initiates and its third arm (8) jeewils at the end of its movements under one of the housing fixed mounted pawls (16) slides.

Mechanism according to Claims 1 and 2, characterized in that the pawls (16) are two-armed levers formed and held in the normal position by a spring (17) against a stop (13) fixed to the housing are and that a coaxially to the three-armed lever (2) mounted output pulley (3) of the energy store after switching over, the pawl (16) holding the three-armed lever (2) pivots out of its engagement area again.

Mechanism according to claim 1 to 3 »characterized in that in the normal case the State do not burden the pawls (16) and the three-armed lever (2), so that when you swing out the The pawls (16) from the engagement area do not cause any inhibiting frictional forces.

Mechanism according to Claims 1 to 4, characterized in that the driven pulley (3) on its periphery the pawls (16) associated rollers (19) which on the opposite arm of the pawl nose Roll up the pawls (16) while swiveling the pawls (16), thus releasing them for a new step shift.

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6. Mechanism according to claim 1 to 5 »characterized in that the pawls (16) are electrically isolated and together with the three-armed lever (2)
each form an electrical switch and that a permanent contact triggers an error display after a predetermined time.

7. Mechanism according to Claims 1 to 6, characterized in that the contact between the three-arraigen lever (2) and the pawl (16) is radial
Direction of the output disk (3) of the energy store takes place.

8. Mechanism according to claim 1 to 5, characterized in that the pawls (16) as a contact carrier
serve for an additionally provided switch.

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