DE2355514C3 - Lastumschalter für Transformatoren - Google Patents
Lastumschalter für TransformatorenInfo
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- H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
- H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lastumschalter für Transformatoren gemäß dem Oberbegriff des
jeweiligen, nebengeordneten Anspruchs. Ein derartiger Lastumschalter ist bekannt (DE-OS IB 00 618.
Nach dem Prinzip der sogenannten Widerstands-Schneüschaltung
arbeitende, als Sprungschalter ausge- ">
bildete Lastumschalter für mit einer Stufenwicklung ausgestattete sowie einen Feinwähler und eventuell
einen Wender oder Grobwähler aufweisende transformatoren arbeiten meist als ölschalter, in der Weise, daß
die beim Umschalten unter Last auftretenden Lichtbögen im freien öl brennen. Bei nach diesem Schaltprinzip
arbeitenden Lastumschaltern macht insbesondere die Beherrschung der bei Transformatoren für höchste
Spannungen auftretenden Stufenspannungan Schwierigkeiten.
Um die elektrische Belastung der Kontakte eines Lastumschalters für Transformatoren zu verringern, ist
es außerdem aus der DE-AS 19 61 605 bekannt, einen Lastumschalter mit sechs festen, aufeinander folgenden
Kontakten für jede Phase auszustatten. Hierbei sind die Kontakte in zwei Gruppen zusammengefaßt, die jeweils
zwei aufeinander folgenden umzuschaltenden Anzapfungen zugeordnet sind. Hierbei dienen Dioden in Reihe
zu Widerständen als spannungsabhängige Widerstände, die die zu schaltenden Kontakte entlasten. Eine ähnliche
Anordnung ist auch in »Neues aus der Technik« 1961, Nr. 7, Seite 1 bis 2, beschrieben.
Weiterhin ist es aus der Zeitschrift »ETZ-A«, Band 86 (1965), Heft 15, Seite 497, bekannt, bei dem Schalten
eines Motors zwii Kontakte in Reihe zu schalten und einem der in Reihe geschalteten Kontakte eine Diode
parallel zu schalten. Auch hierdurch können die Kontakte entlastet werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, bei einem Lastumschalter der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Art zu erreichen, daß die schaltenden Kontakte durch Dioden entlastet werden,
ohne daß für jeden Kontakt bzw. jedes zueinander in Reihe liegende Kontaktpaar eine Diode vorgesehen
werden muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Kennzeichen der Patentansprüche beschriebenen
Merkmale gelöst.
Hierdurch läßt sich eine Entlastung für zwei Kontakte
jeweils durch eim: einzige Diode erreichen, so daß man
bei kleinem Aufwand für die Dioden auch höhere und höchste Stufenspannungen beherrschen kann und
andererseits eine Verminderung der ölzersetzung und
des Kontaktabbrandes erreicht.
Einzelheiten der Erfindung und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Maßnahmen werden im nachstehenden
an Hand der Zeichnung erläutert, die vier prinzipielle Schaltungsbeispiele umfaßt.
Um die Anzahl der Dioden möglichst gering zu halten, wird daher wie aus F i g. I ersichtlich ist.
V, zwischen die Verbindungsleitungen II, 12 der beiden
auf jeder Seitein Reihe geschalteten Widerstandsschall· strecken 1,2 mit den Widerstandskontakten 3,4 und 5,6
nur eine Diode 9 geschaltet. Bei dieser Schaltung ist stets gewährleistet, daß während der Öffnung der
Widerstandskontakte 3 und 4 die Widerstandskontakte 5 und 6 geschlossen sind und umgekehrt. Folglich liegt
die Diode 9 während des Öffnungsvorgangs stets entweder parallel zum Widerstandskontakt 4 oder
parallel zum Widerstandskontakt 6.
In entsprechender Weise sind die Verbindungspunkte 17 und 18 von je zwei zueinander in Reihe geschalteten
Hauptkonfakten 13, 14; 15, 16 miteinander verbunden Und über eine gemeinsame Diode 19 an den
gemeinsamen Schalterpal 30 angeschlossen.
Bei der Umschaltung des Lastumschalters nach Fig. I öffnet zunächst der geschlossene Hauptkontakt
und die Zeit bis zum Schließen des anderen Hauptkontaktes ist dabei stets so groß, daß der öffnende
Hauptkontakt während dieser Zeitspanne mit Sicherheit gelöscht hat. Die Diode 19, die beiden Hauptkontakten
14 und 16 parallel geschaltet ist, ist also in der Lage, die Entlastung beider Hauptkontakte vorzunehmen.
Ausgehend von der Überlegung, daß bei der üblichen Auslegung der Überschal'widerstände unter den ungünstigtsten
Voraussetzungen an den Hauptkontakten nur etwa die halbe Spannung auftritt wie an den
Widerstandskontakten, während die abzuschaltenden Ströme sn beiden Kontakten etwa gleich groß sind, wird
in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, gemäß F i g. 2 zwischen die Verbindungsleitungen 11
und 12 der in Reihe liegenden Widerstandskontakte 3,4; 5, 6 zwei gegenpolig in Serie geschaltete Dioden 31. 32
zu legen und an die Mitte'anzapfung 27 dieser Dioden
die Verbindungspunkte 17 und 18 der ebenfalb in Reihe geschalteten Hauptkontakte 13, 14 und 15, 16
anzulenken. Die beiden Dioden 31, 32 sind dann spannungsmäßig so auszulegen, daß jede Hälfte
mindestens für die Wiederk-hrspannung an den Hauptkontakten bemessen ist und daß außerdem die
beiden hintereinandergeschalteten Dioden mindestens der Wiederkehrspannung an den Widerstandskontakten
gewachsen sind. Sind die höchsten zu schaltenden Ströme an den Haupt- und Widerstandskontakten
unterschiedlich, dann sind beide Dioden für den höheren Strom zu bemessen.
Ein Vorteil der Anordnungen gemäß den F i g. 1 und 2 ist darin zu sehen, daß die Dioden nur in der kurzen Zeit
während des jeweiligen Schaltvorganges, das sind also nur wenige Halbperioden der Netzfrequenz, strom- und
spannungsmäßig beansprucht werden. Durch die Dioden wird außerdem die Löschfähigkeit des Lastumschalters
praktisch unabhängig von der Induktivität des zu unterbrechenden Stromkreises. Dies ist hauptsächlich
von Bedeutung bei Regeltrarisformatoren mit Grob- und Feinwicklung, und zwar in der Reglerstellung, in der
von der Fein- auf die Grobwicklung -imgeschaltet wird.
Andererseits wird es wegen der durch die Dioden bewirkten langen stromlosen Pause möglich, die
Induktivität des vom Lastumschalter zu unterbrechenden Stromkreises absichtlich zu erhöhen, z. B. zur
Begrenzung des Kurzschlußstromes bei einem Stufenkurzschluß. Ferner wird es dadurch ohne Einbuße an
Schaltleistung möglich, an Stelle der jetzt allgemein verwendeten Oberschaltwiderstände im Lastumschalter
Induktivitäten einzusetzen.
Bei diesen Schaltungen kann in den Widerstandskontakten
4 und 6 höchstens während einer Halbperiode und in den Widerstandskontakten 3 und 5 höchstens
Während zwei Halbperioden der Net «frequenz ein Lichtbogen brennen, wenn jeweils die beiden hintereinandergeschalteten
Widerstandskontakte im gleichen Augenblick öffnen. Zur weiteren Verminderung der
Lichtbögehbrenndauer in den Kontakten, denen keine Diode parallel geschaltet istj das sind die Widerstandskontakte
3 und 5, wird weiter vorgeschlagen, den Öffnungszeitpunkt dieser Widerstandskontakte jeweils
etwa um eine Halbperiode oder etwas weniger nach
dem öffnüngszeitpunkt der übrigen Widerstandskontakte
zu .legen» Hierdurch wird erreicht, daß in allen Widerstandskontakten die Lichtbogenbrenndauer
höchstens nur eine Halbschwingung, im Durchschnitt jedoch eine halbe Halbschwingung beträgt.
Gleiche Lichtbogenbrenndauer und folglich gleichen Kontaktabbrand erhält man, wenn, wie der Fig.3 zu
entnehmen ist, einer der beiden hintereinanderliegenden
Widerstandskontakie beispielsweise 3 und 5 jeweils eine Diode 20, 22 parallel geschaltet wird, eine Diode 9
zwischen die Verbindungsleitungen 11, 12 der beiden
auf jeder Seite in Reihe geschalteten Widerstandskon-
takte 3,4 und 5,6 gelegt wird und die Öffnungsmomente
aller Widerstandskontakte gleich gewählt werden.
Um zu vermeiden, daß im Falle der Schaltanordnung entsprechend der F i g. 3 ein Teil der Dioden auch vor
und nach dem Umschaltvorgang an Spannung liegt,
is können die Dioden mittels zusätzlicher Hilfsschalter
jeweils kurz vor dem Umschaltvorgang des eigentlichen Lastumschalters zugeschaltet und anschließend wieder
abgeschaltet werden. Dabei würde es ausreichen, nur jeweils die Dioden abzuschalten, wtiiie nach beendigtem
Umschaltvorgang an Spannung liege.i.
Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 sind die Verbindungsleitungen
11,12 zwischen den zueinander in Reihe
geschalteten Widerstandskontakten 3,4; 5,6 jeweils mit
den Ar..ohlüssen der Hauptkontakte 7, 8 der zugehörigen
Hauptschaltstrecke über eine Diode 20, 22 verbunden. Die Diode 20 liegt damit parallel zu der
Reihenschaltung des Überschaltwiderstandes 28 mit dem Widerstandskontakt 3 und die Diode 22 liegt
parallel zu der Reihenschaltung des Überschaltwider-Standes 29 mit dem Widerstandskontakt 5.
In diesem Falle werden durch die Dioden 20 und 22 wiederum in jeder zweiten Halbperiode während der
Kontakttrennung die Hauptkontakte 7 und 8 sowie die Widerstandskontakte 3 und 5 stromlos. Nach der
Lichtbogenlöschung in den Widerstandskontakten 3 und 5 wird auch an den Widerstandskontakten 4 und 6
jede zweite Halbperiode stromlos. Hierbei ergebui sich
zunächst in den Widerstandskontakten 4 und 6 größere Lichtbogenzeiten als in den Widerstandskontakten 3
uno 5. Die Lichtbogenzeiten in den Widerstandskontakten
4 und 6 können jedoch verkürzt werden, wenn man, wie bereits erörtert, den Öffnungazeitpupkt dieser
Widerstandskontakte 4, 6 um etwa eine Halbperiode gegenüber dem Öffnungszeitpunkt der Widerstandskontakte
3 und 5 verzögert.
Bei Fig.4 ist zu Beginn des Umschaltvorganges die
Diode 20 dem Hauptkontakt 7 parallel geschaltet und erleichtert somit zunächst dem Hauptkontakt die
Lichtbogenlöschung Dadurch, daß die Diode 20 gleichzeitig dem Überschaltwiderstand 28 parallel liegt,
kann dieser Überschaltviderstand wesentlich hochohmigeals
ohne diese Diode ausgeführt werden, da durch diese Diode der Überschaltwiderstand in jeder zweiten
Halbperiode überbrückt ist. Beim anschließenden
Öffnen der Widerstandskontakte 3 und 4 ist dann die Diode 20 diesen Widerstandskontakten vorgeschaltet
und ergibt, zusammen mit der auf der anderen Schalterseite gleicnartig geschalteten Diode 22, auch an
den Widerstandskontakten günstigere Löschbedingungen.
Da die in LäStumschälterri für Transformatoren
auftretenden Spannungen und Ströme meist so hoch sind, daß zur Beherrschung der Spannungen meist
mehrere Dioden in Reihe und zur Beherrschung der
i>5 Ströme vielfach mehrere Dioden parallel geschaltet
werden müssen, ist unter dem Begriff »eine Diode« daher grundsätzlich auch die Kombination mehrerer in
Reihe Und bzw, oder parallel geschalteter Dioden zu
verstehen.
Bei der Reihenschaltung von Dioden ist zur Erzielung
einer gleichtiia'ßigcn Spanntingsaufteilühg im allgemein
nen eine Potentialsteuerung zum Beispiel durch parallel geschaltete /?C-Glieder notwendig. Derartige Steuerelemente
machen einen zusätzlichen Aufwand erforderlich,
außerdem ist ihre Bemessung Wegen der hohen
Temperaturen des umgebenden Öls meist schwierig. Auf eine Potenlialsleuerung kann zumindest in den
meisten Fällendannverzichtet '.werden, wenn sogenannt
Ie Avalanchc'Diöden, das sind dioden, deren Sperr*
widerstand oberhalb der sogenannten Avalanchc-Spannüng
stark zurückgeht, Verwendet werden. Wird bei einet Reihenschaltung solcher Dioden eine Diode
"> infolge höheren Sperrwiderstandes spannungsmilBig
höher beansprucht als die übrigen, so schützt sie sich
infolge des Avälanchc-Effektes gegen eine spannungsmäßige
Überbeanspruchung selbst. Daher eignen sich Ävalanche-Dioden besonders für die im vorstehenden
beschriebenen Schaltanordnungen;
Hierzu Ϊ Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Lastumschalter für Transformatoren mit zwei einseitig mit einem gemeinsamen Schalterpol
verbundenen Hauptschaltstrecken und zwei dazu parallelen Widerstandsschaltstrecken, wobei jeder
Hauptschaltstrecke eine Widerstandsschaltstrecke parallel geschaltet ist, die aus der Reihenschaltung
zweier Widerstandskontakte und einem Oberschaltwiderstand besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß in jeder Widerstandsschaltstrecke eine Diode (20, 22) parallel zu der Reihenschaltung des
Oberschaltwiderstandes (28,29) mit dem benachbarten Widerstandskontakt (3,5) liegt (Fig. 4).
2. Lastumschalter für Transformatoren mit zwei einseitig mit einem gemeinsamen Schalterpol
verbundenen Hauptschaltstrecken und zwei dazu parallelen Widerstandsschaltstrecken, wobei jeder
Hauptschaitstrecke eine Widerstandsschaltstrecke parallel geschaltet ist, die aus der Reihenschaltung
zweier Widerstandskontakte und einem Überschaltwiderstand besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindungsleitungen (11,12) zwischen den in Reihe
liegenden Widerstandskontakten (3, 4; 5, 6) über eine Diode (9) miteinander v.-rbunden sind und daß
zusätzlich je eine Diode (20, 22) zu dem Widerttandskontakt (3, 5) parallel geschaltet ist, der dem
Oberschaltwiderstand (28, 29) benachbart liegt (F ig. 3).
3. Lastumschalter für Transformatoren mit zwei einseitig mit einen gerr -insamen Schalterpol
verbundenen, aus zwei zueinander in Reihe liegenden Hauptkontakten bestehen '-sn Hauptschaltstrekken
und zwei dazu parallelen Widerstandsschaltttrecken, wobei jeder Hauptschaltstrecke eine
Widerstandsschaltstrecke parallel geschaltet ist, die aus der Reihenschaltung zweier Widerstandskontakte
und einem Überschaltwiderstand besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen
(11, 12) zwischen den in Reihe liegenden Widerstandskontakten (3,4; 5,6) über eine Diode (3)
miteinander verbunden sind und daß zusätzlich die Verbindungspunkte (17, 18) der Hauptkontakte (13,
14; 15, 16) miteinander und über eine gemeinsame Diode (19) mit dem gemeinsamen Schalterpol (30)
verbunden sind (Fig. 1).
4. Lastumschalter für Transformatoren mit zwei einseitig mit einem gemeinsamen Schalterpol
verbundenen, aus zwei zueinander in Reihe liegenden Hauptkontakten bestehenden Hauptschahstrekken
und zwei dazu parallelen Widerstandsschaltttrecken. wobei jeder Hauptschaltstrecke eine
Widerstandsschaltstrecke parallel geschaltet ist, die aus der Reihenschaltung zweier Widerstindskon
takte und einem Überschaltwiderstand besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen
(11, 12) zwischen den in Reihe liegenden Widerstandskontakten (3, 4; 5, 6) über die
Reihenschaltung zweier gegsngepollcr Dioden (31,
32) miteinander verbunden sind und daß die Mitlelänzäpfüng (27) dieser Dioden (31, 32) art
beiden Verbindungspunkteri (17, 18) der Haüptkon^ takte (13,14; 15,16) angeschlossen ist (F i g, 2).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732355514 DE2355514C3 (de) | 1973-11-07 | 1973-11-07 | Lastumschalter für Transformatoren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732355514 DE2355514C3 (de) | 1973-11-07 | 1973-11-07 | Lastumschalter für Transformatoren |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2355514A1 DE2355514A1 (de) | 1975-05-15 |
DE2355514B2 DE2355514B2 (de) | 1980-05-08 |
DE2355514C3 true DE2355514C3 (de) | 1981-01-15 |
Family
ID=5897365
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732355514 Expired DE2355514C3 (de) | 1973-11-07 | 1973-11-07 | Lastumschalter für Transformatoren |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2355514C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2611570C2 (de) * | 1976-03-19 | 1985-05-15 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Lastumschalter für Transformatoren |
DE2757425C2 (de) * | 1977-12-22 | 1983-01-05 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Lastumschalter für Transformatoren |
DE2804320C3 (de) * | 1978-02-01 | 1982-02-11 | Transformatoren Union Ag, 7000 Stuttgart | Lastumschalter für Transformatoren |
EP3226267B1 (de) * | 2014-11-25 | 2020-10-14 | Hai Wang | Spannungsregelungslaststufenschalter für einen transformator und schaltersteuerungsverfahren |
-
1973
- 1973-11-07 DE DE19732355514 patent/DE2355514C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2355514A1 (de) | 1975-05-15 |
DE2355514B2 (de) | 1980-05-08 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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EF | Willingness to grant licences | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: TRANSFORMATOREN UNION AG, 8500 NUERNBERG, DE |
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