DE2358885A1

DE2358885A1 - Stufenwaehler fuer mit einer stufenwicklung ausgestatteten transformatoren

Info

Publication number: DE2358885A1
Application number: DE2358885A
Authority: DE
Inventors: Werner Widmann
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1973-11-27
Filing date: 1973-11-27
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2358885B2; DE2358885C3

Description

TMNSiORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7ooo Stuttgart-5o, Deckerstraue 5

Erf.-Nr.: FST ;73/56 Wf Stuttgart, den 14.11.73

Stufenwähler für mit einer Stufenwicklung ausgestatteten Transformatoren .

Bei mit einer Stufenwicklung und dieser zugeordnetem Stufenwähler ausgestatteten Leistungstransformatoren ist es bekannt^ die den einzelnen Wicklungsanzapfungen zugeordneten festen Kontakte in zwei übereinanderliegenden Kreisbahnen so anzuordnen, daß jeweils in einer Kontaktebene die geradzahligen und in der anderen Kontaktebene die ungeradzahligen Kontakte liegen. Die festen Kontakte sind dabei an jeweils senkrecht verlaufenden Isolierstäben befestigt.

Um die Zahl dieser Isolierstäbe zu verringern, ist man schon dazu übergegangen, an jedem Isolierstab je einen geradzahligen und einen üngeradzahligen festen Kontakt anzuordnen* Püx den ■

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Erf.-Mr.; ffS'J 73/ί>6 Wf ' - «I -

Abstand dieser übereinanderliegenden Kontakte ist dann die höchste Potentialdifferenz maßgebend, die an einem dieser Isolierstäbe zwischen dem auf ihm befestigten übereinanderliegenden Kontakten auftritt.

Befestigt man beispielsweise auf einem ersten Isolierstab übereinander einen ersten geradzahligen und einen zweiten ungeradzahligen Wählerkontakt, auf dem nächsten Isolierstab entsprechend weitere Wählerkontakte usw., so erhält man bei einem mit einer Grob- und ieinstufenwicklung versehenen, + 13 Stufen aufweisenden Einstelltransformator in den beiden Wählerebenen eine Kontaktanordnung gemäß Figur 1. Bei dieser Kontaktanordnung tritt zwischen übereinanderliegenden Kontakten als Potentialdifferenz die Spannung einer Stufe auf, ausgenommen der Wählerstab mit .den Kontakten 13 un.d 15, zwischen denen in der Schalterstellung "niedrigste Spannung" als Potentialdifferenz praktisch die gesamte Spannung der Grobstufenwicklung auftritt, wenn mit 15 das Ende der Grobstufenwicklung bezeichnet ist. Demnach müßten die Abstände der beiden Wählerebenen für diese hohe Potentialdifferenz bemessen werden, wodurch sich eine entsprechend große Baulänge des gesamten Wählers ergeben würde.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist man schon dazu übergegangen, die beiden Kontakte 13 und 15 nicht am gleichen Isolierstab des Wählers übereinander anzuordnen, sondern diese an zwei verschiedenen Isolierstäben, von denen dann jeder nur einen Kontakt trägt, räumlich nebeneinander anzubringen. Auf diese Weise wird .eine zu große Baulänge des Wählers vermieden. Dem Vorteil der so erzielbaren kleineren Baulänge steht jedoch als Nachteil gegenüber, daß der Durchmesser des Wählers zwangsläufig vergrößert werden muß (DT-AS 2 p27 374).

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Im Zusammenhang mit den Horizontalabständen zwischen.benachbarten Wählerkontakten zeigt sich zurückkommend auf die Kontaktanordnung gemäß Figur 1, daß zwischen zwei benachbarten Kontakten innerhalb der Kontaktebene normalerweise eine Potentialdifferenz auftritt, die zwei. Stufenspannungen entspricht. Hiervon ausgenommen sind die Abstände zwischen den Kontakten 1 /und 13» zwischen welchen die gesamte Feinstufenwicklung liegt,sowie die Abstände zwischen den Kontakten 2 und .13, zwischen welchen in Schaltstellung: "Nennspannung¹¹ ebenfalls praktisch die gesamte Feinstufenwicklung liegt, ferner dieKontakte Λ 5 und-12, zwischen denen in Stellung'"niedrigste Spannung" praktisch die gesamte Grobstufenwicklung liegt.

Maßgebend für die fehl der IsOlationsab.stände sind die Beanspruchungen bei der Stoßspannungsprüfung des Transformators. Längs der Grob- und ;Fe instuf enwicklung treten hierbei in der Schalterstellung "niedrigste Spannung" die höchsten Beanspruchungen auf, da in diesem Fall diese beiden Wicklungsteile freischwingend sind und außerdem das Übersetzungsverhärtnis zwischen der gestoßenen Wicklung - das ist in diesem Fall die Stammwicklung allein - und den nicht gestoßenen Wicklungsteilen das sind die Grob- und Feinstufenwicklung - am größten ist. Zwischen den Kontakten 2 und 15 tritt dagegen die größte Potentialdifferenz in der Schaltstellung "Nennspannung" auf, wenn der Wender des Stufenschalters, wie. der Figur 2, zu. entnehrmen ist, die Kontakte 14 und. "15 .verbindet und folglich die Grobstuf enwieklung eingeschaltet und nur die Feinstufenwicklung freischwingend ist. Da in diesem Fall jedoch die gesamte Grobstuf enwicklung in Eeihe mit. der Stammwicklung liegt, ist hier das Übersetzungsverhältnis zwischen den gestoßenen Wicklungsteilen, nämlich der Stamm- und der Grobstufenwicklung, und der nicht gestoßenen Feinstufenwicklung größer als in der Schalter-/

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stellung "niedrigste Spannung" und demzufolge sind die Beanspruchungen längs der Feinstufenwicklung entsprechend geringer. Demgemäß könnte auch der Abstand zwischen den Kontakten 2 und 15 kleiner gewählt werden als der Abstand zwischen den Kontakten 1/13 oder 15/12.

Wie die vorstehenden Ausführungen erkennen lassen, sind also bei einer Kontaktanordnung gemäß Figur 1 zwischen den Kontakten 1/13 und den Kontakten 15/12 besonders große Abstände erforderlich. Da diese Stellen, welche besonders große Spannungsabstände benötigen, in den beiden Wählerebenen um eine Wählerteilung gegeneinander versetzt sind, ist man gezwungen, insgesamt zwei Wählerteilungen mit wesentlich vergrößerten Abständen auszuführen.

Unter Einbeziehung der im vorstehenden dargelegten Verhältnisse bezüglich der Spannungsbeanspruchung der Wicklungen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Kontakte im Stufenschalter räumlich so anzuordnen, daß sowohl hinsichtlich des Wählerkreisdurchmessers als auch hinsichtlich der Baulänge des Wählers möglichst optimale Voraussetzungen erreicht werden und demnach die Gesamtbaugröße des Stufenwählere auf ein Mindestmaß reduzierbar ist. Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die mit dem freischwingenden Ende der Pe instufenwicklung und mit dem freischwingenden Ende der Grob stuf enwicklung verbundenen Wählerkontakte räumlich übereinander angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ferner der Stufenwähler so ausgelegt, daß die Wählerteilung jeder Kreisbahn einen großen Schaltschritt aufweist, der in beiden Kontaktebenen in der gleichen Wählerteilung liegt.

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Die Erfindung wird im nachstehenden anhand eines Stufenwählera mit einer Wieklungsaufteilung sowie Isolierstab- und Kontaktanordnung gemäß Figur 3 noch näher erläutert.-

Wie aus Figur 3, die eine Abwicklung des Wählerstabkäfigs ,schematisch veranschaulicht, ersichtlich ist, sind die Kontakte 1 und 15 eines + 13 Stufen enthaltenden Wählers-beispielsweise auf einem Isolierstab 22 des Wählerstabkäfigs übereinander angeordnet. Allgemein, also im Falle eines Wählers beliebiger Stufenzahl, bedeutet dies, daß der. mit dem freischwingenden Ende 18 der Feinstufenwicklung 19 verbundene Kontakt 1 und der mit dem freischwingenden Ende 2o der Grobstufenwicklung 21 verbundene Kontakt 15 räumlich übereinanderliegend am Isolierstab 22 angeordnet sind. Diese Kontaktanordnung bringt insbesondere die folgenden beiden wesentlichen Vorteile mit sich: Zunächst liegen bei dieser Anordnung die Kontakte, zwischen denen innerhalb jeder der beiden.Wählerebenen die größte ·".." Potentialdifferenz auftritt, unmittelbar übereinander, so daß nur eine einzige Wählerteilung mit der hierfür notwendigen großen Schlagweite auszuführen ist. Der Abstand zwischen den Kontakten 2 und 15, zwischen denen in der Schaltstellung "Nennspannung" die Potentialdifferenz ihren höchsten Wert aufweist, kann aus den im vorstehenden bereits angeführten Gründen (Spannungsbeanspruchung der Wicklungsteile) erheblich kleiner gewählt werden als die beiden Abstände 1/13 und 15/12. Ob der Abstand 2/1.5 überhaupt größer gewählt werden muß als die übrigen Abstände 2/4; 3/5 usw., ist von Fall zu Fall zu prüfen. Sofern der Abstand 2/15 größer sein muß als die normalen Abstände der übrigen Kontakte, wird nach einem weiteren Gedanken der Erfindung vorgeschlagen, den/ Abstand 2/15 nur der zugehörigen Beanspruchung gemäß zu wählen, d.h. kleiner auszuführen als den Abstand 15/12. In diesem Fall würden sich insge-*

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Erf.-Nr.: PST 75/56 Wf

samt ein großer Schaltschritt, ein mittlerer Schaltschritt und normale Schaltschritte ergeben.

Durch das Übereinandersetzen der Kontakte 1 und 15 ergibt sich der weitere Vorteil, daß zwischen den Kontakten 1 und 15 eine kleinere Potentialdifferenz auftritt als zwischen den Kontakten 13 und^v15. Zwischen allen sonstigen übereinanderliegenden Kontakten tritt bei der Kontaktanordnung gemäß Figur 3 nur die Potentialdifferenz einer Stufe auf. Da folglich die für den Abstand der Kontaktebenen maßgebende Beanspruchung 1/15 kleiner ist als die bei der bisher bekannten Kontaktanordnung auftretende Beanspruchung 13/15 (vergl. Pig. 1), kann bei der erfindungsgemäßen Kontaktanordnung auch die Baulänge des Wählers entsprechend vermindert werden.

- Patentansprüche -

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Claims

TRANSFORMATOREN UNION AKTIENGESELLSCHAFT 7ooo Stuttgart-5o, Deekerstraße 5 Erf.-Nr.: FST 73/56 Wf- ' Stuttgart, den 14.11.73 PT-rS/Dr. Wolf/ei P a t en t a η s ρ r ü ο h e

1. Jstufenwähler für mit einer einen Grob- und Feinstufenteil ¹^—■/ enthaltenden Stufenwicklung ausgestattete Transformatoren, der als Stabkäfig ausgebildet ist und bei dem je Phase jeweils die geradzahligen und die ungeradzahl.igen Kontakte auf zwei übereinanderliegenden Kreisbahnen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem freischwingenden Ende (18) der Feinstufenwicklung (1,9) und mit dem freischwingenden Jünde (2o) der Grobstufenwioklung (21) verbundenen Wählerkontakte (1, 15) räumlich übereinander angeordnet sind. .- .

2. Stufenwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählerteilung-jeder Kreisbahn einen großen Schaltschritt aufweist, der in beiden Kontaktebenen in der gleichen Wählerteilung liegt.

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3. Stufenwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand derjenigen beiden Wählerkontakte (2, 15) einer Kontaktebene, zwischen denen in der Schalterstellung "Nennspannung" die Potentialdifferenz den Höchstwert aufweist, einerseits größer gewählt ist als der gegenseitige Abstand der'entsprechenden übrigen Kontakte (2/4, 3/5 usw.) der Kontaktebenen und andererseits kleiner bemessen ist als der Abstand zwischen dem dem freischwingenden Ende (2o) der Grobstufenwicklung (21) zugeordneten Kontakt (15) und dem diesem benachbarten, in derselben Kontaktebene liegenden Kontakt (12).

4. Stufenwähler nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Wählerteilung jeder Kreisbahn insgesamt einen großen Schaltschritt, einen mittleren Schaltschritt und die normalen Schaltschritte aufweist.

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