DE2604344A1

DE2604344A1 - Stufentransformator mit ueberspannungsschutzeinrichtung

Info

Publication number: DE2604344A1
Application number: DE19762604344
Authority: DE
Inventors: Arno Pichler
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Current assignee: Scheubeck GmbH and Co
Priority date: 1976-02-05
Filing date: 1976-02-05
Publication date: 1977-08-18
Also published as: JPS5296315A; FR2340638B3; FR2340638A1

Description

Maschinenfabrik Reinhaucen Rsgencturg, den 30. Jan. 1976 Gebrüder Scheubeck ?ß. ' 2Q3Ma/Gl Falkensteinstraße 8

8400 Regensburg

Stufentransformator mit Überspannungsschutzeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufentransformator, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 näher beschrieben ist.

Bei diesen Stufentransformatoren kommt es an den einzelnen Wicklungsteilen zu außergewöhnlichen Stoßspannungsbeanspruchungen, deren Höhe wesentlich durch den Aufbau des Stufentransformators und der Wicklungsteile zwischen den einzelnen Anzapfstufen bedingt ist. Diese vorwiegend durch Aufschwingen einzelner Wicklungsteile hervorgerufenen Stoßspannungen gefährden nicht nur die Isolation der Wicklung des Stufentransformators, sondern vor allem auch den Stufenschalter selbst. Deshalb sind Maßnahmen erforderlich, um diese Stoßspannungsbeanspruchungen sowohl an den Wicklungsteilen des Stufentransformators, wie auch insbesondere am Stufenschalter selbst, gering zu halten. Hierfür werden üblicherweise Überspannungsschutzeinrichtungen verwendet, die entweder als reine Ölfunkenstrecken oder als spannungsabhängige Widerstände ausgebildet sind oder die aus einer Reihenschaltung von Ölfunkenstrecke und spannungsabhängigen Widerstand bestehen. Diese Überspannungsschutzeinrichtungen können den jeweiligen Wicklungsteilen des Stufentransformators ständig parallel geschaltet sein und an beliebiger Stelle im Transformator selbst angeordnet sein, oder aber sie können auch dem Lastumschalter des Stufenschalters parallel geschaltet und im Gehäuse des Lastumschalters angeordnet sein (DT-OS 24 21 728 und DT-AS 23 57 209).

Jedoch treten bei den üblicherweise verwendeten Überspannungsschutzreinrichtungen Schwierigkeiten auf. Wird z.B. ein spannungsabhängiger Widerstand verwendet, so kann dieser bei Überbeanspruchung oder möglicherweise aufgrund von Alterung thermisch

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instabil werden. In diesem Fall bildet sich ein bleibender gut leitender Kanal, so daß der spannungsabhängige Widerstand dann als Kurzschluß betrachtet werden kann. Da der spannungsabhängige Widerstand zur Reduzierung der Stoßspannung zwischen zwei Anzapfstufen liegen muß und somit dauernd an der dort auftretenden Stufenspannung liegt, führt ein Versagen des spannungsabhängigen Widerstandes zu einem Stufenkurzschluß mit den bekannten verheerenden Folgen.

Wird hingegen eine Ölfunkenstrecke vorgesehen, so liegen die Schwierigkeiten in der Einhaltung des Elektrodenabstandes, in der Unterschiedlichkeit der Ölqualität, darin, daß der Strom über die Ölfunkenstrecke möglicherweise nicht verlöscht und auch darin, daß eine Ölfunkenstrecke nicht bei einer bestimmten Spannung, sondern in einem größeren Spannungsbereich anspricht.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bei den beschriebenen Stufentransformatoren eingesetzten Überspannungsschutzeinrichtungen zu verbessern, so daß ein genaueres und auch ein wiederholtes Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung ohne Qualitätsminderung möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in folgendem: Der beim Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung auftretende Lichtbogen ist unabhängig vom Öl des Transformators bzw. des Lastumschalters. Er kann dieses Öl nicht verunreinigen, und es tritt keine Gasentwicklung im Öl auf. Der Ansprechbereich der Überspannungsschutzeinrichtung ist völlig unabhängig von der Qualität des Öles. Beim Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung lassen sich die auftretenden Lichtbogen sicher beherrschen, und zwar auch nach mehrmaligen Ansprechen der Überspannungsschutzeinrichtung. Die erfindungsgemäß verbesserte Überspannungsschutzeinrichtung kann für höchste Ströme und Stufenspannungen eingesetzt werden.

Prinzipiell kann die Überspannungsschutzeinrichtung an jeder beliebigen Stelle des Transformators eingesetzt werden, da sie außerordentlich langlebig ist und eine Verunreinigung des Transformatorenöles ausgeschlossen ist. Von besonderem Vorteil ist jedoch, wenn die Überspannungsschutzeinrichtung, wie an sich

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bekannt, im Ölbehälter des Lastumschalters angeordnet ist, und zwar unter Einbeziehung der Überschaltwiderstände. Denn trotz ihrer großen Sicherheit bleibt die Überspannungsschutzeinrichtung ein dem Verschleiß unterworfenes Bauteil, welches dann bei der Wartung des Lastumschalters jeweils überprüft werden kann. Die in den Kreis der Überspannungsschutzeinrichtung einbezogenen Überschaltwiderstände des Lastumschalters sorgen ferner für eine Begrenzung des möglicherweise über die Überspannungsschutzeinrichtung fließenden Stromes.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der zugehörigen Zeichnung schematisch dargestellt und werden anschliessend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt zunächst in schematischer Darstellung eine Stufenwicklung 1 eines nicht näher dargestellten Stufentransformators mit zwei Anzapfstufen 2, 3. An diese 'Anzapfstufen 2, 3 ist eine Lastumschaltanordnung 4 angeschlossen, so daß mittels der Dauerkontakte 5, 6 entweder die eine Anzapfstufe 2 oder die andere Anzapfstufe 3 mit der Ableitung 7 verbunden werden kann. Zur Durchführung des Umschaltvorganges sind den Dauerkontakten 5, 6 jeweils Parallelzweige aus einem Überschaltwiderstand 8 bzw. 9 und einem Widerstandskontakt 10 bzw. 11 zugeordnet. Parallel zu den Anzapfstufen 2, 3 ist eine Vakuumzelle 12 mit einer darin angeordneten Funkenstrecke 13 vorgesehen. Diese ist so geschaltet, daß beim Durchzünden der Funkenstrecke 13 die Überschaltwiderstände 8, 9 in Reihe mit der Funkenstrecke 13 liegen.

Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 1, jedoch ist hier zusätzlich zur Vakuumzelle 12 ein spannungsabhängiger Widerstand 14 in Reihe geschaltet. Dieser spannungsabhängige Widerstand sorgt in bekannter Weise für eine weitere Begrenzung des möglicherweise über die Funkenstrecke 13 fließenden Stromes.

Die Figuren 3 und 4 zeigen im Prinzip ähnliche Anordnungen wie die Figuren 1 und 2. Jedoch ist hier die Vakuumzelle 12 jeweils den Anzapfstufen 2, 3 unmittelbar parallel geschaltet. Im Falle des Beispieles nach Fig. 3 liegt wiederum mit der Vakuumzelle ein spannungsabhängiger Widerstand 14 in Reihe, während gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 noch ein zusätzlicher Linearwiderstand 15 vorgesehen ist. Die Überspannungsschutzeinrichtung

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kann in diesem Fall unabhängig von der Lastumschaltanordnung fest an der Stufenwicklung angeschlossen sein. Sie kann aber auch an beliebiger anderer Stelle z.B. an den zugehörigen Kontakten des Stufenwählers angeschlossen sein. Sie muß dabei nicht unbedingt zwischen zwei benachbarten Anzapfstufen 2, der Stufenwicklung 1 liegen, sondern sie kann auch größere Wicklungsteile des Stufentransformators, z.B. die vollständige Feinstufenwicklung, umfassen.

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Claims

26043U

Patentansprüche

fIJ Stufentransformator mit mehreren Wicklungsteilen und mit mehreren Wicklungsanzapfungen und mit einem Stufenschalter zum Umschalten der Wicklungsanzapfungen und mit einer eine Funkenstrecke enthaltenden Überspannungsschutzeinrichtung, die mindestens einem Wicklungsteil parallel geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkenstrecke (13) in einer Yakuumzelle (12) angeordnet ist.
2. Stufentransformator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überpsannungsschutzeinrichtung parallel zu den beiden Anzapfanschlüssen (2,3) des Lastumschalters (4) im Gehäuse des Lastumschalters, jedoch von den Anzapfanschlüssen her gesehen hinter den Überschaltwiderständen (8, 9) angeordnet ist.

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ORiGlSMAL INSPECTED