DE2648152A1 - Stufenschalter - Google Patents

Description

Stufenschalter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es ist bekannt, in Stufenschaltern Vakuumelemente zu verwenden, um u.a. ein höheres Schaltvermögen zu erreichen als mit den konventionellen Schalterelementen in Öl. Die bekannten Stufenschalter mit Vakuumelementen (z.B. GB-PS 1 164 782) haben nachteilige Eigenschaften. Bei einer bekannten Ausführungsform ist eine verhältnismäßig große Anzahl von Schaltungselementen erforderlich, z.B. zwei Widerstände und sechs Schalter pro Phase, was zugleich eine komplizierte Betätigungsvorrichtung notwendig macht. Bei einer anderen bekannten Ausführungsform fließt der gesamte Transformatorstrom kontinuierlich durch das Vakuumelement, was in vielen Fällen bedeutet, daß Elemente mit so großem Stromführungsvermögen erforderlich sind, daß die Ausführung unter technisch-wirtschaftlichen Gesichtspunkten keine praktische Bedeutung hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stufenschalter der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei dem pro Phase nur ein einzi

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ges Vakuumelement und eine geringe Anzahl von Hilfsschaltern erforderlich sind, das Stromführungsvermögen des Vakuumelementes aber verhältnismäßig klein sein kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Stufenschalter nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, der die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale hat.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 einen Stufenschalter gemäß der Erfindung, der als sogenannter Vorwahlsehalter aufgebaut ist,

Fig. 2 Diagramme, welche den Schaltungsablauf für den Stufenschalter nach Fig. 1 beim Umschalten zwischen zwei Transformatoranzapfungen erläutern,

Fig. 3 eine alternative Ausführung der Umschaltanordnung des Stufenschalters für den Leitungsanschluß,

Fig. 4 einen Stufenschalter gemäß der Erfindung, der als sogenannter Lastwählschalter aufgebaut ist,

Fig. 5 eine alternative Ausführung des Stufenschalters gemäß Fig.4.

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Der in Fig. 1 gezeigte Stufenschalter liegt zwischen einer abgehenden Leitung 6 (oder dem Nullpunkt eines sterngeschalteten Dreiphasentransformators) und einer Transformatorwicklung 7» die mit mehreren Anzapfungen an feste Kontakte 8a-8e des Stufenschalters angeschlossen ist. Die Figur zeigt den Stufenschalter in einem Betriebszustand, bei dem die Leitung 6 über den Stufenschalter an den festen Anzapfkontakt 8d angeschlossen ist.

Der Stufenschalter hat zwei Sehaltzweige, von denen jeder einen Uberbrückungswiderstand 9 bzw. 10 enthält, zu dem ein Umsteuerschalter 1 bzw. 2 parallelgeschaltet ist. Jeder Schaltzweig liegt zwischen je einem von zwei elektrisch voneinander isolierten Kontakten 11 und 12 einer Umsehaltanordnung für die Leitung 6 und je einem von zwei beweglichen Wählerkontakten 13 und 14, welche zwischen den festen Anzapfkontakten 8a-8e nacheinander verschiebbar sind. Über die genannte Umschaltanordnung können die beiden Schaltzweige individuell an die Leitung 6 angeschlossen werden. Die Umschaltanordnung kann entweder aus zwei separaten Schaltern 3 und 4, wie in Fig. 1 gezeigt, oder aus einem Zweiwegumschalter mit Gleitkontakt 15, wie in Fig. 3 gezeigt, bestehen. Zwischen den Kontakten 11 und 12 der Umschaltanordnung ist ein Vakuumelement 5 angeschlossen.

Der Schaltablauf beim Umschalten zwischen den Anzapfungen der Transformatorwicklung ist in Fig. 2 gezeigt, wobei die EIN-Lage der betreffenden Schalter mit einer vollausgezogenen Linie und die AUS-Lage mit einer gestrichelten Linie dargestellt ist. Die Umschaltung von der Anzapfung 8d auf die Anzapfung 8e geschieht wie folgt: Die Betätigungsvorrichtung des'Stufenschalters wird zum Zeitpunkt t^ ge-

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startet und betätigt sukzessiv die verschiedenen Kontaktvorrichtungen. Zuerst wird das Vakuumelement 5 geschlossen und dann der Schalter 4, worauf der Schalter 3 öffnet. Im nächsten Augenblick wird das Vakuumelement 5 geöffnet, wodurch der Kreisstrom

/und 8e

zwischen den Anzapfkontakten 8d' unterbrochen wird und der Leitungsstrom zum Schaltzweig kommutiert, in welchem der Widerstand 10 eingeschaltet ist. Dann wird der Schalter 1 geöffnet und der Schalter 2 geschlossen.Die Umschaltung ist damit durchgeführt, und die Betätigungsvorrichtung wird zum Zeitpunkt tp abgeschaltet. Das Umschalten in entgegengesetzter Richtung, d.h. von der Anzapfung 8e zur Anzapfung 8d, geschieht in entsprechender Weise zwischen den Zeitpunkten t, und t, , wie aus Fig. 2 hervorgeht. Dadurch, daß immer ein Widerstand in dem nicht stromführenden Zweig eingeschaltet ist, ist

spontaner /

der Transformator für den Fall geschützt, daß ein sogenannter Überschlag im Vakuumelement eintritt.

Der Stufenschalter nach Fig. 1 ist ein sogenannter Vorwähler, was bedeutet, daß er mechanisch aus zwei separaten Geräteeinheiten aufgebaut wird, nämlich·einem Wähler (bestehend aus den festen Anzapfkontakten 8a-8e und den beweglichen Kontakten 13,14) und einem Lastschalter. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, kann dem Schaltverlauf bei einem Stufenschalter nach der Erfindung bei aufeinanderfolgenden Betätigungen eine gewisse Form von Symmetrie gegeben werden (T₁=Tp, Ty= T^, T₅= ^T6»^T7= ^T8» ^Τ9^{= T}10^* ^{Dies ermö}S^{licnt eine} Vereinfachung der/fnechanischen Ausführung des Lastschalters. Beispielsweise kann die Betätigung der einzelnen Schalter mit einem verhältnismäßig einfachen sogenannten Polygonsystem erreicht werden.

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Der in Fig. 4 gezeigte Stufenschalter ist hinsichtlich der Schaltung im Prinzip in gleicher Weise aufgebaut, wie der Stufenschalter nach

er
Fig. 1 ; ist mechanisch jedoch als ein sog. Lastwähler aufgebaut. Das bedeutet, daß die Wähl- und Lastschalterfunktionen in demselben Gerät zusammengefaßt sind. In der Betriebslage sind beide Schaltzweige an dieselbe Anzapfung der Transformatorwicklung angeschlossen, wobei der Strom sich auf die beiden Zweige verteilt. Das Umschalten von der Anzapfung 8d auf die Anzapfung 8c geschieht wie folgt:

Die Schalter 2 und 4 werden geöffnet, der Kontakt 14 wird zum Anzapfkontakt 8c verschoben, worauf das Vakuumelement 5 geschlossen wird. Dann wird der Schalter 4 geschlossen, worauf der Schalter 3 geöffnet wird. Im nächsten Augenblick wird das Vakuumelement 5 geöffnet und unterbricht den Kreisstrom zwischen den Anzapf kontakt en 8d und 8c und kommutiert den Leitungsstrom zu dem Schaltzweig, in welchem der Widerstand 10 eingeschaltet ist. Dann wird der Schalter geöffnet und der Schalter 2 wird geschlossen. Der Kontakt 13 wird danach zum Anzapf kontakt 8e verschoben, worauf die Kontaktvorrichtungen 1 und 3 geschlossen werden.

Die beiden Schalter 3 und 4 können durch einen Zweiwegumschalter mit Gleitkontakt ersetzt werden, der in Betriebslage die abgehende Leitung 6 mit den beiden Kontakten 11 und 12 verbindet.

Statt der gezeigten zwei Überbrückungswiderstände kann man einen einzigen Überbrückungswiderstand 9 plus vier Schalter 16,17,18 und 19 verwenden, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Diese Ausführung erfordert jedoch eine verhältnismäßig komplizierte Betätigungsvorrichtung.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   / 1./Stufenschalter mit einem Vakuumelement und zwei Schaltzweigen, von denen jeder zwischen je einem von zwei Schaltern, die die Verbindung zu der abgehenden Leitung herstellen, und je einen von zwei beweglichen Wählerkontakten angeschlossen ist, welche nacheinander zwischen mehreren festen Anzapfkontakten verschiebbar sind, die an die Anzapfung eines Regeltransformators anschließbar sind, wobei jeder Schaltzweig einen Schalter enthält, zu dem ein Überbrückungswiderstand parallelgeschaltet ist oder über weitere Schalter parallelschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumelement (5) zwischen denjenigen Enden (11,12) der beiden Schaltzweige liegt, mit denen die Schaltzweige an die Schalter (3,4) angeschlossen sind, die die Verbindung zur abgehenden Leitung (6) herstellen .
2. 2. Stufenschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuumelement (5) nur beim Umschalten von dem einen Anzapf kontakt auf den anderen geschlossen wird.

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