DE2731133B1 - Stufenschalter fuer Stufentransformatoren mit einem unter OEl betriebenen Kontaktsystem - Google Patents

Description

Grundstellung dargestellt ist, vom Stufenkontakt 2 zum Stufenkontakt 3 umgeschaltet werden. Die zweite Grundstellung nach vollzogener Umschaltung ist dann in F i g. 9 dargestellt.

In der in F i g. 1 dargestellten Grundstellung sind beide Rollenkontakte 13, 14 voll auf den nockenförmigen feststehenden Stufenkontakt 2 aufgelaufen, so daß bei zusammengedrückten Federn 20,21 auch die beiden Vakuumschalter 15,16 geschlossen sind. Der Laststrom fließt dabei von der Anzapfstufe 6 über den Stromzweig U zur Lastableitung 22. Gleich zu Beginn des Umschaltvorganges, bei welchem der Kontaktträger 10 auf übliche Weise im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, läuft als erstes der Rollenkontakt 14 vom nockenförmigen Stufenkontakt 2 herunter, wodurch die Kontakte 23, 24 des Vakuumschalters weitgehend leistungslos öffnen (Fig.2). Der Vakuumschalter 16 hat hierbei keinen Strom abzuschalten, da der über den Stromzweig 12 fließende Teilstrom von vornherein durch den in diesem Stromzweig angeordneten Schaltwiderstand auf einen unbedeutenden Wert begrenzt war. Im weiteren Verlauf trennt sich der Rollenkontakt 14 vom Stufenkontakt 2 (F i g. 3), was leistungslos geschieht, da ja der Vakuumschalter 16 den kleinen Strom dieses Stromzweiges 12 bereits unterbrochen hat. Gemäß F i g. 4 läuft dann der Rollenkontakt 14 auf den nächsten feststehenden Stufenkontakt 3 auf und stellt leistungslos die galvanische Verbindung zwischen beiden her, wobei der Vakuumschalter 16 noch geöffnet ist. Am Stromzweig U tritt noch keine Änderung ein, da der Rollenkontakt 13 lediglich auf dem Stufenkontakt 2 entlanggelaufen ist. Im weiteren Verlauf (siehe Fig.5) ist dann der Rollenkontakt 14 voll auf den Stufenkontakt 3 aufgelaufen, wodurch unter Zusammendrücken der Feder 21 auch der Vakuumschalter 16 wieder geschlossen wurde, so daß jetzt der Stromzweig 12 am Stufenkontakt 3 und somit an der Anzapfstufe 7 angeschlossen ist. Andererseits ist der Rollenkontakt 13 des Stromzweiges 11 immer noch nicht vom Stufenkontakt 2 heruntergelaufen, so daß der zugehörige Vakuumschalter 15 noch geschlossen ist. Hier ist also jetzt die kurzzeitige Verbindung zwischen den beiden Anzapfstufen 6 und 7 hergestellt, so daß der durch den Schaltwiderstand 17 begrenzte Ausgleichsstrom fließen kann. Gemäß Fig.6 öffnet mit dem Abgleiten des Rollenkontakts 13 vom Stufenkontakt 2 als erstes der Vakuumschalter 15, wobei die Verbindung zwischen dem Stufenkontakt 2 und dem Rollenkontakt 13 noch besteht. Der Vakuumschalter 15 hat hierbei sowohl den über den Stromzweig 11 fließenden Laststrom, wie auch den überlagerten Ausgleichsstrom zu bewältigen. Durch entsprechenden Einbau des Stufenschalters kann hierbei sichergestellt werden, daß sich bei der angenommenen Schaltrichtung Laststrom und Ausgleichsstrom nicht addieren. Jedoch ist dies wegen der hohen Schaltleistung der Vakuumschalter nicht unbedingt erforderlich. Gemäß Fig.7 fließt jetzt der Laststrom von der Anzapfstufe 7 zur Lastableitung 22, da sowohl der Stufenkontakt 3 und der Rollenkontakt 14, wie auch der zugehörige Vakuumschalter 16

ίο geschlossen sind. Gemäß Fig.8 wird die Übernahme des von der Anzapfstufe 7 zur Lastableitung 22 fließenden Laststromes durch den Stromzweig 11 vorbereitet. Der Rollenkontakt 13 beginnt auf den Stufenkontakt 3 aufzulaufen, wodurch zunächst die

π galvanische Verbindung zwischen diesen beiden Kontakten hergestellt wird. Mit dem völligen Auflaufen auch des Rollenkontaktes 13 auf den Stufenkontakt 3 hat dann auch der Vakuumschalter 15 geschlossen, so daß nunmehr der Laststrom fast ausschließlich über den Stromzweig 11 zur Lastableitung 22 fließen kann (F i g. 9), auch wenn der Stromzweig 12 nicht unterbrochen worden ist. Der Stufenschalter hat hiermit seine neue Grundstellung erreicht.
Es versteht sich von selbst, daß der Vorgang sich

2^r> wiederholt, wenn in gleicher Richtung zum nächsten Stufenkontakt 4 weitergeschaltet werden soll. Soll hingegen bei Drehrichtungsumkehr, ausgehend von F i g. 9, vom Stufenkontakt 3 zum Stufenkontakt 2 zurückgeschaltet werden, so läuft der zuvor beschriebe-

ne Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Hierbei wird also dann zunächst der Strom im Stromzweig 11 durch den Vakuumschalter 15 unterbrochen, dann erfolgt das leistungslose Trennen des Rollenkontakts 13 vom Stufenkontakt 3. Danach das leistungslose

r> Auflaufen des Rollenkontaktes 13 auf den Stufenkontakt 2 und anschließend die Kontaktgabe im Vakuumschalter 15, wodurch wiederum die kurzzeitige Verbindung der beiden Anzapfstufen 6 und 7 unter Einschaltung des Schaltwiderstandes 17 hergestellt wird. Danach würde als erstes der Vakuumschalter 16 öffnen, während der Rollenkontakt 14 vom Stufenkontakt 3 herunterläuft. Anschließend erfolgt die Trennung des Rollenkontakts 14 vom Stufenkontakt 3 und das Wiederauflaufen des Rollenkontaktes 14 auf den

r> Stufenkontakt 2 mit anschließender Kontaktgabe des Vakuumschalters 16. Die Beanspruchung der beiden Vakuumschalter 15,16, insbesondere des Vakuumschalters 15 beim Abschaltvorgang, ist hierbei, abhängig von der Schaltrichtung, natürlich unterschiedlich. Jedoch ist

~>o dies wegen der hohen Schaltleistung der Vakuumschalter von geringer Bedeutung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stufenschalter für Stufentransformatoren mit einem unter öl betriebenen Kontaktsystem zum Umschalten von einer Anzapfstufe zu einer anderen, mit auf einem Kreisbogen angeordneten feststehenden Stufenkontakten und mit zwei auf dem Kreisbogen verschwenkbaren Schaltkontakten zweier Stromzweige, in denen zusätzlich zum ι ο verschwenkbaren Schaltkontakt je ein Vakuumschalter angeordnet ist und von denen einer einen Schaltwiderstand enthält, wobei in jeder Grundstellung die beiden Stromzweige jeweils an ein und demselben feststehenden Stufenkontakt angeschlossen sind und wobei beim Verschwenken der Schaltkontakte von einem zum anderen feststehenden Stufenkontakt kurzzeitig je ein Schaltkontakt an je einem feststehenden Stufenkontakt bei geschlossenen Vakuumschaltern gleichzeitig zur Anlage gelangt, derart, daß die beiden Anzapfstufen unter Einschaltung des Schaltwiderstandes überbrückt werden, gekennzeichnet durch einen verschwenkbaren Kontaktträger (10), der sowohl die Schaitkontakte (13,14) wie auch die Vakuumschalter (15,16) wie auch den Schaltwiderstand (17) trägt, so daß die Schaltkontakte beider Stromzweige (11,12) gleichzeitig miteinander verschwenkbar sind, und weiter gekennzeichnet dadurch, daß die feststehenden Stufenkontakte (1, 2, 3, 4) als Nocken «> ausgebildet sind, an welchen die in radialer Richtung begrenzt beweglichen Schaltkontakte beim Verschwenken des Kontaktträgers entlanggleiten oder entlangrollen, und weiter gekennzeichnet dadurch, daß die in radialer Richtung begrenzt beweglichen Schaltkontakte (13,14) jeweils mit dem Kontaktstößel (18, 19) des zugehörigen Vakuumschalters (15, 16) gekoppelt sind, derart, daß beim Abgleiten des verschwenkbaren Schaltkontaktes (z. B. 14) vom nockenförmigen Stufenkontakt (z. B. 2), der zugehörige Vakuumschalter (z. B. 16) noch vor dem völligen Abgleiten des Schaltkontaktes öffnet bzw. daß beim Wiederaufgleiten des Schaltkontaktes (z. B. 14) auf einen nockenförmigen Stufenkontakt (z. B. 3) der zugehörige Vakuumschalter (z. B. 16) noch vor dem *"> völligen Wiederaufgleiten des Schaltkontaktes schließt

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   Die Erfindung bezieht sich auf einen Stufenschalter, wie er im Oberbegriff des zugehörigen Patentanspruches näher bezeichnet ist Derartige Stufenschalter sind bekannt: DE-OS 23 21 369. Sie bieten den Vorteil, daß « durch die zusätzlichen Vakuumschalter die Leistungsfähigkeit und die elektrische Lebensdauer gegenüber anderen Stufenschaltern beträchtlich gesteigert werden kann. Allerdings erfordern derartige Stufenschalter eine aufwendige Kinematik, da nicht nur die Schaltkontakte ^Wl der beiden Stromzweige je für sich schrittweise bewegt werden müssen, sondern da ja auch zusätzlich die Vakuumschalter im richtigen Zusammenspiel mit den Schaltkontakten betätigt werden müssen.

   Aufgabe der Erfindung ist es, die vorstehend näher ' *> bezeichneten Stufenschalter so zu verbessern, daß sie mit minimalem kinematischen Aufwand gebaut werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches angegebenen Mittel gelöst.

   Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile liegen insbesondere in folgendem: Dadurch, daß die Schaltkontakte der beiden Stromzweige gleichzeitig mittels ein und desselben Kontaktträgers bewegt werden, kann von vornherein eine einfache Kinematik für den Antrieb des Stufenschalters angewendet werden. Es ist also nicht erforderlich, die verschwenkbaren Schaltkontakte zeitlich nacheinander zu betätigen. Weiter erfolgt eine äußerst einfache und zuverlässige Betätigung der Vakuumschalter dadurch, daß besondere mechanische Steuerkurven für das Betätigen der Kontaktstößel nicht erforderlich sind. Die Erfindung ist universell anwendbar, sowohl für Lastumschalter mit getrenntem Wähler, bei denen die Umschaltkontakte von Schaltung zu Schaltung zwischen zwei festen Stufenkontakten hin- und herschalten, wie auch für Lastwähler, bei denen eine Vielzahl von feststehenden Stufenkontakten im Kreis angeordnet sind und bei denen die schwenkbaren Schaltkontakte im Kreis von Stufenkontakt zu Stufenkontakt herumgeschwenkt werden. Die verschwenkbaren Schaltkontakte und die feststehenden nockenförmigen Stufenkontakte können, da sie unter öl betrieben werden, ohne weiteres als leistungsschaltende Kontakte ausgebildet werden, so daß die Sicherheit des Stufenschalters auch bei Defektwerden eines Vakuumschalters gewährleistet ist Die in einem derartigen Fall beim Schalten auftretende Gasentwicklung läßt sich als Indikation für den Defekt am Vakuumschalter ausnützen, was z. B. mittels eines am ölvolumen des Stufenschalters angeschlossenen Relais, welches auf die Gasentwicklung anspricht auf einfache Weise erfolgen kann.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung in schematischer Anordnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben: Die Fig. 1 bis 9 zeigen den Bewegungsablauf des neuen Stufenschalters während des Umschaltvorganges von einer Anzapfstufe zur nächsten.

   Wie aus den Figuren hervorgeht besteht der neue Stufenschalter im wesentlichen aus einer Vielzahl von im Kreis angeordneten feststehenden Stufenkontakten 1, 2, 3, 4, die nockenförmig ausgebildet sind und die jeweils mit einer Anzapfstufe 5, 6, 7, 8 der Stufenwicklung 9 verbunden sind, aus einem im Kreis herumschwenkbaren Kontaktträger 10, der die beiden Stromzweige U und 12 für die Umschaltung trägt wobei jeder Stromzweig einen mit den nockenförmigen Stufenkontakten 2, 3 zusammenwirkenden Rollenkontakt 13, 14 und in Reihe dazu je einen Vakuumschalter 15,16 enthält und wobei weiter der eine Stromzweig 12 noch den Schaltwiderstand 17 enthält. Die Kontaktstößel 18, 19 der Vakuumschalter 15 bzw. 16 sind hierbei direkt mit den zugehörigen Rollenkontakten 13 bzw. 14 gekoppelt. Die Rollenkontakte 13, 14 sind mittels der Druckfedern 20 bzw. 21 bzw. mittels der nockenförmigen Stufenkontakte 1 bis 4 beim Schwenkvorgang des Kontaktträgers 10 begrenzt in radialer Richtung — bezogen auf den Kreis der Stufenkontakte 1 bis 4 — verschiebbar, so daß sich diese Bewegung unmittelbar auf die Kontaktstößel 18,19 der Vakuumschalter 15,16 übertragen kann.

   Die Funktion des neuen Stufenschalters wird nachstehend an Hand der F i g. 1 bis 9, welche den Bewegungsablauf bei einer Umschaltung von einer Grundstellung in eine andere zeigen, näher erläutert Und zwar soll, ausgehend von F i g. 1, in welcher die eine