DE3224860A1 - Wenderschalter fuer stufenschalter von transformatoren - Google Patents

Description

• "Wenderschalter für Stufenschalter von Transformatoren'1
• Bei Stufenschaltern zur Spannungsregelung von Transformatoren unter Last wird zur Erweiterung des Regelbereiches ein Wender verwendet.
• Dieser schaltet die Regelwicklung entweder zur Hauptwicklung oder entgegen an. Der Wähler übernimmt dann wie üblich die Feinregelung.
• Während dieses Umschaltvorganges fließt der Laststrom über einen Strompfad, der nicht über die Wenderkontakte führt. Über den Wenderkontakt fließt zu Beginn des Umschaltevorganges nur ein kapazitiver Strom. Seine Größe ist durch die Kapazität der Regelwicklung gegen Erde bestimmt und liegt in der Größenordnung von einigen hundert Milliampere.
• Bei der Umschaltung öffnet der Wender, dessen Kontakt keine Schwierigkeiten hat, den kleinen kapazitiven Strom unter Öl zu unterbrechen. Die wiederkehrende Spannung am Wender nach der Unterbrechung ist identisch mit der "Verlagerungsspannun¢', die sich aus der kapazitiven Aufteilung der Netzspannung an der Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung im Ersatzschaltbild ergibt. Wenn diese Spæ- nr, einen kritischen Wert, etwa 25 kVeff übersteigt, kommt es an der Schatftrecke zu Rückzündungen Die Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung entlädt sich mit Stromimpulsen, die einige hundert Ampere ScheiteLwert erreichen können, über die im Wählerraum liegende Schaltstrecke und es kommt zu Gasbildungen, die im Extremfall den Buchholzschutz des Transformators zum Ansprechen bringen.
• Diesem Mangel wird üblicherweise durch Anbringen eines Polungswiderstandes begegnet, der parallel zur Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung liegt, so daß die Verlagerungsspannung auf einen Wert reduziert wird, bei dem am Wender keine Rückzündungen auftreten.
• Dieser Polungswiderstand erhöht aber, wenn er zugeschaltet bleibt, obwohl er nur beim Umschalten des Wenders benötigt wird, die Verlustleistung des Transformators. Wenn diese Verlustleistung zu groß wird, werden eigene Polungsschalter angebaut, die den Polungswiderstand nur beim Umschalten des Wenders einschalten.
• Um die Rückzündung überhaupt zu vermeiden, müßte die Spannangsvestogs keit der Schalt strecke am Wender rascher steigen, als die durch die Verl agerungs spannung gegebene wiederkehrende Spannung. Die Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist durch entsprechend rasches Vergrößern der Schalt strecke prinzipiell möglich. Würde man jedoch versuchen, die Schaltgeschwindigkeit des gesamten Wenders zu vergrößern, so wäre hiezu ein beträchtlicher mechanischer Aufwand nötig.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wenderschalter zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Probleme mit geringem materiellen und technischen Aufwand vermieden werden, wobei jedoch ein rückzündungsfreies Schalten der kleinen kapazitiven Ströme gewährleistet ist.
• Die Erfindung betrifft somit einen Wenderschalter für Stufenschalter von Stufentraneformatoren mit einer aus einem oder mehreren festen und einem oder mehreren beweglichen, den Hauptstrom führenden Hauptkontakten bestehenden Kontaktanordnung, bei der erfindungsgemäß entweder einer der festen oder einer der beweglichen Hauptkontakte oder beide mit einem Hilfs- bzw. Nachlaufkontakt versehen sind, der gegenüber dem Hauptkontakt eine Relativbewegung beschre bt.
• Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Hilfs- oder Nachlaufkontakt eigengefedert sein und beispielsweise aus einem Federkörper bestehen.
• Es kann gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag der Hilfs- oder Nachlaufkontakt fremdgefedert sein, beispielsweise an ihm ein Kraftspeicher angreifen, insbesondere eine Blatt-, Teller-, Spiralfeder od. dgl.
• Gemäß einen weiteren Erfindungsgedanken kann die Relativbewegung des Hilfs- bzw. Nachlaufkontaktes eine Mindestgeschwindigkeit des Nachlaufkontaktes von 1 m/sec. aufweisen.
• Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag kann der Hilfskontakt aus einem Federstahlblech insbesondere von ca. 0,5 mm Dicke bestehen, mit einer freien Länge der Feder von ca. 50 mm.
• Der Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme ist, daß die Hilfs-oder Nachlaufkontakte erst öffnen, wenn der Hauptkontakt einen entsprechend großen Abstand erreicht hat und dann wegen ihrer kleinen Masse - sie müssen ja nur den kleinen Ladestrom führen -durch Eigen- oder Fremdfederung rasch auf eine entsprechend hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden können, so daß die eigentliche Schaltstrecke immer eine Spannungsfestigkeit aufweist, die über der durch die Verl agerungs spannung gegebenen wiederkehrenden Spannung liegt.
• Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand der nachstehenden Zeichnung, in der Fig. 1 a und 1 b das Prinzipschaltbild für zwei Schalterstellungen des Wenderkontaktes darstellen und Fig. 2 ein praktisches Ausführungsbeispiels beschreibt.
• In Fig. 1 a ist die Hauptwicklung mit WH und die Regelwicklung mit WR bezeichnet. Die Hauptwicklung wird während des Ums&naltvorganges - Wenderkontakt K verbindet die Haupt- mit c-r Regelwicklung - vom Laststrom iL durchflossen, -YJährena Der den tenderkontakt K der kapazitive Strom iC2 fließt, der durch die Kapazität C2 der Regelwicklung WR gegen Erde bestimmt wird.
• In Fig. 1 b ist das Ersatzschaltbild gezeichnet, wenn der Wenderkontakt K bereits geöffnet ist. Die wiederkehrende Spannung am Wenderkontakt K, identisch mit der "Verlagerungsspannunr1 Uc1 ist durch die kapazitive Aufteilung der Netzspannung UH an der Kapazität C; gegeben. Um zu verhindern, daß die Verlagerungsspannung zu hoch wird, kann ein Polungswiderstand R parallel zur Kapazität C 1 angebracht p werden.
• In Fig. 2 bestehen die festen Hauptkontakte 1 1, 1 r aus zwei Kupferrohrstücken, die in den Tragleisten 2 befestigt sind. Der bewegliche Kontakt 6 besteht aus 4 Kontaktbrücken 3, die auf der einen Seite auf einem Schleifring 4 gleiten und i eingeschalteten Zustand paarweise auf je einem der beiden Festkontakte 1 l, 1 r, aufliegen.
• Zwischen je zwei übereinanderliegenden Kontaktbrücken 3 befindet sich der aus Federblech bestehende Hilfs- oder Nachlaufkontakt (Abreißkontakt) 5 1 und 5 r.
• Wie aus der gezeichneten Mittelstellung zu ersehen ist, bleibt der linke Abreißkontakt 5 1 am rechten festen Kontakt 1 r bis der bewegliche Hauptkontakt 6 einen entsprechend großen Abstand erreicht hat. Bei einer weiteren Bewegung des beweglichen Kontaktes 6 im Uhrzeigersinn gleitet der Abreißkontakt- 5 1 über den rechten festen Kontakt 1 r und öffnet mit einer Geschwindigkeit, die ein mehrfaches der Öffnungsgeschwindigkeit des Dauerkontaktes 6 beträgt.
• Beim Auflaufen des beweglichen Kontaktes auf den anderen Festkontakt (1 1, 1 r) gleitet der rechte Abreißkontakt zuerst über den linken Festkontakt 1 1 und nimmt dann die strichliert eingezeichnete Endstellung 5 r ein.
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Claims (5)

1. Patentansprüche Wenderschalter für Stufenschalter von Stufentransformatoren mit einer aus einem oder mehreren festen und einem oder mehreren beweglichen, den Hauptstrom führenden Hauptkontakten bestehenden Kontaktanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß entweder einer der festen oder einer der beweglichen Hauptkontakte oder beide mit einem Hilfs- bzw. Nachlaufkontakt versehen sind, der gegenüber dem Hauptkontakt eine Relativbewegung beschreibt.
2. 2. Wenderschalter nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs- oder Nachlaufkonsakt eigergefesert ist und beispielsweise aus einem Federkörper bester.
3. 3. Wenderschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs- oder NachlauS.xontakt fremdgefedert ist, beispielsweise an ihm ein Kraftspeicher angreift, insbesondere eine Blatt-, Teller-, Spiralfeder oder dgl.
4. 4. Wenderschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung des Hilfs- bzw. Nachlaufkontaktes eine Mindestgeschwindigkeit des Nachlaufkontaktes von 1 m/sec. aufweist.
5. 5. Wenderschalter nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt aus einem Federstahiblech insbesondere von ca. 0,5 mm Dicke besteht, mit einer freien Länge der Feder von ca. 50 mm.