DE542081C

DE542081C - Stufenschalteinrichtung zum Umschalten der im Kreise angeordneten Anzapfungen eines Stufentransformators waehrend des normalen ununterbrochenen Betriebes durch einen Lastumschalter mit Schaltwiderstaenden

Info

Publication number: DE542081C
Application number: DE1930542081D
Authority: DE
Original assignee: Dr-Ing Bernhard Jansen
Current assignee: Dr-Ing Bernhard Jansen
Priority date: 1930-01-24
Filing date: 1930-11-08
Publication date: 1932-01-19
Also published as: DE526809C; US1931869A; FR710503A; DE556086C

Description

Bei Reguliertransformatoren größerer Leistungen war es bisher allgemein üblich, die zum Wechseln der Stromableitungen über die einzelnen Anzapfungen während des nortnalen und ununterbrochenen Betriebes erforderliche Stufenschalteinrichtung mit besonderen Lastschaltelementen zu versehen. Diese Lastumschalter dienten zur Vornahme der erforderlichen Leistungszu- und -abschaltungen, um die eigentliche Stufenschalteinrichtung von Funken u. dgl. vollständig freizuhalten. Es ergab sich hierdurch eine grundsätzliche Unterteilung der gesamten Stufenschalteinrichtung in zwei Konstruktionselemente, näm-Hch den ohne Last schaltbaren Stufenwähler und den eigentlichen Lastumschalter.

Bei kleineren Reguliertransformatoren machte bisher eine auf diesen Grundsätzen aufgebaute Stufenschalteinrichtung einen verhältnismäßig großen Teil des Gesamtpreises aus, während der eigentliche Transformator nur wenig kostete. In dem Bestreben, auch die Stufenschalteinrichtung im Preise zu senken, bemühte man sich vielfach, den Last-Schalter in den Stufenwähler hineinzulegen, wobei man meist auf die von früher her bekannten Einrichtungen, ähnlich den Zellenschaltern in Akkumulatorenbatterien, zurückgriff, bei denen ein zeitlicher Unterschied zwischen Wählbewegung und Lastschaltertätigkeit nicht gemacht wurde. Somit wurde die Betriebssicherheit solcher Stufenschalteinrichtungen des billigeren Preises wegen wieder vom Bedienungspersonal abhängig gemacht.

Die vorliegende Erfindung bringt nun eine neue Stufenschalteinrichtung, bei der der Lastschalter mit dem Stufenwähler kombiniert ist, die einzelnen Elemente in getrennter Form erhalten sind und bei der auch Stufenwähler und Lastschalter zeitlich nacheinander arbeiten. Hierdurch wird erreicht, daß als Lastumschalter die bekannten, unabhängig vom Bedienungspersonal und sicher wirkenden Momentumschalter Verwendung finden können.

In Abb. ia und ib ist eine solche Stufenschalteinrichtung für acht Transformatoranzapfungen in drei charakteristischen Stellungen gezeichnet. Stellung 1 zeigt, wie die acht Transformatoranzapfungen mit acht im Kreise angeordneten K'ontaktbolzen verbunden sind, mit deren ersterem der Lastumschalter L die Ableitung A zur Zeit verbindet. Als Lastumschalter hat einer der nach Patent 474 613 bzw. den zugehörigen Zusatzpatenten gebauten Umschalter Verwendung gefunden, der die beiden Hauptkontakte ff¹ und H² sowie die beiden Vorkontakte V¹ und V" besitzt. Die Hauptkontakte sind unter sich und mit der Ableitung metallisch starr verbunden, während die Vor-

kontakte durch die Zugfedern F auseinander bewegt werden können und mit der Ableitung über die Widerstände W¹ und W² verbunden sind. Bei der Umschaltung von der Anzapfung ι zu der Anzapfung 2 durch eine einfache, beliebig kurzzeitig ausführbare Schiebebewegung in der Richtung von 1 nach 2 verläßt zunächst der Hauptkontakt H¹ die Anzapfung 1, und der Vorkontakt F¹ muß jetzt über den Widerstand JV¹ die Verbindung der Anzapfung 1 zur Ableitung A aufrechterhalten. Gleichzeitig nähert sich der Vö'rkontakt V² der Anzapfung 2 und schließt bei seiner Berührung mit dieser einen zweiten Stromweg von der Anzapfung 2 über den Widerstand W² zur Ableitung A. Dieser Zustand ist in Stellung 2 gekennzeichnet. Bei der Weiterbewegung verläßt der Vorkontakt V¹ zwangsläufig die Anzapfung 1 und so unterbricht in der Stellung 2 außer dem Betriebsstrom den von 1 über W^x + ^^{2 nacn 2} fließenden Kurzschlußstrom in bekannter Weise. In der gezeichneten Stellung 3 ist der Umschaltvorgang beendet und der Hauptkontakt H² hat die direkte Verbindung von der Anzapfung 2 zur Ableitung A hergestellt.

Betrachtet man den Umschaltvorgang von Stellung 1 über 2 nach 3 lediglich im Querschnitt durch die Apparatur, so erscheint einem gegenüber dem Bekannten keine Veränderung. Dadurch jedoch, daß die Bewegung des Lastumschalters von der Anzapfung ι zu der Anzapfung 2 durch eine Kurbel K vorgenommen wird, dreht sich der Lastumschalter L aus der Zeichenebene heraus, wie es aus den drei Grundrißstellungen 1 bis 3 ersichtlich ist. Durch die gleichzeitige Anordnung einer Führungsgabel f wird je-... doch die Bewegung des Lastumschalters so geleitet, daß mit Sicherheit jeweils die nächste Anzapfung erreicht wird. Die hierbei auftretende Schwenkung des Lastumschalters um die jeweils eingeschaltete Anzapfung wird nun dazu ausgenutzt, um die nächst zu erreichende Anzapfung zu wählen. Man hat also z. B., von Stellung 3 ausgehend, wo die Anzapfung 2 eingeschaltet ist, die Wahl, ob man durch Linksdrehen der Kurbel zur Anzapfung ι zurückgehen oder ob man durch Rechtsdrehen der Kurbel zur Anzapfung 3 voranschreiten will. Durch diese Anordnung ist es also gelungen, trotz getrennter Wähl- und Umschalttätigkeit Stufenwähler und Lastumschalter miteinander zu vereinigen und sie von einem gemeinsamen Betriebsorgan aus abwechselnd nacheinander zwangsläufig zu bewegen.

Hierbei ist der bekannte Vorteil der mit

-"' Kniehebeln arbeitenden Lastumschalter, daß sie bei gestrecktem Kniehebel ohne großen Kraftaufwand einen hohen Kontaktdruck an den Hauptkontakten H¹ bzw. H² ergeben, gewahrt. Dauerbetriebsstellungen sind infolgedessen die Stellungen 1 und 3, in denen der Lastumschalter in radialer Richtung zu der jeweils eingeschalteten Anzapfung steht. Die Antriebskurbel K hat infolgedessen den bekannten günstigen Verlauf der Drehkraft. Geht man einen Schritt weiter und verbindet die Kurbel K in bekannter Weise mit einem Kraftspeicher (z. B. einer Feder), so ist es möglieh, in langsamer Drehung die zur Umschaltung benötigte Energie in dem Kraftspeicher anzusammeln und dann, nach erfolgter Auslösung, den gesamten Lastumschalter L kurzzeitig aus der Radialstellung 1 in die Radialstellung 3 zu bewegen, wodurch die bekannten Vorteile der Betriebssicherheit und des Schutzes der Widerstände W¹ und W² vor Überlastung erreicht werden.

Die Verbindung von Wähl- und Umschaltvorgang kann jedoch auch, wie es in Abb. 2a und 2b dargestellt ist, so erfolgen, daß der Lastumschalter durch die Wählbewegung während des Kontaktes mit der eingeschalteten Anzapfung in die Sehnenstellung gebracht wird und in dieser Stellung in sich bewegt von einer Anzapfung zur anderen umgeschaltet wird. Bei dieser Ausführungsform führt die Basis des Lastumschalters eine andere Bewegung aus als die eigentlichen Umschaltelemente des Lastumschalters. Die Art der Bewegung und der Umschaltvorgang dürften nach dem Vorgesagten aus den vier gezeichneten Stellungen der Abb. 2 erklärlieh sein. Für verschiedene praktische Anwendungsfälle hat auch diese Art der Umschaltung ihre Vorzüge, da der Kraftspeicher von der Antriebskurbel weg in den Lastumschalter verlegt ist, so daß die Kurbel selbst nur eine kontinuierliche Bewegung auszuführen braucht.

Claims

Patentansprüche:

i. Stufenschalteinrichtung zum Umschalten der im Kreise angeordneten Anzapfungen eines Stufentransformators während des normalen ununterbrochenen Betriebes durch einen Lastumschalter mit Schaltwiderständen, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastumschalter zum Zwecke der Lastumschaltung auf einer Kreissehne von einer Anzapfung zur nächsten hin und her bewegt und zum Zwecke der Vorwahl der übernächsten Stufe um die eingeschaltete Anzapfung als Drehpunkt in die neue Umschaltrichtung geschwenkt werden kann.
2. Stufenschalteinrichtung nach An-Spruch ι mit einem durch einen Kraftspeicher im gesamten schnell bewegten

Lastumschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftspeicher den Lastumschalter mittels eines Kurbeltriebes von seiner radialen Stellung zur einen Anzapfung in die radiale Stellung zur nächsten Anzapfung kurzzeitig und nach erfolgter Auslösung unaufhaltsam bewegt.
3. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch ι mit einem durch einen Kraftspeicher in sich schnell bewegten Lastumschalter, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastumschalter durch einen Kurbeltrieb aus der einen Sehnenstellung um die eingeschaltete Anzapfung in die andere Sehnenstellung geschwenkt und dann durch den Kraftspeicher kurzzeitig und nach erfolgter Auslösung unaufhaltsam zur nächsten Anzapfung hin umgeschaltet werden kann.
4. Stufenschalteinrichtung nach Anspruch 3 mit zwangsläufiger Aufladung des Kraftspeichers, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb den Kraftspeicher während der Schwenkung des Lastumschalters in die neue Umschaltrichtung spannt und auslöst.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen