DE612101C

DE612101C - Control device for step transformers that can be switched under load

Info

Publication number: DE612101C
Application number: DE1930612101D
Authority: DE
Inventors: Karl Boelte
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-12-18
Filing date: 1930-12-18
Publication date: 1935-04-13

Description

Es sind Stufentransformatoren mit Regelung der Spannung unter Last bekannt, bei denen die Regelung durch das Zusammenarbeiten einer Vorrichtung zur stromlosen Umschaltung der einzelnen Anzapfungen (Stufen wähler) mit einer Umschaltvorrichtung (Lastschalter) zum Umleiten des Laststromes von der alten auf die neue durch den Stufenwähler vorbereitend eingeschaltete Anzapfung erfolgt. Eine derartige Anordnung ergibt eine verhältnismäßig komplizierte und teure Apparatur, die nur für große Ströme und Leistungen wirtschaftlich erscheint. Es sind auch bereits Regelvorrichtungen mit kreisförmiger -Kontaktbahn bekannt, bei denen der drehbare -Schalthebel einen mit Zwischenwiderstand versehenen Doppelkontakt trägt, wobei die Regelung durch gleichförmige Bewegung des Schalthebels erfolgt. Eine derartige Anordnung ist jedoch nur für ganz kleine Leistungen und Spannungen brauchbar und für die Spannungsregelung in modernen Anlagen nicht zu verwenden, da infolge der schleichenden Kontaktbewegung die Kontakte bei den üblichen Spannungen und Leistungen ohne weiteres verschmoren würden. Auch besteht bei einer derartigen Anordnung die Gefahr, daß beim Versagen des Antriebes die Kontaktkurbel zwischen zwei Dauerstellungen stehenbleibt, so daß der Überschaltwiderstand verbrennt und infolge des hierbei auftretenden Lichtbogens der ganze Regelapparat zerstört wird.Step transformers with regulation of the voltage under load are known in which the Regulation through the cooperation of a device for currentless switching of the individual taps (step selector) with a switching device (load switch) for rerouting of the load current from the old to the new one by means of the tap selector Tapping takes place. Such an arrangement results in a relatively complicated one and expensive equipment that appears economical only for large currents and powers. There are also already known control devices with a circular contact path in which the rotatable shift lever has a double contact with intermediate resistance, whereby the regulation takes place by uniform movement of the shift lever. Such a one However, arrangement is only useful for very small powers and voltages and for The voltage regulation in modern systems should not be used because of the creeping Contact movement the contacts would easily char at the usual voltages and powers. Also exists with such an arrangement there is a risk that, if the drive fails, the contact crank stops between two permanent positions, so that the transition resistance burns and the entire control apparatus is destroyed as a result of the arc that occurs.

Gegenstand der Erfindung ist eine Regeleinrichtung, die die Vorteile beider bekannter Anordnungen in sich vereinigt. Die Erfindung betrifft somit eine unter Last schaltbare Regeleinrichtung für Stufentransformatoren mit kreisförmiger Anordnung der an die Anzapfungen angeschlossenen festen Kontakte, welche ihrerseits von einem mit einem Zwischenwiderstand auf der Schaltwelle drehbar beweglichen Doppelkontakt in Reihenfolge der Anzapfungen durchlaufen werden, wobei erfindungsgemäß eine unter Wirkung. eines Kraftspeichers erfolgende momentane Schaltung der · Schaltwelle für denjenigen Teil ihrer Kreisbewegung vorgesehen ist, der zwischen zwei. Dauerkontaktstellungen liegt. Durch diese neuartige Kombination wird erreicht, daß die Umschaltung des Stufentransformators von einer Anzapfung auf die andere unter Last mit einem geringsten Aufwand an Schalteinrichtungen vorgenommen wird, daß ein Verschmoren der Kontakte durch Stehlichtbögen vermieden wird und daß in kürzester Zeit von einer Spannungsstufe des Transformators auf die andere über- gegangen· werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der neuen Regeleinrichtung besteht darin,, daß die Schaltvorgänge sich unaufhaltsam vollziehen, auch wenn das antreibende Mittel plötzlich versagen sollte. Infolgedessen können die beweglichen Kontakte nicht in einer Zwischenstellung stehenbleiben, und einThe invention relates to a control device that has the advantages of both known Arrangements united in itself. The invention thus relates to a switchable under load Control device for step transformers with circular arrangement of the fixed contacts connected to the taps, which in turn by a rotatably movable with an intermediate resistor on the selector shaft Double contact are run through in the order of the taps, according to the invention one under effect. momentary switching of the switching shaft is provided for that part of their circular motion that is between two. Permanent contacts lies. This novel combination ensures that the switchover of the step transformer from one tap to the other under load with one The least effort is made on switching devices that scorching of the contacts is avoided by standing arcs and that in the shortest possible time from one voltage level of the transformer to the other can be gone. There is another major advantage of the new control device in that, that the switching processes take place inexorably, even if the driving Funds should suddenly fail. As a result, the moving contacts can not be in stop in an intermediate position, and a

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Karl Balte in Berlin-Karlshorst.Karl Balte in Berlin-Karlshorst.

Verbrennen des Vorschaltwiderstandes ist nicht zu befürchten.Burning of the series resistor is not to be feared.

Die Anordnung eignet sich sowohl für Ausführungen, bei denen das Netz durch die Kon-. 5 takteinrichtung nacheinander mit je einer Anzapfung verbunden wird, als auch für Anzapfungen, welche in bekannter Weise zu beiden Seiten der Unterbrechungsstelle einer aus mehreren Teilen zusammengesetzten Wicklung liegen. Bei der letztgenannten Anordnung werden durch einen beweglichen Kontakt stets zwei Anzapfungen miteinander verbunden, welche verschiedenen Wicklungsteilen angehören. Die festen Kontakte sind dabei so auf dem Umfange eines Kreises gruppiert, daß beim Weiterschalten eine stetige Zu- oder Abnahme der Spannung entsteht.The arrangement is suitable for versions in which the network is through the con-. 5 clock device is connected one after the other with one tap each, as well as for taps, which in a known manner on both sides of the interruption point one of several Parts of composite winding lie. In the latter arrangement two taps are always connected to one another by a moving contact, which belong to different winding parts. The fixed contacts are so extensive grouped in a circle so that when the index is switched on there is a steady increase or decrease in the Tension arises.

Eine zweckmäßige konstruktive Gestaltung erhält man, wenn man die erforderlichen Widerstände zusammen mit den sie verbindenden Vor- und Hauptkontakten gemeinsam auf der Achse befestigt, welche die Schaltbewegung ausführt. Bei Verwendung nur eines Vorkontaktes eilt dieser dem Hauptkontakte in Schaltrichtung im Sinne der ansteigenden Spannung voraus. Bei zwei Vorkontakten stehen diese in jeder der beiden Bewegungsrichtungen über den Hauptkontakt hervor, mit welchem sie im übrigen durch einen Widerstand verbunden sind. Die Kontakteinrichtung läßt sich in einfacher Weise auf der Leitungsdurchführung anordnen, welche die Anschlüsse für die einzelnen Anzapfungen enthält. Auch empfiehlt es sich, die gesamte Kontaktanordnung in einem Ölbehälter unterzubringen, der unmittelbar auf der Durchführung befestigt ist.An appropriate structural design is obtained if you have the necessary resistances together with the pre-contacts and main contacts that connect them, are fastened together on the axis that carries out the switching movement executes. If only one pre-contact is used, this rushes into the main contact Switching direction in the sense of increasing voltage ahead. With two previous contacts these protrude beyond the main contact in each of the two directions of movement, with to which they are otherwise connected by a resistor. The contact device leaves arrange themselves in a simple manner on the cable bushing, which the connections for contains the individual taps. It is also recommended that the entire contact arrangement to be accommodated in an oil container that is attached directly to the bushing is.

In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Abb. 1 ist schematisch ein Stufentransformator mit einem Lastschalter wiedergegeben, bei welchem das Netz durch die Kontakteinrichtung nacheinander mit je einer Anzapfung verbunden wird, ι und 2 sind die beweglichen Kontakte, welche durch den Widerstands miteinander verbunden werden. 4 ist der zum Netz führende Anschluß, dessen Spannung geregelt werden soll. 5 bis 12 sind feststehende Kontakte, welche in Kreisform angeordnet und mit den Anzapfungen der Wicklung 13 des Stufentransformators durch die Durchführung 14 hindurch verbunden sind. Der bewegliche Hauptkontakt ι und der Vorkontakt 2 sind zusammen mit dem Vorschaltwiderstand 3 auf der Antriebsachse 15 befestigt. Mittels des Schleifringes 21 wird alsdann der Strom von dem jeweiligen festen Kontakt über die beweglichen Kontakte an den Anschluß 4-und das Netz weitergeleitet. Eine praktische Ausführung der Anordnung ist in Abb. 2 dargestellt. Auf der Durchführung 14, durch welche die Verbindungsleitungen zwischen den Anzapfungen und den feststehenden Kontakten hindurchgehen, ist ein Ölbehälter 16 befestigt, welcher die gesamte Kontaktanordnung enthält. Der Antrieb der Einrichtung erfolgt hier von außen durch die WelleSome exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. In Fig. 1 a step transformer with a load switch is shown schematically in which the network is successively connected to one tap by the contact device is, ι and 2 are the movable contacts, which are connected to each other by the resistance get connected. 4 is the connection leading to the network, the voltage of which is regulated target. 5 to 12 are fixed contacts, which are arranged in a circle and with the Taps on winding 13 of the step transformer are connected through the passage 14 through. The main moving contact ι and the pre-contact 2 are together with the series resistor 3 on the drive axle 15 attached. By means of the slip ring 21 is then the current of the respective fixed contact via the movable contacts to the connection 4 and the network. A practical implementation of the arrangement is shown in Fig. 2. On the implementation 14, through which the connecting lines between the taps and the fixed Contacts go through, an oil container 16 is attached, which the entire contact assembly contains. The device is driven from the outside by the shaft

17, welche mit einem Antriebsorgan isoliert verbunden ist. Die Antriebswelle kann aber auch durch den Isolator 14 geführt werden. Die Bewegung der Welle 17 wird durch Zahnräder17, which is connected to a drive element in an isolated manner. The drive shaft can, however can also be passed through the insulator 14. The movement of the shaft 17 is made by gears

18, 19, 20 auf die Welle 15 übertragen, welche den Hauptkontakt 1, den Vorkontakt 2 und den diese beiden Kontakte verbindenden Widerstand 3 trägt. Der Hauptkontakt 1 ist mit einem Schleifring 21 verbunden, von welchem die Spannung bzw. der Strom abgenommen und an das Gehäuse 16 und über den Anschluß 4 ans Netz weitergeleitet wird. Die beweglichen Kontakte 1 und 2 stellen mit den feststehenden Kontakten 5 usw. wahlweise Verbindung her. Das Überschalten geschieht sprunghaft, wobei der Kraftspeicher 22 gespannt wird und der unter Wirkung der Feder 23 stehende Rastenhebel 24 die jeweilige Endstellung auf der betreffenden Schaltstufe genau festlegt. Der Rastenhebel 24 wird nach dem Spannen des Kraftspeichers 22 kurz vor dem Überschalten aus der Zahnlücke des Rades 25 herausgehoben und springt nach Ausführung der Drehbewegung wieder in die. nächste Raste ein. Die Scheibe 25 enthält im übrigen so viel Rasten, als Schaltstufen vorhanden sind.18, 19, 20 transferred to the shaft 15, which the main contact 1, the pre-contact 2 and the resistor connecting these two contacts 3 carries. The main contact 1 is connected to a slip ring 21, of which the voltage or the current is removed and transferred to the housing 16 and via the connection 4 is forwarded to the network. The moving contacts 1 and 2 match the fixed ones Contacts 5 etc. optionally connect. Switching over happens abruptly, whereby the energy storage device 22 is tensioned and the detent lever which is under the action of the spring 23 24 precisely defines the respective end position on the relevant switching stage. Of the Notch lever 24 is after tensioning the energy storage device 22 shortly before switching over lifted out of the tooth gap of the wheel 25 and jumps after executing the rotary movement again in the. next notch. The disk 25 also contains as many notches as there are switching steps available.

In Abb. 3 ist ein derartiger Lastschalter für einen Stufentransformator mit Anzapfungen dargestellt, welche zu beiden Seiten der Unterbrechungsstelle einer aus mehreren Teilen I, II zusammengesetzten Wicklung liegen. Der Lastschalter besitzt feste Kontakte 5° bis 9⁰, welche an die Anzapfungen 5⁶ bis 9* der Wicklungsteile I, II so angeschlossen sind, daß immer zwei verschiedenen Seiten angehörende feste Kontakte nebeneinanderliegen und durch den Hauptkontakt 1 überbrückt werden. Der Vorkontakt 2, welcher mit dem Hauptkontakt 1 durch den Widerstand 3. verbunden ist, arbeitet im übrigen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 und 2.In Fig. 3 such a load switch for a step transformer is shown with taps, which are located on both sides of the interruption point of a winding composed of several parts I, II. The load switch has fixed contacts 5 ° to 9 ⁰ , which are connected to the taps 5 ⁶ to 9 * of the winding parts I, II in such a way that fixed contacts belonging to two different sides are always next to each other and are bridged by the main contact 1. The pre-contact 2, which is connected to the main contact 1 through the resistor 3, otherwise works as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2.

In Abb. 4a bis 4c ist schließlich noch eine Einrichtung dargestellt, bei welcher zwei Vorkontakte verwendet werden, welche nach jeder der beiden Drehbewegungen über den Hauptkontakt hervorstehen und je durch einen Widerstand mit dem Hauptkontakt verbunden sind. In Abb. 4 a ist die Dauerstellung gezeichnet, wobei sich also kein Widerstand im Stromkreise befindet. Die Abb. 4b stellt eine Zwischenstellung beim Überschatten dar, wobei der eine Widerstand eingeschaltet ist. Abb. 4c stellt die mittlere Zwischenstellung dar, in welcher beide Anzapfungen vorübergehend gleichzeitig über die beiden Widerstände mit dem Netz verbunden werden, wobei aber ein Kurzschluß der einge-Finally, in Fig. 4a to 4c a device is shown in which two pre-contacts used, which after each of the two rotary movements over the main contact protrude and are each connected to the main contact by a resistor. In Fig. 4 a the permanent position is drawn, so there is no resistance in the circuit. Fig. 4b represents an intermediate position when overshadowing, with one resistor switched on. Fig. 4c represents the middle intermediate position, in which both taps are temporarily over at the same time the two resistors are connected to the mains, but a short circuit of the

schalteten Stufe durch die Widerstände begrenzt wird. Es sei noch darauf hingewiesen, daß sich die Vor- und Hauptkontakte in allen Fällen überschneiden, so daß der Hauptkontakt schon aufläuft, bevor der Vorkontakt den festen Kontakt verlassen hat.switched stage is limited by the resistors. It should also be noted that the previous and main contacts overlap in all cases, so that the main contact already runs up before the pre-contact has left the fixed contact.

Claims

Patent claims:

to i. Control device switchable under load

for step transformers with a circular arrangement of those connected to the taps fixed contacts, which in turn can be rotated on the switching shaft by an intermediate resistor Double contact are run through in the order of the taps, characterized in that that a momentary switching of the switching shaft (15) for that one taking place under the action of an energy store (22) Part of their circular movement is provided, which is between two permanent contact positions lies.

2. Control device according to claim 1 with resistance switching, characterized in that that on the switching shaft, which executes the current switching movement from one to the other permanent position, the main contact (1) and pre-contact (2) as well as the resistor connected between them are seated and can be switched over together.

3. Control device according to claim 1 and 2, characterized in that two pre-contacts (2 °, 2 ^b ) are provided which protrude in each of the two directions of rotation over the main contact (1) and each via a resistor (3 °, 3 ') connected to the main contact.

4. Control device according to claim 1 to 3, characterized in that the contact device including energy storage is arranged on the line bushing of the transformer, through which the Connections to the taps and possibly also the drive shaft go through.

1 sheet of drawings.