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Regulierschalter für Stufentransformatoren, bei denen jede Anzapfstelle
der regelbaren Wicklung an je einen Kontakt der Kontaktreihen von zwei Stufenwählern
angeschlossen ist Die Erfindung betrifft Regulierschalter für Stufentransformatoren,
bei denen jede Anzapfstelle der regelbaren Wicklung an je einen Kontakt der Kontaktreihen
von zwei Stufenwählern angeschlossen ist, und bei denen ferner die abwechselnd durch
einen Lastschalter stromlos gemachten Stufenwähler durch ein Getriebe schrittweise
nacheinander fortgeschaltet werden. Bei den Regulierschaltern sind Schaltstellungen
vorhanden, in denen beide Stufenwähler auf die gleiche Anzapfstufe geschaltet werden.
Die Erfindung hat die Aufgabe, die Schaltsicherheit solcher Regulierschalter zu
erhöhen und den Aufwand an Kontaktmäterial zu verringern.
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Erfindungsgemäß dienen diese Schaltstellungen als Dauerstellungen.
Der Laststrom verteilt sich in diesen Stellungen praktiseh gleichmäßig auf beide
Stufenwähler. Durch verschieden große Übergangswiderstände oder bei verschieden
großen Widerständen der parallelen Zuleitungen kann die theoretisch gleichmäßige
Verteilung gestört werden. Das hat jedoch praktisch nur eine untergeordnete Bedeutung.
Der besondere Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß die Stufenwählerkontakte
nur für den halben Laststrom zu bemessen sind.
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Um den Ausgleichstrom, welcher bei der Überbrückung der vorübergehend
an verschiedene Spannungsstufen angeschlossenen Stufenwähler auftritt, herabzusetzen,
werden erfindungsgemäß zwischen den Stufenwählern und den Kontakten des Lastschalters
Widerstände eingeschaltet.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes
beispielsweise dargestellt.
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Fig. i zeigt schematisch das Schaltbild eines Stufentransformators.
Die Wicklung i des Transformators ist durch die Anzapfstellen 2, 3, 4 in einzelne
Stufen gleicher Spannung unterteilt. An die einzelnen Stufen sind paarweise die
Kontakte 2" bis 4a und
2b
bis 4b der Spannungswähler angeschlossen, die der
Einfachheit halber durch die Gleitkontakte 5, 6 angedeutet sind. Der Spannungswähler
5 ist über die eine Primärwicklung 7 eines Dreiwicklungstransformators mit dem Festkontakt
8, der Spannungswähler 6 über die andere Primärwicklung 9 mit dem Festkontakt io
des Lastschalters i i verbunden. Die. Wicklungen 7 und 9 sind gleichlaufend gewickelt
und derart angeschlossen, daß sich die von den Durchgangsströmen erzeugten Felder
aufheben, wenn sich der Laststrom auf beide Wicklungen gleichmäßig verteilt. In
diesem Fall ist praktisch kein Spannungsabfall in den Wicklungen vorhanden. Dies
entspricht dem normalen Betriebszustand.
| Die Klemmen der Sekundärwicklung iä |
| sind durch - den - Widerstand 13 verbunden. |
| Wegen der transformatorischen Kupplung, |
| zwischen den Wicklungen 12, 7 und 9 wir'' |
| der Widerstand 13 ebenso wie wenn er u s |
| mittelbar in die Laststromzweige eingeschä |
| tet wäre. Er hat den Zweck, in den Zwischen'- |
stellungen der Reguliereinrichtung, wo die Stufenwähler an verschiedenen Spannungsstufen
liegen, den von dem einen Stufenwähler über den Lastschalter nach dem anderen Stufenwähler
fließenden Ausgleichstrom herabzudrücken. Der Widerstand 13 ist derart bemessen,
daß der Ausgleichstrom die Höhe des halben normalen Laststromes nicht überschreiten
kann.
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Der Schalter arbeitet auf folgende Weise: Soll die Spannung um eine
Stufe erniedrigt werden, so wird zunächst-durch Drehung des Lastschalters der Kontakt
8 stromlos gemacht, hierauf wird der Stufenwähler 5 von dein Kontakt 4,a nach deim
Kontakt 3weiterbewegt. Dann wird durch Weiterdrehen des Lastschalters im gleichen
Drehsinn der Kontakt 8 mit dem Kontakt io wieder. verbunden; hierauf der Kontakt
io stromlos gemacht und der Stufenwähler 6 von dem Kontakt 4b. nach dem Kontakt
3b weiterbewegt, und schließlich werden durch Weiterdrehung des Lastschalters im
gleichen Sinn die Kontakte 8 und io wieder überbrückt und dadurch die normale Betriebsstellung
hergestellt. Bei der Spannungserhöhung wird im umgekehrten Sinn geschaltet. Zweckmäßig
werden die Kontakte der Stufenwähler kreisförmig . angeordnet; die Stufenwähler
erhalten dann die Form von Drehschaltern. Sie- können mit dem Lastschalter durch
ein Getriebe gekuppelt werden, das zwangsläufig. die oben beschriebenen einzelnen
Schaltbewegungen in richtiger Reihenfolge und richtigem Zeitabschnitt herbeiführt.
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Eine andere Ausführungsform zeigt Fig. 2.. Hier hat der Lastschalter
i i vier Festkontakte 8, und 8b, ioa und IOb. Das Kontaktpaar B. und 8b, das kurzgeschlossen
ist, :ist mit dem Wähler 5, das Kontaktpaar ioa und lob, das durch- den Widerstand;I4
überbrückt ist,. mit dem Wähler 6 verbunden.
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Die Schaltung vollzieht sich folgendermaßen: . Soll die Spannung um
eine Stufe herabgesetzt werden, so wird der bewegliche Teil des Lastschalters i
i entgegengesetzt. dein Drehsinn des Uhrzeigers aus der gezeichneten Stellung gedreht.
Dabei. verläßt er zunächst den Kontakt 8b, wodurch der Stufenwähler 5 stromlos gemacht
wird. Dieser wird nun von der Aaszapfstelle 4 auf die Aaszapfstelle 3 weiterbewegt.
Bei der Weiterdrehung des Lastschalters i i überbrückt der bewegliche
| Teil zunächst die Kontakte io" i ob (900- |
| Stellung) und verläßt dann den Kontakt iou. |
| jetzt ist in den Stromzweig des Wählers 6 |
| `:` Widerstand 14 eingeschaltet. Die Zwi- |
| `chaltung des Widerstandes bewirkt ein |
| unken der Spannung, und zwar beispiels- |
| :t eise um eine ganze Spannungsstufe, wemi |
das Produkt aus Widerstand und dem normalen Laststrom gleich einer vollen Stufenspannung
ist. Beim Normalwert des Laststromes haben somit in dieser Schaltstellung die Kontakte
lob und 8Q praktisch das gleiche Potential. Diese Kontakte werden nun bei der weiteren
Drehung des Lastschalters überbrückt (i8o°-Stellung). Der Laststrom verteilt sich
in dieser Stellung mehr oder weniger gleichmäßig auf die beiden Stufenwähler 5,
6, außerdem treibt die Wicklungsstufe zwischen den Aaszapfstellen 3,4 einen Ausgleichstrom
über den Stufenwähler 6, den Widerstand 14, die Kontakte iob und 8Q und den Stufenwähler
5. Dieser - Ausgleichstrom wird durch den Widerstand 14 in erträglichen Grenzen
gehalten: Nunmehr wird bei der Weiterdrehung ges. Lastschalters der Kontakt ior,
verlassen. Dadurch wird der Stufenwähler 6 stromlos und kann auf die Spannungsstufe
3 nachgestellt werden. Der ganze Laststrom fließt über den Stufenwähler 5. Dann
werden weiterhin die Kontakte 8d und 8b überbrückt (27o0-Stellung), weiterhin der
Kontakt 8" verlassen, und schließlich werden die Kontakte 8b und zod miteinander
verbunden (36o°-Stellüng). Dadurch wird der Stufenwähler 6 wieder eingeschaltet,
und da die beiden Stufenwähler 5, 6 auf der gleichen Anzapfstufe 3 stehen, verteilt
sich der Laststrom wenigstens annähernd gleich auf die beiden Stufenwähler. Die
Null- bzw. 36o0-Stellung sind Dauerstellungen, in denen der Lastschalter beliebig
lange verharren kann, während durch die übrigen Schaltstellungen (9o0-, i8o0-, :27o1-Stellungen)
der Schalter rasch hindurchbewegt, wird. Da sich in den Dauerstellungen der Strom
gleichmäßig auf die beiden Stufenwähler verteilt, brauchen die Kontakte derselben
nur für die halbe Laststromstärke bemessen zu werden.
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Um den Regulierbereich des Transformators zu vergrößern, ohne eine
feinstufige Unterteilung . der gesamten Transformatorwickiung notwendig zu machen,
wird außer der feinstufig unterteilten Wicklung noch eine grobstufig unterteilte
Wicklung auf den Eisenkern aufgebracht. Jede Spannungsstufe der Grobstufenwicklung
wird gleich der Summe. der Spannungsstufen der fein unterteilten Wicklung gemacht.
Außerdem sind für die Aaszapfstellen der grobstufigen Wicklung ebenfalls besondere
Stufenwähler vorgesehen, die eine Verbindung der feinstufigen
Wicklung
mit den einzelnen Stufen der grobstufigen Wicklung gestatten.
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Eine solche Ausführungsform zeigt die Fig. 3.
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Der obere Teil der Figur entspricht im wesentlichen der Fig.2, nur
ist hier an den beiden Stufenwählern 5, 6 noch je ein Leerkontakt 15 bzw.
16 angebracht. Diese Leerkontakte sind mit einem Stufenwähler 17 für die grobstufig
unterteilte Wicklung 18 verbunden. Der zweite Stufenwähler ig ist mit dem Ende 2o
der feinstufigen Wicklung verbünden.
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Soll beispielsweise die Spannung erniedrigt werden, so können nach
dem oben beschriebenen Verfahren zunächst die einzelnen Stufen der feinstufig unterteilten
Wicklung schrittweise geschaltet werden, bis der Stufenwähler 5 auf dem Kontakt
2i, der Stufenwähler 6 auf dem Kontakt a2 angelangt ist. Hierauf werden die beiden
Stufenwähler nacheinander (wobei sie durch den Lastschalter i i, wie vorher, stromlos
gemacht werden) auf die Kontakte 15 und 16 gestellt. In dieser Stellung ist die
fein unterteilte Wicklung aus dem Stromkreis des Laststromes ausgeschaltet. Ihr
Ende 2o wird nunmehr durch Drehen des Stufenwählers ig von dem Kontakt 23a auf den
nächstniedrigen Kontakt :24" umgeschaltet. Der Anfang 25 der feinstufigen Wicklung
hat nunmehr dasselbe Potential wie die Leerkontakte 15, 16, d. h. wie der
Anfang 26 der grob unterteilten Wicklung. Es können deshalb die Stufenwähler 5,
6 ohne weiteres auf die mit dem Wicklungsanfang 25 verbundenen Kontaktstufen weiterbewegt
werden. Diese Bewegung erfolgt in derselben Weise wie vorher nacheinander, wobei
der jeweils bewegte Stufenwähler durch den Lastschalter ii stromlos gemacht wird.
Sobald dabei die Stufenwähler 5, 6 die Leerkontakte 15, 16 verlassen, wird der mit
diesen Kontakten verbundene Grobstufenwähler 17 stromlos und kann deshalb von dem
Kontakt 23b auf den Kontakt 24b weitergeschaltet werden.
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Die Stufenwähler 17, ig für die grobstufig unterteilte Wicklung können
mit dem Getriebe der Stufenwähler 5, 6 und des Lastschalters derart gekuppelt sein,
daß zwangsläufig die oben angeführten Schaltvorgänge in der richtigen Reihenfolge
und im richtigen Zeitpunkt erfolgen.