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Umschalter, insbesondere Lastwählerumschalter für Anzapftransformatoren
Es sind bereits Anzapftransformatoren bekanntgeworden, bei denen mit Hilfe von sogenannten
Wählerschaltern und Lastschaltern von einer Stufe zur anderen unter Last umgeschaltet
werden kann. Bei derartigen Anordnungen hat man auch schon als Wähler-oder Stufenschalter
ein abrollendes Schaltelement verwendet, wobei das bewegliche Schaltstück aus voneinander
isolierten Kontaktbrücken besteht, die zu den festen Schaltstücken, zu denen die
Anzapfungen des Transformators geführt sind, derart liegen, daß beim überschalten
zwei Stufen eingeschaltet sind und der Übergang in die endgültige Schaltstellung
durch einen Kniehebel bewirkt wird. Es sind auch schon Anzapftransformatoren bekanntgeworden,
bei denen Last-und Wählerschalter zu einem einzigen Schalter, dem sogenannten Lastwählerumschalter,
vereinigt sind. Mit diesen Lastschalteinrichtungen lassen sich zwar Transformatoren
großer und mittlerer Leistungen wirtschaftlich regeln; beiTransformatoren kleinerer
Leistung jedoch werden diese Lastschalteinrichtungen zu umfangreich und zu teuer.
Schließlich ist auch eine Umschaltanordnung bekannt, bei der am Ende eines drehbaren
Hebels ein aus mehreren Kontaktrollen bestehendes Schaltelement derart angebracht
ist, daß bei einer Drehung des Hebels die Kontaktrollen nacheinander über die kreisförmig
um den Drehpunkt des Hebels angeordneten feststehenden Kontakte abrollen.
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Die Erfindung betrifft einen Umschalter, insbesondere Lastwählerumschalter
für Anzapftransformatoren, mit einem abrollenden Schaltelement und ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Schaltelement aus zwei auf einer gemeinsamen Drehachse sitzenden Kreuzen
oder sich kreuzenden Balken besteht, die an ihren Enden j e eine Kontaktrolle tragen
und derart unter dem Einfluß einer Feder stehen, daß jeweils zwei benachbarte Rollen
gegen ein und denselben feststehenden Anzapfkontakt, Haupt- bzw. Vorkontakt, von
zwei Seiten gepreßt werden, und daß die die Kontaktrollen tragenden Kreuze oder
Balken am Ende eines drehbaren Hebels derart gelagert sind, daß die Kontaktrollen
bei einer Drehung des Hebels in an sich bekannter Weise nacheinander über die kreisförmig
um den Drehpunkt des Hebels angeordneten feststehenden Anzapfkontakte abrollen.
Bei Anzapftransformatoren mit zwei getrennten Anzapfwicklungen empfiehlt es sich,
an jedem Ende eines Drehhebels zwei mit Kontaktrollen versehene Kreuze oder Balken
anzuordnen, deren Kontakte elektrisch miteinander verbunden sind
und
zur Verbindung verschiedener Anzapfungen der beiden getrennten Anzapfwicklungen
dienen.
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Schon durch die Vereinigung von Last-5 und Wählerschaltern zu einem
einzigen Schalter ergibt sich eine Verringerung der räumlichen Abmessungen und des
Preises. Der Hauptvorteil der Erfindung besteht j edoch darin, daß infolge der eigenartigen
Ausbildung des Schaltelementes die Antriebsteile wesentlich schwächer als bisher
gehalten und demzufolge für die Momentschaltung; d. h. für das Drehen des Schalthebels
normale handelsübliche Sprungwerke verwendet werden können. Trotz dieser einfacheren
und wohlfeileren Konstruktion erhält man einen genügenden Kontaktdruck und ausreichende
Schaltsicherheit.
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In den Abbildungen sind zwei Ausführungsbeispiele für Lastwählerumschalter
gemäß der Erfindung dargestellt. In Abb. i sind die Anzapfungen eines nur einphasig
dargestellten Drehstromtransformators i i mit dem Sternpunkt 12 an die Hauptkontakte
i, 3 bzw. 5 angeschlossen. Zwischen den Hauptkontakten liegen Vorkontakte 2 und
4, die über Über-Schaltwiderstände 13 bzw. 14 mit den Hauptkontakten 3 bzw. 5 verbunden
sind. Das abrollende Schaltelement des Lastwählerumschalters ist an einem Hebel
15 befestigt, der um. die Achse 16 drehbar ist und durch einen in der Abbildung
nicht dargestellten Handradantrieb, oder falls Momentschaltung gewünscht wird, durch
ein Sprungwerk angetrieben wird. Das Schaltelement, selbst besteht aus zwei Kreuzen
17 und 18, die drehbar an dem freien Ende des Hebels i 5 befestigt und durch eine
Feder ig miteinander gekuppelt sind. Die beiden Balken jedes Kreuzes tragen an ihren
Enden j e eine Kontaktrolle, so daß insgesamt acht Kontaktrollen 20 bis 27 vorhanden
sind. In der in Abb. i gezeichneten Stellung es Schalthebels 15 werden durch die
Feder ig die beiden Kreuze so zusammengezogen, daß die Kontaktrollen 20 und 21 von
beiden Seiten an den Anzapfkontakt gepreßt werden, so Wdaß die Leitung 28 mit dem
Ende der Transformatorwicklung i i verbunden ist. Wird jetzt der Hebel
15
im Uhrzeigersinn gedreht, so kommen die beiden Kontaktrollen 27 und 26
in Berührung mit dem Vorkontakt 2, während noch der Hauptkontakt r von den Rollen
20,:21 berührt wird. Beim Weiterdrehen des Hebels 15 entfernen sich die Rollen
2o, 21 von dem Kontakt i, so daß vorübergehend die Leitung 28 über den Widerstand
13 mit dzr betreffenden Anzapfung verbunden ist. Wird der Hebel noch weiter gedreht,
dann kommen die Rollen 24, 25 in Berührung mit dem Hauptkontakt 3, wobei der Widerstand
13 kurzgeschlossen wird; so daß jetzt die Leitung 28 unmittelbar mit der an den
Kontakt 3 gelegten Anzapfung in Verbindung ist. Der Hebel 15 wird dann so weit gedreht,
daß die Überbrückung des Widerstandes 13 aufgehoben wird, d. h. däß die Rollen
27,26 von dem Vorkontakt 2 getrennt werden und nur die Rollen 24,25 den Hauptkontakt
3 berühren. Wird der. Hebel 15
weiter gedreht, so wiederholt sich das Spiel,
nur mit dem Unterschied; daß jetzt von dem Kontakt 3 über den Vorkontakt 4 auf die
nächste Anzapfung am Kontakt 5 übergeschaltet wird. Der Schalter 15 wird, falls
Momentschaltung erwünscht ist, durch ein Sprungwerk von Hauptkontakt zu Hauptkontakt
weitergeschaltet, wobei vorübergehend der dazwischenliegende Värkontakt zuerst mit
dem einen und anschließend mit dein anderen Hauptkontakt unmittelbar verbunden wird.
Der Hebel 15 mit den Kontaktrollenkreuzen arbeitet also gleichzeitig als Wähler-
und Lastschalter.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt die Abb. 2. Der wieder nur einphasig
dargestellte Drehstromtransformator mit dem Sternpunkt 12 besitzt hier für jede
Phase zwei getrennte Anzapfwicklungen 30 und 31. Die Anzapfung 32 ist an
den Kontakt 33 angeschlossen, der mit den beiden Kontakten 34 und 35 leitend verbunden
ist. Die Anzapfung 36 ist unmittelbar mit dem Kontakt 37 und über den Überschaltwiderstand
38 mit dem Vorkontakt 39 verbunden, während die Anzapfung 4o an die drei miteinander
leitend verbundenen Kontakte 41, 42 und 43 angeschlossen ist. Schließlich ist die
Anzapfung 44 mit dem Hauptkontakt 45 unmittelbar, mit dem Vorkontakt 46 über den
Überschaltwiderstand 47 verbunden. Um den Mittelpunkt des durch diese Kontakte gebildeten
Kreises ist ein Doppelhebel 48 drehbar, an dessen beiden freien Enden sich j e ein
Kreuzpaar K1 und K2 mit Kontaktrollen befindet, wie es an Hand der Abb. i beschrieben
ist. Die beiden Kreuzpaare Er und K2 sind durch den Doppelhebel 48 leitend miteinander
verbunden. In der in Abb.2 gezeichneten Stellung des Doppelhebels sind die beiden
Anzapfungen 36 und q.o miteinander verbunden; so daß beide Anzapfwicklungen
30 und 31 in Reihe ganz eingeschaltet sind. Wird der Hebel 48 entgegen dem
Uhrzeigersinn über den Vorkontakt 39 auf den Hauptkontakt 33 gebracht, so
ist in dieser Stellung die Anzapfung 32 mit der Anzapfung 40 verbunden, so daß der
zwischen 32 und 36 liegende Teil der= Wicklung 3o nicht eingeschaltet ist. Schaltet
man den Hebel weiter über den Vorkontakt 46 zum Hauptkontakt 45, dann ist nunmehr
die Anzapfung 32 mit der Agzapfung 44 verbunden, d. h. die Wicklungsteile zwischen
32 und 36
sowie zwischen 4o und 44 sind nicht mehr eingeschaltet.
Das Umschalten von Hauptkontakt zu Hauptkontakt erfolgt ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel
der Abb. i über die Überschaltwiderstände 38 bzw. 47, so daß auch hier wieder unter
Last umgeschaltet werden kann. Während man bisher zur Vornahme dieser Umschaltungen
bei zwei getrennten Anzapfwicldungen einen Wählerschalter und zwei Lastschalter
benötigte, ist bei der Lastschalteinrichtung gemäß der Erfindung nur ein einziger
Lastwählerumschalter erforderlich.
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Falls die Zahl der Kontakte so groß ist, daß sie nicht mehr auf einem
Kreis, wie in Abb, a, untergebracht werden können, kann man für die Anzapfkontakte
jeder der beiden Anzapfwicklungen eine besondere Isolierplatte vorsehen und die
beiden Isolierplatten in parallelen Ebenen nebeneinander anordnen. Der Doppelhebel
48 erhält dann die in Abb.3 schematisch angedeutete Ausbildung, bei der die Kreuzpaare
KI und K. in den parallel zueinander liegenden Ebenen der beiden Kontaktbahnen sich
bewegen. Die Drehachse des Doppelhebels ist hier mit So, die Drehachsen der beiden
Kreuzpaare KI und K2 sind mit 51 und 52 bezeichnet. Diese Ausführung ermöglicht
einen besonders gedrängten Aufbau der Lastschalteinrichtung: Die Schalteinrichtung
gemäß der Erfindung ist nicht nur zum Umschalten unter Last verwendbar, sondern
kann auch als gewöhnlicher Wählerschalter oder Umschalter benutzt werden, wobei
dann die Zwischen- oder Vorkontakte beim Umschalten von Widerstandsstufen zu Hauptkontakten
werden, während sie beim Umschalten von Transformatorstufen, sofern die Umschaltung
unter Spannung erfolgt, Blindkontakte werden. Sie haben dann nur noch die Aufgabe,
die Weiterdrehung der Kreuze zu vermitteln.
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Bei dem in Abb. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Umschalter
aus einem drehbaren Hebel 61, an dessen freiem Ende zwei sich kreuzende Balken 62
und 63 drehbar befestigt sind. Diese Balken tragen jeder an beiden Enden zwei Kontaktrollen
6-1,65 bzw. 66,67 und werden durch eine oder zwei Federn 68 bzw. 68, derart
zusammengezogen, daß beispielsweise in der dargestellten Stellung die Kontaktrollen
64 und 66 von beiden Seiten an den feststehenden Kontakt 69 angepaßt werden. Soll
auf den nächsten Kontakt 7o umgeschaltet werden, so wird der Schalthebel 61 um seine
Drehachse Eia gedreht, wobei zunächst vorübergehend die beiden Kontakte 69 und 70
miteinander verbunden sind, bis schließlich lediglich die Kontaktrollen 65 und 67
den Kontakt 7o berühren und an ihn von beiden Seiten angepreßt werden. Beim Umschalten
auf einen weiteren festen Kontakt 71 wird dieser wiederum von den Kontaktrollen
64 und 66 berührt. Die Kontaktrollen 64 bis 67 sind naturgemäß wieder elektrisch
untereinander verbunden.
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Die Erfindung, wie sie beispielsweise in den Abb. i und a dargestellt
ist, ist nicht etwa nur für Drehstromtransformatoren, sondern ebenso auch für Einphasenanzapftransformatoren
verwendbar.