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Stufenschalteinrichtung für die Zu- und Abschaltung der Teilkondensatoren
einer mehrstufigen Kondensatorenbatterie Unter den verschiedenen, Möglichkeiten.
Kapazitäts-,verte durch Zu- und Abschalten von Teilkondensatoren innerhalb gewisser
Grenzen zu variieren, hat in; der Praxis die Parallelschaltung der Teilkondensatoren
vor der Hintereinanderschaltung oder der gemischten Schaltung überall dort den Vorzug
erhalten, wo es auf eine wirtschaftlich gute .,usnutzung des aufgewandten Materials
ankommt.
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Schon seit langer Zeit sind Schaltgeräte in Übung, die als gesch:loss,ene
Apparate imstande sind die Zu- und Abschaltung von Teilkondensatoren durchzuführen,
solange. es sich um kleine Schaltleistungen handelt. Seitdem sich jedoch die Elektrizitätswirtschaft
in, stei,gend',em Maße der Kondensatoren mit großer Kapazität zur Erzeugung hoher
Blindleistungen bedient, ist es nicht mehr möglich gewesen, mit Schaltgeräten der
bekannten Art auszukommen. Man: war deshalb gezwungen, besondere Schalter zu bauen,
die imstande waren., hohe Blindleistungen in fast impedanzlosen Stromkreisen einwandfrei
ein-oder auszuschalten und hat sich zu diesem Zweck im allgemeinen der aus der Schaltertechnik
von. früher her bekannten Vorkontaktschalter mit entsprechend) bemessenen Überschaltwiderständen
bedient, Die Kondensatorenbatterien mit zu- und
abschaltbaren Teilkondensatoren
bedienen sich deshalb entweder je eines eigenen Leistungsschalters für jeden Teilkondensator
oder sie haben einen bzw. zwei gemeinsame Leistungsschalter für die ganze Kondensatorenbatterie
und verbinden die einzelnen Teilkondensatoren mit diesem bzw. diesen Leistungsschaltern
nacheinander über spannungslos schaltbare Hilfsschalter. Dadurch werden sehr sperrige
Schaltanordnungen erreicht, die schon in Innenräumen schwer unterzubringen sind,
die aber bei Freiluftanlagen sogar die Ausdehnung einer kleinen Schaltanlage annehmen
und dementsprechend teuer sind.
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Es hat nicht an Versuchen gefehlt, eine Zusammenfassung der verschiedenen
Sch.altelemente zu einem geschlossenen Lastumschalter nach: Art der von den. Stufentransformatoren
her bekannten Stu£enschalteinrichtungen vorzunehmen. Aber die Erfahrungen des Stufentran
sforrnatorenbaues konnten deshalb nicht auf Stufenkondensatoren angewendet werden,
weil die Probleme grundlegend verschieden sind. Bei Stufentransformatoren handelt
es sich, um eine elektrische Hintereinanderschaltung von Teilwicklungen, während
hei den üblichen Kondensatorenbatterien aus den eingangs angegebenen Grüniden nur
eine elektrische Parallelschaltung der Teilkondensatoren in Frage kommt.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Stufenschalteinrichtung, die in
ihren verschiedenen Ausführungsarten für Kondensatoren jeder Leistung und jeder
Stufenzahl geeignet ist. Sie besteht aus einer Vielzahl von den einzelnenTeilkondensatoren
zugeordneten stromlos schaltbaren Hilfsschaltern sowie einem die einzelnen Teilkondensatoren
nacheinander zu- bzw. abschaltenden Leistungsschalter und ist dadurch gekennzeichnet,
daß die stromlos schaltbaren: Hilfsschalter der Teilkondensatoren sowie der gemeinsame
Leistungsschalter in einer Einheit verbunden sind und daß alle beweglichen Schaltkontakte
durch dien gleichen Antrieb in der Reihenfolge der erforderlichen Schaltungen zwangsläufig
derart bewegt werden,' daß die stromlos schaltbaren Hilfsschalter die Schaltungen.
des Leistungsschalters vor 'bzw. nach der Einschaltung oder Ausschaltung eines Teilkondensators
vorbereiten bzw. vollenden. Die so funktionierende Stufenschalteinrichtun:g kann
auch noch besondere Hilfskontakte bekommen, mit Hilfe deren jeder Teilkondensator
nach erfolgter Abschaltung durch einen Entladungswiderstand überbrückt wird und
ev t1. anschtießend noch durch einen. direkten Stromweg kurzgeschlossen wird.
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Die einzelnen Schaltvorgänge an den Haupt- und Hilfskontakten des
Lastschalters sowie an den verschiedenen Kontakten der Hilfsschalter sind durch
ein Getriebe in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge vorzunehmen. Hierbei ist
es zweckmäßig, die mehr vorbereitenden Schaltungen an den Hilfsschaltern durch den
Antrieb direkt und stetig vornehmen zu lassen, während die eigentlichen Lastein-
und -ausschalturigen. am Leistungsschalter und gegebenenfalls auch die Entladung
der Teilkondensatoren. über den Widerstand unter Zwischenschaltung eines Kraftspeichers
sprung@veise auszuführen sind. Die verschiedenen Ausführungsarten und Schaltmöglichkeiten
sollen an Hand der beigefügten Abbildungen näher erläutert werden.
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Aus Ab b. 1 ist zu ersehen, daß die einzelnen mit der Zuleitung
Z fest verbundenen Teilkondensatoren Cl-C, an gefederten Stufenkontakten Sti-St6
angeschlossen sind. Der Hilfsschalter HS verbindet in der gezeichneten Stellung
die Stufenkontakte St, und St., mit der Ableitung <9. Außerdem
ist der Stufenkontakt St3 über den. Hauptkontakt H des Leistungsschalters
L mit der Ableitung A
verbunden. Es . sind also die Kondensatoren C1_3
eingeschaltet und die Kondensatoren C,1_6 ausgeschaltet. Soll nun auch der Kondensator
C3 ausgeschaltet «-erden, so ist :es nur notwendig, den Lastschalter L um eine Teilung
nach links zu ,drehen. Damit diese Drehung sprungweise erfolge, ist in den Lastschalter
L eine in beiden Drehrichtungen wirkende Kraftspeicherfeder F bekannter Bauart eingebaut.
Diese wird zur Ausführung der vorerwähnten: Abschaltung durch den locken a des Antriebes
in der Pfeilrichtung gespannt. Infolge einer der üblichen \'erklinkunglen bleibt
der am Leistungsschalter L befestigte Stift b zunächst unbewegt. Ist die Feder jedoch
um den M'inkel 7r! einer vollen Teilung gespannt, so wird die Verklinkung aufgehoben,
und der Federkraftspeicher F drückt mit dem Stift b denLeistungsschalter
L
in die neue Stellung auf den Stufenkontakt St,. Hierbei wird die Verbindung
von St. 3 mit der Ableitung A unter vorübergehender Zwischenschaltung des
Widerstandes 1f' mit dem Hilfskontakt lt. unterbrochen, der Teilkondensator
C3 ist also ausgeschaltet, sobald der Leistungsschalter -nach St, herübergesprungen
ist.
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Soll an Stelle der vorbeschriel)enen Ausschaltung des Teilkondensators
C.3 eine Einschaltung des Teilkondensators C,1 vorgenommen werden, so ist es notwendig,
aus der gezeichneten Stellung den -1#,ntr iel>siiocken a in entgegengesetzter Richtung
zu drehen und den Federkraftspeicher F in der anderen Richtung um eine Teilung zu
spannen, solange der Lastschalter L infolge seiner Verklinkung
noch
in der gezeichneten Stellung bleibt. Bevor jedoch diese Verklinkung aufgehoben wird
und der Lastschalter L auf den Stufenkontakt St4 springt, ist es notwendig, den
zu verlassenden Stufenkontakt St" fest mit .der Ableitung zu verbinden. Das geschieht
schon während der Spannbewegung des Kraftspeichers F, indem der, Antriebsnocken
a. den an dem Hilfsschalter HS angebrachten Stift c nach links drückt und damit
den Hilfsschalter HS auf den Stufenkontakt St. weiterdreht. Ist diese Dauerverbindung
St. -A hergestellt, so kann die Verklinkung dies. Lastschalters L aufgehoben werden.
Dieser springt :dann auf den Stufenkontakt St4 und schaltet diesen., wiederum unter,
vorübergehender Zwischenschaltung des Widerstandes W, mittels des Hilfsk ontaks
h ein. Dann sind) die Teilkondensatoren C1_4 in Betrieb und. C5 und C5 außer Betrieb.
Deren Einschaltung ist in gleicher Weise durch Weiterdrehen des. Antriebsnockens
a im Uhrzeigersinn möglich,. Ebenso können alle eingeschalteten Teilkondensatoren
durch Drehung des Antriebsnockens a entgegen -dem Uhrzeigersinn ausgeschaltet werden.
Hierbei geschieht, wie eingangs beschrieben., die erste Ausschaltung ohne Bewegen
des Hilfsschalters HS. Für die zweite Ausschaltung ist jedoch zunächst ein Weiterbewegen
des Hilfsschalters HS notwendig, da vor der endgültigen Abschaltung des: Stufenkontaktes
durch den Leistungsschalter die durch .den Hilfsschalter hergestellte Verbindung
mit der Ableitung A gelöst sein muß. Das geschieht durch das Weiterdrehen! des Hilfsschalters
HS mittels des Stiftes d. Aus der Abb. i ist ersichtlich, daß zwischen den Stiften:
c und d, die der Weiterschaltung bzw. Rückschaltung des Hilfsschalters HS dienen,
ein Zwischenraum entsprechend dem Winkel! w zwischen zwei Stufenkontakten vorhanden
ist. Dieser sog. Leerlauf ist für die eben beschriebene Umkehrung der Schaltrichtung
von der Zuschaltung (gezeichnete Stellung) zur Abschaltung der Teilkondensatoren
erforderlich.
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In einfacher Weise könnte mit dem. Lastschalter L oder mit dem Hilfsschalter
HS ein Hilfskontakt verbunden werden, der in der gezeichneten Stellung mit dem Stufenkontakt
St4 Kontaktschluß hätte und über einen hochohmigen Widerstand mit der ZuleitungZ
verbunden wäre. Die Entladung des Kondensators C4 wäre dadurch bewirkt. Der Einfachheit
halber ist diese Entladevorrichtung, die in späteren Ausführungsformen: noch besonders
.beschrieben wird, in der Abb. i weggelassen.
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Die Tatsache, d'aß in Abb. i nur die obere Kreishälfte mit Stufenkontakten
St,-St. ausgerüstet ist, wurde bedingt durch die halbkreisförmige Anordnung des
Hilfsschalters HS, der imstande sein muß, .die Stufenkontakte Sti-St, mit der Ableitung
Ä zu verhinden, wenn der Leistun;gs,schalter L auf dem letzten Stufenkontakt St.
steht und damit alle Teilkondensatoren restlos eingeschaltet sind. Geht der Hilfsschalter
HS bis auf den Stufenkontakt Sti zurück, so muß zwischen seinem Ende e und dem Stufenkontakt
St. immer noch der Spannungsabstand einer vollen Teilung sein; deshalb kann also
nur ein Halbkreis mit Stufenkontakten besetzt werden, falls; alle Schaltvorgänge
in einer Kreisebene vonstatten gehen sollen;. Die Situation wird jedoch sofort anders,
wenn man die Stufenkontakte in einer zylindrischen Spirale so anordnet, daß nach
36o° der neue Stufenkontakt in: axialer Richtung um eine volle Teilung über dem
Anfangskontakt steht. Der nötige Spannungsabstand ist dann gewahrt, und der Hilfsschalter
HS kann dann ebenfalls. spiralig mit beliebig großem Winkel, auch über 36o°, ausgeführt
werden. Selbstverständlich müssen. bei der Bewegung sowohl der Hilfsschalter als
auch der Leistungsschalter die axiale Verschiebung entsprechend der Steigung der
Schraubenlinie mitmachen. Man kann auf diese Art und Weise beliebig viele Stufenkontakte
mit einer einzigen Schaltvorrichtung bedienen. Das ist besonders dann zweckmäßig,
wenn es sich um Drehstromlon.d@ensatoren handelt, die in unsymmetrischer Reihenfolge
im Nullpunkt in Sternschaltung zusammengeschlossen werden sollen. Die Schaltung
geht dann in der Reihenfolge ui, v1, zeri, 242, v2, w2 usw. nacheinander vonstatten.
Die Stufenzahl wird bei dieser zyklischen Schaltung verdreifacht, wobei allerdings
nur jede dritte Stufe vollsymmetrisch ist; während die beiden Zwischenstufen eine
Unsymmetrie um einen einphasigen Teilkondensator aufweist. Das spielt aber im praktischen
Betrieb normalerweise keine Rolle.
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Eine Ausführungsart, bei der ein Vollkreis für die Unterbringung der
Stufenkontakte angewandt werden kann, ohne daß eine spiralige Anordnung der Einzelkontakte
erforderlich ist, zeigt Abb, a, wo I i Kondensatore°n C1_11 mit ebensoviel Stufenkontakten
Sti_ii verbunden sind. Der Leistungsschalter L wird in der bei Abb.. i beschriebenen
Weise mit seinen: Haupt- und Hilfskontakten und dem Überschaltwiderstand an den
einzelnen Stufenkontakten entlang bewegt. Der Deutlichkeit halber ist der Antrieb
und der Kraftspeicher weggelassen. An Stelle des: gemeinsamen Hilfsschalters sind
jedoch nunmehr für jeden Stufenkontakt gesonderte Hilfsschalter HSi_li angeordnet.
Jeder Hilfsschalter arbeitet mit drei Kontakten zusammen,
die mit
gemeinsamen Sammelschienen verbunden sind, deren Bedeutung noch erläutert wird.
Die Bewegung der Hilfsschalter HS geschieht durch einen am Hauptantrieb oder am
Leistungsschalter angebrachten Stift a. Dieser führt eine Kreisbewegung um. den
Mittelpunkt aus und greift in die geschlitzten Enden der Hilfsschalter ein. In der
gezeichneten Stellung arbeitet der Antriebsstift a mit den drei Hilfsschaltern HS"_5
zusammen. HS4 befindet sich in der Mittelstellung, während die beiden anderen in
den entgegenb setzten Endstellungen stehen. Bewegt sich der Antriebsstift a nach
rechts, so bleibt der Hilfsschalter HS3 stellen. HS4 wird in die linke Endstellung
und HS5 in die Mittelstellung gebracht. HSE kommt in Eingriff, ohne seine Stellung
einstweilen zu verändern. Dadurch kommt es, d'aß derjenige Hilfsschalter, in dessen
Teilung der Antriebsstift a steht, immer in der Mittelstellung HS4 ist, während
sämtliche links . davon liegenden Hilfsschalter HS3_i in der linken Stellung und
alle rechts davon befindlichen Hilfsschalter HS5_11 in der rechten Stellung stehen.
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Die drei Stellungen der Hilfsschalter haben nun folgende Bedeutung:
In der Linksstellung sind drin Stufenkontakte direkt über die Stufenkontakt: direkt
über .die Sammelschiene Sa mit der Ableitung <q verbunden. Die entsprechenden
Teilkondensatoren C1_3 sind also in der gezeichneten Stellung fest eingeschaltet.
In der Mittelstellung der Hilfsschalter ist der Stufenkontakt St4 über die Sammelschiene
Se mit dem Entladewiderstan!d E verbunden. Der Teilkondensator C4 kann, also über
diesen; Widerstand seine Ladung ausgleichen. In. der Rechtsstellung der Hilfsschalter
sind die Stufenkontakte über die Sammelschiene Sz direkt mit der Zuleitung Z verbunden,
also kurzgeschlossen.
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Der Ah- und Zuschaltvorgang ist nun: folgender: Will man aus der gezeichneten
Stellung der Abb. z, wo, die drei Kondensatoren C1_3 eingeschaltet sind, den letzten
Teilkondensator C3 abschalten, so braucht man nur nach Spannen der nicht gezeichneten
Kraftspeicherfeder den Leistungsschalter L um eine Teilung nach links zu bewegen.
Hierbei wird in! der bereits beschriebenen Weise über den Hilfskontakt. und Widerstand;
der Stufenlcontakt Sts abgeschaltet. Gleichzeitig wird durch: die Bewegung des Stiftes
a der Hilfsschalter HS3, gedreht und dadurch die bisher bestehende Verbindung mit
der Ableitung A aufgehoben und anstatt dessen die Entladeverbindung über dieSammelschieneSe
und! den Entladewiderstand E hergestellt. Gleichzeitig wird an dem benachbarten
Teilkondensator C4 die bisherige En!tladeverbin-
| dung (Mittelstellung von HS4) in die volle |
| Kurzschlußv erbindung (Rechtsst°Ilung von |
| HS4 ) über die Sammelschiene Sz zur Zu- |
| leitung Z umgewandelt. In einem Arbeitsgang |
| wurde also durch Drehen des Leistungsschal- |
| ters L um eine Teilung der Teilkondensa- |
| tor C3 aus,-,schaltet, mit dem Entladewider- |
| stand E verbunden, und außerdem wurde der |
| bereits entladene Kondensator C4 kurzge- |
| schlossen. In entgegengesetzter Reihenfolge |
| gehen die Teilschaltungen vonstatten, wenn |
| zum Zwecke der Zuschaltung weiterer Teil- |
| kondensatoren der Leistungsschalter I_ uni je |
| eine Teilung nach rechts 1>e«-.egt wird. |
| Hinsichtlich, der praktischen Ausführung |
| ist zu bem:erken., d@aß die Bewegung der Hilfs- |
| schalter HSl_" zweckmäßigerweise jeweils |
| in einer um 9o" gedrehten Ebene vonstatten |
| geht, damit die vielen. gezeichneten Einzel- |
| kontakte durch das direkte Zusammenarbeiten |
| der Hilfsschalter mit den Sammelschienen Sa, |
| Se, Sz ersetzt werden können. Lediglich aus |
| zeichnerischen Gründen erfolgte die Umklal)- |
| pung der Kontalitverbin:d'ungen in die Zeichen- |
| ebene. Aus Raumgründen wird es vielfach |
| nveckmäßig sein, die Hilfsschalter HS nicht |
| als Hebelschalter, wie in Abb. z gezeichnet, |
| sondern als Schubschalter, 1v1; in den Abb. 3 |
| und .I gezeichnet, aus'ztibild-eti. Das gilt be- |
| sonders dann, wenn man die drei Stufen- |
| schalteinrichtungen einer dreiphasigen 1111 |
| Stern geschalteten Kondensatorenbatteri-e am |
| Nullpunkt anbringt und konstruktiv vereinigt, |
| wie es in Abb. 3 geschehen ist. Die Hilfs- |
| schalter HSl_1, für die drei Phasen 1r, v, w |
| können dann durch- die gleiche Schubeinrich- |
| tung Sch. betätigt werden. |
| In Abb.3 ist diese Schubeinrichtung der |
| Hilfsschalter wie folgt ausgebildet. Die An- |
| triebswelle Au, dreht einen Exzenter Ex, der |
| seinerseits die elfzähnige Taumelscheibe T in |
| der zwölfzähnigen Teilung der Hilfsschal- |
| ter HSl__1., abrollt. Durch den exzentrischen |
| Antrieb macht die Tautnelscheibe T eine |
| Zyl:loidenbewegung in der Ebene senkrecht |
| zur Antriebswelle und infolge ihrer Taumel- |
| bewegullg noch eine auf- und abgeltende Be- |
| wegung parallel zur Antri-ebswell.e. Diese |
| doppelte Bewegung kann dazu ausgenutzt |
| werden, daß die Taumelscheibe mit ihrem an |
| einer Stelle nicht ausgesparten Rande r in |
| die Schlitze s der zwölf Hilfsschaltcrenden |
| nach je einer Exzenterbewegung abwechselnd |
| eingreift. Dadurch werden bei fortlaufender |
| Umdrehung der Antriel3s,.velle _4u, nachein- |
| ander alle Hilfsschalter um je eine Teilung |
| nach unten geschoben. Es korntnt also der |
| gleiche Schalteffekt zustande, wie er hei |
| Abb. 2 bereits beschrieben wurde. Derjenige |
| Hilfsschalter, bei dem der Rand r derTaumel- |
| scheibe gerade steht, ist in der 1littelstell,utig, |
alle links davon befindlichen sind in der oberen Stellung und alle
rechts davon befindlichen Hilfsschalter sind in der unteren Stellung.
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Auf der rechten Seite des, Längsschnittes in Abb. 3 ist ein in der
unteren Stellung befindlicher Hilfssch!after HS7 gezeichnet. Die drei. vollschwarz
gekennzeichneten Überbrückungskontakte des Hilfsischalters HS7 verbinden die zu
den Phasen zc, v und w gehörigen drei Stufenkontakte St7 direkt untereinander
und, mit dem Nullpunktkontakt o. Die drei Phasenkondensatoren: C7 u,
v, w sind also am Sternpunkt untereinander kurzgeschlossen und damit in Betrieb.
Wenn die Außerbetriebsetzung der Teilkondensato-ren C7 erfolgen soll, geschieht
dies: in der bei den vorigenf Abbildungen beschriebenenWeisse mit Hilfe der Leistungslschalter
L u-w. Dem Hilfsschalter HS7 fällt dann wieder die Aufgabe zu, die Kondensatoren
C7 mit den an den Entladewiderständlen E liegenden Sammelschienen Se zu verbinden.
Zu diesem Zweck wird der Hilfsschalter HS7 mit Hilfe der Taumelscheibe T um eine
Teilung geschoben, so daß die drei vollschwarz gezeichneten Überbrückungskontakte
mit ihrem unteren Ende auf die Entladungssammelschienen Se zu stehen kommen. Das.
obere Ende bleibt in Verbindung mit den Stufenkontakten St7. Die LeistungsschalterL
u-w stehen inzwischen auf den Stufenkontakten: der Korndensatoren C6. Sollen auch
diese -abgeschaltet werden., so müssen die Entlradlungssammelschienen Se von den,
soeben entladenen; Kondensatoren C7 freigemacht werden. Das geschieht durch eine
weitere Bewegung des Hilfsschalters HS7 um eine Teilung nach oben in: die obere
Endstellung, wie sie auf der linken Seite bei HSi gezeichnet ist. Wie dort zu ersehen,
sind die drei schwarz gezeichneten Überbrückungsschienen des Hilfsachzlters vollständig
in das Innere der Stufenkontakte St, hineingezogen.
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Das zeitliche Zusammenwirken zwischen denn Leistunigs:schalternLu-w
sowie den Hilfsächaltern HSi_12 einerseits und den Stufenkontakten St,_-" der Kondensatoren
andererseits, ist genau so wie bei der Abb. 2 beschrieben,; jedoch unterscheiden
sich die Leisbungsssclialter L u-w in, ihrem Aufbau von den in Abb. r und
2 beschriebenen Leistungsschaltern L. Sie enthalten zwar auch Hauptkonktakte
H und Hilfskontakte lt mit Überschaltwiderständen W. Die Haupt- und Hilfskontakte
sind jedoch getrennt nacheinander zu bewegen. Das geschieht. deshalb, um einen geringeren
Abstand der, Stufenkontakte St.-12 untereinander zu erzielen. In der Abb. 3 sind
rechts vier Schnitte eines der Leiistungssch.alter L u-w gezeichnet, die
die vier charakteristischen Stellungen der Haupt- und Hilfskontakte angeben. In
Stellung I ist der Hauptkontakt H mit dem Stufenkontakt St, fest verbunden.
Dadurch ist .der Teilkondensator C1 eingeschaltet. Die Hilfskontakte la, die untereinander
durch die Widerstände W verbunden sind, stehen zurückgezogen in Bereitstellung für
die nächste auszuführende Schaltung. Diese kann entweder eine Ausschaltung des Stufenflion:talcbes
St, oder eine Einschaltung des Stufenkontaktes- St. sein. Im letzteren Falle werden
die Hilfskontakte h gemäß Stellung II auf die Stufenkontakte Sti und St. aufgedrückt.
Der Kondensator C2 wird dadurch; über die Widerstände W von der bereits eingeschalteten
StufeSti aus in Betrieb genommen. Infolge des Ohmschen Spannungsabfalles in den
Widerständen W ist der Einschaltstromstoß in der üblichen Weise abgedämpft. Da dieser
Vorgang nur einen Bruchteil einer Periode in Anspruch genommen hat, kann unmittelbar
hinterher der Hauptkontakt H, wie in Stellung III gezeichnet, durch direkte Verbindung
der Stufenkontakte St. untereinander die Teilkondensatoren C2 fest mit dem Nullpunkt
(Mittelachse) verbinden. Die durch die Hilfskontakte h in Stellung III noch aufrechterhaltene
Widerstandsverbindung von St, nach St2 kann jetzt wieder aufgehoben werden. Die
Hilfskontakte h ziehen sich also in die in Stellung IV gezeichnete Bereitschaftslage
wieder zurück.
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Bei einer Weiterbewegung der Haupt- und Hilfskontakte in der gleichen
Richtung _ können im Zusammenspiel mit den entsprechenden; Hilfsschaltern HS alle
Teilkondensatoren bis C12 stufenweise in Betrieb genommen werden. Bei entgegengesetzter
Drehrichtung werden diese Teilkondensatoren wieder ausbeschaltet. Hierbei erfolgt
jeweils die Bewegung der Hilfsschalter HSi_12 mit, Hilfe der Schubeinrichtung Sch.
direkt von der Antriebiswelle Aw aus, während die Bewegung der Leistungsumschalter
L u-w .unter Zwischenschaltung des Federkraftspeichers F sprungweise erfolgt.
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Bei allen biss jetzt beschriebenen Stufenschalteinrichtungen, von
denen sich. die Ausführungen gemäß Alb. r und 2 für kleine Kondensatorenleistungen
und die Ausführungen gemäß Abb :. 3 für mittlere Kondensatorenleistungen eignen,
erfolgt die Zu- und Abschaltung der Teilkondensatoren durch das direkte Zusammenwirken
der Leistungsschal-ter L mit den Stufünkontakten St, wobei der Leistungsschalter
entlang der Stufenkontaktreihe jeweils um eine Teilung sprungweise verschoben wird.
Bei Teilkondensatoren großer Leistung würden die Leistungsschalter Dimensionen annehmen,
die ein direktes Entlangbewegen an der Reihe der Stufenkontakte nicht mehr erlauben
würden, da sonst die Gesamtapparatur zu umfangreich und teuer
ausfallen
müßte. Es kann deshalb, @zweckmäßig in ähnlicher Weise, wie es bei den Stufenschalteinrichtungen
für die Anzapfungen .großer Transformatoren geschehen ist, die. Ein- und Ausschaltung
der Teilkondensatoren- besonders gebauten. Lastschaltern übertragen werden, die
ihrerseits mit den jeweils ein- bzw. auszuschal:tendeni Stufenkontakten St der Teilkondensatoren
durch sog. Stufenwähler verbunden werden.
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Abb. d. zeigt eine solche Stufenschalteinrichtung, bei der der stromlos
geschaltete Teil der Hilfsschalter und Stufenwähler sich im Innern des Kondensatoröles
befinrdet, während der die Lastschaltungen vornehmende Teil außerhalb des Kondensatorkastens:
auf einer Mehrfachdurchführung aufgebaut ist. Die Stromzuleitung Z geht an die einen
Beläge aller Teilkondensatoren, von denen nur die beiden C 1 und C7 gezeichnet sind.
Die anderen Beläge der Teilkondensatoren sinidi mit den Stufenkon:talzten (gezeichnet
sind St, und St7) verbunden, die an dem Isolierzylinder J im Kreise -befestigt
sind. Aufgabe,der Stufenschalteinrichtung ist es nun, .diese Stufenkontakte mit
der Ableitung A zu verbinden oder von ihr zu trennen. Zu diesem Zweck kann: entlang
jedem. Stufenkontakt ein Hilfsschalter HS bewegt werden, der eine Brücke zu den
auf dem inneren Isolierzylinder i gelegenen drei Sammelringen Sa, SL, S-- bewerkstelligt.
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In der gezeichneten Stellung ist der Kondensator Cl über seinen Stufenkontakt
Stl, dem Hilfsschalter HSl und dem Sammelring Sca mit der Ableitung A verbunden,
also in Betrieb. Der auf der rechten Seite gezeichnete Kondensator C7 ist jedoch
nicht in Betrieb, sondern über den Stufenkontakt St7, den Hil@fsschalterHS7 und
denSammelringS-kurzgeschlossen. Soll auch dieser Kondensator C7 einbeschaltet werden,
so ist es erforder'l,ich, durch Drehung der Antriebswelle Azer mit Hilfe des: Schaltgetriebes
Sch etwa in der bei Abb. 3 beschriebenen Weise den Hilfsschalter HS7 auf den mittleren
Sammelring SL zu schalten. Das geht jedoch erst, nachdem der Leistungsschalter L
aus seiner gezeichneten Stellung von links, nach rechts bewegt worden ist. Der SammelringSL
ist dann lediglich über den Entladewiderstand E und den Einschaltwiderstand IV mit
dem Sammelring Sz verbunden. Der Hilfsschalter HS7 kann also jetzt ohne weiteres
in seine Mittelstellung SL bewegt werden. Nunmehr kann der Leistungsschalter L wieder
nach links einschalten und so in bekannter Weise mit Hilfe der Hauptkontakte H und
der Hilfskontakte h. den Teil'kondeneator C7 unter kurzzeitiger Zwischenschaltung
des Widerstandes W einschalten. Der Stromlauf geht dann von dem zweiten Belag des
Kondensators C; über den Stufenkontakt St7, den Hilfsschalter HS7, den Lastschaltering
SZ über die Hauptkontakte H und den Sitz des Leistungsschalters L zur Ableitung
A.
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Eine Weiterbewegung des Hilfsschalters HS7 in die oberste Stellung
auf den Sammeli ring Sa würde auch hier die direkte Verbindung des Kondensators
C7 mit der Ableitung--1 bewir12en, so daß der Leistungsschalter L für weiter, Schaltungen
verfügbar ist.
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Die Ausschaltung eines Teilkondensators vollzieht sich in entgegengesetzter
Reihenfolge. In der gezeichneten Stellung müßte zur Ausschaltung des Kondensators
Cl der Hilfsschalter HSl zunächst in die 'Mittelstellung auf den Sammelring SL gestellt
«-erden. Dann könnte der Leistungsschalter L von lin!hs nach rechts umschalten und
dadurch die Verbindung zunächst derHauptkontakteH und dann der Hilfskontakte h.
unter'brecheti. Gleichzeitig hätten aber die drei Entladehilfskontakte e,-e. eine
neue Verbindung von dem SammelringSL über denEntladewiderstandE zu dem an der Zuleitung
Z_ hängenden anderen Belag des Kondensators Cl hergestellt. Dieser könnte sich also
über den Widerstand E entladen; der Überschaltwiderstand W liegt zwar auch. in diesem
Entladestromkreis, spielt aber -wegen seines viel zu geringen Ohmwertes keine wesentliche
Rolle. Nach erfolgter Entladung kann dann d,er Kondensator Cl durch die Weiterbewegung
des Hilfsschalters HSl auf den Sammelring S.v kurzgeschlossen -werden.
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Die in:@bll. d. einphasig gezeichnete Stufenschalt-einrichtung kann
durch Verdreifachung der Kontaktzahl auch dreiphasig gebaut werden. Besonders günstig
ist es dann -wieder, wenn der Zusammenschluß der Kondensatorableitungen am Nullpunkt
in Sternschaltung erfolgt. Dann können die Sitze aller Leistungsschalter L miteinander
verbunden werden, wie es auch bei den Stufenschalteinrichtungen der am Nullpunkt
geregelten dreiphasigen Transformatoren üblich ist. Es brauchen dann nur die feststehenden
Haupt- und Hilfskontakte isoliert zu werden und eine einzige Durchführung D kann
den gesamten dreiphasigen Lastschal:tapparat tragen. Die Hilfsschalter können ebenfalls
dreiphasig unter Zwischenschaltung von Isolierstücken, -wie bei Abb.3 gezeigt, in
-einer Reihe angeordnet und von dem gleichen SchaltgetriebeSch. aus für alle Phasen
gleichzeitig betätigt werden.