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Lastwähler für Anzapftransformatoren FürAnzapftransformatoren kleiner
und mittlerer Leistung werden mit gutem technischem und wirtschaftlichen Frfolg
Lastwähler verNvandt, bei denen die mit den Trafoanzapfungen verbundenen festen
I.astschaltkontakte auf einem äußeren feststehenden lsolierzyliti(ler fest angebracht
sind, während die mit diesen zusammenarbeitenden Lastschaltkontakte auf einem in
dein äußeren Zylinder achsparallel abrollenden inneren Isolierzylinder beweglich
gelagert sind. Solche Lastwähler werden sowohl einphasig als auch zwei- und dreiphasig
in axialer Hintereinanderschaltung ausgeführt. Wegen der für die achsparallele Abrollung
des inneren zuin äußeren Isolierzylinder notw#eiidigen mechanischen Führung sind
mehrphasige Lastwähler bisher nur für Atiw-endung am Transformator-Nullpunkt gebaut
worden. Die vorerwähnte mechanische Führung konnte nämlich konstruktiv nur dadurch
betriebssicher verwirklicht werden, daß eine metallische Achse den inneren Isolierzylinder
seiner ganzen Länge nach durchsetzt und mit Hilfe zweier am oberen bzw. unteren
Ende des inneren Isolierzylinders angebrachten Exzentertrieben diesen zur achsparallelenAbrollung
im äußeren Isolierzylinder bringt. Die metallische Achse stört nicht, solange die
beweglichen Lastumschalterteile mehrerer Phasen im Innern des beweglichen Isolierzylinders
sowieso auf gleichem Potential zum Nullpunkt metallisch zusammengeschlossen werden
können. Die metallische Achse hat dann eben Nullpunktpotential und erfordert keinerlei
Isolierabstände. Will man jedoch bei mehrphasigen Lastwählern jeder Phase ihren
Lastumschalterteil auf Phasenpotential zuordnen, dann müssen nicht nur die festenKontakte
am äußerenIsolierzylinder, sondern auch die phasenweise zugehörigen beweglichen
Kontakte
am inneren Isolierzylinder gegen diejenigen der Nachbarphase voll isoliert sein.
Eine metallische Achse darf dann den inneren Isolierzylinder nicht mehr seiner Länge
nach durchsetzen. Anstatt dessen eine aus Isolierstoff hergestellte Achse zu verwenden,
würde einen derartigen Raum beanspruchen, daß für die eigentlichen beweglichen Kontaktteile
und die Überschaltwiderstände kein ausreichender Raum mehr bliebe, es sei denn,
man würde den Durchmesser des Lastwählers auf unwirtschaftliche Dimensionen vergrößern.
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Erfindungsgemäß kann die Forderung voller Isolation der den einzelnen
Phasen zugeordneten Lastwählerteile gegeneinander ohne Dimensionsvergrößerung des
Lastwählerquerschnittes dadurch befriedigt werden, daß die Aufrechterhaltung der
Achsparallelität der beiden Isolierzylinder während des Abrollvorgangs ohne Verwendung
einer durchgehenden Achse durch Übertragung des für die Weiterbewegung erforderlichen
Drehmomentes mit Hilfe des inneren Isolierzylinders selbst unter Zuhilfenahme von
Zahnkranzführungen an seinen beiden Enden erfolgt. Hierbei genügt es, die zur Abrollung
des inneren Zylinders erforderliche Antriebskraft nur auf einer Seite zuzuführen.
Hierzu kann ein einfacher Exzenter dienen, der gleichzeitig den Zahnkranz des inneren
Isolierzylinders in den des äußeren eindrückt. Am anderen Ende des inneren Isolierzylinders
genügt dann eine nicht angetriebene Einrichtung zum Eindrücken der Zahnkränze ineinander,
die erfindungsgemäß durch zwei sich gegeneinander abstützende Zapfen bewirkt wird,
von denen der eine in der Mittelachse des feststehenden Isolierzylinders befestigt
und der andere in der :Mittelachse des beweglichen Isolierzylinders drehbar gelagert
ist.
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Abb. i zeigt einen Lastwähler für einen Drehstromtransformator, der
die Regelung in den drei gegeneinander die volle Betriebsspannung führenden Phasenenden
des Trafo übernehmen soll. Das ist sowohl bei in Dreieck geschalteten Leistungstransformatoren
als auch bei in offener Reihenschaltung arbeitenden Zusatztransformatoren erforderlich.
Der äußere Isolierzylinder Za trägt drei voneinander isolierte Gruppen feststehender
Kontakte U, t', W, zu denen die umzuschaltenden Trafoanzapfungen hingeführt werden.
Der innere Isolierzylinder Zi enthält in jeweils gleicher Höhenlage wie die Kontakte
des äußeren Isolierzylinders bewegliche Haupt- und Hilfskontakte und Überschaltwiderstände
Lit, Lv, Lw, die mit ersteren beim Lastumschaltvorgang zusammenarbeiten. Auch diese
Kontaktgruppen sind auf dem inneren Isolierzylinder Zi voneinander isoliert. Die
drei Ableitungen Au, Av und Aw der inneren Lastschaltkontaktsysteme werden
durch besondere Vorrichtungen an die Sammelschienen Su, Sv, Sw des äußeren Isolierzylinders
Zd abgeführt.
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Da in jeder den drei Phasen U, V, W zugeordneten Kontaktgruppe
Lu, Lv, Lw infolge der Federung der Lastschaltkontakte sowie der Ableitungskontakte
gegeneinander erhebliche Kontaktkräfte entstehen, besteht laufend das Bestreben
des inneren Isolierzylinders Zi, diesen Federkräften durch seitliches Ausbiegen
sich zu entziehen. Das wird durch den Eingriff zweier an den beiden Enden von Zi
angebrachter Außenzahnkränze R, und R3 in zwei korrespondierenden an Za angebrachten
größeren Innenzahnkränze R2 und R4 unmöglich gemacht. Voraussetzung ist allerdings
hierbei, daß an beiden Zylinderenden Einrichtungen angebracht werden, die dafür
sorgen, daß die Zähne der jeweils zusammenarbeitenden Zahnkränze nicht außer Eingriff
kommen können. Das ist aber nur gesichert, wenn der Abstand der Mittelachse m des
inneren Isolierzylinders Zi stets auf der ganzen Länge den gleichen radialen Abstand
r von der Mittelachse M des äußeren Isolierzylinders Za hat. Hierzu sind z. B. zwei
Zapfen z, und z2 geeignet, die in den Mittelachsen m bzw. M der beiden Isolierzylinder
angebracht sind und sich gegeneinander abstützen. Um Reibungsabnutzung dieser beiden
Zapfen zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise der eine mit dem Isolierzylinder fest
verbunden, während der andere durch Doppelkugellager leicht beweglich gelagert wird.
Um das Einsetzen des inneren Isolierzylinders zu erleichtern, werden die sich gegeneinander
abstützenden Zapfen zweckmäßigerweise gegenläufig schwach konisch gestaltet.
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Die Abb. i zeigt nur am unteren Ende der Isolierzylinder solche sich
gegeneinander abstützende Zapfen zi und z2 (vgl. auch Abb.2, Schnitt III-III). Am
oberen Ende ist eine Exzenterkurbel E gezeichnet, die einerseits in der Mittelachse
M des Zylinders Za und anderseits in der Mittelachse m des Zylinders Zi drehbar
gelagert ist. Hierdurch kann auch die von außen kommende, im Federkraftspeicher
F aufgespeicherte Antriebskraft den im inneren Zy linder Zi untergebrachten Lastumschalterteilen
Lu bis Lw zugeführt werden. Wichtig ist hierbei jedoch, daß die Exzenterkurbel E
in den Dauerbetriebsstellungen mit den Konstruktionsteilen des Zylinders Zi fest
gekuppelt wird, um ein Ausweichen der Exzenterkurbel bei auftretenden großen Druckkräften
an den Kontakten (z. B. im Kurzschlußfall) zu vermeiden. Hierzu dienen die Klinken
Ki und K2 (Abb. 2, Schnitt 1-I).
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Der Bewegungvorgang und das Kräftespiel gehen nun wie folgt vonstatten:
Nach Aufhebung der Verklinkung KZ der Exzenterkurbel E kann die am oberen Zapfen
angreifende Drehkraft des Federkraftspeichers F die Kurbel z. B. in der Pfeilrichtung
nach rechts drehen (s. Abb. 2, Schnitt 1-I). Damit rollt der obere Teil des Zylinders
Zi mit seinem Außenzahnrad Ri in das Innenzahnrad R2 des Zylinders Za ab und dreht
dabei den Zylinder Zi um seine Mittelachse yn. Diese Drehung überträgt Zi durch
seine rohrförmige Außenwand auf das am unteren Ende mit ihm verbundene Zahnrad R3.
Da dieses sich infolge des Andrucks durch die sich gegeneinander abstützenden Zapfen
z, und z2 aus seinem Zahneingriff in das feststehende Zahnrad R4 nicht herausziehen
kann, ist es durch das seitens des Zylinders Zi übertragene Drehmoment gezwungen,
sich auch genau so in R4 abzurollen,
wie es Ri in R, tut. Damit
ist der achsparallele Abrollungsvorgang von Zi in Za auf der ganzen Länge von oben
bis unten gesichert, und damit kann der Lastschaltvorgang in allen drei Kontaktgruppen
der Phasen U, U, W (vgl. Abb. 2, Schnitt II-II) in gleichartiger Weise erfolgen.
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Das richtige Einsetzen des inneren Isolierzylinders Zi mit seinen
Außenzahnkränzen in die Innenzahnkränze des äußeren Isolierzylinders erfolgt am
leichtesten. wenn während des Eitisetzvorgangs die Kontaktdruckkräfte der beweglichen
gefederten Lastschaltkontakte H, ha, lcb auf Zi dadurch ausgeschaltet werden,
daß die entsprechenden Kontakte in ihrer tiefstmöglich eingedrückten Stellung festgehalten
werden. Eine entsprechende Einrichtung ist vorgesehen.