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Stufenregeleinrichtung Bei Schaltern für hohe Stromstärken werden
sowohl um den Kontaktwiderstand zu vermindern als ;auch. um die Massenkräfte bei
rascher S.chalterhetätigung leichter zu beherrschen, die Kontakte unterteilt, so
daß sich z. B.. die in Fig. t schematisch angedeutete Anordnung iergibt. Der feststehende
Kontakt besteht hier aus drei Einzelkontakten r. Der bewegliche Schaltkontakt ist
ebenfalls in drei Einzelkontakte a aufgeteilt. Die miteinander zu verbindenden,:oder
voneinander zu trennenden Leitungen sind mit 3 und 4. bezeichnet. Während sich der
Dauerstrom auf die gleichartig ausgeführten, mit gleichem Kontaktdruck geschlossenen
Kontakte gleichmäßig verteilt, ändert sich der Strombelag der Kontakte im Schaltmoment.
Es hat sich gezeigt, daß trotz gleichzeitiger Trennung der Kontakte stets nur iein
Lichtbog enfußpunkt entsteht, z. B. an den Mittelkontakten 5. Diese haben dann den
Gesamtstrom zu schalten. Dia zwischen dem zu schaltenden Strom und dem Kontaktabbrand
eine nahezu parabolische Beziehung besteht, wie Fig. z erkennten läßt, ist beim
Auftreten des Lichtbogens an einem einzigen Kontaktpaar der Abbrand sehr groß. Dier
Abszisse ! entspricht die OrdinateAl, die den Abbrand an Kontaktwerkstoff in Gramm
jie Schaltung darstellt. Es wurde fesitgestellt, daß bei gleichmäßiger Verteilung
der Lichtbogen auf ,alle drei Kontaktpaare, wenn also
nur-. der
Strom u@3 1--vQn jedem- Kontaktpaar ` zu schalten ist, der Kontäktabbrand dreinreal
A2 Gramm je Schaltung beträgt. Der Kontaktabbrand an den drei Kontaktpaaren
würde also - je Schaltung etwa die Hälfte des Abbrandes betragen, der an einem Kontaktpaar.
bei einem Lichtbogen auftritt.
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. Es sind Anoidnungen bekannt, die darauf `4.b--zielen, -die Stromverteilung
an den Kontakten auch irre Schaltmoment über eine der Anzahl der Kontaktpaare entsprechende
Anzahl von Lichtbogen aufrechtzuerhalten. Hierzu enthalten die parallelen Stromzweige
Wicklungen, die paarweise auf besondere Eisenkerne aufgebracht sind. Blei gleichmäßiger
Stromverteilung sind diese. Hilfsapparate,. . die Drosseln darstellen, nicht
inagrnetisiert. Üngleichm:äßiger Stromverteilung hingegen setzen die Dx,osseln ,einen
induktiveri"Widerstand entgegen, der selbst beim urgleichen, öffnen der parallelen
Schalter in den einzelnen Stromzweigen die gleiche Stromstärke zwangsläufig aufrechterhält.
Diese Wirkung ergibt sich dadurch, daß den Kontakten des zuerst offenen Schalters
eine hohe, _ bei Stromnulldurchgang ihren maximalen Wert lerneichende Spannung aufgedrückt
wird, die so lange zu Neuzündungen des Lichtbogens führt, bis auch an den später
öffnenden Schalterkontakten die Löschbledi:ngungen erfüllt sind. Es tritt somit
-bei ungleichmäßiger Schaltung trotz gleicher Stromverteilung ein verschieden großer,
unter Umständen durch die lange Lichtbogendauer sogar gegenüber dem Schalter des
Summenstromes bei kurzer Lichtbogen-- -dauer gerhöhter Abbrand auf.
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Ferner sind Lastschalter für Stufienregeleinrichtungen bekilnnt, ;
bei denen -die- .Schaltwiderstände . in zwei oder-- mehrere parallel Strombahnen
unterteilt Bund jeder der parallelen Teilwiderstände an gesonderte Schaltstücke
des "stschalters angeschlossen ist. Hierdurch wird wohl erreicht, daß sich der Strom
auf die Widerstandskontakte .in..gewünschter _ Weisie. verteilt und beim Abschaltvorgang
ebenso viele Lichtbogen auftreten . als Widerstandskontakte vorhanden sind. Dies
gilt aber nicht für die Hauptkonfäkte, ran denen -ebenfalls Schaltvorgänge ;auftreten.
Hier tritt der Lichtbogen nur an einem- Kontakt, und zwar an dem letztschaltenden
auf, der dann. den ganzen Schaltstrom führt. Der Abbrand .wird also bei einer derartigen
Schalterausführung groß.
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Aufgabe der Erfindung ist @es, leine Einrichtung zu schaffen, die
den kleinsten Kontaktabbrannd' bringt, und zwar den, wie er sich ergibt, wenn bei;
gleichmäßiger Verteilung des Lichtbogens auf alle parallelen Stromzweige der Lichtbogen
bei dem ersten - Stromnulldurchgang erlischt.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch gerreicht, daß der Lastschalter
in zwei oder mehrere voneinander isolierte parallele Lastschalter aufgelöst wird,
deren feststehende Kontakte über Widerstände und deren bewegliche Kontakte unmittelbar
gelektrisch miteinander verbunden sind, und daß .die Lastschalter als Sprungschalter
ausgebildet sind und somit Praktisch gleichzeitig schalten. Die Varaussietzungen
für das Zustandekommen eines Lichtbogens an jedem einzeinen Kontakt sind' erfüllt,-
sofern nur _ jeweils die für idie Bogenentladung charakteristische Spannung (Kathodenfall)
in der Größe von etwa ioVolt auftritt. Für den- Fäll, daß der Leiterwiderstand der
einzelnen parallelen Stromzweige für die Einleitung der Teilliichtbögen nicht groß
genug sein sollte, können noch zusätzliche Widerstände, z. B. auch Wicklungsteile,
in die Parallelstromzweige eingeschaltet werden.
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Ein Ausführungsbeispiel, das die Erfindung bei einem Regeltransformator
mit parallel geschalteten l1egelwicklung.szweigen zeigt, ist in Fig.3 dargestellt.
Für die drei parallel geschalteten Reg.elwicklungszweige des Transformators besteht
die Lastsehalteinrichtung aus drei voneinander isolierten Sprunglastschaltern i
o, i ¢ und 11, i ¢ und 12, 14. Diese Schalter können auch durch Schwungmassen oder
Pneßluft angetrieben sein. Die beweglichen Kontakte i0, 11, 12 sind starr miteinander
gekuppelt und elektrisch miteinander verbunden. Jeder feste Kontakt i¢ ist über
einen Stufenwähler mit dem zugehörigen Regelwicklungszweig verbunden. Bei gleichzeitiger
Auslösung der drei beweglichen Kontakte i o, i i, 12 verteilt sich die gesamte Schaltleistung
auch gleichmäßig auf die einzelnen Schalter. Hierbei. läßt sieh auch durch Mom@entsteuereinrichtungen
die Schaltung im Stromnulldurcbgang oder besser dicht vor dem Stromnulldurchgang
lerzwing-en, so da.ß der Abbrand auf ein Mindestmaß herabgesetzt bzw. vollständig
unterdrückt wird. Diese Momientsbeuereinrichtungen können aus strom- und spannungsabhängigen
Relais bestehen, die die Kraftspeicher in deinem gegebenen -Zeitpunkt der Stromkurve
auslösen. Die Auslösung kann z. B. auch durch Synchronmotoren erfolgen, die bei.
seiner bestimmten Ankerstellung auf die Schalterauslösung gekuppelt werden.
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Wenn die gemgeinsarn zu betätigenden Sprun:glastschalter nach einer
bekannten Bauart an Kniegelenkpolygonen zo und 21 angebrachte bewegliche Kontakte
22 und 23 haben, wie Fig. q. zeigt, werden die die Endglieder 24 und 25 kuppelnden
und von der Kraftspeicherfeder 26 beaufschlagben Mittelglieder 27 durch Bein Gestänge
oder durch Bolzen bzw. Schienen 28 starr miteinander gekuppelt. Diese Kupplung kann
elektrisch leitend sein oder aus Isolierstoff bestehen. In die Verbindung zwisclien
die beiden Mittelglieder kann beispielsweise auch ein Isolierkörper 29 eingesetzt
werden. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß man unter Auflösung der parallelen Re
gelwiicklungszweige die Regelwicklungen 3o und 31 auch gelegentlich in Reihenschaltungen
betreiben kann.
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Selbstverständlich kann zum Antrieb von mehreren Schaltern auch ein
einziger Kraftspeicher benutzt werden, Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn
die Anordnung so getroffen ist,. daß bei mehreren sprunghaft betätigten Lastschaltern
die beweglichen Kontakte dieser Schalter auf einem einzigen: Gelenkpolygon angebracht
sind, während aber- die zugehörigen festen Kontakte, mit -denen diese beweglichen
Kontakte zusammenarbeiten, voneinander isoliert angebracht sind. Auch bei anderem-Schalt-
Mechanismus,
z. B. Drehschaltern, Zykloidenschaltern, kann von dieser Anordnung der einzelnen
Schaltkontakte Gebrauch gemacht werden.
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Sind mehrere Kraftspeicher für den Antrieb der einzelnen Schalter
vorhanden, dann werden diese gleichzeitig geladen, so daß sie dicht vor der Entladung
praktisch die gleiche Energiemenge besitzen. Nach gemeinsamer Auslösung der @einzelnen
Kraftspeicher haben die bewegten Schalterteile praktisch gleiche Schaltgeschwindigkeiten.
Sollten ein Schalter oder mehrere Schalter größere Schaltgeschwindigkeiten oder
bei gleicher Schaltgeschwindigkeit größere Massen haben, dann müssen auch der bzw.
die zugehörigen Kraftspeicher stärker bemessen oder stärker geladen werden. Dabei
sind geringfügige Unterschiede im Spiel des Antriebswerkes der Schaltkontakte, die
immerhin infolge der Verwendung von Kupplungsgestängen, Bolzen und Schienen möglich
sind, ohne praktische Bedeutung, weil sie nur geringfügige Verzögerungen, der Schaltvorgä.ng@e
in den einzelnen Schaltern hervorrufen, die überdies durch die elektrischen Größen
der parallelen Stromzweige hinreichend gedämpft werden. -