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Lastumschalter für Anzapftransformatoren Bei den bisher bekanntgewordenen,
Lastumschaltern für Anzapftransformatoren mit Überschaltwiderständen, deren bewegliches
Schaltstück in der Regel mittels eines Kraftspeichers angetrieben wird, macht sich
der an den beiden Hauptkontakten und insbesondere an den beiden Vorkontakten auftretende
Abbrand störend bemerkbar. Durch Anordnung besonderer Abbrandkontakte hat man zwar
die in den Ruhestellungen des Lastumschalters den Laststrom führenden Hauptkontakte
gegen Abbrand gesichert; nachteilig bleibt aber die Notwendigkeit, von Zeit zu Zeit
die Vor-und Abb-randkontakte, gegebenenfalls auch das sie umgebende ü1 zu erneuern.
Zwei Umstände begünstigen das Auftreten eines starken Abbrandeis: Einmal neigen
die bisher bekannten Lastumschalterkonstruktionen zu Prellerscheinungen an den Kontakten,
zum anderen zeigen sich beim Umschaltvorgang mehr oder wenigerstarkeLichtbogen.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Lastumschalters für
Arnzapftransformato-ren mit möglichst geringem Abb,rand. Erfindungsgemäß lassen
sich die Prellerscheinungen bei einem Lastumschalter für Anzapftransformatoren,
dessen beiden Schaltstellungen. je ein Hauptkontakt und ein mit diesem über
einen Übers:chaltw iderstand v erbundener Vorko:ntakt zugeordnet sind, dadurch vermeiden,
daß das bewegliche Schaltstück aus einem von einem Kraftspeicher angetriebenen,
bei der Umschaltung von einem Hauptkontakt über die Vorkontakte zum andere Hauptkontakt
abrollen;-den Schaltelement besteht, welches vorzugsweise
aus -zwei
auf einer gemeinsamen Drehachse sitzenden Kreuzen oder sich kreuzenden Balken: besteht,
die am Ende eines drehbaren Hebels gelagert sind, an ihren Enden je eine Kontaktrolle
tragen und derart unter dem Einfluß einer Feder stehen, daß jeweils zwei benachbarte
Rollen gegen ein und :denselben Kontakt von zwei Seiten, gepreßt werden. Zweckmäßig
werden an dem drehbaren. Hebel zwei aus je einem Doppelkreuz bestehende, elektrisch
miteinander verbundene, abrollende Schaltelemente angeordnet und jedem dieser beiden
Schaltelemente zwei Hauptkontakte und ein Vorko:ntakt zugeordnet, wobei die zu den
gleichen Schaltstellungen gehörigen Hauptkontakte der beiden Schaltelemente elektrisch
miteinander verbunden sind. Den durch die Lichtbo:genbild:ung hervorgerufenenAbbranderscheinunglen
wird erfindungsgemäß dadurch entgegengewirkt, daß jedem der beiden elektrisch miteinander
verbundenen, gemeinsam bewegten Schaltstücke des Lastumschalters ein oder mehrere
Zwischenkontakte zugeordnet werden, die an Anzap:fungen des zugehörigen Überschaltwiderstandes
angeschlossen und zwischen dem: Hauptkontakt und dem Vorkontakt derart angeordnet
sind, :daß :durch die beiden Schaltstücke beim Umschalten die Teile des einen Überschaltwi.derstandes
nacheinander ein: geschaltet und gleichzeitig :die Teile des anderen Überschaltwiderstandes
nacheinander abgeschaltet werden. Vorzugsweise werden die einzelnen Teile der beiden
Überschaltwiderstände sämtlich einander gleich groß bemessen. Diese Unterteilung
der Überschaltwiderstände und die nacheinander erfolgende Ein- bzw. Abschaltung
der einzelnen Widerstandsteile beim Umschalten der beweglichen Schaltstücke von
dem einen Hauptkontakt auf den anderen Hauptkontakt trägt nicht nur zur Herabsetzung
der Lichtbogenbildung und; damit zur Verringerung des Abbrandes an den Kontakten
des Lastumschalters bei, sondern verringert auch die bei den bekannten Lastumschaltern
mitunter störenden Spannungsschwankungen während des Umschaltvorganges von einer
Anzapfung zur nächsten Anzapfung des Transformators. Sie Ist daher auch dann mit
Vorteil anwendbar, wenn die beweglichen Schaltstücke nicht als abrollende Schaltelemente,
sondern in irgendeiner anderen Art und Weise von dem einen Hauptkontakt über die
Vor- und Zwischenkontakte zum anderen: Hauptkontakt bewegt werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Lastumschalter
gemäß der Erfindung dargestellt. Mit i i ist die regelbare Transfo@rmatorwicklung
bezeichnet, deren Anzap:fungen an einen Stufenwähler 12 angeschlossen sind. Oberhalb
der Wicklung i i ist schematisch in perspektivischer Darstellung der Lastschalter
gezeichnet, der für eine unterbrechungslose Umschaltung der Leitung 13 von der einen
Anzapfung an die mittels des Stufenwählers 12 ausgewählte nächste Anzap fang sorgt.
Die in den beiden Ruhestellungen des Lastschaltens den Laststrom führenden Hauptkontakte
14 und 15 sind in üblicher Weise an den Stufenwähler 12 angeschlossen, sind also
je nach der Stellung des Stufenwählers immer mit zwei benachbarten Anzapfungen der
Wicklung i i in Verbindung. Damit an den Hauptkontakten 14 und 15 überhaupt kein
Abbrand auftreten kann, sind ihnen in bekannter Weise Abbraudkontakte i4a, i4b b:zw.
15a, i 5b zugeordnet. Diese Abbrandkontakte arbeiten mit den eigentlichen
beweglichen Schaltstücken 16 und 17 zusammen und stellen für diese: die Hauptkontakte
dar. Jedes der beiden beweglichen Schaltstücke besteht aus zwei auf einer gemein
sumen Drehachse sitzenden Kreuzen 18, ig b.zw. 2o, 21, die am Ende eines drehbaren
Hebels 22 gelagert sind und an ihren Enden je eine Kontaktrolle tragen. Die Kontaktrollen:
des Schaltstückes 17 sind mit 23 bis 3o; die Kontaktrollen des Schaltstückes 16
mit 31 bis 38 bezeichnet. Die Kontaktrollen 35 und 36 sind in der Abbildung nicht
sichtbar, weil sie durch die die Schaltstücke, 16, 17 tragende Achse 39 verdeckt
sind. Die beiden Kreuze jedes Schalüstückes stehen derart unter dein Einfluß einer
Feder, daß jeweils zwei benachbarte Rollen gegen ein und denselben feststehenden
Kontakt von zwei Seiten gepreßt werden. In der in der Abbildung gezeichneten Stellung
der Schaltstücke pressen sich also die Rollen 23 und 24 des Schaltstückes 17 von
beiden Seiten, an denAbbrandkontakt i4 b und die Kontaktrallen 31, 32 des Schaltstückes
16 in der gleichen Weise an den Abbrandkontakt 14a. Mit 40 ist der mit dem Schaltstück
zusammenarbeitende Vorkontakt bezeichnet, :der mit dem Abbrandkontakt i5a des Hauptkontaktes
15 über einen Überschaltwiderstand 41 verbunden ist. Dieser ist beispielsweise mit
drei Anzapfungen versehen, die an Zwischenkontakte 42, 43 und 44 angeschlossen sind.
Der mit -dem Schaltstück 17 zusammenarbeitende Vorkontakt 45 ist über einen überschaltwiderstand
46 mit dem Abbrandkontakt i4b des Hauptkontaktes 14 verbunden. Dieser Überschaltwiderstand
ist in der gleichen Weise wie: der Überschaltwiderstand 4i mit drei Anzap:fungen
vernsehen, die an die Zwis:cbenko:ntakte@47, 48 und 49 angeschlossen sind. Die vier
Teile 41a bis 4i d des Überschaltwiderstandes 41 und :die vier Teile 46a bis 46d
des überschaltwiderstandas 46 sind sämtlich untereinander gleich groß bemessen.
Der Vorkorutakt 4o und die Zwischenkontakte 42, 43 und 44
liegen gleichmäßig
verteilt zwischen den Abbrandkontakten 14a und i 5a auf einem Kreisumfang; entsprechend
ist die Anordnung des Vorko:ntaktes 45 und der Z.wisrhenko:ntakte 47, 48 und 49
getroffen.
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Die Wirkungsweisse des dargestellten Lastschalters ist folgende: In
der gezeichneten Ruhestellung ist die Leitung 13 über einen Schleifkontakt 5o und
den auf der Drehachse 51 sitzenden Hebel 22 mit dem Ruhekontakt 14 in Verbindung.
Die Stro.mübertragungerfolgt also in den; Ruhestellungen des Lastschalters unmittelbar
über den drehbaren Hebel 22. Wenn jetzt der Lastschalter :durch den für seinen Antrieb
vorgesehenen Kraftspeicher in seine andere Schaltstellung umgelegt werden soll,
wird über die Achse 5 i der Hebel 22 im Uhrzeigersinn gedreht. Zunächst wird dabei
die Verbindung des Hebels 22 mit dem Hauptkontakt 14 unterbrocken;
die
Leitung 13 bleibt aber noch über die Schaltstücke 16 und 17 und die Abbrandkontakte
i4a und 14b in unmittelbarer Verbindung mit dem Hauptkontakt 14. Bei der weiteren
Drehung des Hebels 22 kommen die Kontaktrollen 25 und 26 des Schaltstückes 17 mit
dem Zwischenkontakt 49-und gleichzeitig die Kontaktrollen 33 und 34 des Schaltstückes
16 mit dem Vorkon.takt 4o in Berührung. In diesem Augenblick isst die Leitung 13
sowohl unmittelbar mit dem Hauptkontakt 14 als auch über den ganzen Überschaltwiderstand
41 mit dem Hauptkontakt 15 in Verbindung. Der zwischen den beiden Hauptkontaktern
entsprechend der Stellung des Stufenwählers 12 liegende Teil der Regelwicklung i
i ist also durch den Überschaltwiderstand 41 überbrückt. Der Widerstandsteil 46d
des anderen Übersc.haltwiderstandes ist noch kurzgeschlossen, da die Kontaktrollen
23, 24 noch in Berührung mit dem Abbrandkontakt i4P des Hauptkontaktes stehen. Bei
der weiteren Drehung des Hebels 22 verlassen die Kontaktrollen 23, 24 den Abbrandkontakt
i4b und die Kontaktrollen 33, 34. den Abbrandkontakt i4a. Damit wird die unmittelbare
Verbindung der Leitung 13 mit .dem Hauptkontakt 14 aufgehoben und der Widerstandsteil
46d dazwischengeschaltet. Der zwischen den Hauptkontakten 14 und 15 liegende Teil
der Regelwicklung ii ist jetzt durch einen Widerstand überbrückt, der sich aus der
Reihenschaltung des ganzen Merschaltwiderstandes 41 und des überschaltwiderstandsteiles
46d Zusammensetzt. Bei der weiteren Drehung des Hebels 22 kommen die Kontaktrollen
27 und 28 in Berührung mit dem Zwischenkontakt 48 und die Kontaktrollen 35, 36 in
Berührung mit dem Zwischenkontakt q.2. In diesem Augenblick -sind die Widerstandsteile
46c und 41d durch die Schaltstücke 16 und 17 kurzgeschlossen, so daß der zwischen
den Hauptkontakten 14 und 15 liegende Regelwicklungsteil durch einen Widerstand
überbrückt ist, der sich aus den in Reihe geschalteten Teilen 46d, 4,b, 41c und
41d zusammensetzt. Der Hebe122 dreht sich weiter im Uhrzeigersinn, was zur Folge
hat, daß die Kontaktrollen 25 und 26 den Zwischenkontakt 49 und die Kontaktrollen
33, 34 den Vorkontakt 40 verlassen. Jetzt befinden sich zwischen den Hauptkontakten
14 und 15 die in Reihe geschalteten Widerstandsteile 46d, 46c, 41c und 41d; die
Leitung 13 liegt an den Kontakten 42, 48, d. h. an der Mittenanzapfung des zwischen
den Hauptkontakten liegenden Gesamtwiderstandes. Bei der weiteren Drehung des Hebels
22 nehmen die Schaltstücke die in der Abbildung gestrichelt gezeichnete Stellung
ein und werden dann in der beschriebenen Art und Weise weiter über die Zwischenkontakte
43, 47 und anschließend über den Zwischenkontakt 44 und den Vorkontakt 45 abgerollt,
bis schließlich das Schaltstück 16 auf den Abbrandkoutakt 15a und das Schaltstück
17 auf den Abbrandkoutakt i5b gelangt und anschließend der Hebel 2?- in Berührung
mit dem Hauptkontakt 15 kommt. Damit ist die Umschaltung der Leitung 13 von der
mit dem Hauptkontakt 14 in Verbindung stehenden Anzapfung der Regelwicklung i i
auf die nächste mit dem Hauptkontakt 15 verbundene Anzapfung vollzogen. Wenn der
Lastumschalter wieder zurück in die in der Abbildung dargestellte Stellung umgelegt
wird, spielen sich die Vorgänge entsprechend ab. Der zwischen den Hauptkontakten
14 und 15 liegende Regelwicklungsteil ist, wie aus der vorstehenden Beschreibung
ersichtlich ist, während des Umschaltvorganges durch einen Widerstand überbrückt,
dessen Größe nur geringfügig schwankt, da immer entweder vier oder drei in Reihe
geschaltete Widerstandsteile zwischen den Hauptkontakten 14 und 15 während des Umschaltvorganges
liegen. Da ferner die Leitung 13 an den Anzapfungen der Uberschaltwiderstände wie
an einem Potentiometer entlang geschaltet wird, sind die während des Umschaltvorganges
an der Leitung 13 auftretenden Spianr nungsschwankungen außerordentlich gering.
Ebenso ist auch die Lichtbogenbildung stark herabgesetzt, und zwar einmal wegen
der besonderen Unterteilung der Überschaltwiderstände, zum. anderen wegen der Vermeidung
von Prellerscheinungen infolge Benutzung der sich an, den Kontakten abrollenden
Schaltelemente.
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Wenn der Lastumschalter nur ein einziges abrollendes Schaltelement,
z. B. das Schaltelement 16, aufweist und die, Anzapfungen an den Überschaltwiderständen
nebst den Zwischenkontakten nicht vorgesehen sind, dann würde der überschaltwiderstand
46 einerseits an den Abbrandkontakt 146 (Hauptkontakt), andererseits an den Vorkontakt
45 angeschlossen werden, der in diesem Fall räumlich zwischen dem Abbrandkontakt
14" und dem Vorkontakt 4o angeordnet werden müßte. Die beiden Vorkontakte 45 und
40 wären dann gleichmäßig verteilt zwischen den beiden Abbrandkontakten i4a und
i5a (Hauptkontakten,) auf dem Umfang des von dem Schaltstück 16 beim Umschaltvorgang
beschriebenen Kreises anzuordnen. Beim Umschaltvorgang würde dann das Schaltstück
16 vor dem Verlassen .des Kontaktes 14a den Vorkontakt 45 berühren; beim Verlassen
des Kontaktes i4a ist dann der Überschaltwiderstand 46 eingeschaltet. Bei der weiteren
Bewegung des Schaltstückes 16 kommt dieses in Berührung mit dem Vorkontakt 40, so
da.ß die abgehende Leitung 13 einerseits über den Überschaltwiderstand 46 mit dem
Kontakt 14a, andererseits über den Überschaltwiderstand 41 mit dem Vorkontakt 15a
in Verbindung steht. Dann verläßt das Schaltstück den Vorkontakt 45, kommt dann
in Verbindung mit dem Kontakt 15a und verläßt schließlich den Vorkontakt 4o, womit
die Umschaltung vollzogen ist.