Stufenschalteinrichtung für Anzapftransformatoren Man ist in den letzten
Jahren dazu übergegangen, Stufenschalteinrichtungen an Anzapftransformatoren vollkommen
in den Ölraum des Transformatorkastens hineinzulegen, einmal um die Dimensionen
der Regeltransformatoren, die besonders bei großen Leistungen sowieso schon die
Grenzen der Bahntransportfähigkeit erreichen, zu verkleinern, und zum anderen, um
die Stufenschalteinrichtung in den äußere Beschädigungen abhaltenden Schutz der
starken Kastenwände zu bringen. Durch das Patent 649 842 ist eine Ausführungsart
bekanntgeworden, bei der die gesamte Stufenschalteinrichtung (gegebenenfalls sogar
mit Antriebsmotor) in ein den Transformatorölraum oder eine Ausbuchtung desselben
vom Deckel bis zum Boden durchsetzendes Isolierstoffgefäß gelegt ist. Dieses dient
der Öltrennung zwischen dem hochisolierenden Transformatoröl und dem der Verschmutzung
durch die Lastschaltungen ausgesetzten Schalteröl und bietet in seinem unteren Teil
einen reichlich bemessenen Raum zur Ablagerung und bequemen Beseitigung des verschmutzten
Öls. Des weiteren ist im Patent 705 659
eine Stufenschalteinrichtung bekanntgeworden,
von der nur der Lastumschalter in einem solchen den Transformatorölraum durchsetzenden
Isolierstoffgefäß liegt, während der Stufenwähler das Isolierstoffgefäß umgebend
unmittelbar im Transformatorölraum untergebracht ist.Tap changer for tap transformers In the last few years, tap changers on tap transformers have been placed completely in the oil space of the transformer box, on the one hand to reduce the dimensions of the regulating transformers, which, especially with high outputs, already reach the limits of rail transport capacity, and on the other hand, to bring the tap changer into the protection of the strong box walls, which prevents external damage. Patent 649 842 has made known an embodiment in which the entire tap changer (possibly even with a drive motor) is placed in an insulating material vessel penetrating the transformer oil chamber or a bulge of the same from the cover to the bottom. This serves to separate the oil between the highly insulating transformer oil and the switch oil, which is exposed to contamination by the load circuits, and in its lower part offers ample space for depositing and convenient removal of the contaminated oil. Furthermore, a tap changer has become known in patent 705 659 , of which only the diverter switch is located in such an insulating container penetrating the transformer oil chamber, while the tap selector is located directly in the transformer oil chamber surrounding the insulating container.
Die erstere Ausführungsart eignet sich für Stufentransformatoren kleiner
Leistung, deren Stufenschalteinrichtung eine Trennung von Lastschalter und Wähler
nicht braucht bzw. bei denen die Stromverbindungen sämtlicher Transformatoranzapfungen
in steckkontaktartiger
Weise genügend betriebssicher hergestellt
werden können. Die zweite Ausführungsart eignet sich für Stufentransformatoren großer
Leistung, die eine Trennung von Stufenwähler und Lastumschalter erfordern und bei
denen zwar eine ausreichende Grundfläche, aber keine großeHöhe in dem für die Unterbringung
der Stufenschalteinrichtung erforderlichen Raum zur Verfügung steht. Das sind im
wesentlichen Transformatoren mit einem rucksackartigen seitlichen Ausbau des Transformatorkessels.
Liegt der Engpaß des zur Verfügung stehenden Raumes nicht bei der Einbauhöhe, sondern
bei der beanspruchten Grundfläche, so ist es erwünscht, den Durchmesser der Stufenschalteinrichtung
auf das kleinstmögliche Maß zu verringern und dafür lieber die Länge um einiges
zu vergrößern.The former embodiment is suitable for smaller step transformers
Power, whose tap changer a separation of load switch and selector
does not need or where the power connections of all transformer taps
in plug-in contact type
Way made sufficiently reliable
can be. The second type is suitable for large step transformers
Power that require a separation of the tap selector and diverter switch and at
which have a sufficient floor space, but not a great height for the accommodation
the space required for the tap changer is available. They are in
essential transformers with a backpack-like side extension of the transformer tank.
Is the bottleneck in the available space not in the installation height, but
in the case of the required area, it is desirable to determine the diameter of the tap changer
To reduce it to the smallest possible size and rather the length by a lot
to enlarge.
Aufgabe der Erfindung ist es also, eine Stufenschalteinrichtung zu
schaffen, bei der unter Aufrechterhaltung des vom Transformatordeckel bis zum Boden
durchgehenden Isolierstoffgefäßes, das den Lastumschalter aufnimmt und das durch
ihn verschmutzte Öl von dem sauberen Transformatoröl trennt, der Stufenwähler um
dieses Isolierstoffgefäß herum derart angeordnet ist, daß die gesamte Stufenschalteinrichtung
einen möglichst kleinen Durchmesser erhält.The object of the invention is therefore to provide a tap changer
create while maintaining from the transformer cover to the floor
continuous insulating material that accommodates the diverter switch and that through
the dirty oil separates it from the clean transformer oil, the tap selector switches over
this insulating material vessel is arranged around such that the entire tap changer
as small a diameter as possible.
Die Erfindung betrifft eine Stufenschalteinrichtung für Anzapftransformatoren,
die aus einem Stufenwähler und Lastumschalter besteht. Der Stufenwähler liegt im
Transformatorölraum oder einer Ausbuchtung desselben, während der Lastumschalter
in einem besonderen, diesen Ölraum vom Deckel bis zum Boden durchsetzenden Isolierstoffgefäß
untergebracht ist. Erfindungsgemäß besteht die Lösung der gestellten Aufgabe darin,
daß das den Transformatorölraum durchsetzende Isolierstoffgefäß, in dem der Lastumschalter
untergebracht ist, eine Verengung hat, um welche herum der Stufenwähler konzentrisch
angeordnet ist. Da bei dieser Ausführungsart der Lastumschalter an einer beliebig
weiten Stelle des Isolierstoffgefäßes untergebracht werden kann, ist es nicht notwendig,
bei mehrphasigen Stufenschalteinrichtungen einen Lastumschalter mit axial übereinanderliegenden
Schaltphasen anzuwenden, bei dem die Umschaltkontakte schwer für die Revision zugänglich
sind, sondern man kann einen Lastumschalter anwenden, bei dem die verschiedenen
Phasen in einer horizontalen Ebene angeordnet sind, so daß alle dem Verschleiß und
Abbrand unterliegenden Kontakte leicht zu überblicken sind. Der Antrieb dieses Lastumschalters
kann in üblicher Weise sowohl vom oberen Deckelflansch als auch vom unteren Bodenflansch
des Isolierstoffgefäßes aus erfolgen.The invention relates to a tap changer for tap transformers,
which consists of a step selector and diverter switch. The level selector is in
Transformer oil space or a bulge of the same, while the diverter switch
in a special insulating material vessel that penetrates this oil space from the cover to the bottom
is housed. According to the invention, the problem is solved in
that the insulating vessel penetrating the transformer oil chamber in which the diverter switch
is housed, has a constriction around which the tap selector concentrically
is arranged. Since in this embodiment the diverter switch can be connected to any
can be accommodated in a wide area of the insulating material vessel, it is not necessary to
In the case of multi-phase tap changers, a diverter switch with axially superimposed
Use switching phases in which the changeover contacts are difficult to access for the revision
are, but you can use a diverter switch in which the various
Phases are arranged in a horizontal plane, so that all the wear and tear
The contacts that are subject to erosion are easy to see. The drive of this diverter switch
can in the usual way both from the upper cover flange and from the lower bottom flange
of the insulating material vessel.
In den Abb. i und 2 sind eine dreiphasige und eine einphasige Stufenschalteinrichtung
mit Antrieb von oben bzw. unten dargestellt. Im einzelnen zeigt Abb. i eine an einer
Schmalseite des Transformators angebrachte Stufenschalteinrichtung, deren Lastumschalter
L in ein vertikal den Transformatorölraum vom Deckel D bis zum Boden Bd durchsetzendes
Isolierstoffgefäß j1, J2, J. eingesetzt ist. Dieses Isolierstoffgefäß ist mit seinem
oberen Ende an dem Deckelflansch F des Transformatordeckels D aufgehängt und reicht
mit seinem unteren Ende in den Schmutzölbottich B, der an dem Transformatorboden
Bd elastisch befestigt ist und einen Ölablaßhahn H trägt. Die das Isolierstoffgefäß
bildenden Isolierrohre J1, J2, J3 haben ihren verschiedenen Verwendungszwecken entsprechend
verschiedene Weiten. Der obere Teil J1 nimmt den Lastumschalter L auf. Er braucht
infolgedessen eine genügend große Weite. Der untere Teil J3 dient zusammen mit dem
Bottich B zur Aufnahme des durch die Lastschaltungen gebildeten Schmutzöls und seiner
Abführung nach außen. Er braucht also auch eine ausreichende Weite, um den Raum
des Lastumschalters tunlichst von den isolationsverschlechternden Schmutzteilen
zu befreien. Der mittlere Teil J2 dient der Ölverbindung zwischen den vorgenannten
beiden Räumen und der Zuführung der Stufenwählerableitungen a und
b zu den Polen Pa und Pb des Lastumschalters L. Für diesen Zweck genügt ein
geringer Durchmesser des Isolierrohres J2, so daß damit die Möglichkeit gegeben
ist, einen Stufenwähler St von verhältnismäßig geringem Durchmesser um diesen mittleren
Teil des Isolierstoffgefäßes herumzulegen. Der Stufenwähler St ist derart konstruktiv
in das Isolierstoffgefäß J1, J2, J3 eingefügt, daß die obere Grundplatte G1 und
die untere Grundplatte G2 die Querschnittsverminderung von J1 auf J2 bzw. von J3
auf J2 vornehmen. Im Bereiche des Stufenwählers sind also Metallteile in das Isolierstoffgefäß
eingefügt. Die durch die Verengung des Isolierstoffgefäßes in seinem mittleren Teil
bei J2 hervorgebrachte Schwächung der mechanischen Festigkeit des Isolierstoffgefäßes
wird wieder ausgeglichen durch die im Kreise angeordneten Isolierstäbe K6 bzw. K,
des Wählerkäfigs, auf denen die geradzahligen bzw. ungeradzahligen Anzapfungskontakte
U", Va, W" bzw. Ub, Vb, Wb der drei Transformatorphasen U, V, W angebracht
sind. Bei einem Stufenwähler mittlerer Größe sind im ganzen io bis 1q. Isolierstäbe
auf den Kreisumfang verteilt angeordnet, die dem beim Stufenwähler verengten Isolierstoffgefäß
die erforderliche mechanische Festigkeit geben. Eine noch größere Festigkeit erreicht
man, wenn man in das Isolierrohr J2 noch ein Stahlrohr einfügt, das oben und unten
mit den beiden metallischen Grundplatten G1 bzw. G, konstruktiv fest verbunden ist.
Dieses Stahlrohr kann dann alle mechanischen Kräfte, insbesondere die Verdrehungskräfte,
aufnehmen, so daß die Isolierstäbe K" bzw. Kb mechanisch vollkommen entlastet sind.
Allerdings ist es dann notwendig, die Zuleitungen a bzw. b von den
auf dem Isolierrohr J2 angebrachten WählerschleifringenRQ bzw. R, zu den Lastumschalterkontakten
P" bzw. Pb außerhalb des eben erwähnten Stahlrohres zu führen. Da für die drei Phasen
6 Kontaktringe, 6 Lastumschalterkontakte und infolgedessen auch 6 Zuleitungen, von
denen nur die j e zwei der Phase U gezeichnet sind, vorkommen, ist es also nicht
schwer, diese Zuleitungen a bzw. b als flache isolierte Kupferschienen symmetrisch
verteilt um das zentrale Stahlrohr anzuordnen. Diese Ausführungsart eignet sich
also für hohe Ströme und dadurch im Kurzschlußfalle bedingte hohe mechanische Beanspruchungen.
Der gemeinsame Antrieb des Lastumschalters L und des Stufenwählers St erfolgt in
bekannter Weise von der Antriebswelle A aus über Kegelräder R, Kurbelgetriebe Kg
und Isolierwellen jt und Jst. In ebenso bekannter
Weise ist der
Innenraum des Isolierstoffgefäßes J1, Ja, J3 mit dem Ölausdehnungsgefäß Ag des Transformators
oder einer gesonderten Abteilung desselben durch eine Rohrleitung verbunden, um
das durch Öffnen des Hahnes H abgelassene Schmutzöl sofort von oben wieder durch
Frischöl zu ersetzen. Bei dem Abheben des mit dem Transformator T konstruktiv verbundenen
Deckels D vom Transformatorkasten bleibt die gesamte Stufenschalteinrichtung bis
herab zum Isolierzylinder J3 am Transformatordeckel hängen, während der Bottich
B am Transformatorboden Bd sitzenbleibt. Es löst sich lediglich die mit einer
Filzdichtung versehene Steckerbindung V.In Figs. I and 2, a three-phase and a single-phase tap changer with drive from above and below are shown. In detail, Fig. I shows a tap changer mounted on a narrow side of the transformer, the diverter switch L of which is inserted into an insulating material vessel j1, J2, J. extending vertically through the transformer oil chamber from cover D to bottom Bd. This insulating material vessel is suspended with its upper end on the cover flange F of the transformer cover D and extends with its lower end into the dirty oil tub B, which is elastically attached to the transformer base Bd and carries an oil drain cock H. The insulating tubes J1, J2, J3 which form the insulating material vessel have different widths according to their different purposes. The upper part J1 accommodates the diverter switch L. As a result, it needs a sufficiently large width. The lower part J3 serves together with the tub B to receive the dirty oil formed by the load circuits and to discharge it to the outside. So it also needs a sufficient width in order to free the space of the diverter switch as much as possible from the dirt particles that deteriorate the insulation. The middle part J2 is used for the oil connection between the aforementioned two spaces and the feed of the tap selector leads a and b to the poles Pa and Pb of the diverter switch L. For this purpose, a small diameter of the insulating tube J2 is sufficient, so that there is the possibility of a Lay the step selector St of a relatively small diameter around this central part of the insulating material vessel. The step selector St is structurally inserted into the insulating material vessel J1, J2, J3 in such a way that the upper base plate G1 and the lower base plate G2 reduce the cross section from J1 to J2 and from J3 to J2. In the area of the tap selector, metal parts are inserted into the insulating material vessel. The weakening of the mechanical strength of the insulating material vessel brought about by the narrowing of the insulating material vessel in its middle part at J2 is compensated again by the insulating rods K6 or K, of the selector cage arranged in a circle, on which the even-numbered or odd-numbered tapping contacts U ", Va, W "or Ub, Vb, Wb of the three transformer phases U, V, W are attached. With a medium-sized step selector, a total of io to 1q. Insulating rods distributed around the circumference, which give the narrowed insulating material vessel the required mechanical strength. An even greater strength can be achieved if a steel tube is inserted into the insulating tube J2, which is structurally firmly connected at the top and bottom with the two metal base plates G1 and G, respectively. This steel tube can then all mechanical forces, particularly the torsional forces, record, so that the insulating bars K "or Kb, the leads are mechanically completely relieved. However, it is then necessary, a and b of the mounted on the insulating J2 WählerschleifringenRQ or R to lead to the diverter switch contacts P "or Pb outside of the steel pipe just mentioned. Since there are 6 contact rings, 6 diverter switch contacts and consequently also 6 supply lines for the three phases, of which only the two each of phase U are shown, it is not difficult to symmetrically distribute these supply lines a and b as flat, insulated copper bars around the to arrange central steel pipe. This type of construction is therefore suitable for high currents and, as a result, high mechanical stresses caused by a short circuit. The common drive of the diverter switch L and the tap selector St takes place in a known manner from the drive shaft A via bevel gears R, crank mechanism Kg and insulating shafts jt and Jst. In an equally well-known way, the interior of the insulating material vessel J1, Ja, J3 is connected to the oil conservator Ag of the transformer or a separate compartment of the same by a pipeline in order to immediately replace the dirty oil drained off by opening the tap H with fresh oil from above. When the cover D structurally connected to the transformer T is lifted from the transformer box, the entire tap changer remains hanging on the transformer cover down to the insulating cylinder J3, while the tub B remains seated on the transformer base Bd. Only the connector V, which is provided with a felt seal, is released.
Abb. 2 zeigt eine einphasige Ausführungsart einer erfindungsgemäßen
Stufenschalteinrichtung, die in einer rucksackartigen seitlichen Ausbuchtung des
Transformatorkessels untergebracht ist. In ähnlicher Weise wie bei Abb. i trägt
der Deckelflansch F das den Lastumschalter L aufnehmende Isolierstoffgefäß J1, J2,
J3, das bis zum Bodenflansch Bd durchgeht. Um die verengte Stelle J2 des Isolierstoffgefäßes
ist der Stufenwähler St gebaut, der bei dieser Ausführung nur einphasig ist. Die
Stromzuleitungen vom Stufenwähler St zum Lastumschalter L bewirken wieder die im
Innern des Isolierstoffgefäßes verlaufenden Leitungen a und b, während die bei einphasigen
Stufenschaltern erforderliche Stromableitung der Durchführungsisolator Di übernimmt.
Dieser ist steckkontaktartig mit dem Ableitungspol des Lastumschalters verbunden
und sitzt auf dem Abschlußdeckel des Flansches F. Das kann deshalb geschehen, weil
der Antrieb des Stufenwählers und des Lastumschalters in Abb. 2 nicht vom oberen
Deckelflansch, sondern vom unteren Bodenflansch Bd her erfolgt. Diese Art des Antriebes
ermöglicht die Anordnung des motorischen Antriebskastens M unterhalb der Ausbuchtung
des Transformatorgefäßes und schafft damit eine gute Platzausnutzung. Vom Motorantriebskasten
M geht die Antriebswelle A durch eine Stopfbuchse in den Bodenflansch Bd. Das dort
untergebrachte Getriebe G verteilt die Antriebsimpulse auf die Stufenwählerantriebswelle
.S und die Lastumschalterantriebswelle 1. Letztere durchsetzt den verengten Mittelteil
des Isolierzylinders J2 der Länge nach und tritt von unten an den Lastumschalter
L mit einer steckkontaktartigen Kupplung ein. Nach Entfernung des Durchführungsisolators
Di und Absenkung des Ölspiegels ist der Lastumschalter L von oben zugänglich und
kann gegebenenfalls herausgezogen werden.Fig. 2 shows a single-phase embodiment of one according to the invention
Step switching device, which is located in a backpack-like bulge on the side of the
Transformer boiler is housed. In a manner similar to Fig. I
the cover flange F the insulating material vessel J1, J2 that holds the diverter switch L,
J3, which goes through to the bottom flange Bd. Around the narrowed point J2 of the insulating material container
the tap selector St is built, which is only single-phase in this version. the
Power supply lines from the tap selector St to the diverter switch L cause the im
Lines a and b running inside the insulating material vessel, while those in single-phase
The bushing insulator Di takes over the necessary current discharge on tap changers.
This is connected like a plug contact to the discharge pole of the diverter switch
and sits on the end cover of flange F. That can happen because
the drive of the tap selector and the diverter switch in Fig. 2 not from the upper one
Lid flange, but from the lower bottom flange Bd. This type of drive
enables the motorized drive box M to be arranged below the bulge
of the transformer vessel and thus makes good use of space. From the motor drive box
M goes the drive shaft A through a stuffing box in the bottom flange Bd. That there
housed gear G distributes the drive pulses to the tap selector drive shaft
.S and the diverter switch drive shaft 1. The latter penetrates the narrowed middle section
of the insulating cylinder J2 lengthways and enters the diverter switch from below
L with a plug-in contact-type coupling. After removing the bushing insulator
The diverter switch L is accessible from above and lowering the oil level
can be pulled out if necessary.