EP0424632B1 - Anordnung und Verfahren zur Lastumschaltung für Lastschalter von Stufenschaltern - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Lastumschaltung gemäß dem Oberbegriff des 1. Patentanspruches, sowie auf ein zugehöriges Verfahren.
• Eine solche Umschaltanordnung ist aus DE-C 25 20 670 bekannt.
• Sie hat den Vorteil, daß beide Schaltkontaktpaare in Abhängigkeit von der Schaltrichtung als Haupt- oder Widerstandsschaltkontaktpaare wirken können und dadurch der Kontaktabbrand bei beiden Schaltkontaktpaaren gleichmäßig fortschreitet, unabhängig davon, ob der entsprechende zu schaltende Transformator häufig mit dem vollen Laststrom, was zu starkem Abbrand des Hauptschaltkontaktpaares führt, oder bei Leerlauf, mit einem sehr geringen Laststrom mit entsprechend geringem Abbrand dieses Kontaktespaares, beansprucht wird. Nachteilig an der bekannten Schaltung ist, daß der einpolige Umschalter, der in Abhängigkeit von der Drehrichtung des Antriebes die Funktionszuordnung der Schaltkontaktpaare als Haupt- oder Widerstandsschaltkontaktpaar trifft. den gesamten Laststrom, der zur Lastableitung führt, schaltet.
• Daher ist es erforderlich, daß dieser Schaltvorgang möglichst schnell erfolgt, weswegen auch bei der bekannten Umschaltanordnung der Umschalter zeitlich vor den Schaltkontaktpaaren vom Kraftspeicherantrieb bewegt wird. Dies bedeutet jedoch, daß einerseits ein Teil der im Kraftspeicher vorhandenen Energie bereits für die Betätigung des Umschalters aufgewandt werden muß und somit für eine sichere Betätigung der eigentlichen Schaltkontaktpaare nicht mehr zur Verfügung steht und andererseits sich die Gesamtschaltzeit von einer Stufe zur anderen, für die der Kraftspeicher ausgelegt sein muß, um die Schaltzeit des Umschalters verlängert, die zur Schaltzeit der nacheinander betätigten Haupt- bzw. Widerstandskontaktpaare hinzukommt.
• Zusammenfassend betrachtet, müssen demnach zahlreiche Schalthandlungen in möglichst rascher Folge ablaufen; dieser Ablauf, d.h. die Kontaktbetätigungen, stellen hohe Anforderungen an den Kraftspeicher, verkomplizieren dessen Aufbau und erhöhen die Störanfälligkeit und Fehlerhäufigkeit des gesamten Lastschalters.
• Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Umschaltanordnung so zu verändern, daß nur ein Minimum an Schaltbewegungen vom Kraftspeicher in möglichst kurzer Zeit und rascher Folge ausgeführt werden muß; die übrigen Schalthandlungen sollen stromlos möglich sein und damit unabhängig vom Kraftspeicher vor oder nach dessen Auflösung erfolgen können.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2 angegebenen Mittel bzw. Verfahrensschritte gelöst.
• Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.

Fig. 1

zeigt eine erste beispielhafte Anordnung zur Lastumschaltung

Fig. 2

zeigt den dazugehörigen Schaltablauf

Fig. 3

zeigt eine zweite beispielhafte Anordnung zur Leistungsumschaltung

Fig. 4

zeigt wiederum den dazugehörigen Schaltablauf.

• Der zu schaltende Stufentransformator ist mit Anzapfstufen 1, 2, 3 versehen; zwischen zwei Anzapfstufen 2, 3 befinden sich bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung die beiden Lastzweige, die jeweils zwei in Reihe liegende Schaltkontaktpaare aufweisen, einerseits das Kontaktpaar 4.1 in Reihe mit dem Kontaktpaar 7, andererseits das Kontaktpaar 4.2 in Reihe mit dem Kontaktpaar 6. In dieser Parallelschaltung ist jeweils ein Dauerstromkontaktpaar 8, 9 parallelgeschaltet.
• Zwischen den Kontaktpaaren jedes Lastzweiges ist ein Überschaltwiderstand 5 angeordnet.
• Die beiden jeweils dem Stufenwähler zugewandten Kontaktpaare 4.1, 4.2 jedes Lastzweiges sind als gemeinsamer doppelpoliger Umschalter 4 ausgebildet; bei den anderen beiden, der Lastableitung 10 zugewandten Kontaktpaaren 6, 7 jedes Lastzweiges handelt es sich um Leistungsschaltkontaktpaare, die mechanisch mit den Dauerstromkontaktpaaren 8, 9 gekoppelt sind.
• In Fig. 2 ist das Verfahren zur Lastumschaltung unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Anordnung gezeigt:
• a) das Dauerstromkontakpaar 9 ist geschlossen, der Strom fließt über ihn von der Anzapfstufe 3 zur Ableitung 10
• b) das Leistungsschaltkontaktpaar 7 des stromführenden Lastzweiges schließt, der Strom fließt sowohl über 9 als auch über 7
• c) das Dauerstromkontaktpaar 9 öffnet, der Strom fließt ausschließlich über 7
• d) das Leistungsschaltkontaktpaar 6 des mit der Anzapfstufe 2, auf die umgeschaltet werden soll, verbundenen Lastzweiges schließt
• e) das Leistungsschaltkontaktpaar 7 öffnet; der Strom fließt über 4.1, den Überschaltwiderstand 5 und 8
• f) das Dauerstromkontaktpaar 8 schließt; der Strom fließt von der Anzapfstufe 2 über 8 zur Ableitung 10, gleichzeitig fließt ein Ausgleichsstrom von der Anzapfstufe 3 über 4.1 und den Überschaltwiderstand 5 sowie 6
• g) das Leistungsschaltkontaktpaar 6 öffnet; der Strom fließt ausschließlich von der Anzapfstufe 2 über 8 zur Lastableitung 10
• h) der doppelpolige Umschalter 4 wechselt, d.h. Schalter 4.1 wird geöffnet und Schalter 4.2 wird geschlossen. Die Umschaltung ist beendet.
• Die Schritte i) bis p) zeigen einen weiteren, analog ablaufenden Schaltschritt zurück in die Ausgangsposition.
• In der Fig. 3 ist eine andere beispielhafte Anordnung zur Lastumschaltung gezeigt.
• Hierbei sind die beiden einzeln betätigbaren Dauerstromkontaktpaare 8, 9 durch einen einzigen Umschalter 11 ersetzt, der die in jedem Lastzweig den Anzapfstufen 2, 3 zugewandten Kontakte direkt als Bypass wirkend mit der Lastableitung 10 verbindet. Bei dieser Ausführungsform ist der Umschalter 11 mechanisch so mit den anderen Kontakten gekoppelt, daß sich der gleiche Verfahrensablauf ergibt.
• Fig. 4 zeigt wiederum den entsprechenden Schaltablauf beim Schalten auf eine andere Anzapfstufe (Schritte a - h) und wieder zurück (Schritte i - p).
• Bei beiden Schaltungsvarianten ist aus den Schaltabläufen ersichtlich, daß lediglich die Leistungsschaltkontaktpaare 6, 7 zur raschen Lichtbogenlöschung möglichst schnell durch den Federkraftspeicher betätigt werden müssen. Sowohl beim doppelpoligen Umschalter 4 als auch bei den Dauerstromkontaktpaaren 8, 9 bzw. dem Umschalter 11 hingegen ist die Schaltgeschwindigkeit unkritisch, so sie in jedem Fall leistungsfrei geschaltet werden.

Claims (2)

1. Anordnung zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen zwei Anzapfungen (2, 3) einer Regelwicklung eines Stufentransformators,
   bestehend aus einem Stufenwähler und einem Lastumschalter mit zwei Lastzweigen,
   wobei mittels des Stufenwählers jeweils eine Anzapfung (1, 2, 3) der Regelwicklung mit einem der beiden Lastzweige verbindbar ist,
   wobei weiterhin jeder Lastzweig ein dem Stufenwähler zugewandtes Schaltkontaktpaar (4.2, 4.1) und in Reihe dazu ein weiteres der Lastableitung (10) zugewandtes Schaltkontaktpaar (6, 7) sowie parallel zu diesen in Reihe geschalteten Schaltkontaktpaaren (4.2, 6; 4.1, 7) jeweils eine mittels getrennter Dauerstromkontaktpaare (8, 9) oder mittels eines einzigen Umschalters (11) zuschaltbare, als Bypass wirkende Dauerstromführung aufweist und wobei ein jeweils an der Verbindungsstelle der beiden Schaltkontaktpaare (4.2, 6; 4.1, 7) jedes Lastzweiges angeschlossener, beim Umschaltvorgang kurzzeitig einschaltbarer Überschaltwiderstand (5) zwischen den beiden Lastzweigen liegt,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß die beiden dem Stufenschalter zugewandten Schaltkontaktpaare (4.1, 4.2) als doppelpoliger Umschalter (4) ausgebildet sind, wobei im Ruhezustand stets das dem stromführenden Lastzweig zugeordnete Schaltkontaktpaar (4.1) geschlossen ist,
   daß die beiden der Lastableitung zugewandten Schaltkontaktpaare (6, 7) als Leistungsschaltkontaktpaare ausgebildet sind
   und daß diese Schaltkontaktpaare (6, 7) und die Dauerstromkontaktpaare (8, 9) bzw. der Umschalter (11) als gemeinsam zwangsgesteuerte Schalterpaare ausgebildet sind, derart, daß in der Ruhestellung lediglich die zugehörige Dauerstromführung des stromführenden Lastzweiges geschlossen ist.
2. Verfahren zur Lastumschaltung unter Verwendung der Anordnung nach Anspruch 1,
   gekennzeichnet durch nachstehende Schaltfolge beim Umschaltvorgang von einem stromführenden Lastzweig auf einen stromübernehmenden Lastzweig:

   I. Das Leistungsschaltkontaktpaar des stromführenden Lastzweiges schließt

   II. Die zugehörige Dauerstromführung des stromführenden Lastzweiges wird unterbrochen

   III. Das Leistungsschaltkontaktpaar des stromübernehmenden Lastzweiges schließt

   IV. Das Leistungsschaltkontaktpaar des stromführenden Lastzweiges öffnet

   V. Die zugehörige Dauerstromführung des stromübernehmenden Lastzweiges schließt

   VI. Das Leistungsschaltkontaktpaar des stromübernehmenden Lastzweiges öffnet

   VII. Der doppelpolige Umschalter wechselt.

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