17.V.1962 Niemiecka Republika Federalna Opublikowano: 25.111.1968 54863 KI. 21 d», 53/03 MKP II021 HO/i, Jl5<° / UKD Wlasciciel patentu: inz. Alexander Bleibtreu Wlasciciel patentu: Maschinenfabrik Reinhausen Gebruder Scheubeck K. G., Regensburg (Niemiecka "Republika Federalna) Urzedu PoLento*^ Uklad laczeniowy przelaczników mocy do transformatorowych przelaczników zaczepów Przedmiotem wynalazku jest uklad laczeniowy przelaczników mocy do transformatorowych prze¬ laczników zaczepów z szescioma zestykami w ukladzie „prcporczykowo-flagowym".Najczesciej stosowanymi ukladami laczeniowy¬ mi przelaczników mocy, pracujacymi na zasadzie szybkiego przelaczania oporowego, sa uklady la¬ czeniowe „proporczykowe" z jednym lub dwoma oporami przelaczeniowymi, „flagowe" — z dwoma oporami przelaczeniowymi i „proporczykowo-fla- gowe" — z czterema oporami przelaczeniowymi.Te obrazowe okreslenia ukladów wywodza sie z obrazu wykresu chwilowego wychylenia wektora napiecia Us wlaczonego stopnia transformatora.Wychylenie to przyjmuje forme trójkatnego pro¬ porczyka w przypadku „laczenia proporczykowego", wzglednie forme wycietej flagi w przypadku „la¬ czenia flagowego". Obraz bedzie jeszcze bardziej zrozumialy, gdy przyjmie sie, ze nie zmieniajacy sie wektor napiecia U nie wlaczonych czesci uzwo¬ jenia odwzorowuje maszt, na którym u góry za¬ wieszony jest proporczyk wzglednie flaga. Spo¬ soby wykonania i zasada dzialania takich ukla¬ dów laczeniowych sa od dawna znane.Znane przelaczniki mocy tego typu przelaczaja prady nominalne z duza pewnoscia ruchowa i ma¬ ja duza trwalosc, dostosowana do zywotnosci transformatorów. Jednak w przypadku wystepo¬ wania pradów przeciazeniowych dwu- lub trzy¬ krotnie wiekszych niz prady znamionowe, prze- 10 15 20 25 laczniki tego typu czesto zawodza, doprowadzajac do bledów w laczeniach, w szczególnosci do zwarc stopni, które moga byc niebezpieczne zarówno dla laczników, jak i dla transformatorów.Celem wynalazku jest takie polaczenie ukladu laczeniowego przelaczników mocy do transforma¬ torowych przelaczników zaczepów, korzystnie z szescioma zestykami podwójnymi ukladzie „pro- porczykowo-flagowym", by znacznie podniesc gór¬ na granice dopuszczalnej mocy przelaczalnej.Znaczne podniesienie górnej granicy mocy osia¬ ga sie wedlug wynalazku przez polaczenie szere¬ gowe obu zestyków wejsciowych i wyjsciowych, i równolegle do nich — pozostalych zestyków oraz równolegle do pierwszego zestyku wejsciowego wzglednie wyjsciowego — po jednym oporniku przelaczeniowym i szeregowo z pozostalymi zesty¬ kami — po jednym dalszym oporniku przelaczenio¬ wym. Ten sposób polaczenia powoduje, ze przy pradzie nominalnym uklad dziala jako normalny uklad „flagowo-proporczykowy", a przy przecia¬ zeniach — tylko jako uklad „proporczykowy" z czterema przerwami drogi pradu, to jest z zesty¬ kami polaczonymi w szereg.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia uklad w polozeniu spoczynkowym, fig. 2 — uklad w pierwszym etapie przelaczania, fig. 3 — uklad w drugim etapie przelaczania, a fig. 4 — uklad w trzecim etapie przelaczania. 5486354863 Na schematach laczeniowych przedstawiono ze¬ styki 1, 2, 3, 4, 5, 6, w których poszczególne pary zestyków laczone sa za pomoca ruchomych nozy.Oporniki przelaczeniowe Rt i R2 sa w ten sposób usytuowane, ze oporniki Rx sa wlaczane równo¬ legle do wejsciowego zestyku 1 lub wyjsciowego zestyku 6, podczas gdy oporniki przelaczeniowe R2 sa wlaczone w szereg z pozostalymi posrednimi zestykami 3 i 4. Uklad jest dolaczony do zacze¬ pów Uj i U2 transformatora. Oba, wejsciowe i wyjsciowe zestyki 1 i 2 lub 5 i 6, sa odpowiednio polaczone szeregowo, podczas gdy pozostale po¬ srednie (srodkowe) zestyki 3 i 4 sa polaczone rów¬ nolegle do obu — wejsciowych i wyjsciowych ze¬ styków 1 i 2 oraz 5 i 6. Laczenie moze na przyklad byc wykonane przy uzyciu lacznika segmentowego o znanej budowie, przy czym zestyki 1, 3 i 5 lub zestyki 2, 4 i 6 lacza sie w sposób sprzezony, to znaczy, ze laczenia sa wzajemnie od siebie uza¬ leznione (wymuszone).Na rysunku (fig. 1) jest uwidoczniony uklad w polozeniu spoczynkowym przelacznika mocy. Pierw¬ szy etap laczenia nastepuje wtedy, gdy zestyk 3 zamyka sie i równoczesnie (w sprzezony sposób) otwiera sie zestyk 1 (fig. 2). Na zestyku 1 powsta¬ ja dwa — polaczone w szereg — luki, które zwie¬ raja opornik R± równolegle wlaczony do zesty¬ ku 1. Prad przeplywa przy tym od zaczepu Uj przez zestyk 2, zestyk 1 do punktu zerowego.Od momentu otwarcia zestyku 1 do momentu zamkniecia sie zestyku 4 trwa drugi etap lacze¬ nia. Jego minimalny czas trwania jest uwarunko¬ wany bezwladnoscia ukladu kinematycznego lacz¬ ników i wynosi 1,3 pólokresu. Oznacza to, ze luk na zestyku 1 gasnie przy pradzie znamionowym zanim jeszcze nastapi polaczenie zestyku 4. Po polaczeniu zestyku 4 (fig. 3) prad plynie od za¬ czepu Vx poprzez zestyk 2 i opornik R± do punktu zerowego, a poza tym od zaczepu Uj do zaczepu U2 poprzez wlaczone w szereg oporniki R2.Przy trzecim etapie laczenia (fig. 4) zamyka sie zestyk 5 i otwiera sie (w sposób sprzezony) ze¬ styk 3, przez co zostaje przerwany obwód prado¬ wy od zaczepu Uj do zaczepu U2. Prad plynie od zaczepu U2 poprzez zestyk 5 i przelaczeniowy opornik Rt do punktu zerowego az do momentu zamkniecia sie zestyku 6, tj. bezposredniego po¬ laczenia pradowego zaczepu U2 z punktem zero¬ wym. Polaczenie to jest ostatnim etapem proce¬ su przelaczania.Przy pradach przeciazeniowych, znacznie wyz¬ szych niz prad znamionowy, zdolnosc gaszenia lu¬ ku jest w ukladach o normalnym rozwiazaniu tak przekroczona, ze gaszenie juz nie nastepuje przy pierwszym przejsciu natezenia pradu przez zero, czyli nie nastepuje gaszenie pólokresowe. Luk na zestyku 1 trwalby wiec po wlaczeniu zestyków 4, 5 lub 6, co w najgorszym razie moze doprowadzic do zwarcia.Jezeli taki wypadek zaistnieje w przedstawio- 5 nym ukladzie wedlug wynalazku, to znaczy, jezeli nie zostana zgaszone luki na zestyku 1 zanim zamknie sie zestyk 4 i otworzy zestyk 2, to wów¬ czas przelaczeniowy opornik Rj pozostanie zwarty oraz zestyk 2 wlaczy sie w szereg z zestykiem I 10 tak, ze powstanie poczwórna przerwa na drodze pradu, majaca o wiele wyzsza zdolnosc gaszenia luku niz podwójna przerwa w konwencjonalnym ukladzie laczeniowym. Napiecie powrotne w ukla¬ dzie o szeregowo polaczonych zestykach 1 i 2 15 otrzymuje sie w tym przypadku ze spadku napie¬ cia na oporniku R2. W wyniku odpowiedniego ukladu kinematycznego przerwa zestyku 1 jest zawsze wieksza niz przerwa zestyku 2 tak, ze przy ewentualnym powtórnym zaplonie luku najpierw 20 powstanie on na zestyku 2, przy czym prad prze¬ plynie wtedy znowu przez opornik Rj oraz przez równolegle do niego polaczony opornik R2 i w re¬ zultacie napiecie powrotne na zestyku natychmiast zmniejszy sie. 25 Przelaczanie ukladem wedlug wynalazku ma wiec te powazna zalete, ze uklad laczeniowy przy normalnym laczeniu pod pradem znamionowym wyposazony jest w dwie przerwy obwodu wlaczo¬ ne w szereg, podczas gdy przy pradach ponad- 30 znamionowych lacznik pracuje jako lacznik „pro- porczykowy", gdzie na krytycznej drodze tj. na pierwszych zestykach wystepuje poczwórne przer¬ wanie obwodu, co jak wiadomo znacznie poteguje zdolnosc wylaczeniowa. 35 W wyniku, w ukladzie wedlug wynalazku uzy¬ skuje sie wyzsza górna granice mocy przelaczal- nej, anizeli w ukladach dotychczas znanych. 40 45 50 PL17.V.1962 German Federal Republic Published: 25.111.1968 54863 KI. 21 d », 53/03 MKP II021 HO / i, Jl5 <° / UKD Patent owner: Ing. Alexander Bleibtreu Patent owner: Maschinenfabrik Reinhausen Gebruder Scheubeck KG, Regensburg (German" Federal Republic) of the PoLento Office * ^ Power switch for power switches The subject of the invention is a connection system of power switches for transformer tap-changers with six contacts in a "pin-and-pin" circuit. The most commonly used connection systems of power switches, working on the principle of fast resistance switching, are "with one or two switching resistances," flagship "- with two switching resistances and" pennant-flag "- with four switching resistances. These pictorial terms of the systems are derived from the image of the instantaneous voltage vector deflection diagram of the transformer stage switched on. takes the form of a triangular porch in the case of "joins" or the form of a cut flag in the case of "flag lacing". The picture will be even more understandable when it is assumed that the unchanging voltage vector U of the unconnected parts of the winding represents a mast on which a pennant or a flag is hung at the top. The methods of implementation and the principle of operation of such switching systems have been known for a long time. Known power switches of this type switch nominal currents with high operational reliability and short service life, adapted to the service life of transformers. However, in the presence of overload currents two or three times the nominal current, switches of this type often fail, leading to faults in the connections, in particular to short circuits of the stages, which can be dangerous for both switches and for transformers. The aim of the invention is to connect the connection system of power switches to transformer tap-changers, preferably with six double contacts in a "flag" circuit, in order to significantly raise the top to the limits of the permissible switching power. According to the invention, the power limit is achieved by connecting both input and output contacts in series, and parallel to them - the remaining contacts, and parallel to the first input or output contact - one switching resistor and in series with the other contacts - one further a switching resistor that, at nominal current, the system functions as a normal "flag-pennant" system, and at overloads - only as a "pennant" system with four current path interruptions, i.e. with contacts connected in series. Fig. 1 shows the system in the rest position, Fig. 2 shows the circuit in the first switching stage, Fig. 3 shows the circuit in the second switching stage, and Fig. 4 shows the circuit in the third switching stage. 5486354863 The connection diagrams show contacts 1, 2, 3, 4, 5, 6, in which individual pairs of contacts are connected by means of movable knives. The switching resistors Rt and R2 are arranged in such a way that the resistors Rx are switched on equally adjacent to the input contact 1 or the output contact 6, while the switching resistors R2 are connected in series with the other intermediate contacts 3 and 4. The circuit is connected to terminals Uj and U2 of the transformer. Both input and output contacts 1 and 2 or 5 and 6 are connected in series respectively, while the remaining intermediate (middle) contacts 3 and 4 are connected in parallel to both input and output contacts 1 and 2 and 5 and 6. The connection can, for example, be made using a segment connector of a known structure, the contacts 1, 3 and 5 or the contacts 2, 4 and 6 are connected interconnected, that is, the connections are mutually dependent on each other. Lowered (forced). The figure (Fig. 1) shows the circuit in the rest position of the power switch. The first step of connecting occurs when the contact 3 closes and the contact 1 opens simultaneously (in a interconnected manner) (Fig. 2). On contact 1, two arcs are formed which are connected in series, which contain the resistor R connected in parallel to the contact 1. The current flows from the tap Uj through the contact 2, contact 1 to the neutral point. 1, the second stage of switching takes place until the contact 4 is closed. Its minimum duration depends on the inertia of the kinematic system of the switches and amounts to 1.3 half-periods. This means that the gap in contact 1 extinguishes at rated current before contact 4 is connected. After contact 4 is connected (fig. Uj to tap U2 through resistors R2 connected in series. During the third stage of connection (Fig. 4), the contact 5 closes and the contact 3 opens (interconnected), which breaks the current circuit from hitch U2. The current flows from the tap U2 through the contact 5 and the switching resistor Rt to the zero point until the contact 6 closes, ie the direct connection of the tap U2 with the zero point. This connection is the last step in the switching process. At overload currents much higher than the rated current, the arc-suppression capacity is so exceeded in normal systems that extinguishing no longer occurs at the first zero crossing of the current, i.e. there is no half-period extinguishing. Thus, the arc in contact 1 would last after switching on the contacts 4, 5 or 6, which in the worst case could lead to a short-circuit. If such an accident occurs in the presented system according to the invention, that is, if the gaps in the contact 1 are not extinguished before it closes contact 4 opens and the contact 2 opens, then the switching resistor Rj will remain closed and the contact 2 will connect in series with the contact I 10, so that a quadruple break in the current path will be created, having a much higher arc-extinguishing capacity than a double break in a conventional connection system. The recovery voltage in a system with contacts 1 and 2 connected in series is obtained in this case from the voltage drop across the resistor R2. As a result of the corresponding kinematic system, the contact gap 1 is always greater than the contact gap 2, so that in the event of a possible re-ignition of the arc, it first forms on contact 2, with the current then flowing again through the resistor Rj and through the resistor R2 connected in parallel to it. and as a result, the contact recovery voltage will immediately decrease. Switching with the circuit according to the invention thus has the significant advantage that the circuit in normal connection under rated current is provided with two circuit breaks connected in series, while at over rated currents the switch works as a "proprietary" switch, where on a critical path, ie on the first contacts, a quadruple break occurs, which, as is known, significantly worsens the breaking capacity. As a result, the circuit according to the invention achieves a higher upper limit of switching power than in the previously known systems. 40 45 50 PL