WO2013010699A1 - Verfahren zur lastumschaltung und lastumschalter für einen stufenschalter - Google Patents

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WO2013010699A1
WO2013010699A1 PCT/EP2012/059804 EP2012059804W WO2013010699A1 WO 2013010699 A1 WO2013010699 A1 WO 2013010699A1 EP 2012059804 W EP2012059804 W EP 2012059804W WO 2013010699 A1 WO2013010699 A1 WO 2013010699A1
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load
permanent main
switching
switch
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PCT/EP2012/059804
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Alfred Bieringer
Konrad Roider
Dazhong Shen
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Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
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    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
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    • H01H3/22—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism
    • H01H3/30—Power arrangements internal to the switch for operating the driving mechanism using spring motor

Definitions

  • the invention relates to a method for uninterrupted load switching between
  • Winding taps of a tapped transformer Winding taps of a tapped transformer.
  • the invention further relates to a corresponding diverter switch of a tap changer.
  • Step switches are used for uninterruptible load switching between winding taps of a tapped transformer. They regularly consist of a slowly and continuously operable selector for preselecting the new winding tapping of the tapped transformer to be switched to, as well as a diverter switch for subsequent jump-like actual load switching from the previous to new, preselected winding tapping.
  • an electric motor of a motor drive is set in motion.
  • This motor drive is connected to the tap changer via a drive train; it moves continuously and drives both the selector and a power storage of the diverter switch.
  • the selector is moved directly continuously from the previous winding tap, which has been connected so far, to the new winding tap, to which it is intended to switch without interruption.
  • the energy storage of the diverter switch is also continuously wound up, d. H. its power storage springs are tensioned.
  • the energy storage device has a continuously windable drive part and a first remaining in the rest position output part, wherein between the drive part and driven part tensionable force storage springs are provided.
  • the stripping section performs a quick movement, the springs relax. This rapid movement is transmitted to an output shaft which operates the diverter switch, more specifically the individual contacts of the diverter switch, in the appropriate switch-specific contact order until the new winding tap is connected in a stationary manner.
  • Permanent main contacts - six contacts that are traversed in a defined switching sequence.
  • the permanent main contacts A, B are arranged parallel to the actual switching contacts a, b and the resistance switching contacts a1, b1;
  • the permanent main contact A of the current-carrying side n of the diverter switch opens as the first contact, the load current commutes to the appropriate
  • a so-called flag pennant circuit in which a total of eight contacts - again including the permanent main contacts - are switched.
  • this circuit two resistance switching contacts WK, WK2 are present. All six or eight contacts of the diverter switch are actuated in a precisely timed order by the released energy accumulator of the diverter switch.
  • a disadvantage of the prior art is, first, that from the power storage of the diverter switch after its triggering a large number of contacts must be operated, and this in a well-defined chronological order. This requires a lot of energy; Consequently, a very considerable spring energy must be stored and stored in the energy accumulator by the elevator of the drive part.
  • the permanent main contacts are an integral part of the diverter switch of the tap changer. They are actuated by the energy storage and are under considerable mechanical stress.
  • the object of the invention is to provide a method for load switching, wherein the triggered energy storage as few contacts must be operated.
  • the invention is based on the general inventive idea to resolve the previously uniform switching sequence at a load switching and to remove the operation of the permanent main contacts from this switching sequence.
  • the advantages of the invention are that the energy storage of the diverter switch is required only for the operation of fewer contacts; This is particularly important for the operation of vacuum interrupters. Another advantage is that so that the energy storage can be designed structurally simpler and space-saving. Finally, it is also advantageous to constructively move the permanent main contacts to another location, so that they no longer have to be an integral part of the diverter switch.
  • the permanent main contacts can be arranged in the region of the selector and, together with the (preselecting) selector contacts, be actuated continuously by the drive shaft.
  • the permanent main contacts according to the invention no longer have to be part of the diverter switch, they can be structurally designed independently of this, so that they also have optimized electrical properties. Overall, the invention simplifies the construction of the diverter switch in general and its energy storage in particular.
  • Figure 1 is an already explained known circuit of a diverter switch
  • Figure 2 shows another, also already explained circuit of a diverter switch
  • FIG. 3 shows a method according to the invention for load switching for a tap changer in a schematic representation
  • FIG. 4 shows a permanent main contact arrangement of a diverter switch according to the invention
  • FIG. 5 shows a drive arrangement for the permanent main contact arrangement shown in FIG.
  • Figure 6 is a schematic representation of a tap changer with a separate assembly of permanent main contacts
  • Figure 7 is another schematic representation of another possible arrangement of a separate permanent main contact assembly.
  • FIGS 1 and 2 which are taken from the above-mentioned prior art, show various circuits of a diverter switch, in each case two load branches n, n + 1 are provided. In each load branch are in parallel a permanent main contact DHK, a
  • Switching contact SK and a resistance switching contact WK in series, each with a Oberschaltwiderstand Ra or Rb.
  • two, in turn, parallel resistance switching contacts WK, WK2 are provided. It can be seen that the triggered energy accumulator in the prior art in those shown in Figures 1 and 2
  • FIG. 3 shows the method according to the invention. Shown here is the expiration of a
  • the elevator of the energy store, d. H. the drive part is moved relative to the stationary output part, whereby the power storage springs are tensioned.
  • the energy storage is triggered. Its output part performs a sudden movement; the power storage springs relax. By means of this sudden movement, the switching contact and the resistance contact are first actuated on the side n and subsequently on the side n + 1 in the predetermined switching sequence. As a result, the load current commutes to the switching contact of the new side n + 1.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a permanent main contact arrangement of a diverter switch according to the invention. Shown here are arranged on a circular path fixed permanent main contacts, respectively for both load branches n, n + 1 and, in a three-phase embodiment of the diverter switch shown here, for the three phases u, v, w. In the center of this circular arranged
  • Permanent main contacts is a contact carrier 1, which is mounted on a rotatable drive shaft. 2 is attached. At this contact carrier 1, three movable permanent main contacts DHK are arranged, each one, depending on the position of the drive shaft 2, one of the fixed permanent main contacts each
  • Last branch n or n + 1 beschaltten can.
  • One of the movable permanent main contacts DHK on the contact carrier 1 alternates between the two permanent main contacts of the load branches n or n + 1 of a phase u, or v, or w.
  • Figure 5 shows a schematic representation of the drive of the shown in Figure 4
  • Maltese wheel 3 corresponds to this driving Maltese driver 5, which in turn is actuated directly by the drive shaft 4 of the motor drive. It can therefore be seen that directly through the continuously rotating drive shaft 4 of the motor drive via the Geneva wheel 3, the drive shaft 2 of the permanent main contact arrangement is rotated by a certain angle and thus the permanent main contacts are operated directly.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a complete tap changer. From above, the drive shaft 4 leads into the selector 6 and actuates it continuously. At the same time, it pulls on the energy storage device 7, which actuates the arranged underneath Lastumschafter 8 after its release. It is advantageously possible to extend the drive shaft 4 to the lower portion of the tap changer so that it directly actuates a permanent main contact assembly 9, the bottom of
  • Step switch is arranged.
  • FIG. 7 shows a further possible arrangement of such a permanent main contact assembly 9 above the selector 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Housings And Mounting Of Transformers (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lastumschaltung und einen entsprechenden Lastumschalter für einen Stufenschalter. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die bisher komplexe Schaltsequenz bei der Lastumschaltung aufzulösen und die Betätigung der Dauerhauptkontakte (DHK), die im stationären Zustand jeweils den Laststrom führen und die Schaltkontakte entlasten, aus der Schaltsequenz herauszunehmen. Erfindungsgemäß werden diese Dauerhauptkontakte direkt vom Motorantrieb betätigt, so dass nur noch die eigentlichen Schaltkontakte (SK) und Widerstandsschaltkontakt (WK) durch den ausgelösten Kraftspeicher (7) kurzfristig betätigt werden müssen.

Description

Verfahren zur Lastumschaltung und Lastumschalter für einen Stufenschalter
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen
Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen entsprechenden Lastumschalter eines Stufenschalters.
Stufenschalter dienen zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators. Sie bestehen regelmäßig aus einem langsam und kontinuierlich betätigbaren Wähler zur Vorwahl der neuen Wicklungsanzapfung des Stufentransformators, auf die umgeschaltet werden soll, sowie einem Lastumschalter zur nachfolgenden sprungartigen eigentlichen Lastumschaltung von der bisherigen auf neue, vorgewählte Wicklungsanzapfung.
Bei einem derartigen Stufenschalter vollzieht sich eine Umschaltung wie folgt:
Zu Beginn der Umschaltung wird ein Elektromotor eines Motorantriebes in Bewegung gesetzt. Dieser Motorantrieb ist mit dem Stufenschalter über einen Antriebszug verbunden; er bewegt sich kontinuierlich und treibt sowohl den Wähler als auch einen Kraftspeicher des Lastumschalters an. Der Wähler wird direkt kontinuierlich von der bisherigen Wicklungsanzapfung, die bisher beschaltet ist, auf die neue Wicklungsanzapfung, auf die unterbrechungslos umgeschaltet werden soll, bewegt.
Gleichzeitig wird ebenfalls kontinuierlich der Kraftspeicher des Lastumschalters aufgezogen, d. h. dessen Kraftspeicherfedern werden gespannt. Dazu besitzt der Kraftspeicher ein kontinuierlich aufziehbares Antriebsteil und ein zunächst in Ruheposition verharrendes Abtriebsteil, wobei zwischen Antriebsteil und Abtriebsteil spannbare Kraftspeicherfedern vorgesehen sind. Wenn der Kraftspeicher seine maximale Aufzugsposition erreicht hat, wird er ausgelöst. Das Abtriebsteil vollführt eine schnelle Bewegung, die Federn entspannen sich. Diese schnelle Bewegung wird auf eine Abtriebswelle übertragen, die den Lastumschalter, genauer gesagt die einzelnen Kontakte des Lastumschalters, in der vorgesehenen schalterspezifischen Kontaktreihenfolge betätigt, bis die neue Wicklungsanzapfung stationär beschaltet ist.
Zahl und Sequenz der vom Kraftspeicher nacheinander zu betätigenden Kontakte des
Lastumschalters sind dabei abhängig von der jeweiligen Schaltung und der konstruktiven Ausführung des Stufenschalters.
Die DE 195 30 776 C1 beschreibt einen Lastumschalter eines Stufenschalters in mehreren
Schaltungsvarianten. Gezeigt sind dort eine sog. Fahnen-Schaltung mit - einschließlich der
Dauerhauptkontakte - sechs Kontakten, die in festgelegter Schaltsequenz durchlaufen werden. Dabei sind die Dauerhauptkontakte A, B parallel zu den eigentlichen Schaltkontakten a, b und den Widerstandsschaltkontakten a1 , b1 angeordnet; zu Beginn jeder Lastumschaltung, ausgelöst durch den sich entspannenden Kraftspeicher, öffnet der Dauerhauptkontakt A der stromführenden Seite n des Lastumschalters als erster Kontakt, der Laststrom kommutiert auf den entsprechenden
Schaltkontakt a und die entsprechende Lastumschaltung wird vollzogen. Nach Abschluss der eigentlichen Lastumschaltung schließlich schließt der Dauerhauptkontakt B auf der den Laststrom übernehmenden Seite n+1 und entlastet damit den Schaltkontakt b dieser Seite. Eine solche bekannte Schaltung ist in Figur 1 dargestellt. Gezeigt sind dort die beschriebenen Dauerhauptkontakte DHK, Schaltkontakte SK und Widerstandskontakte WK beider Seiten n, n+1.
Gezeigt ist in dieser Veröffentlichung weiterhin eine sog. Fahnen-Wimpel-Schaltung, bei der insgesamt acht Kontakte - wiederum einschließlich der Dauerhauptkontakte - geschaltet werden. Bei dieser Schaltung sind jeweils zwei Widerstandsschaltkontakte WK, WK2 vorhanden. Alle sechs bzw. acht Kontakte des Lastumschalters werden in zeitlich genau festgelegter Reihenfolge vom ausgelösten Kraftspeicher des Lastumschalters betätigt.
Generell ist anzumerken, dass beim Stand der Technik die Terminologie nicht einheitlich ist. So werden die Dauerhauptkontakte, die im stationären Zustand den Laststrom übernehmen, in der Literatur und der einschlägigen IEC auch als Hauptkontakte bezeichnet.
Die frühere DE 16 38 463 beschreibt bereits ausführlich das Problem, dass die Bewegung der Dauerhauptkontakte ebenso wie die Bewegung der Schaltkontakte und Widerstandsschaltkontakte durch den ausgelösten Kraftspeicher vorgenommen wird, so dass dieser Kraftspeicher am Ende der Umschaltung noch eine genügende Kraftreserve verfügen muss, um auch das Aufschalten der Dauerhauptkontakte auf der den Laststrom übernehmenden Seite noch zuverlässig vornehmen zu können. Es wird bereits in dieser Veröffentlichung darauf hingewiesen, dass dies im praktischen Betrieb Schwierigkeiten bereiten kann, weswegen vorgeschlagen wird, für die Dauerhauptkontakte einen eigenen Kraftspeicher vorzusehen. Diese Ausbildung des Lastumschalters mit zwei separaten Kraftspeichern ist kompliziert, erfordert eine genaue Koordinierung der jeweiligen Auslösezeitpunkte der beiden Kraftspeicher und hat sich in der Praxis nicht durchgesetzt.
Nachteilig beim Stand der Technik ist zunächst, dass vom Kraftspeicher des Lastumschalters nach dessen Auslösung eine Vielzahl von Kontakten betätigt werden muss, und dies in genau festgelegten zeitlicher Reihenfolge. Dies erfordert einen hohen Energieaufwand; im Kraftspeicher muss demzufolge durch den Aufzug des Antriebsteils eine ganz erhebliche Federenergie gespeichert und vorgehalten werden.
Weiterhin besteht die Gefahr, dass durch die unvermeidlichen Reibungsverluste, Lagerspiele und andere Phänomene die kinetische Energie des Kraftspeichers nach seiner Auslösung nicht ausreicht, um innerhalb der vorgesehenen kurzen Zeit (die Umschaltzeit muss kurz sein, um den
unvermeidlichen und unerwünschten Kreisstrom während der Umschaltung auf ein Minimum zu reduzieren) in der vorgesehenen Reihenfolge alle Kontakte zu betätigen.
In der Praxis werden, besonders bei komplexen Schaltungen mit vielen Kontakten, daher sehr starke Kraftspeicherfedern gewählt. Dies hat allerdings aber wiederum den Nachteil, dass nach der Auslösung die Schaltung sehr schnell abläuft, was ebenfalls nachteilig sein kann.
Zwar ist es aus der DE 10 2009 034 627 B3 bereits bekannt, durch zusätzliche Kraftspeichermittel eine gezielte Anpassung des Verlaufs der sprungartigen Abtriebsbewegung an die jeweiligen konkreten Erfordernisse zu bewirken und diese Abtriebsbewegung zu vergleichmäßigen. Aber auch diese Lösung kann das Grundproblem der nach dem Stand der Technik erforderlichen Betätigung einer Vielzahl von Kontakten in sehr kurzer Zeit während der Lastumschaltung nicht ändern.
Zunächst einmal scheint es naheliegend, die Dauerhauptkontakte generell einfach wegzulassen. Dies ist bei vielen Schaltungen jedoch nicht möglich; die Dauerhauptkontakte sind notwendig für die Führung des Dauerstromes und Kurzschlussfestigkeit des gesamten Lastumschalters. Bei zahlreichen Schaltungen, besonders auch bei solchen mit Vakuumschaltern, sind die Dauerhauptkontakte erforderlich, um die Schaltkontakte zu schützen.
Zusammenfassend bleibt also das Problem, dass beim Stand der Technik die Dauerhauptkontakte integraler Bestandteil des Lastumschalters des Stufenschalters sind. Sie werden betätigt vom Kraftspeicher und stehen unter erheblicher mechanischer Belastung. Die Möglichkeiten des
Kontaktdesign sind daher beschränkt.
Als integraler Teil des Lastumschalters sind sie im selben Ölgefäß wie die übrigen Teile des
Lastumschalters angeordnet. Durch die beschränkten Einbauverhältnisse ist die Spannungsfestigkeit der Dauerhauptkontakte daher in vielen Fällen problematisch. Dies besonders dann, wenn man berücksichtigt, dass sich die dielektrische Festigkeit des Isolieröls im Lastumschaltergefäß im Laufe der Betriebsdauer noch verschlechtert.
Diese spezifischen Nachteile kommen zu den weiter oben erläuterten Nachteilen, dass der Lastumschalter nach Auslösung seines Kraftspeichers in kurzer Zeit eine Vielzahl von Kontakten betätigen muss, konstruktiv noch dazu.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Lastumschaltung anzugeben, wobei vom ausgelösten Kraftspeicher möglichst wenige Kontakte betätigt werden müssen.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen entsprechenden Lastumschalter anzugeben, der darüber hinaus eine einfache, elektrisch belastbare Anordnung der Dauerhauptkontakte ermöglicht.
Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Lastumschaltung nach Patentanspruch 1 sowie einen Lastumschalter eines Stufenschalters nach Patentanspruch 2 gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen eines solchen Lastumschalters.
Der Erfindung liegt die allgemeine erfinderische Idee zugrunde, die bisher einheitliche Schaltsequenz bei einer Lastumschaltung aufzulösen und die Betätigung der Dauerhauptkontakte aus dieser Schaltsequenz herauszunehmen.
Erfindungsgemäß werden die Dauerhauptkontakte langsam direkt vom Motorantrieb betätigt, so dass nur die eigentlichen Schaltkontakte sowie die Widerstandsschaltkontakte durch den ausgelösten Kraftspeicher noch kurzfristig betätigt werden müssen.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass der Kraftspeicher des Lastumschalters nur für die Betätigung weniger Kontakte noch erforderlich ist; besonders bedeutsam ist dies für die Betätigung von Vakuumschaltröhren. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass damit der Kraftspeicher konstruktiv einfacher und platzsparender ausgeführt werden kann. Schließlich ist es auch vorteilhaft, die Dauerhauptkontakte an eine andere Stelle konstruktiv zu verlagern, so dass sie nicht mehr integraler Bestandteil des Lastumschalters sein müssen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die Dauerhauptkontakte im Bereich des Wählers angeordnet werden und gemeinsam mit den (vorwählenden) Wählerkontakten kontinuierlich von der Antriebswelle betätigt werden. Auf den dadurch niedrigeren Energieverbrauch und einfacher ausführbaren Kraftspeicher wurde bereits hingewiesen.
Da die Dauerhauptkontakte erfindungsgemäß nicht mehr Bestandteil des Lastumschalters sein müssen, können sie unabhängig von diesem in weiten Grenzen konstruktiv so gestaltet werden, dass sie auch optimierte elektrische Eigenschaften aufweisen. Insgesamt vereinfacht die Erfindung den Aufbau des Lastumschalters im Allgemeinen sowie dessen Kraftspeicher im Besonderen.
Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.
Es zeigen
Figur 1 eine bereits erläuterte bekannte Schaltung eines Lastumschalters
Figur 2 eine weitere, ebenfalls bereits erläuterte Schaltung eines Lastumschalters
Figur 3 ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Lastumschaltung für einen Stufenschalter in schematischer Darstellung
Figur 4 eine Dauerhauptkontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Lastumschalter eines
Stufenschalters
Figur 5 eine Antriebsanordnung für die in Figur 4 gezeigte Dauerhauptkontaktanordnung
Figur 6 eine schematische Darstellung eines Stufenschalters mit einer separaten Baugruppe der Dauerhauptkontakte Figur 7 eine weitere schematische Darstellung einer anderen möglichen Anordnung einer separaten Dauerhauptkontakt-Baugruppe.
Die Figuren 1 und 2, die dem eingangs genannten Stand der Technik entnommen sind, zeigen verschiedene Schaltungen eines Lastumschalters, bei denen jeweils zwei Lastzweige n, n+1 vorgesehen sind. In jedem Lastzweig befinden sich parallel ein Dauerhauptkontakt DHK, ein
Schaltkontakt SK sowie ein Widerstandsschaltkontakt WK, letzterer in Reihenschaltung jeweils mit einem Oberschaltwiderstand Ra bzw. Rb. Bei der in Figur 2 gezeigten Schaltungsvariante sind jeweils zwei wiederum parallele Widerstandsschaltkontakte WK, WK2 vorgesehen. Es ist zu sehen, dass der ausgelöste Kraftspeicher beim Stand der Technik in den in den Figuren 1 und 2 gezeigten
Schaltungsbeispielen also sechs bzw. acht einzelne Kontakte nacheinander in einer genau festgelegten - funktionswesentlichen - Schaltsequenz beschälten muss.
In Figur 3 ist das erfindungsgemäße Verfahren dargestellt. Gezeigt wird hier der Ablauf einer
Umschaltung durch den Stufenschalter von einer ersten Position n des Stufentransformators hin zu einer benachbarten neuen Position n+1.
Soll umgeschaltet werden, erfolgt ein Stellbefehl in der entsprechenden Richtung an den Motorantrieb. Der Motorantrieb wird betätigt; die Antriebswelle des Motorantriebes beginnt sich zu drehen.
Durch die sich drehende Antriebswelle wird die Betätigung des leistungslos die neue
Wicklungsanzapfung n+1 anwählenden Wählers eingeleitet. Gleichzeitig beginnt der Aufzug des Kraftspeichers, d. h. dessen Antriebsteil wird relativ zum stillstehenden Abtriebsteil bewegt, wodurch die Kraftspeicherfedern gespannt werden. Gleichzeitig erfolgt erfindungsgemäß ebenfalls das Öffnen der im stationären Betrieb den Laststrom führenden Dauerhauptkontakte auf der bisherigen Seite n. Der Laststrom wird jetzt vom Schaltkontakt übernommen, der je nach Ausführung des
Lastumschalters unterschiedlich gestaltet sein kann.
Hat der Wähler seine neue Position, d. h. die Wicklungsanzapfung n+1 , auf die umgeschaltet werden soll, erreicht, wird der Kraftspeicher ausgelöst. Sein Abtriebsteil vollzieht eine sprungartige Bewegung; die Kraftspeicherfedern entspannen sich. Durch diese sprungartige Bewegung werden in der vorgegebenen Schaltsequenz Schaltkontakt und Widerstandskontakt zunächst auf der Seite n und anschließend auf der Seite n+1 betätigt. In der Folge kommutiert der Laststrom auf den Schaltkontakt der neuen Seite n+1.
Durch die sich unverändert weiter drehende Antriebswelle wird schließlich der Dauerhauptkontakt auf der neuen Seite n+1 , auf die umgeschaltet worden ist, geschlossen; dieser übernimmt den Laststrom. Damit ist die Umschaltung abgeschlossen. Der Stufenschalter hat die neue Position n+1 erreicht. Der Motorantrieb wird stillgesetzt. Die Antriebswelle steht damit ebenfalls still. Der Stufenschalter ist bereit für die nächste Umschaltung. Es ist zu sehen, dass beim erfindungsgemäßen Verfahren nur noch die eigentlichen Schaltkontakt bzw. Widerstandskontakte vom Kraftspeicher betätigt werden müssen, während die stationär den Dauerstrom führenden Dauerhauptkontakte zu Beginn und am Ende jeder Umschaltung durch die sich kontinuierlich bewegende Antriebswelle vom Motorantrieb betätigt werden. Die Betätigung der Dauerhauptkontakte selbst kann sowohl ebenfalls kontinuierlich erfolgen als auch durch ein schrittweises Öffnen und Schließen gekennzeichnet sein. Da die Isolierstrecke am Dauerhauptkontakt längst möglich groß bleiben soll, wenn der Schaltkontakt öffnet, kann in vielen Fällen eine zwar langsame, aber nicht kontinuierliche Kontaktbewegung, die damit von der kontinuierlichen Bewegung der Antriebswelle abweicht, vorteilhaft sein.
Der Schaltschritt der Betätigung ausschließlich der Schaltkontakte und Widerstandsschaltkontakte durch den Kraftspeicher ist in dieser Figur durch eine doppelte Umrandung hervorgehoben.
Figur 4 zeigt eine Ausführungsform einer Dauerhauptkontaktanordnung eines erfindungsgemäßen Lastumschalters. Gezeigt sind hier auf einer Kreisbahn angeordnete feste Dauerhauptkontakte, jeweils für beide Lastzweige n, n+1 sowie, in einer hier gezeigten dreiphasigen Ausführungsform des Lastumschalters, für die drei Phasen u, v, w. Im Zentrum dieser kreisförmig angeordneten
Dauerhauptkontakte befindet sich ein Kontaktträger 1 , der auf einer drehbaren Antriebswelle 2 befestigt ist. An diesem Kontaktträger 1 sind drei bewegliche Dauerhauptkontakte DHK angeordnet, die jeweils, je nach Stellung der Antriebswelle 2, einen der festen Dauerhauptkontakte jedes
Lastzweiges n oder n+1 beschälten können. Einer der beweglichen Dauerhauptkontakte DHK auf dem Kontaktträger 1 wechselt jeweils zwischen den beiden Dauerhauptkontakten der Lastzweige n oder n+1 einer Phase u, oder v, oder w.
In der schematischen Darstellung nicht gezeigt ist die jeweilige elektrische Verbindung vom jeweiligen Dauerhauptkontakt DHK hin zu einer Lastableitung.
Figur 5 zeigt in schematischer Darstellung den Antrieb der in Figur 4 gezeigten
Dauerhauptkontaktanordnung. Auf der bereits erläuterten Antriebswelle 2 befindet sich ein
Malteserrad 3. Mit diesem Malteserrad 3 korrespondiert ein dieses antreibender Maltesertreiber 5, der seinerseits direkt von der Antriebswelle 4 des Motorantriebes betätigt wird. Es ist also zu sehen, dass direkt durch die sich kontinuierlich drehende Antriebswelle 4 des Motorantriebes über das Malteserrad 3 die Antriebswelle 2 der Dauerhauptkontaktanordnung um einen bestimmten Winkel gedreht wird und damit die Dauerhauptkontakte direkt betätigt werden.
Dadurch, dass die Betätigung der Dauerhauptkontakte aus der Betätigungssequenz nach Auslösung des Kraftspeichers herausgelöst sind, ist es möglich, die Dauerhauptkontakte als separate Baugruppe vorzusehen und an einer beliebigen Stelle des Stufenschalters separat anzuordnen.
In Figur 6 ist in schematischer Darstellung ein vollständiger Stufenschalter gezeigt. Von oben führt die Antriebswelle 4 in den Wähler 6 und betätigt ihn kontinuierlich. Gleichzeitig zieht sie den Kraftspeicher 7 auf, der nach seiner Auslösung den darunter angeordneten Lastumschafter 8 betätigt. Es ist auf vorteilhafte Weise möglich, die Antriebswelle 4 bis zum unteren Bereich des Stufenschalters zu verlängern, so dass sie direkt eine Dauerhauptkontakt-Baugruppe 9 betätigt, die unten am
Stufenschalter angeordnet ist.
Figur 7 zeigt eine weitere mögliche Anordnung einer solchen Dauerhauptkontakt-Baugruppe 9 oberhalb des Wählers 6.
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche andere Anordnungen der Dauerhauptkontakte im oder am Wähler möglich, da sie, wie erläutert, nicht mehr notwendiger Bestandteil des Lastumschalters sein müssen.
Die Erfindung wurde an Hand von Zeichnungen erläutert, die mechanische Kontakte zeigen. Sie ist ebenso anwendbar für Schaltungen, bei denen als Schaltkontakte SK oder Widerstandsschaitkontakte WK Vakuumschaltröhren oder auch Halbleiterschaltelemente verwendet werden. Unabhängig von der jeweiligen Ausführung dieser Kontakte bleibt es die Funktion der Dauerhauptkontakte DHK, im stationären Betrieb die entsprechenden Schaltkontakte von der Dauerstromführung zu entlasten.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur unterbrechungstosen Lastumschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators mittels eines Wähler (6) und Lastumschalter (8) bestehenden
Stufenschalters,
wobei der Lastumschalter zwei Lastzweige (n, n+1 ) aufweist, die jeweils parallel zueinander einen Dauerhauptkontakt (DHK) zur Dauerstromführung im stationären Betrieb, mindestens einen Schaltkontakt (SK) sowie mindestens einen Widerstandsschaltkontakt (WK) besitzen, wobei zu Beginn jeder Lastumschaltung ein Motorantrieb betätigt und eine Antriebswelle (4) kontinuierlich gedreht wird,
wobei durch die sich drehende Antriebswelle (4) der Wähler (6) kontinuierlich betätigt wird, der die neue Wicklungsanzapfung (n+1 ) des Stufentransformators, auf die nachfolgend umgeschaltet werden soll, vorwählt,
wobei gleichzeitig ein Kraftspeicher (7) des Lastumschalters (8) gespannt wird,
wobei, nachdem der Wähler die neue Wicklungsanzapfung (n+1 ) erreicht hat, der bis dahin gespannte Kraftspeicher (7) ausgelöst wird,
wobei der Kraftspeicher (7) darauf hin sprungartig die Schaltkontakte (SK) und
Widerstandsschaltkontakte (WK) in der schalterspezifischen Schaltsequenz betätigt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakte (DHK) der beiden Lastzweige (n, n+1 ) direkt von der sich drehenden Antriebswelle (4) des Motorantriebes betätigt werden,
wobei der Dauerhauptkontakt (DHK) des den Laststrom bisher führenden Lastzweiges (n) zu Beginn der Drehbewegung der Antriebswelle (4) geöffnet wird
und wobei der Dauerhauptkontakt (DHK) des den Laststrom übernehmenden neuen
Lastzweiges (n+1 ) nach Abschluss der eigentlichen Lastumschaltung durch die Antriebswelle (4) geschlossen wird, kurz bevor die Antriebswelle (4) zum Stillstand gelangt.
2. Lastumschalter für einen Stufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators,
wobei der Stufenschalter einen Wähler (6) zur leistungslosen Vorwahl der neuen
Wicklungsanzapfung (n+1 ), auf die nachfolgend umgeschaltet werden soll, sowie ein
Lastumschalter (8) zur nachfolgenden schnellen unterbrechungslosen Umschaltung von der bisherigen (n) auf die vorgewählte neue Wicklungsanzapfung (n+1 ) besitzt,
wobei der Lastumschalter zwei Lastzweige (n, n+1 ) aufweist, die jeweils parallel zueinander einen Dauerhauptkontakt (DHK) zur Dauerstromführung im stationären Betrieb sowie mindestens einen Schaltkontakt (SK) und mindestens einen Widerstandsschaltkontakt (WK) aufweisen,
wobei der Stufenschalter bei einer Umschaltung von einem Motorantrieb antreibbar ist, derart, dass der Motorantrieb durch eine kontinuierliche Drehbewegung einer Antriebswelle (4) den Wähler (6) betätigt und gleichzeitig einen Kraftspeicher (7) des Lastumschalters (8) spannt, wobei durch den ausgelösten Kraftspeicher (7) sprungartig die Schaltkontakte (SK) und Widerstandsschaltkontakte (WK) in schalterspezifischer Reihenfolge beschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakte (DHK) beider Lastzweige (n, n+1 ) direkt von der Antriebswelle (4) betätigbar sind, derart, dass zu Beginn jeder Umschaltung der Dauerhauptkontakt (DHK) im bisher den Laststrom führenden Zweig (n) langsam geöffnet und als Abschluss jeder Umschaltung der Dauerhauptkontakt (DHK) im neuen, den Laststrom übernehmenden Zweig (n+1 ) langsam geschlossen wird.
3. Lastumschalter nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakte (DHK) beider Lastzweige (n, n+1 ) und bei mehrphasiger Ausführung alier Phasen (u, v, w) in einer separaten Dauerhauptkontakt-Baugruppe (9) konstruktiv zusammengefasst sind.
4. Lastumschalter nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakt-Baugruppe (9) im Bereich des Wählers (6) angeordnet ist.
5. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakte (DHK) beider Lastzweige (n, n+1 ) kontinuierlich von der Antriebswelle (4) betätigbar sind.
6. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Dauerhauptkontakte (DHK) beider Lastzweige (n, n+1 ) schrittweise von der Antriebswelle (4) betätigbar sind.
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