Mit Vorwähler versehener Lastwähler für Stufentransformatoren

Abstract

 Mehrphasiger Lastwähler für Stufentransformatoren mit einem einen Stufenschalterkopf (2) und einen Ölgefäßboden (3) besitzenden öldichten zylindrischen Gehäuse (1), welches mit einem oberen Kragen (19) des Stufenschalterkopfes auf einen Flansch des Gehäuses des Stufentransformators aufsetzbar ist. Seitlich des Lastwählers ist ein sich über die gesamte Höhe des Lastwählers erstreckender Wender (7) vorhanden, der als ein an je einem Ausleger (8, 9) des Stufenschalterkopfes und des Ölgefäßbodens sitzendes Rohrsegment (7) ausgebildet ist, in dessen Zentrum sich die in den Auslegern gelagerte Schaltwelle (10) des Wenders befindet. Die Kontakte (12, 13) des Wenders liegen für jede Phase etwa in derselben Ebene wie die Kontakte (4) des Lastwählers. Neben den Kontakten (12, 13) des Wenders können zu beiden Seiten der Wand in einer Zickzacklinie mehrere stabförmige Polungswiderstände angeordnet werden, die mit ihrem einen Ende mit dem Potential des Mittelkontaktes verbunden sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrphasigen Lastwähler für Stufentransformatoren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1. Derartige Lastwähler sind bekannt: Druckschrift der Maschinenfabrik Reinhausen "Stufenschalter Typ H" 0385/500 MR.

[0002] Bei diesen Lastwählern, die für hohe Spannungen Verwendung finden, wird der seitlich vom Lastwähler angeordnete Vorwähler als selbständige Baueinheit mit eigenem Kopf für einen im Stufentransformator vorgesehenen zweiten Flansch ausgeführt. Der Antrieb des Vorwählers erfolgt dabei mit einem an der Außenfläche des Transformators angeordneten Gestänge, das mit dem Antrieb des Lastwählers gekoppelt ist.

[0003] Bekannt sind ferner Lastwähler, bei denen der Vorwähler als unmittelbarer Bestandteil des eigentlichen Lastwählers im oberen oder auch im unteren Teil des Ölgefäßes vorgesehen ist (DE-PS 29 13 271, DE-OS 33 10 741). Hier befindet sich der Vorwähler jedoch im der Verschmutzung unterworfenen Öl des Lastwählers, und diese Anordnung ist deshalb für hohe Spannungen nicht so gut geeignet, zumal sich auch wegen der für den Lastwähler vorgesehenen räumlichen Verhältnisse die Isolationsabstände beim Vorwähler nicht beliebig vergrößern lassen. Die Aufteilung des Vorwählers in einen oberen und einen unteren Teil führt zudem zu einer sehr aufwendigen Antriebsvorrichtung.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Lastwähler mit Vorwähler der eingangs genannten Art anzugeben, der als eine Baueinheit mit nur einem die Antriebsvorrichtung aufnehmenden Stufenschalterkopf ausgeführt, für besonders hohe Spannungen geeignet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Mittel gelöst.

[0005] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile sind insbesondere:
Der Vorwähler befindet sich im sauberen Öl des Transformators. Die Vorwählerkontakte einer Phase liegen etwa auf gleicher Höhe wie die Lastwählerkontakte derselben Phase, wodurch die erforderlichen Verbindungsleitungen einfach zu verlegen sind, ohne daß sich diese kreuzen, und wodurch von vornherein eine günstige Feldverteilung erreichbar ist. Der Antrieb des Vorwählers läßt sich direkt vom Antrieb des Lastwählers ableiten.

[0006] In zweckmäßiger Weise wird der am Stufenschalterkopf sitzende Ausleger hohl ausgebildet, wobei der Hohlraum des Auslegers mit dem Innern des Stufenschalterkopfes in Verbindung steht. In diesem Hohlraum kann dann ein Betätigungshebel für die Schaltwelle des Vorwählers angeordnet werden, der direkt vom Malteser- oder vom Antriebsrad des Lastwählers mittels Anschlag betätigt werden kann. Der Antrieb für den Vorwähler gestaltet sich so auf besonders einfache Weise.

[0007] Die Ausführung als Rohrsegment mit einer Zylinderschale als Wand ermöglicht, daß die feststehenden Kontakte des Vorwählers in der Wand des Rohrsegments sitzen können und daß neben diesen Kontakten an der Innenseite der Wand Polungswiderstände angeordnet werden können. Auch läßt sich auf besonders einfache und raumsparende Weise ein zusätzlicher Polungsschalter vorsehen, damit - was in vielen Fällen gewünscht wird - der Hilfsstromkreis zum Anlenken der Regelwicklung nur während des eigentlichen Wendevorganges geschlossen zu werden braucht.

[0008] Es steht somit ein Hilfsstromkreis zur Verfügung, der dem Anlenken der Regelwicklung an ein bestimmtes Potential dient, insbesondere dann, wenn die Regelwicklung mittels des Wenders umgeschaltet wird. Hierbei kann der Hilfsstromkreis auch fest installiert sein, so daß beim Einbau des Lastwählers in den Stufentransformator lediglich die Mittenanzapfung der Regelwicklung an den freien Anschlußkontakt der Reihenschaltung der Polungswiderstände angeschlossen zu werden braucht. Diese Anordnung führt zu einer besonders kompakten Ausführung mit minimalen Raumbedarf und trotzdem hoher Spannungsfestigkeit.

[0009] Hierbei ist es besonders günstig, wenn die Polungswiderstände zu beiden Seiten der Isolierstoffwand des Rohrsegmentes liegen.

[0010] Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht des Lastwählers mit Vorwähler und

Fig. 2 die Ausführung des Stufenschalterkopfes im Schnitt eines ersten Ausführungsbeispieles, sowie

Fig. 3 eine Vorderansicht,

Fig. 4 einen Längsschnitt,

Fig. 5 eine Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispieles und

Fig. 6 und 7 einen Polungsschalter im Detail.

[0011] In Fig. 3 bis 7 ist hierbei der Übersichtlichkeit wegen lediglich das Rohrsegment des Wenders ausschnittsweise dargestellt.

[0012] Wie insbesondere aus Figur 1 ersichtlich, besteht der Lastwähler aus einem zylindrischen Ölgefäß 1 mit einem Stufenschalterkopf 2 und mit einem Ölgefäßboden 3. Das im wesentlichen aus einem Isolierstoffzylinder bestehende Ölgefäß 1 trägt für jede Phase eine Reihe von feststehenden Stufenkontakten 4, die mit im Innern des Ölgefäßes angeordneten beweglichen Kontakten - ­im einzelnen nicht dargestellt - zusammenarbeiten. Die beweglichen Kontakte werden dabei von einem Schaltrohr 5 bewegt (Fig. 2), welches über ein im Stufenschalterkopf 2 angeordnetes Antriebsrad 6 betätigt wird. Der Lastwähler ist mit einem Kragen 19 des Stufenschalterkopfes 2 auf übliche Weise auf einen entsprechenden Flansch des Transformators aufsetzbar. Seitlich vom eigentlichen Lastwähler, also seitlich vom zylindrischen Ölgefäß 1, befindet sich der sich über die gesamte Höhe des Lastwählers erstreckende Vorwähler 7. Er wird von einem am Ölgefäßboden 3 sitzenden Ausleger 8 sowie von einem am Stufenschalterkopf 2 sitzenden Ausleger 9 getragen. Der Vorwähler 7 ist als Rohrsegment ausgebildet, wobei im Zentrum des Rohrsegments die Schaltwelle 10 angeordnet ist, die in den Auslegern 8 und 9 gelagert ist. Die schalenförmig ausgebildete Wand 11 des Rohrsegments trägt die feststehenden Vorwählerkontakte 12, die sich für jede Phase jeweils etwa auf gleicher Höhe befinden wie die feststehenden Stufenkontakte 4 des Lastwählers. Die zugehörigen beweglichen Vorwählerkontakte 13 werden von der Schaltwelle 10 auf übliche Weise getragen und bewegt. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit sind zwischen den Phasen und zwischen Phase und Erdpotential besondere Abschirmelektroden 14 vorgesehen.

[0013] Wie insbesondere aus Figur 2 hervorgeht, ist der am Stufenschalterkopf 2 sitzende Ausleger 9 mit einem Hohlraum 15 versehen. Die Schaltwelle 10 des Vorwählers reicht mit ihrem Lagerzapfen 16 in diesen Hohlraum 15 hinein. Innerhalb des Hohlraumes 15 ist am Lagerzapfen 16 ein Hebel 17 zur Betätigung der Schaltwelle 10 vorgesehen. Dieser Hebel 17 wird mittels Anschlag 18, der am Antriebsrad 6 des eigentlichen Lastwählers sitzt, betätigt.

[0014] Wie insbesondere aus den Figuren 3 und 4 des zweiten Ausführungsbeispiels ersichtlich, trägt die Wand 11 des Rohrsegments, die von den Auslegern 8 des hier nicht dargestellten zylindrischen Lastwählers gehalten wird, feststehende Wenderkontakte 121, 122, 123, wovon 123 der Mittelkontakt des Wenders ist. Ein beweglicher - hier nicht dargestellter - Kontakt stellt wahlweise eine elektrische Verbindung des Mittelkontakts 123 entweder mit dem festen Wenderkontakt 121 oder mit dem Wenderkontakt 122 her. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit zwischen den Phasen I, II sind Abschirmelektroden 14 vorgesehen, die durch Potentialverbindungen 141, 142 mit den Wenderkontakten 122 bzw. 123 verbunden sind.

[0015] Wie Figur 3 zeigt, sind neben den Wenderkontakten 121, 122 und 123, und zwar zu beiden Seiten 111, 112 der Wand 11, in einer Reihenschaltung in zickzackförmiger Anordnung mehrere stabförmige Polungswiderstände 20 angeordnet, die mit ihrem einen Ende 21 - ­soweit kein Polungsschalter vorgesehen ist - mittels einer elektrischen Leitung 22 an den Mittelkontakt 123 des Wenders angeschlossen sind und die mit ihrem anderen Ende 23 und einer weiteren elektrischen Leitung 24 an einen weiteren Anschlußkontakt 25, der in der Wand 11 sitzt, geführt sind. An diesen Anschlußkontakt 25 wird beim Einbau des Lastwählers in den Stufentransformator die Mittenanzapfung der Regelwicklung angeschlossen, so daß der Hilfsstromkreis für die Potentialverbindung der Regelwicklung ständig geschlossen ist. Die Anordnung der stabförmigen Polungswiderstände 20 zu beiden Seiten 111, 112 der Wand 11, wobei immer abwechselnd ein Widerstand an der Außenseite 112 und der nächste an der Innenseite 111 der Wand 11 zu liegen kommt, führt zu einer besonders guten Raumausnutzung und hoher Spannungsfestigkeit.

[0016] In vielen Fällen wird nun gewünscht, daß dieser Hilfsstromkreis wegen der damit verbunden Verluste nicht ständig geschlossen ist, sondern lediglich während des eigentlichen Wendevorganges geschlossen wird, was einen zusätzlichen Polungsschalter erfordert. Ein derartiger zusätzlicher Polungsschalter ist ebenfalls im Bereich der Wenderkontakte 121, 122, 123 an der Innenseite 111 der Wand 11 vorgesehen. Einzelheiten des Polungsschalters gehen insbesondere aus den Figuren 6 und 7 hervor. Der Polungsschalter liegt dabei anstelle der in Figur 3 gestrichelt gezeichneten elektrischen Leitung 22. Er besitzt einen Kontaktarm 26, der an der Innenseite 111 der Wand 11 gelagert ist und durch eine Druckfeder 27 in seiner geöffneten Stellung gehalten wird. Er ist elektrisch mit dem Mittelkontakt 123 (Fig.3 und 4) des Wenders verbunden. Mittels einer an der Schaltwelle 10 des Wenders sitzenden Kulisse 28 wird der Kontaktarm 26 zu Beginn der Wenderbetätigung gegen den feststehenden Kontakt 29 gedrückt, an dem das eine Ende 21 der Reihenschaltung der Polungswiderstände 20 angeschlossen ist. Hierzu läuft die Kulisse 28 mit ihrer Flanke 30 gegen eine am Kontaktarm 26 sitzende Rolle 31. Die Rolle 31 wird dann am Ende des Wendevorganges durch eine zweite Flanke 32 der Kulisse 28 wieder freigegeben. Es ist ohne weiteres klar, daß der Hilfsstromkreis zum Anlenken der Regelwicklung nur kurzzeitig geschlossen wird, und zwar in der Reihenfolge: Polungsschalter schließt - Wender öffnet - Wender schließt - ­Polungsschalter öffnet.

Ansprüche

1. Mehrphasiger Lastwähler für Stufentransformatoren mit einem einen Stufenschalterkopf und einen Ölgefäßboden besitzenden öldichten zylindrischen Gehäuse, welches mit einem oberen Kragen des Stufenschalterkopfes auf einen Flansch des Gehäuses des Stufentransformators aufsetzbar ist und mit einem seitlich vom Lastwähler angeordneten Vorwähler, dessen bewegliche Kontakte von einer Schaltwelle getragen werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der sich über die gesamte Höhe des Lastwählers (1) erstreckende Vorwähler (7) als ein an je einem Ausleger (8, 9) des Stufenschalterkopfes (2) und des Ölgefäßbodens (3) sitzendes Rohrsegment ausgebildet ist, in dessen Zentrum sich die in den Auslegern (8, 9) gelagerte Schaltwelle (10) des Vorwählers befindet, wobei für jede Phase die Kontakte (12, 13) des Vorwählers etwa in derselben Ebene liegen wie die Kontakte (4) des Lastwählers.

2. Mehrphasige Lastwähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der am Stufenschalterkopf (2) sitzende Ausleger (9) ein mit dem Innern des Kopfes in Verbindung stehenden Hohlraum (15) aufweist, wobei die Schaltwelle (10) des Vorwählers (7) mit ihrem oberen Lagerzapfen (16) in diesen Hohlraum hineinragt und im Hohlraum ein mit dem Lagerzapfen (16) der Schaltwelle verbundener Betätigungshebel (17) angeordnet ist.

3. Mehrphasiger Lastwähler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Kontakte (12) des Vorwählers (7) in der Wand (11) des Rohrsegmentes sitzen und daß neben diesen Kontakten an der Innenseite der Wand Polungswiderstände (20) angeordnet sind.

4. Mehrsphasiger Lastwähler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere stabförmige zu beiden Seiten (111, 112) der Wand (11) des Rohrsegments in Zickzacklinie durch die Wand hindurch in einer Reihenschaltung verbundene Polungswiderstände (20) vorhanden sind, wobei die Reihenschaltung mit ihrem einen Ende (21) an den Mittelkontakt (123) des Wenders und mit ihrem anderen Ende (23) an einen zusätzlichen in der Wand (11) des Rohrsegments sitzenden Anschlußkontakt (25) geführt ist.

5. Mehrphasiger Lastwähler nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß für jede Phase im Rohrsegment neben den Polungswiderständen ein Polungsschalter angeordnet ist und daß der Polungsschalter einen an der Innenseite (111) der Wand (11) des Rohrsegmentes gelagerten mit dem Potential des Mittelkontakts (123) des Wenders verbundenen Kontakthebel (26) besitzt, der mittels einer an der Schaltwelle (10) des Wenders sitzenden Kulisse (28) gegen den zugehörigen in der Wand (11) sitzenden feststehenden Polungskontakt (29) schwenkbar ist, wobei das eine Ende der Reihenschaltung der Polungswiderstände (20) an den als Anschlußkontakt (291) ausgebildeten feststehenden Polungskontakt (29) geführt ist.

Zeichnung