DE4437143C1 - Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler für einen Stufenschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler für Stufenschalter an Stufentransformatoren.

Solche Stufenwähler sind aus der technischen Druckschrift "Dokumentation Sonderausführung von Stufenschaltern - Stufenschalter für Mehrfach- Grobstufenschaltung" der Anmelderin, Impressum VK04/02, bekannt.

Für eine besonders feinstufige Spannungseinstellung ist eine große Zahl von Betriebsstellungen erforderlich, die unter Umständen nur über eine Mehrfach- Grobstufenschaltung verwirklicht werden kann.

Beispielsweise sind durch Verwendung einer 5-stufigen Grobwicklung und einer Feinstufenwicklung mit 18 Anzapfungen 107 Betriebsstellungen zu erreichen. Die gebräuchlichen Feinwähler weisen üblicherweise mindestens 10, meistens jedoch 12, 14, 16 oder 18 Feinwählerkontakte, verteilt auf zwei Ebenen je Phase, auf.

In bestimmten Fällen ist es jedoch erforderlich, geeignete Stufenschalter auch für solche Stufentransformatoren vorzusehen, die zwar mehrere Grobstufen aufweisen, deren Feinstufenwicklung jedoch nur wenige Anzapfungen besitzt. Mit solchen Transformatoren ist eine - allerdings nur grob gerasterte - Verstellung innerhalb eines insgesamt großen Regelbereiches möglich.

Wird ein üblicher Stufenwähler mit, wie oben erläutert, 10 bis 18 Feinwählerkontakten und Mehrfach-Grobwähler an einen solchen Transformator angeschlossen, so ergeben sich dadurch, daß die Zahl der beschaltbaren Stufen des Feinwählers größer ist als die Zahl der Anzapfungen der Feinstufenwicklung, notwendigerweise Leerstufen beim Betrieb des angeschlossenen Feinwählers, d. h. dieser muß betätigt werden und Schaltzyklen durchlaufen, ohne daß sich die elektrische Beschaltung des Stufentransformators und damit die jeweilige Spannungsstufe ändert.

Dies ist aus elektrischen und auch kinematischen Gründen unerwünscht.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenwähler mit Mehrfach-Grobwähler der eingangs genannten Gattung vorzusehen, der unter Minimierung der Leerstufen an einen Stufentransformator mit mehreren Grobstufen anschließbar ist, der weniger Anzapfungen der Feinstufenwicklung aufweist als der Stufenwähler Feinwählerkontakte besitzt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenwähler mit den Merkmalen des Patentanspruches gelöst.

Die Erfindung und ihre Vorteile sollen nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild eines Stufenwählers, der aus einem Grobwähler, der vier Anzapfungen einer Grobstufenwicklung beschaltet, und einem Feinwähler, der fünf Anzapfungen einer Feinstufenwicklung beschaltet, besteht,

Fig. 2 die schematische Anordnung der einzelnen Ebenen des Feinwählers und des Mehrfach-Grobwählers des erfindungsgemäßen Stufenwählers,

Fig. 3 eine Schalttabelle des in den Fig. 2 und 3 dargestellten Stufenwählers,

Fig. 4 das prinzipielle Schaltbild einer Mehrfach-Grobstufenschaltung nach dem Stand der Technik.

Aus Fig. 4 ist der eingangs erwähnte allgemeine Stand der Technik ersichtlich; eine Transformatorenwicklung besteht aus einer nicht gestuften Stammwicklung St, einer Grobstufenwicklung G mit mehreren Anzapfungen sowie einer Feinstufenwicklung F mit ebenfalls mehreren Anzapfungen. Verschiedene Grobstufenanzapfungen einer Grobstufenwicklung können mit dem Wurzelanschluß der Feinstufenwicklung verbunden werden, die wiederum an unterschiedlichen Anzapfungen beschaltbar ist, so daß sich eine große Zahl einstellbarer Spannungsstufen ergibt.

In den Fig. 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßer Stufenwähler in seiner elektrischen Beschaltung an einer Stufenwicklung und der Anordnung der einzelnen Wählerebenen schematisch dargestellt.

Die Stufenwicklung ist in eine Feinstufenwicklung F mit Wicklungsanzapfungen F1 . . . F5 mit untereinander gleichen Stufungen und eine Grobstufenwicklung G mit Grobstufenanzapfungen G7 . . . G10 mit untereinander ebenfalls gleichen Stufungen unterteilt. Dabei sind die Wicklungsanzapfungen F1 . . . F5 elektrisch mit den Feinwählerkontakten 1 . . . 5 eines in zwei Ebenen I, II je Phase angeordneten Feinwählers FW verbunden. Erfindungsgemäß sind in der ersten Ebene I die ungeradzahligen Feinwählerkontakte 1, 3, 5 jeweils doppelt, d. h. einander gegenüberliegend, kreisförmig angeordnet; diese Feinwählerkontakte sind von einer ersten Kontaktbrücke Br1 beschaltbar, deren Lastableitung zu einem Schaltkontakt SK1 des nur andeutungsweise dargestellten Lastumschalters LU führt. In der zweiten Ebene II sind erfindungsgemäß die geradzahligen Feinwählerkontakte 2, 4 und ein weiterer Feinwählerkontakt K, der noch näher erläutert wird, ebenfalls jeweils doppelt, d. h. einander gegenüberliegend, kreisförmig angeordnet; diese sind von einer zweiten Kontaktbrücke Br2 beschaltbar, deren Lastableitung zu einem zweiten Schaltkontakt SK2 des Lastumschalters LU führt.

Zwar ist die Anordnung von gerad- und ungeradzahligen Feinwählerkontakten in zwei Ebenen an sich bereits aus der AT-PS 374 617 bekannt, ein Hinweis auf die erfindungsgemäße, in jeder Ebene jeweils doppelte Anordnung der entsprechenden Feinwählerkontakte, derart, daß diese jeweils einander gegenüberliegen, ist dieser Schrift jedoch nicht zu entnehmen.

Der Mehrfach-Grobwähler besteht aus zwei identischen Grobwählern GW1 und GW2, die jeweils feste Grobwählerkontakte 7 . . . 10 aufweisen, d. h. beide Grobwähler beschalten die gleichen Anzapfungen G7 . . . G10 der Grobstufenwicklung G.

Beide Grobwähler GW1 und GW2 besitzen zur Beschaltung weitere Kontaktbrücken Br3 bzw. Br4. Die Lastableitung der weiteren Kontaktbrücke Br3 des ersten Grobwählers GW1 ist elektrisch mit einem Wurzelanschluß 6 der Feinstufenwicklung F verbunden; die weitere Kontaktbrücke Br4 des zweiten Grobwählers GW2 ist elektrisch mit dem weiteren Feinwählerkontakt K verbunden, der erfindungsgemäß in der Ebene II der geradzahligen Feinwählerkontakte 2, 4 angeordnet ist.

Der gesamte Stufenwähler wird durch eine an sich bekannte, z. B. im DE-GM 93 08 424 beschriebene, Antriebsvorrichtung betätigt, die jeweils eine Kontaktbrücke Br1 oder Br2 des Feinwählers und eine der weiteren Kontaktbrücken Br3 oder Br4 gemeinsam betätigt.

Nach einem Merkmal der Erfindung erfolgt diese Betätigung derart, daß jeweils nach einer halben Umdrehung der entsprechenden Kontaktbrücke des Feinwählers ein Schaltschritt des zugeordneten gemeinsam mit dieser betätigbaren Grobwählers in gleicher Schaltrichtung erfolgt.

Fig. 4 zeigt die sich aus dieser Funktionsweise ergebene Schalttabelle des erfindungsgemäßen Stufenwählers. Es ist ersichtlich, daß dadurch, daß bei einer vollen Umdrehung des Feinwählers, bei der jeweils alle Feinwählerkontakte überstrichen werden und damit alle Anzapfungen der Feinstufenwicklung F zweimal durchlaufen werden, die sonst notwendigen unerwünschten Leerschaltungen auf ein Minimum reduziert werden.

Im gewählten Ausführungsbeispiel ist die Grobstufenwicklung derart auf die Feinstufenwicklung abgestimmt, daß die Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen der Grobstufenwicklung G genauso groß ist wie die Spannung über der gesamten Feinstufenwicklung F.

Es ergeben sich im gezeigten Ausführungsbeispiel 24 unterschiedliche Positionen, mittels derer 21 unterschiedliche Betriebsstellungen, d. h. Spannungsstufen, realisierbar sind. Dabei treten lediglich drei Leerschaltungen auf; beim Umschalten zwischen den Positionen 6 und 7, 12 und 13 und 18 und 19 ändert sich die eingestellte Spannungsstufe nicht.

Es ist alternativ auch möglich, die Grobstufenwicklung G derart auf die Feinstufenwicklung F abzustimmen, daß die Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen der Grobstufenwicklung G genauso groß ist wie die Summe aus der Spannung über der gesamten Feinstufenwicklung F und der Spannung zwischen zwei benachbarten Anzapfungen dieser Feinstufenwicklung F.

In einem solchen Fall ergeben sich überhaupt keine Leerschaltungen; es sind 24 unterschiedliche Spannungsstufen bei 24 Betriebsstellungen realisierbar.

Zwar ist eine solche Abstimmung zwischen Grob- und Feinstufenwicklung an sich für einen Meßwandler mit einem einstellbaren Übersetzungsverhältnis bereits aus der DE-PS 4 05 075 bekannt, nähere Angaben, wie die jeweilige Zu- bzw. Abschaltung von Grob- oder Feinstufen erfolgen soll, oder ein Hinweis auf die Verwendung eines Stufenschalters für eine solche Zu- bzw. Abschaltung unter Last sind dieser Schrift jedoch nicht zu entnehmen.

Letztendlich hängt es von der Bauart des jeweils zu beschaltenden Stufentransformators, der Zahl seiner Windungsanzapfungen und der Zahl und Spannungswerte der tatsächlich zu realisierenden Spannungsstufungen ab, für welche der beiden möglichen Abstimmungen man sich entscheidet.

Claims (1)

1. Stufenwähler für Stufenschalter an Stufentransformatoren, bestehend aus einem Feinwähler mit je Phase in zwei Ebenen jeweils kreisförmig angeordneten festen Feinwählerkontakten, die mit den Wicklungsanzapfungen einer Feinstufenwicklung des Stufentransformators elektrisch verbunden sind und in jeder Ebene von einer drehbaren Kontaktbrücke einzeln anwählbar sind, wobei die Lastableitungen beider Kontaktbrücken zu festen Schaltkontakten eines Lastumschalters führen,
   bestehend weiterhin aus einem Mehrfach-Grobwähler, der wiederum aus zwei Grobwählern besteht, wobei jeder der beiden Grobwähler jeweils feste Grobwählerkontakte aufweist, die mit jeweils gleichen Wicklungsanzapfungen einer Grobstufenwicklung des Stufentransformators, bei der die einzelnen Grobstufen untereinander gleich und auf die Feinstufenwicklung abgestimmt sind, elektrisch verbunden sind und von jeweils einer weiteren Kontaktbrücke einzeln anwählbar sind, wobei die weitere Kontaktbrücke des ersten Grobwählers mit einem weiteren Feinwählerkontakt und die weitere Kontaktbrücke des zweiten Grobwählers mit einem Wurzelanschluß der Feinstufenwicklung elektrisch in Verbindung stehen,
   bestehend weiterhin aus einer Antriebseinrichtung zur Betätigung des Stufenwählers,
   dadurch gekennzeichnet,
   daß in der ersten Ebene (I) des Feinwählers (FW) die ungeradzahligen Feinwählerkontakte (1, 3, 5) zweifach, einander jeweils gegenüberliegend, angeordnet sind,
   daß in der zweiten Ebene (II) des Feinwählers (FW) die geradzahligen Feinwählerkontakte (2, 4) sowie der weitere Feinwählerkontakt (K) zweifach, einander jeweils gegenüberliegend, angeordnet sind,
   daß jeweils eine der Kontaktbrücken (Br1, Br2) des Feinwählers (FW) und eine der weiteren Kontaktbrücken (Br3, Br4) des Grobwählers (GW) miteinander gekoppelt bewegbar sind, und daß die Antriebseinrichtung derart ausgebildet ist, daß nach jeweils einer halben Umdrehung einer der Kontaktbrücken (Br1, Br2) des Feinwählers (FW) ein Schaltschritt der mit dieser gekoppelten weiteren Kontaktbrücke (Br3, Br4) des Grobwählers (GW1, GW2) in gleicher Schaltrichtung erfolgt.