DE3224860A1 - Reversing switches for stepping switches of transformers - Google Patents

Abstract

The invention relates to a reversing switch for stepping switches of stepping transformers, having a contact arrangement which consists of one or more moving main contacts that pass the main current, and in which, according to the invention, either one of the stationary main contacts, or one of the moving main contacts, or both are provided with an auxiliary or run-on contact which describes a relative movement with respect to the main contact. As a result of this measure, switching, without restriking, of the small capacitive currents flowing via the reversing contact at the start of the changeover process is ensured with little material and technical complexity.

Description

"Wenderschalter für Stufenschalter von Transformatoren'1"Reversing switch for step switches of transformers'1

Bei Stufenschaltern zur Spannungsregelung von Transformatoren unter Last wird zur Erweiterung des Regelbereiches ein Wender verwendet.With tap changers for voltage regulation of transformers under Load a turner is used to expand the control range.

Dieser schaltet die Regelwicklung entweder zur Hauptwicklung oder entgegen an. Der Wähler übernimmt dann wie üblich die Feinregelung.This switches the control winding either to the main winding or contrary to. The voter then takes over the fine-tuning as usual.

Während dieses Umschaltvorganges fließt der Laststrom über einen Strompfad, der nicht über die Wenderkontakte führt. Über den Wenderkontakt fließt zu Beginn des Umschaltevorganges nur ein kapazitiver Strom. Seine Größe ist durch die Kapazität der Regelwicklung gegen Erde bestimmt und liegt in der Größenordnung von einigen hundert Milliampere.During this switching process, the load current flows via a current path, which does not lead via the reversing contacts. At the beginning, flows through the reversing contact of the switching process only a capacitive current. Its size is due to its capacity of the control winding to earth and is of the order of a few hundred milliamps.

Bei der Umschaltung öffnet der Wender, dessen Kontakt keine Schwierigkeiten hat, den kleinen kapazitiven Strom unter Öl zu unterbrechen. Die wiederkehrende Spannung am Wender nach der Unterbrechung ist identisch mit der "Verlagerungsspannun¢', die sich aus der kapazitiven Aufteilung der Netzspannung an der Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung im Ersatzschaltbild ergibt. Wenn diese Spæ- nr, einen kritischen Wert, etwa 25 kVeff übersteigt, kommt es an der Schatftrecke zu Rückzündungen Die Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung entlädt sich mit Stromimpulsen, die einige hundert Ampere ScheiteLwert erreichen können, über die im Wählerraum liegende Schaltstrecke und es kommt zu Gasbildungen, die im Extremfall den Buchholzschutz des Transformators zum Ansprechen bringen.When switching, the turner opens, contact with which there are no difficulties has to interrupt the small capacitive current under oil. The recurring Voltage at the turner after the interruption is identical to the "displacement voltage ¢ ', resulting from the capacitive division of the mains voltage to the capacitance between Main and control winding in the equivalent circuit diagram. If this Spænr, a critical one If the value exceeds about 25 kVeff, re-ignition occurs at the short distance The capacitance between the main and control winding is discharged with current pulses that can reach a few hundred amperes block value above that lying in the voting area Switching path and gas formation occurs, which in extreme cases protects the Buchholz protection of the transformer to respond.

Diesem Mangel wird üblicherweise durch Anbringen eines Polungswiderstandes begegnet, der parallel zur Kapazität zwischen Haupt- und Regelwicklung liegt, so daß die Verlagerungsspannung auf einen Wert reduziert wird, bei dem am Wender keine Rückzündungen auftreten.This deficiency is usually remedied by adding a polarity resistor encountered, which lies parallel to the capacitance between the main and control winding, see above that the displacement voltage is reduced to a value at which none at the turner Re-ignitions occur.

Dieser Polungswiderstand erhöht aber, wenn er zugeschaltet bleibt, obwohl er nur beim Umschalten des Wenders benötigt wird, die Verlustleistung des Transformators. Wenn diese Verlustleistung zu groß wird, werden eigene Polungsschalter angebaut, die den Polungswiderstand nur beim Umschalten des Wenders einschalten.However, this polarity resistance increases if it remains connected, although it is only required when switching the reverser, the power loss of the Transformer. If this power loss becomes too great, separate polarity switches are used which only switch on the polarity resistor when switching over the reverser.

Um die Rückzündung überhaupt zu vermeiden, müßte die Spannangsvestogs keit der Schalt strecke am Wender rascher steigen, als die durch die Verl agerungs spannung gegebene wiederkehrende Spannung. Die Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist durch entsprechend rasches Vergrößern der Schalt strecke prinzipiell möglich. Würde man jedoch versuchen, die Schaltgeschwindigkeit des gesamten Wenders zu vergrößern, so wäre hiezu ein beträchtlicher mechanischer Aufwand nötig.In order to avoid the re-ignition at all, the Spannangsvestogs would have to The switching distance at the turner increases faster than that due to the extension voltage given recurring voltage. The increase in the dielectric strength is in principle possible by increasing the switching distance accordingly. However, if one were to try to increase the switching speed of the entire turner, this would require considerable mechanical effort.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wenderschalter zu schaffen, bei dem die aufgezeigten Probleme mit geringem materiellen und technischen Aufwand vermieden werden, wobei jedoch ein rückzündungsfreies Schalten der kleinen kapazitiven Ströme gewährleistet ist.The object of the invention is to create a reversing switch at which avoided the identified problems with little material and technical effort however, a backfire-free switching of the small capacitive currents is guaranteed.

Die Erfindung betrifft somit einen Wenderschalter für Stufenschalter von Stufentraneformatoren mit einer aus einem oder mehreren festen und einem oder mehreren beweglichen, den Hauptstrom führenden Hauptkontakten bestehenden Kontaktanordnung, bei der erfindungsgemäß entweder einer der festen oder einer der beweglichen Hauptkontakte oder beide mit einem Hilfs- bzw. Nachlaufkontakt versehen sind, der gegenüber dem Hauptkontakt eine Relativbewegung beschre bt.The invention thus relates to a reversing switch for tap changers of step transformers with one of one or more fixed and one or multiple movable contact arrangement that carries the main current, in the case of the invention either one of the fixed or one of the movable main contacts or both are provided with an auxiliary or follow-up contact, which is opposite the Main contact describes a relative movement.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Hilfs- oder Nachlaufkontakt eigengefedert sein und beispielsweise aus einem Federkörper bestehen.According to a further embodiment of the invention, the auxiliary or Follow-up contact be self-sprung and consist, for example, of a spring body.

Es kann gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag der Hilfs- oder Nachlaufkontakt fremdgefedert sein, beispielsweise an ihm ein Kraftspeicher angreifen, insbesondere eine Blatt-, Teller-, Spiralfeder od. dgl.According to a further proposal of the invention, the auxiliary or follow-up contact can be used be externally sprung, for example attack an energy storage device on it, in particular a leaf, plate, coil spring or the like.

Gemäß einen weiteren Erfindungsgedanken kann die Relativbewegung des Hilfs- bzw. Nachlaufkontaktes eine Mindestgeschwindigkeit des Nachlaufkontaktes von 1 m/sec. aufweisen.According to a further concept of the invention, the relative movement of the Auxiliary or overrun contact a minimum speed of the overrun contact from 1 m / sec. exhibit.

Gemäß einem weiteren Erfindungsvorschlag kann der Hilfskontakt aus einem Federstahlblech insbesondere von ca. 0,5 mm Dicke bestehen, mit einer freien Länge der Feder von ca. 50 mm.According to a further proposal of the invention, the auxiliary contact can be made consist of a spring steel sheet in particular of about 0.5 mm thickness, with a free Length of the spring of approx. 50 mm.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahme ist, daß die Hilfs-oder Nachlaufkontakte erst öffnen, wenn der Hauptkontakt einen entsprechend großen Abstand erreicht hat und dann wegen ihrer kleinen Masse - sie müssen ja nur den kleinen Ladestrom führen -durch Eigen- oder Fremdfederung rasch auf eine entsprechend hohe Geschwindigkeit beschleunigt werden können, so daß die eigentliche Schaltstrecke immer eine Spannungsfestigkeit aufweist, die über der durch die Verl agerungs spannung gegebenen wiederkehrenden Spannung liegt.The advantage of the measure according to the invention is that the auxiliary or Follow-up contacts do not open until the main contact has a correspondingly large distance and then because of their small size - you only need the small one Charging current quickly lead to a correspondingly high level due to its own or external suspension Speed can be accelerated, so that the actual switching distance always has a dielectric strength that is higher than that of the extension voltage given recurring voltage.

Die nähere Erläuterung der Erfindung erfolgt an Hand der nachstehenden Zeichnung, in der Fig. 1 a und 1 b das Prinzipschaltbild für zwei Schalterstellungen des Wenderkontaktes darstellen und Fig. 2 ein praktisches Ausführungsbeispiels beschreibt.The invention is explained in more detail with reference to the following Drawing, in Fig. 1 a and 1 b, the basic circuit diagram for two switch positions of the reversing contact and Fig. 2 describes a practical embodiment.

In Fig. 1 a ist die Hauptwicklung mit WH und die Regelwicklung mit WR bezeichnet. Die Hauptwicklung wird während des Ums&naltvorganges - Wenderkontakt K verbindet die Haupt- mit c-r Regelwicklung - vom Laststrom iL durchflossen, -YJährena Der den tenderkontakt K der kapazitive Strom iC2 fließt, der durch die Kapazität C2 der Regelwicklung WR gegen Erde bestimmt wird.In Fig. 1 a, the main winding with WH and the control winding with WR called. The main winding becomes during the changeover process - reversing contact K connects the main with c-r control winding - the load current iL flows through it, -Yyearsena The tenderkontakt K the capacitive current iC2 flows through the capacitance C2 of the control winding WR to earth is determined.

In Fig. 1 b ist das Ersatzschaltbild gezeichnet, wenn der Wenderkontakt K bereits geöffnet ist. Die wiederkehrende Spannung am Wenderkontakt K, identisch mit der "Verlagerungsspannunr1 Uc1 ist durch die kapazitive Aufteilung der Netzspannung UH an der Kapazität C; gegeben. Um zu verhindern, daß die Verlagerungsspannung zu hoch wird, kann ein Polungswiderstand R parallel zur Kapazität C 1 angebracht p werden.In Fig. 1 b, the equivalent circuit is drawn when the reversing contact K is already open. The recurring voltage at the reversing contact K, identical with the "Verlagerungsspannunr1 Uc1 is due to the capacitive division of the mains voltage UH at capacity C; given. To prevent the displacement voltage from increasing becomes high, a polarity resistor R can be attached in parallel to the capacitance C 1 p will.

In Fig. 2 bestehen die festen Hauptkontakte 1 1, 1 r aus zwei Kupferrohrstücken, die in den Tragleisten 2 befestigt sind. Der bewegliche Kontakt 6 besteht aus 4 Kontaktbrücken 3, die auf der einen Seite auf einem Schleifring 4 gleiten und i eingeschalteten Zustand paarweise auf je einem der beiden Festkontakte 1 l, 1 r, aufliegen.In Fig. 2, the fixed main contacts 1 1, 1 r consist of two pieces of copper pipe, which are fastened in the support strips 2. The movable contact 6 consists of 4 Contact bridges 3, which slide on one side on a slip ring 4 and i switched on state in pairs on each of the two fixed contacts 1 l, 1 r, rest.

Zwischen je zwei übereinanderliegenden Kontaktbrücken 3 befindet sich der aus Federblech bestehende Hilfs- oder Nachlaufkontakt (Abreißkontakt) 5 1 und 5 r.Between two superimposed contact bridges 3 is located the auxiliary or follow-up contact (tear-off contact) consisting of spring steel sheet metal 5 1 and 5 r.

Wie aus der gezeichneten Mittelstellung zu ersehen ist, bleibt der linke Abreißkontakt 5 1 am rechten festen Kontakt 1 r bis der bewegliche Hauptkontakt 6 einen entsprechend großen Abstand erreicht hat. Bei einer weiteren Bewegung des beweglichen Kontaktes 6 im Uhrzeigersinn gleitet der Abreißkontakt- 5 1 über den rechten festen Kontakt 1 r und öffnet mit einer Geschwindigkeit, die ein mehrfaches der Öffnungsgeschwindigkeit des Dauerkontaktes 6 beträgt.As can be seen from the drawn middle position, the remains left tear-off contact 5 1 on the right fixed contact 1 r to the moving main contact 6 has reached a correspondingly large distance. If the Movable contact 6 clockwise slides the tear-off contact 5 1 over the right fixed contact 1 r and opens at a speed that is several times that the opening speed of the permanent contact is 6.

Beim Auflaufen des beweglichen Kontaktes auf den anderen Festkontakt (1 1, 1 r) gleitet der rechte Abreißkontakt zuerst über den linken Festkontakt 1 1 und nimmt dann die strichliert eingezeichnete Endstellung 5 r ein.When the moving contact hits the other fixed contact (1 1, 1 r) the right tear-off contact first slides over the left fixed contact 1 1 and then assumes the end position 5 r shown in dashed lines.

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Claims (5)

Patentansprüche Wenderschalter für Stufenschalter von Stufentransformatoren mit einer aus einem oder mehreren festen und einem oder mehreren beweglichen, den Hauptstrom führenden Hauptkontakten bestehenden Kontaktanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß entweder einer der festen oder einer der beweglichen Hauptkontakte oder beide mit einem Hilfs- bzw. Nachlaufkontakt versehen sind, der gegenüber dem Hauptkontakt eine Relativbewegung beschreibt. Patent claims reversing switch for step switches of step transformers with one of one or more fixed and one or more movable ones, the Main current carrying main contacts existing contact arrangement, characterized in that that either one of the fixed or one of the moving main contacts or both are provided with an auxiliary or follow-up contact, the opposite of the main contact describes a relative movement. 2. Wenderschalter nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs- oder Nachlaufkonsakt eigergefesert ist und beispielsweise aus einem Federkörper bester. 2. reversing switch according to claim t, characterized in that the Auxiliary or follow-up consact is eigergefesert and, for example, from a spring body best. 3. Wenderschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfs- oder NachlauS.xontakt fremdgefedert ist, beispielsweise an ihm ein Kraftspeicher angreift, insbesondere eine Blatt-, Teller-, Spiralfeder oder dgl. 3. reversing switch according to claim 1, characterized in that the Auxiliary or NachlauS.xontakt is externally sprung, for example an energy storage device on it attacks, in particular a leaf, plate, coil spring or the like. 4. Wenderschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung des Hilfs- bzw. Nachlaufkontaktes eine Mindestgeschwindigkeit des Nachlaufkontaktes von 1 m/sec. aufweist. 4. reversing switch according to claim 1, characterized in that the Relative movement of the auxiliary or follow-up contact a minimum speed of the Overtravel contact of 1 m / sec. having. 5. Wenderschalter nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfskontakt aus einem Federstahiblech insbesondere von ca. 0,5 mm Dicke besteht, mit einer freien Länge der Feder von ca. 50 mm. 5. reversing switch according to claim 1 and 4, characterized in that that the auxiliary contact made of a spring steel sheet, in particular about 0.5 mm thick consists, with a free length of the spring of approx. 50 mm.