DE-102019130460-B4 - Laststufenschalter

Abstract

Laststufenschalter (1) zur unterbrechungslosen Lastumschaltung, umfassend: - ein erstes Modul (20) mit einer ersten Modulwelle (22); - ein zweites Modul (40) mit einer zweiten Modulwelle (42); wobei: - jedes Modul (20, 40) einer Phase eines Stufentransformators zugewiesen ist, - jedes Modul (20, 40, 60) einen Lastumschalter (30, 50, 70) und einen Wähler (35, 55, 75) aufweist, - die erste Modulwelle (22) das erste Modul (20) betätigt; - die zweite Modulwelle (42) das zweite Modul (40) betätigt; - die erste und zweite Modulwelle (22, 42) derart miteinander mechanisch gekoppelt sind, dass die erste Modulwelle (22) die zweite Modulwelle (42) antreibt und das zweite Modul (40) zeitlich versetzt zum ersten Modul (20) betätigt wird.

Inventors

• Thomas Schuster
• Georg Kellendorfer

Assignees

• MASCHINENFABRIK REINHAUSEN GMBH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20191112

Claims (6)

1. Laststufenschalter (1) zur unterbrechungslosen Lastumschaltung, umfassend: - ein erstes Modul (20) mit einer ersten Modulwelle (22); - ein zweites Modul (40) mit einer zweiten Modulwelle (42); wobei: - jedes Modul (20, 40) einer Phase eines Stufentransformators zugewiesen ist, - jedes Modul (20, 40, 60) einen Lastumschalter (30, 50, 70) und einen Wähler (35, 55, 75) aufweist, - die erste Modulwelle (22) das erste Modul (20) betätigt; - die zweite Modulwelle (42) das zweite Modul (40) betätigt; - die erste und zweite Modulwelle (22, 42) derart miteinander mechanisch gekoppelt sind, dass die erste Modulwelle (22) die zweite Modulwelle (42) antreibt und das zweite Modul (40) zeitlich versetzt zum ersten Modul (20) betätigt wird.
2. Laststufenschalter (1) nach Anspruch 1 , wobei - ein Antrieb (2) die erste Modulwelle (22) antreibt.
3. Laststufenschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2 , wobei - der Laststufenschalter (1) ein drittes Modul (60) mit einer dritten Modulwelle (60) umfasst; - das dritte Modul (60) einer Phase des Stufentransformators zugewiesen ist, - die dritte Modulwelle (62) das dritte Modul (60) betätigt und die zweite und dritte Modulwelle (42, 62) derart miteinander mechanisch gekoppelt sind, dass die zweite Modulwelle (42) die dritte Modulwelle (62) antreibt und das dritte Modul (60) zeitlich versetzt zum zweiten Modul (40) betätigt wird.
4. Laststufenschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei - die Module (20, 40, 60) über Isolierwellen (21, 41, 61) miteinander verbunden sind.
5. Laststufenschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei - jede Modulwelle (22, 42, 62) einen ersten Verbindungzapfen (24, 44, 64) und einen zweiten Verbindungszapfen (26, 46, 66) aufweist und - der erste Verbindungszapfen (24, 44, 64) versetzt zum zweiten Verbindungszapfen (26, 46, 66) angeordnet ist.
6. Laststufenschalter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei - die erste Modulwelle (22) über eine zweite Isolierwelle (42) mit der zweiten Modulwelle (42) verbunden ist und die zweite Modulwelle (42) über eine dritte Isolierwelle (61) mit der dritten Modulwelle (62) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators. Laststufenschalter sind aus dem Stand der Technik bekannt und bestehen meistens aus einem Lastumschalter und einem Wähler. Der Lastumschalter, mit den Vakuumschaltröhren und den Überschaltwiderständen, ist in einem Gefäß angeordnet. Der Wähler ist aus einer Vielzahl von im Kreis angeordneten Stäben aufgebaut. An diesen Stäben sind in unterschiedlichen Ebenen Kontakte angeordnet, die als Anschlüsse für die einzelnen Stufen der Regelwicklungen dienen. Innerhalb des Wählers sind zwei Wählerarme an einer Schaltsäule befestigt. Diese kontaktieren die Kontakte an den Stäben. Lastumschalter und Wähler sind über ein Getriebe miteinander verbunden. DE 724 502 A offenbart eine Laststufenschalteranordnung für mehrphasige Stufentransformatoren. Erfindungsgemäß wird offenbart, dass zwischen der gemeinsamen Welle und der eigentlichen Antriebswelle eine, einen Verdrehungswinkel zwischen den beiden Wellen zulassende, Federkupplung vorgesehen ist. Hierdurch soll erreicht werden, dass die Federkupplung vorgespannt und dadurch genug Energie schlagartig freigegeben werden kann, um alle drei Einzelschalter zu betätigen. Diese Federkupplung verbindet somit die Welle, die die Einzelschalter betätigt, mit der Übertragungswelle, die vom Schaltmotor betätigt wird. Somit ist die Welle allen Einzelschaltern und damit allen Phasen eines Stufentransformators zugewiesen, wohingegen die Übertragungswelle keiner Phase eines Stufentransformators zugewiesen ist. DE 298 14 184 U1 offenbart ein Wellengelenk zur mechanischen Verbindung eines Antriebs mit einem von diesem zu betätigenden Stufenschalter. AT 224 219 B offenbart einen Kraftspeicher zur Umsetzung einer hin- und hergehenden stetigen Antriebsbewegung in eine sprunghafte Drehbewegung. DE 10 2011 013 749 A1 offenbart einen Laststufenschalter mit einer Antriebswelle, die in eine beliebige Drehrichtung betätigt werden kann. Die Betätigung des Laststufenschalters erfolgt mittels eines Antriebs, der einerseits einen Federenergiespeicher aufzieht, um den Lastumschalter zu betätigen, und andererseits die Wählerarme bewegt, um die zu beschaltenden Kontakte vorzuwählen. Dabei werden sowohl im Lastumschalter als auch im Wähler stets die Kontakte und Schaltmittel aller drei Phasen gleichzeitig betätigt. Dies führt zwangsläufig zu Drehmomentspitzen, da die gleichen Kontakte einer jeden Phase zur selben Zeit betätigt werden müssen. Antrieb, Federspeicher und Getriebe müssen derart ausgelegt werden, dass diese die Drehmomentspitzen bewältigen können. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Laststufenschalter zu schaffen, der während der Betätigung deutlich kleinere Drehmomentspitzen erzeugt, einfach und kompakt aufgebaut ist und dabei eine sichere Funktion gewährleistet. Diese Aufgabe wird mit einem Laststufenschalter gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche bilden dabei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung. Die Erfindung schlägt gemäß einem ersten Aspekt einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Lastumschaltung zwischen unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators vor, umfassend:- ein erstes Modul mit einer ersten Modulwelle;- ein zweites Modul mit einer zweiten Modulwelle, wobei:- die erste Modulwelle das erste Modul betätigt;- die zweite Modulwelle das zweite Modul betätigt;- die erste und zweite Modulwelle derart miteinander mechanisch gekoppelt sind, dass die erste Modulwelle die zweite Modulwelle antreibt und das zweite Modul zeitlich versetzt zum ersten Modul betätigt wird. Durch die Aufteilung des Laststufenschalters in einzelne Module und deren versetzte mechanische Kopplung werden Drehmomentspitzen deutlich reduziert. Dies wird dadurch erreicht, dass die zu betätigenden Elemente der Module des Laststufenschalters zwar gleichzeitig angetrieben, jedoch leicht versetzt nacheinander betätigt werden. Der Versatz ist dabei gerade so groß, dass keine negativen elektrischen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Phasen eines Stufentransformators auftreten, jedoch die auftretenden Drehmomentanstiege leicht versetzt zueinander entstehen. Dies ermöglicht die Verwendung eines deutlich einfacheren und damit günstigeren Motors. Weiterhin können die einzelnen Teile der Antriebswelle kleiner dimensioniert werden, da diese kleineren Drehmomentbelastungen standhalten müssen. Auch dies wirkt sich positiv auf den Preis des gesamten Schalters aus. Ohne eine mechanisch versetzte Kopplung würden in jedem Modul zur gleichen Zeit die gleichen Elemente bewegt bzw. betätigt werden. Die benötigte Kraft würde sich summieren, was einen Antrieb mit entsprechender Leistung erfordern würde. Jedes Modul kann nach Bedarf auf beliebige Art und Weise ausgebildet sein und umfasst eine Modulwelle. Die erste Modulwelle des ersten Moduls ist mit der zweiten Modulwelle des zweiten Moduls mechanisch gekoppelt. Dabei sind