Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der zeitlichen Reihenfolge von während der

Betätigung eines Laststufenschalters nacheinander ablaufenden einzelnen Schaltungen von unterschiedlichen Kontakt- und Schaltelementen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine für ein solches Verfahren geeignete Schaltung.

Ein Verfahren und eine Schaltung der eingangs genannten Art sind aus der DE 10 2004 052 316 B3 bereits bekannt.

Beim bekannten Verfahren erfolgt zunächst eine nichtflüchtige Speicherung der schalterspezifischen Reihenfolge der Schaltsequenz bei einer Umschaltung des Laststufenschalters, nachfolgend wird eine Messschaltung zwischen den jeweils den beweglichen Schaltelementen zugewandten Seiten der elektrischen Schalter angeschlossen. Nachfolgend wird dann eine Umschaltung des

Laststufenschalters vorgenommen und gleichzeitig eine Messung des Spannungsverlaufes über einen Messwiderstand der Messschaltung vorgenommen. Aus diesem Verlauf lässt sich schließlich die tatsächliche Schaltsequenz ermitteln, indem eine Zuordnung der jeweiligen Zeitpunkte des Auftretens von Messflanken mit der vorab gespeicherten Schaltsequenz vorgenommen wird. Die verwendete Messschaltung besteht aus einer Reihenschaltung einer Spannungsquelle und des bereits erwähnten Messwiderstandes sowie Mitteln zur Messung der Spannung, die über diesen Messwiderstand abfällt.

Dieses bekannte Verfahren und die dazugehörige Messschaltung sind prinzipiell für einen

Laststufenschalter vom Typ eines Lastwählers geeignet und konzipiert, so wie dies auch an Hand der Figuren 1 bis 4 in der oben genannten Druckschrift erläutert ist.

Daneben gibt es auch Laststufenschalter, die einen separaten Wähler zur leistungslosen Vorwahl der Wicklungsanzapfung, auf die umgeschaltet werden soll, sowie, getrennt davon, einen Lastumschalter zur eigentlichen unterbrechungslosen Umschaltung der Last zwischen den Wicklungsanzapfungen aufweisen. Die Schaltung eines solchen Laststufenschalters, wie ihn die Anmelderin unter der Typenbezeichnung VACUTAP® VR herstellt und vertreibt, ist aus der DE 10 2005 048 308 B3 bekannt und dort in Figur 8 detailliert beschrieben: Es sind die beiden Seiten des Lastumschalters A und B gezeigt, zwischen denen die unterbrechungslose Umschaltung erfolgt. Kontakte MCA und MCB sind die jeweiligen Dauerhauptkontakte, von denen einer im stationären Betrieb geschlossen und damit stromführend ist. MSV bezeichnet eine Vakuumschaltzelle im Hauptschaltzweig, TTV eine Vakuumschaltzelle im Widerstandszweig, der den zusätzlichen Überschaltwiderstand R aufweist. Der als Hauptschaltkontakt wirkende mechanische Schaltkontakt II ist als MTF bezeichnet, der als Widerstandsschaltkontakt wirkende mechanische Schaltkontakt I ist als TTF bezeichnet. Y bezeichnet die Lastableitung. Auch bei derartigen Laststufenschaltem besteht gleichermaßen das Bedürfnis sicherzustellen, dass die einzelnen Zeitpunkte während der Lastumschaltung eine normierte schalterspezifische zeitliche Reihenfolge innerhalb der Gesamtschaltsequenz aufweisen. Es ist also auch bei den letztgenannten Laststufenschaltern mit getrenntem Wähler und Lastumschalter wichtig, mit einfachen Mitteln vor Ort zuverlässig entsprechende Schaltzeitmessungen vornehmen zu können.

Das aus der eingangs genannten DE 10 2004 052 316 B3 bekannte Verfahren und die dazugehörige Messschaltung sind jedoch für derartige Lastumschalter nicht geeignet; andere Verfahren und/oder Schaltungen sind nicht bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es demnach, auch für Laststufenschalter des Typs VACUTAP® VR sowie vergleichbare Geräte ein Verfahren anzugeben, das es vor Ort mit einfachen Mitteln gestattet, eine Schaltzeitmessung während einer Betätigung des Laststufenschalters vorzunehmen und im Ergebnis zu entscheiden, ob dieser Laststufenschalter voll funktionsfähig ist. Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, wiederum eine Schaltung anzugeben, mit der ein solches Verfahren auf einfache Weise durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches sowie eine Schaltung mit den Merkmalen des zweiten Patentanspruches gelöst.

Mit der Erfindung ist es jetzt erstmals möglich, direkt vor Ort, d. h. bei einem in den entsprechenden Stufentransformator eingebauten Laststufenschalter, die Schaltzeit und die Schaltsequenz zu messen und damit für Laststufenschalter vom Typ VACUTAP® VR mit getrenntem Wähler und Lastumschalter dieselben Vorteile zu erzielen, die der Stand der Technik bislang nur für Lastwähler gestattete.

Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Figur 1 die Schaltung eines bekannten Laststufenschalters VACUTAP® VR mit

angeschlossener erfindungsgemäßer Messschaltung

Figur 2 nochmals eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Messschaltung eine (bekannte) Schaltsequenz des Laststufenschalters, an den die erfindungsgemäße Messschaltung angeschlossen werden soll Figur 4 ein Oszillogramm der mittels der erfindungsgemäßen Messschaltung ermittelten

Spannungsverläufe während der Umschaltung, d. h. Betätigung des Lastumschalters sowie darunter die erfindungsgemäße Zuordnung der Spannungsverläufe zur Betätigungssequenz der einzelnen beteiligten mechanischen und Vakuumschalter

Figur 5 das erfindungsgemäße Verfahren im Gesamtüberblick.

Figur 1 zeigt die Schaltung des beschriebenen bekannten Laststufenschalters, genauer gesagt, dessen Lastumschalter, mit fetten Linien dargestellt. Die angeschlossene erfindungsgemäße

Messschaltung hingegen ist mit Strichlinien dargestellt.

Die Messschaltung weist vier Anschlusspunkte C, D, E, Y sowie drei separate Widerstände R2, R3, R4 auf.

Der erste Anschlusspunkt C wird zwischen dem mechanischen Schaltelement MTF und der

Vakuumschaltzelle MSV des Stufenschalters angeschlossen. Er führt über einen ersten Widerstand R2 zu einer ersten Spannungsquelle U1 , weiterhin über eine Reihenschaltung von zwei weiteren Widerständen R4 und R3 zu einer weiteren Spannungsquelle U2.

Der Anschlusspunkt D wird zwischen mechanischem Schalter TTF und Vakuumschaltzelle TTV des Laststufenschalters angeschlossen und führt zur anderen Seite der zweiten Spannungsquelle U2. Der weitere Anschlusspunkt E wird zwischen der Vakuumschaltzelle TTV und dem

Überschaltwiderstand R des Laststufenschalters angeordnet und führt zwischen die Reihenschaltung der beiden Widerstände R4 und R3.

Der Anschlusspunkt Y schließlich ist mit der anderen Seite der Spannungsquelle U1 verbunden und führt zur Lastableitung, d. h. dem Sternpunkt des Laststufenschalters.

Zwischen den Anschlusspunkten Y und E ist eine erste Messeinrichtung U_R vorgesehen. Über den Widerstand R3, d. h. parallel dazu, ist eine zweite Messeinrichtung U_R3 vorgesehen. Die beiden Messeinrichtungen U_R und U_R3 erfassen die Spannungsverläufe über die Zeit.

Figur 2 zeigt die erfindungsgemäße Messschaltung noch einmal allein in schematischer Darstellung. Der Laststufenschalter ist hier nur durch einen Zylinder, links im Bild angeordnet, symbolisiert. Gezeigt sind die Anschlusspunkte C, D, E, Y, die mit den bereits erläuterten Stellen im Lastumschaiter elektrisch verbunden werden. Der Anschlusspunkt C führt über den ersten Widerstand R2 zur Spannungsquelle U1.

Der Messpunkt D führt zum Pluspol der Spannungsquelle U2, deren andere Seite mit der

Reihenschaltung zweier weiterer Widerstände R3, R4 verbunden ist und zur ersten Spannungsquelle U1 führt.

Der Anschlusspunkt E führt zum Punkt zwischen den Widerständen R3 und R4.

Der Anschlusspunkt Y, der mit dem Sternpunkt, d. h. der Lastableitung verbunden ist, führt zum

Pluspol der Spannungsquelle U1. Auf besonders vorteilhafte Weise handelt es sich bei den beiden Spannungsquellen U1 , U2 um Gleichspannungsquellen mit 24 V DC.

Gezeigt sind ebenfalls die bereits erläuterten Spannungsmesseinrichtungen U_R und U_R3.

U_R ist zwischen die Anschlusspunkte E und Y geschaltet.

U_R3 ist parallel zum Widerstand R3 geschaltet.

Die Widerstände R2 und R3 werden besonders vorteilhaft an den Wert des Überschaltwiderstandes R des Lastumschalters angepasst.

Auf vorteilhafte Weise wird als gemeinsame Spannungsmesseinrichtung ein 2-Kanal-Speicher als Oszilloskop verwendet.

Es ist weiterhin vorteilhaft, diesen Speicher-Oszilloskop noch eine separate Auswerteeinrichtung, beispielsweise zum Sol st-Vergleich der ermittelten Schaltsequenz nachzuschalten.

Figur 3 zeigt die Schaltsequenz des bekannten Laststufenschalters, die durch das erfindungsgemäße Verfahren und mittels der erfindungsgemäßen Messschaltung gemessen bzw. überprüft werden soll. Zu sehen ist die Schaltsequenz bei einer Umschaltung von der Stufe n auf die benachbarte Stufe n+1 - d. h. einer vollständigen Lastumschaltung. Für das ordnungsgemäße Funktionieren des

Laststufenschalters ist es zwingend erforderlich, dass sowohl die mechanischen Schaltelemente MTF, TTF als auch die Vakuumschaltzellen MSV, TTV genau in der vorgesehen zeitlichen Reihenfolge, d. h. der Sequenz der Zeitpunkte t1...t8, öffnen bzw. schließen. Dies kann durch die Erfindung überprüft werden.

Figur 4 zeigt ein real aufgenommenes Oszillogramm der mittels der beiden Messeinrichtungen U_R und U_R3 aufgenommenen Messspannungen bei einer realen Lastumschaltung. Es ist hier gezeigt, wie die einzelnen Spannungsflanken der aufgezeichneten Spannungsverläufe den einzelnen

Zeitpunkten t1...t8 der Schaltsequenz zugeordnet werden.

Aus dieser Zuordnung ergibt sich die darunter dargestellte, real ermittelte Schaltsequenz in

Balkendarstellung. Es ist zu sehen, dass in diesem Fall besonders die Schaltzeitpunkte der

Schaltelemente TTF und TTV vom in Figur 3 dargestellten Soll-Verlauf abweichen.

Aus dieser Abweichung des Ist-Verlaufes der Umschaltsequenz vom vorab nichtflüchtig gespeicherten Soll-Verlauf der Schaltsequenz lassen sich wertvolle Rückschlüsse auf den Betriebszustand des aktuell untersuchten Laststufenschalters ziehen.

Figur 5 zeigt noch einmal in schematischer Darstellung das vollständige erfindungsgemäße Verfahren. Es beginnt mit der nichtflüchtigen Speicherung der schalterspezifischen Reihenfolge der

Schaltsequenz des jeweils zu überprüfenden Stufenschalters, d.h. einer Schaltsequenz, bei der die Schaltzeiten schalterspezifischen Sollwerten entsprechen. Es endet mit dem Vergleich, d. h. der Zuordnung der einzelnen Zeitpunkte der tatsächlich gemessenen Schaltsequenz mit diesen vorab gespeicherten Sollwerten. Zum erfindungsgemäßen Verfahren im Einzelnen:

- Zunächst erfolgt eine nichtflüchtige Speicherung der schaltspezifischen zeitlichen Reihenfolge der Schaltsequenz, d. h. der nacheinander bei einer Umschaltung des Lastumschalters öffnenden und schließenden mechanischen Schaltkontakte (MTF; TTF) und der Vakuumschaltzellen (MSV; TTV),

- nachfolgend wird eine Umschaltung des Lastumschalters durchgeführt,

- der Verlauf einer ersten, vor der Umschaltung angelegten Messspannung (U_R) zwischen der zweiten Vakuumschaltzelle (TTV) und dem in Reihe dazu geschalteten Überschaltwiderstand (R) einerseits und der Lastableitung (Y) andererseits während der Lastumschaltung wird gemessen,

- der Verlauf einer zweiten, ebenfalls vor der Umschaltung angelegten Messspannung (U_R3) über einen parallel zur zweiten Vakuumschaltzelle (TTV) ständig oder zeitweise eingeschleiften

Messwiderstand (R3) während der Lastumschaltung wird gemessen, d.h. der konkrete zeitliche Verlauf der ersten und der zweiten anliegenden bzw. abfallenden Spannung (Flanken) wird erfasst,

- die Zeitpunkte (t1...t8) des Auftretens von Flanken am Verlauf der erfassten beiden

Messspannungen (U_R; U_R3) werden erfasst,

- schließlich erfolgt eine Zuordnung der erfassten tatsächlichen Zeitpunkte (t1...t8) zur vorab gespeicherten schalterspezifischen Reihenfolge der Soll-Schaltsequenz erfolgt, d. h. die Ist-Werte der Zeitpunkte (t1...t8) werden mit den stufenschalterspezifischen Soll-Zeitpunkten verglichen und Abweichungen erfasst und signalisiert.