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Patent Searching and Data


Title:
ON-LOAD TAP CHANGER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/249391
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an on-load tap changer (1) for uninterrupted switching between winding taps (N1,...Nj,..., Nn) of a step transformer (2). The on-load tap changer (1) comprises a selector (3) and a load transfer switch (4). The load transfer switch (4) consists of a first load branch (5.1) and a second load branch (5.2), each load branch (5.1, 5.2) having at least one vacuum interrupter (6.1, 6.2, 7.1, 7.2). Each vacuum interrupter (6.1, 6.2, 7.1, 7.2) can switch between an open state, in which the movable contact (11) and the fixed contact (12) do not touch, and a closed state in which the movable contact (11) and the fixed contact (12) touch in at least one contact point (13). Starting from the contact point (13), each vacuum interrupter (6.1, 6.2, 7.1, 7.2) has a defined spherical region (14). The load transfer switch (4) is designed in such a way that the vacuum interrupters (6.1, 6.2, 7.1, 7.2) are arranged in a housing (29) in such a way that parts of the load transfer switch (4) through which current flows are arranged outside the defined region (14).

Inventors:
WREDE SILKE (DE)
SACHSENHAUSER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/064552
Publication Date:
December 17, 2020
Filing Date:
May 26, 2020
Export Citation:
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Assignee:
REINHAUSEN MASCHF SCHEUBECK (DE)
International Classes:
H01H9/00; H01F29/04
Foreign References:
JP2017041478A2017-02-23
DE2348091B11975-01-09
DE3146970A11982-06-09
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Laststufenschalter (1 ) zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungs anzapfungen (Ni, ...Nj, Nn) eines Stufentransformators (2), umfassend:

einen Wähler (3) zur leistungslosen Vorwahl auf eine ausgewählte Wicklungs anzapfung (Nj);

einen Lastumschalter (4) zur eigentlichen Lastumschaltung von der bisherigen Wicklungsanzapfung (Nj-i) auf die vorgewählte Wicklungsanzapfung (Nj), wo bei der Lastumschalter (4) einen ersten Lastzweig (5.1 ) und einen zweiten Last zweig (5.2) aufweist;

zumindest eine Vakuumschaltröhre (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) im ersten Lastzweig (5.1 ) und im zweiten Lastzweig (5.2), wobei

- jede Vakuumschaltröhre (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) jeweils einen beweglichen Kontakt

(1 1 ) und eine festen Kontakt (12) aufweist, und

- jede Vakuumschaltröhre (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) einen geöffneten Zustand (31 ), bei dem sich der bewegliche Kontakt (1 1 ) und der feste Kontakt (12) nicht berühren, und einen geschlossenen Zustand, bei dem sich der bewegliche Kontakt (1 1 ) und der feste Kontakt (12) in mindestens einem Berührungspunkt (13) berüh ren, einnehmen kann,

dadurch gekennzeichnet, dass

ein kugelförmiger Bereich (14) vom Berührungspunkt (13) des festen Kontakts

(12) und des beweglichen Kontakts (1 1 ) einer jeden Vakuumschaltröhren (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) definiert ist; und

- die Vakuumschaltröhren (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) des Lastumschalters (4) derart an geordnet sind, dass stromdurchflossene Teile des Lastumschalters (4) außer halb des definierten Bereiches (14) angeordnet sind.

2. Laststufenschalter nach Anspruch 1 , wobei

der kugelförmige Bereich (14) um den Berührungspunkt (13) einen Radius von mindestens 80 mm und höchstens 200 mm aufweist.

3. Laststufenschalter nach Anspruch 1 , wobei

stromdurchflossene Teile des Lastumschalters (4) eine erste elektrische Lei tung (10.1 ) des ersten Lastzweigs (5.1 ) oder eine zweite elektrische Leitung (10.2) des zweiten Lastzweigs (5.2) oder elektrisch leitende Verbindungsele mente (17) oder ein erster mechanischer Schaltkontakt (18.1 ) oder ein zweiter mechanischer Schaltkontakt (18.2) sind, die außerhalb des kugelförmigen Be reichs (14) einer jeden Vakuumschaltröhre (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) angeordnet sind.

4. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 -3, wobei

- der zweite Lastzweig (5.2) des Lastumschalters (4) eine erste Vakuumschalt röhre (7.1 ) und eine zweite Vakuumschaltröhre (7.2) umfasst,

zumindest die zweite Leitung (10.2), die zweite Vakuumschaltröhre (7.2) des zweiten Lastzweiges (5.2) und eine vierte Leitung (10.4) außerhalb des defi nierten Bereiches (14) der ersten Vakuumschaltröhre (7.1 ) des zweiten Last zweiges (5.2) angeordnet sind.

5. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 -3, wobei

- der erste Lastzweig (5.1 ) des Lastumschalters (4) eine erste Vakuumschalt röhre (6.1 ) und eine zweite Vakuumschaltröhre (6.2) umfasst,

- zumindest die zweite Vakuumschaltröhre (6.2) des ersten Lastzweiges (5.1 ), eine dritte Leitung (10.3) und die vierte Leitung (10.4) außerhalb des definierten Bereiches (14) der zweiten Vakuumschaltröhre (7.2) des zweiten Lastzweiges

(5.2) angeordnet sind.

6. Laststufenschalter nach einem der vorigen Ansprüche 4 oder 5, wobei

- der erste Lastzweig (5.1 ) jeweils eine Wicklungsanzapfung (Nj) über eine Rei henschaltung aus der ersten Vakuumschaltröhre (6.1 ) und der zweiten Vaku umschaltröhre (6.2) des ersten Lastzweigs (5.1 ) mit einer Lastableitung (8) elektrisch verbindet,

- der zweite Lastzweig (5.2) jeweils eine Wicklungsanzapfung (N +i) über eine Reihenschaltung aus der ersten Vakuumschaltröhre (7.1 ) und der zweiten Va kuumschaltröhre (7.2) des zweiten Lastzweigs (5.2) mit der Lastableitung (8) elektrisch verbindet.

7. Laststufenschalter nach Anspruch 3, wobei

- zwischen der zweiten Vakuumschaltröhre (6.2) des ersten Lastzweiges (5.1 ) und der Lastableitung (8) der erste mechanische Schaltkontakt (18.1 ) angeordnet ist; und zwischen der zweiten Vakuumschaltröhre (7.2) des zweiten Lastzweiges (5.2) und der Lastableitung (8) der zweite mechanische Schaltkontakt (18.2) angeord net ist.

8. Laststufenschalter nach Anspruch 7, wobei

- die mechanischen Schaltkontakte (18.1 , 18.2) als Trennschalter ausgebildet sind.

9. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

- in dem ersten Lastzweig (5.1 ) die erste Vakuumschaltröhre (6.1 ) und die zweite Vakuumschaltröhre (6.2) über die erste elektrische Leitung (10.1 ) und die zweite Vakuumschaltröhre (6.2) und der erste mechanische Schaltkontakt (18.1 ) über die dritte elektrische Leitung (10.3) elektrisch miteinander verbunden sind, in dem zweiten Lastzweig (5.2) die erste Vakuumschaltröhre (7.1 ) und die zweite Vakuumschaltröhre (7.2) über die zweite elektrische Leitung (10.2) und die zweite Vakuumschaltröhre (7.2) und der erste mechanische Schaltkontakt (18.2) über die vierte elektrische Leitung (10.4) elektrisch miteinander verbunden sind.

10. Laststufenschalter nach Anspruch 9, wobei

die elektrischen Leitungen (10.1 , 10.2, 10.3, 10.4) jeweils über Verbindungsele mente (17) mit den Vakuumschaltröhren (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) elektrisch leitend ver bunden sind.

1 1. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

- parallel zu jedem Lastzweig (5.1 , 5.2) zusätzlich jeweils ein Dauerhauptkontakt (19.1 , 19.2) vorgesehen ist, der im stationären Betrieb zumindest einen Teil der Dauerstromführung übernimmt und direkt mit der Lastableitung (8) in elektrisch leitender Verbindung steht.

12. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

die Vakuumschaltröhren (6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2) kreisförmig um eine Schaltwelle (20) herum angeordnet sind.

13. Laststufenschalter nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei

- der erste und der zweite mechanische Schaltkontakt (18.1 , 18.2) spiegelbildlich zu einer Achse (21 ) der Schaltwelle (20) angeordnet sind.

Description:
LASSTUFENSCHALTER

Die Erfindung betrifft einen Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwi schen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators.

Bekannte Laststufenschalter bestehen üblicherweise aus einem Wähler zur leistungslosen Anwahl der jeweiligen Wicklungsanzapfung des T ransformators, auf die umgeschaltet wer den soll, und einem Lastumschalter zur eigentlichen Lastumschaltung von der bisherigen Wicklungsanzapfung auf die neue, angewählte Wicklungsanzapfung. Die Umschaltung er folgt durch mechanische Betätigung unterschiedlicher Schalter. Bei steigender Last, also höheren Strömen und Spannungen, werden auch die Anforderungen an die Betätigungs mechanik erhöht.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Laststufenschalter anzugeben, der den erhöhten mechanischen und elektrischen Belastungen bei höheren Strömen und Spannungen standhält.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Gemäß dem verbesserten Konzept wird ein Laststufenschalter zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators angegeben, der einen Wähler zur leistungslosen Vorwahl auf eine ausgewählte Wicklungsanzapfung, auf die umgeschaltet werden soll, und einen Lastumschalter zur eigentlichen Lastumschal tung von der bisherigen Wicklungsanzapfung auf die vorgewählte Wicklungsanzapfung auf weist. Der Lastumschalter umfasst einen ersten und einen zweiten Lastzweig und zumin dest eine Vakuumschaltröhre im ersten und im zweiten Lastzweig. Jede Vakuumschaltröhre hat einen beweglichen Kontakt und einen festen Kontakt und kann einen offenen Zustand, bei dem sich der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt nicht berühren, und einen ge schlossenen Zustand, bei dem sich der bewegliche Kontakt und der feste Kontakt in min destens einem Berührungspunkt berühren, einnehmen. Ausgehend von dem Berührungs punkt weist jede Vakuumschaltröhre einen definierten, kugelförmigen Bereich auf. Die Va kuumschaltröhren des Lastumschalters sind in einem Gehäuse derart angeordnet, dass stromdurchflossene Teile des Lastumschalters außerhalb des definierten Bereiches liegen. Gemäß zumindest einer bevorzugten Ausführungsform ist der Lastumschalter derart aus gestaltet, dass bei einer Betätigung der Vakuumschaltröhren von dem geschlossenen Zu- stand in den geöffneten Zustand jene Teile des Lastumschalters, welche zu diesem Zeit punkt stromdurchflossen sind, außerhalb des definierten Bereiches angeordnet sind.

Diese Anordnung erlaubt trotz der erhöhten Ströme und Spannung eine kompakte Bau weise des Laststufenschalters bei sicherer Funktionsweise.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der kugelförmige Bereich um den Berüh rungspunkt einen Radius von mindestens 80 mm und höchstens 200 mm auf.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind stromdurchflossene Teile des Lastumschal ters eine erste elektrische Leitung des ersten Lastzweigs und/oder eine zweite elektrische Leitung des zweiten Lastzweigs und/oder eine dritte elektrische Leitung des ersten Last zweiges und/oder eine vierte elektrische Leitung des zweiten Lastzweiges und/oder elektrisch leitende Verbindungselemente und/oder ein erster mechanischer Schaltkontakt und/oder ein zweiter mechanischer Schaltkontakt und/oder Überschaltwiderstände und/o der Vakuumschaltröhren in geschlossenem Zustand, die außerhalb des kugelförmigen Be reiches einer Vakuumschaltröhre angeordnet sind.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der erste Lastzweig des Lastumschal ters eine erste Vakuumschaltröhre und eine zweite Vakuumschaltröhre.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest die erste Leitung, die zweite Lei tung, die zweite Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges, eine dritte Leitung und der erste mechanische Schaltkontakt außerhalb des definierten Bereiches der ersten Vakuum schaltröhre des ersten Lastzweiges angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der zweite Lastzweig des Lastumschal ters eine erste Vakuumschaltröhre und eine zweite Vakuumschaltröhre.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest die erste Leitung, die zweite Lei tung, die zweite Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges, eine vierte Leitung und das zweite mechanische Schaltelement außerhalb des definierten Bereiches der ersten Vaku umschaltröhre des zweiten Lastzweiges angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest die zweite Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges, die dritte Leitung, die vierte Leitung und die mechanischen Schaltelemente außerhalb des definierten Bereiches der zweiten Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges angeordnet. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind zumindest die zweite Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges, die dritte Leitung, die vierte Leitung und die mechanischen Schalt elemente außerhalb des definierten Bereiches der zweiten Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die erste Wicklungsanzapfung über eine Rei henschaltung aus einer ersten Vakuumschaltröhre und einer zweiten Vakuumschaltröhre über den ersten Lastzweig mit einer Lastableitung elektrisch verbunden und die zweite Wicklungsanzapfung ist über eine Reihenschaltung aus einer ersten Vakuumschaltröhre und einer zweiten Vakuumschaltröhre über den zweiten Lastzweig mit der Lastableitung elektrisch verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist parallel zur ersten Vakuumschaltröhre des ersten und des zweiten Lastzweiges jeweils ein Überschaltwiderstand angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Überschaltwiderstände außerhalb des definierten Bereiches der zweiten Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges und außer halb des definierten Bereiches der zweiten Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist zwischen der zweiten Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges und der Lastableitung der erste mechanische Schaltkontakt angeordnet und zwischen der zweiten Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges und der Lastablei tung der zweite mechanische Schaltkontakt angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die mechanischen Schaltkontakte außer halb des definierten Bereichs der Vakuumschaltröhren angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die mechanischen Schaltkontakte als Trennschalter ausgebildet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind in dem ersten Lastzweig die erste und die zweite Vakuumschaltröhre über die erste elektrische Leitung und zweite Vakuumschalt röhre und das erste mechanische Schaltelement über die dritte elektrische Leitung elektrisch miteinander verbunden und in dem zweiten Lastzweig sind die erste und die zweite Vakuumschaltröhre über die zweite Leitung und die zweite Vakuumschaltröhre und das erste mechanische Schaltelement über die vierte Leitung elektrisch miteinander ver bunden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die elektrischen Leitungen jeweils über Ver bindungselemente mit den Vakuumschaltröhren elektrisch leitend verbunden.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Leitungen jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei das erste Ende über das Verbindungselement mit dem beweglichen Kontakt der Vakuumschaltröhre elektrisch verbunden ist und das zweite Ende über das Verbindungselement mit dem festen Kontakt der Vakuumschaltröhre elektrisch verbunden ist.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist parallel zu jedem Lastzweig zusätzlich jeweils ein Dauerhauptkontakt vorgesehen, der im stationären Betrieb zumindest einen Teil der Dauerstromführung übernimmt und direkt mit der Lastableitung in elektrisch leitender Ver bindung steht.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Vakuumschaltröhren kreisförmig um eine Schaltwelle herum angeordnet.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der erste und der zweite mechanische Schaltkontakt spiegelbildlich zu einer Achse angeordnet, wobei die Achse auf der Schalt welle liegt.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind jeweils zwei Vakuumschaltröhren spiegel bildlich zu der Achse angeordnet.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezug auf die Zeichnungen im Detail erklärt. Komponenten, die funktionell identisch sind oder ei nen identischen Effekt haben, können mit identischen Bezugszeichen versehen sein. Iden tische Komponenten oder Komponenten mit identischer Funktion sind unter Umständen nur bezüglich der Figur erklärt, in der sie zuerst erscheinen. Die Erklärung wird nicht notwendi gerweise in den darauffolgenden Figuren wiederholt.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Stufentransformators mit einem

Laststufenschalter nach dem verbesserten Konzept;

Figur 2 eine schematische Darstellung der Wicklungsanzapfungen eines Stu fentransformators; Figur 3 eine schematische Darstellung einer bespielhaften Ausführungsform eines Laststufenschalters nach dem verbesserten Konzept;

Figuren 4a bis 4f ein beispielhafter Schaltablauf des Laststufenschalters aus Figur 3;

Figur 5 eine beispielhafte Ausführungsform eines Lastumschalters gemäß dem verbesserten Konzept;

Figur 6 eine weitere Ansicht der beispielhaften Ausführungsform aus Figur 5; Figur 7 eine weitere Ansicht der beispielhaften Ausführungsform aus Figur 5;

und

Figur 8 eine weitere Ansicht der beispielhaften Ausführungsform aus Figur 5.

Die Figuren stellen lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung dar, ohne jedoch die Er findung auf die dargestellten Ausführungsbeispiele zu beschränken.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Stufentransformators 2 mit einem Last stufenschalter 1 , der einen Wähler 3 und einen Lastumschalter 4 aufweist. Der Laststufen schalter 1 wird von einem Motor 22 angetrieben.

Figur 2 zeigt schematisch eine Regelwicklung 25 des Stufentransformators 2 (siehe Fig. 1 ) mit unterschiedlichen Wicklungsanzapfungen Ni , Nj, N n . Die Wicklungsanzapfungen Ni , Nj, N N werden durch den Laststufenschalter 1 zu- bzw. abgeschaltet. Das Ab- bzw. Zuschalten kann mit beliebigen Mitteln, wie z.B. mit einem Wähler 3, einem Lastum schalter 4, etc., umgesetzt werden. Die Betätigung des Laststufenschalters 1 erfolgt über den Motor 22.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform eines Laststufenschalters 1 . Gemäß dem verbesserten Konzept umfasst der Laststufenschalter 1 einen Wähler 3 mit wenigstens einem ersten Festkontakt 23.1 und einem zweiten Fest kontakt 23.2, die jeweils mit einer Wicklungsanzapfung Ni , ..., Nj, ..., N N des Stufentrans formators 2 verbunden werden können. Die gesamte Anzahl der Festkontakte ist von der Anzahl der Wicklungsanzapfungen Ni , ..., Nj, ..., N N abhängig. Weiterhin weist der Last stufenschalter 1 einen ersten beweglichen Wählerkontakt 24.1 und einen zweiten bewegli chen Wählerkontakt 24.2 auf, die jeweils die einzelnen Festkontakte 23.1 , 23.2 der Regel wicklung 25 kontaktieren können. Der Laststufenschalter 1 umfasst außerdem einen Las tumschalter 4, mit einem ersten Lastzweig 5.1 und einem zweiten Lastzweig 5.2. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform verbindet der erste Lastzweig 5.1 den ersten Fest kontakt 23.1 über eine Reihenschaltung aus einer ersten Vakuumschaltröhre 6.1 und einer zweiten Vakuumschaltröhre 6.2 mit der Lastableitung 8, und der zweite Lastzweig 5.2 ver bindet den zweiten Festkontakt 23.2 über eine Reihenschaltung aus einer ersten Vakuum schaltröhre 7.1 und einer zweiten Vakuumschaltröhre 7.2 mit der Lastableitung 8. Parallel zur jeweils ersten Vakuumschaltröhre 6.1 bzw. 7.1 ist ein Überschaltwiderstand 9.1 bzw.

9.2 geschaltet. Zwischen der zweiten Vakuumschaltröhre 6.2 und der Lastableitung 8 ist ein erstes mechanisches Schaltelement 18.1 angeordnet und zwischen der zweiten Vaku umschaltröhre 7.2 und der Lastableitung 8 ist ein zweites mechanisches Schaltelement

18.2 angeordnet. Eine erste Leitung 10.1 verbindet die erste Vakuumschaltröhre 6.1 und die zweite Vakuumschaltröhre 6.2 elektrisch leitend miteinander und eine zweite Leitung

10.2 verbindet die erste Vakuumschaltröhre 7.1 und die zweite Vakuumschaltröhre 7.2 elektrisch miteinander. Des Weiteren verbindet eine dritte Leitung 10.3 die zweite Vakuum schaltröhre 6.2 mit dem ersten mechanischen Schaltelement 18.1 und eine vierte Leitung 10.4 die zweite Vakuumschaltröhre 7.2 mit dem zweiten mechanischen Schaltelement 18.2. Parallel zu jedem Lastzweig 5.1 , 5.2 ist außerdem ein zusätzlicher Dauerhauptkontakt 19.1 ,

19.2 angeordnet. Figur 2 zeigt den Laststufenschalter 1 in einem stationären Zustand, in dem über den Dauerhauptkontakt 19.1 zumindest ein Teil des Laststromes von der Wick lungsanzapfung über den ersten Festkontakt 23.1 zur Lastableitung 8 fließt, insbesondere ein größerer Teil als über den Lastzweig 5.1 .

In den Figuren 4a bis 4e wird ein beispielhafter Schaltablauf des Laststufenschalters 1 ge mäß dem verbesserten Konzept beschrieben, wobei von dem zweiten Festkontakt 23.2 auf den ersten Festkontakt 23.1 , beziehungsweise den entsprechenden Wicklungsanzapfun gen Ni , ..., Nj, ..., N N des Stufentransformators 2, umgeschaltet wird.

In einem Schritt a (vgl. Fig. 4a) wird der Dauerhauptkontakt 19.2 geschlossen oder bleibt geschlossen. Der Laststufenschalter 1 befindet sich im stationären Zustand, in dem über den Dauerhauptkontakt 19.2 zumindest ein Teil des Laststromes von der entsprechenden Wicklungsanzapfung N +i über den zweiten Festkontakt 23.2 zur Lastableitung 8 fließt, ins besondere ein größerer Teil als über den Lastzweig 5.2.

In einem Schritt b (vgl. Fig. 4b) wird der Dauerhauptkontakt 19.2 geöffnet und der erste mechanische Schaltkontakt 18.1 geschlossen. Der Strom fließt nun über die erste Vaku umschaltröhre 7.1 des zweiten Lastzweigs 5.2, die zweite Leitung 10.2, die zweite Vaku umschaltröhre 7.2 des zweiten Lastzweigs 5.2, die vierte Leitung 10.4 und den zweiten mechanischen Schaltkontakt 18.2 zur Lastableitung 8. In einem Schritt c (vgl. Fig. 4c) wird die erste Vakuumschaltröhre 7.1 des zweiten Last zweigs 5.2 geöffnet. Während dem Öffnungsvorgang sind die zweite Vakuumschaltröhre 7.2, die vierte Leitung 10.4 und der zweite mechanische Schaltkontakt 18.2 stromdurchflos sen und räumlich außerhalb des definierten Bereiches 14 (siehe z.B. Figuren 6-8) der Va kuumschaltröhre 7.1 angeordnet. Der Strom fließt dann von dem Festkontakt 23.2 über den Überschaltwiderstand 9.2, die zweite Vakuumschaltröhre 7.2, die vierte Leitung 10.4 und den zweiten mechanischen Schaltkontakt 18.2 zur Lastableitung 8.

In einem Schritt d (vgl. Fig. 4d) wird die zweite Vakuumschaltröhre 6.2 des ersten Lastzwei ges 5.1 geschlossen. Der Laststrom teilt sich nun auf den ersten Lastzweig 5.1 und den zweiten Lastzweig 5.2 auf. Zusätzlich überlagert sich ein Kreisstrom.

In einem Schritt e (vgl. Fig. 4e) wird die zweite Vakuumschaltröhre 7.2 des zweiten Last zweiges 5.2 geöffnet. Während dem Öffnungsvorgang sind die zweite Vakuumschaltröhre 6.2 des ersten Lastzweiges 5.1 , das erste mechanische Schaltelement 18.1 des ersten Lastzweiges 5.1 , das zweite mechanische Schaltelement 18.2 des zweiten Lastzweigs 5.2 und die Verbindungsleitungen 27 zu den Überschaltwiderständen 9.1 bzw. 9.2 des ersten Lastzweiges 5.1 bzw. des zweiten Lastzweigs 5.2 stromdurchflossen und räumlich außer halb des definierten Bereiches 14 (siehe z.B. Figuren 6-8) der Vakuumschaltröhre 7.2 des zweiten Lastzweigs 5.2 angeordnet. Der Strom fließt dann von dem Festkontakt 23.1 über den Überschaltwiderstand 9.1 , die zweite Vakuumschaltröhre 6.2 des ersten Lastzweiges 5.1 , die dritte Leitung 10.3 und den ersten mechanischen Schaltkontakt 18.1 zur Lastablei tung 8.

In einem Schritt f (vgl. Fig. 4f) wird die erste Vakuumschaltröhre 6.1 des ersten Lastzweiges 5.1 geschlossen. Der Strom fließt nun über die erste Vakuumschaltröhre 6.1 , die erste Lei tung 10.1 , die zweite Vakuumschaltröhre 6.2, die dritte Leitung 10.3 und den ersten mecha nischen Schaltkontakt 18.1 zur Lastableitung 8.

In einem Schritt g (vgl. Fig. 3) wird der Dauerhauptkontakt 19.1 im ersten Lastzweig 5.1 geschlossen und der zweite mechanische Schaltkontakt 18.2 im zweiten Lastzweig 5.2 ge öffnet. Der Laststufenschalter 1 befindet sich wieder im stationären Zustand, wie in Fig. 3 dargestellt und erläutert.

Figuren 5 und 6 zeigen jeweils eine beispielhafte Ausführungsform eines Lastumschalters 4 gemäß dem verbesserten Konzept, wobei zum Zwecke der Übersichtlichkeit der Lastum- Schalter 4 aus zwei verschiedenen Seitenperspektiven dargestellt ist. Die vier Vakuum schaltröhren 6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2 sind kreisförmig um eine Schaltwelle 20 herum angeordnet und weisen jeweils einen beweglichen Kontakt 1 1 und einen festen Kontakt 12 auf. Die Vakuumschaltröhren 6.1 und 6.2 sind über die erste elektrische Leitung 10.1 elektrisch lei tend miteinander verbunden und die Vakuumschaltröhren 7.1 und 7.2 über die zweite elekt rische Leitung 10.2. Die elektrisch leitende Verbindung ist über Verbindungselemente 17 realisiert, die beispielsweise als Schraube und/oder Litze ausgebildet sind. Dabei ist das erste Ende der ersten elektrischen Leitung 10.1 über ein Verbindungselement 17 mit dem beweglichen Kontakt 1 1 der Vakuumschaltröhre 6.1 elektrisch verbunden und das zweite Ende über ein Verbindungselement 17 mit dem festen Kontakt 12 der Vakuumschaltröhre 6.2 elektrisch verbunden. Das erste Ende der zweiten Leitung 10.2 ist über ein Verbin dungselement 17 mit dem beweglichen Kontakt 1 1 der Vakuumschaltröhre 7.1 elektrisch verbunden und das zweite Ende ist über ein Verbindungselement 17 mit dem festen Kontakt 12 der Vakuumschaltröhre 7.2 elektrisch verbunden. Der bewegliche Kontakt 1 1 und der feste Kontakt 12 einer jeden Vakuumschaltröhre 6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2 berühren sich im ge schlossenen Zustand der Vakuumschaltröhre in mindestens einem Punkt 13. Ausgehend von dem jeweiligen Berührungspunkt 13 definiert jede Vakuumschaltröhre 6.1 , 6.2, 7.1 , 7.2 jeweils einen kugelförmigen Bereich 14. Zum Zwecke der Übersichtlichkeit sind die Kon takte 1 1 und 12, deren Berührungspunkt 13 in den Figuren 4 und 5 nur an wenigen Vaku umschaltröhren eingezeichnet und mit einem Bezugszeichen versehen.

Figuren 7 und 8 zeigen jeweils eine beispielhafte Ausführungsform des Lastumschalters in der Draufsicht. Der Lastumschalter 4 besitzt ein Gehäuse 29, in dem die Vakuumschaltröh ren 6.1 , 6.2, 7.1 und 7.2 angeordnet sind. Das Gehäuse 29 ist im Wesentlichen zylinderför mig und aus einem GFK- Kunststoff aufgebaut. Die Vakuumschaltröhren 6.1 und 6.2 sind spiegelbildlich zu den Vakuumschaltröhren 7.1 und 7.2 in dem Gehäuse 29 angeordnet. Beispielsweise ist die Vakuumschaltröhre 7.2 gegenüberliegend zur Vakuumschaltröhre

6.1 angeordnet und die Vakuumschaltröhre 7.1 gegenüberliegend zur Vakuumschaltröhre 6.2. Dadurch wird der größtmögliche Abstand zwischen den Vakuumschaltröhren 6.1 und

7.1 sowie den Vakuumschaltröhren 6.2 und 7.2 generiert. Zwischen den Vakuumschaltröh ren 6.1 und 6.2 des ersten Lastzweiges 5.1 , also sowie den Vakuumschaltröhren 7.1 und

7.2 des zweiten Lastzweiges 5.2 ist, ebenfalls spiegelbildlich zueinander, jeweils ein erster mechanischer Schaltkontakt 18.1 bzw. zweiter mechanischer Schaltkontakt 18.2 angeord net. In Figur 7 ist gezeigt, dass die zweite Leitung 10.2 und die zweite Vakuumschaltröhre 7.2 des zweiten Lastzweiges 5.2 außerhalb des definierten Bereiches 14 der ersten Vaku umschaltröhre 7.1 des zweiten Lastzweiges 5.2 angeordnet sind. In Figur 8 ist außerdem gezeigt, dass die zweite Vakuumschaltröhre 6.2 des ersten Lastzweiges 5.1 außerhalb des definierten Bereiches 14 der zweiten Vakuumschaltröhre 7.2 des zweiten Lastzweiges 5.2 liegt.

BEZUGSZEICHEN

1 Laststufenschalter

2 Stufentransformator

3 Wähler

4 Lastumschalter

5.1 erster Lastzweig

5.2 zweiter Lastzweig

6.1 erste Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges

6.2 zweite Vakuumschaltröhre des ersten Lastzweiges

7.1 erste Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges

7.2 zweite Vakuumschaltröhre des zweiten Lastzweiges 8 Lastableitung

9.1 , 9.2 Überschaltwiderstände

10.1 erste Leitung

10.2 zweite Leitung

1 1 beweglicher Kontakt

12 fester Kontakt

13 Mittelpunkt / Berührungspunkt

14 definierter Bereich

15.1 , 15.2 erstes Ende

16.1 , 16.2 zweites Ende

17 Verbindungselement

18.1 erster mechanischer Schaltkontakt

18.2 zweiter mechanischer Schaltkontakt

19.1 , 19.2 Dauerhauptkontakte

20 Schaltwelle

21 Achse

22 Motor

23.1 . 23.2 Festkontakte Wähler

24.1 . 24.2 bewegliche Wählerkontakte

25 Regelwicklung

27 Verbindungsleitung

29 Gehäuse

(Ni , ..., Nj, ..., N n ) Wicklungsanzapfungen