DE4309484C1

DE4309484C1 - Power transformer switching-on current transient suppression system - pre-magnetises transformer core before switching to supply network with secondary load disconnected.

Info

Publication number: DE4309484C1
Application number: DE19934309484
Authority: DE
Inventors: Michael Konstanzer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Konstanzer Michael Dipl-Ing (fh) 79114 Freibu
Priority date: 1993-03-24
Filing date: 1993-03-24
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2013-03-25

Abstract

The current transient suppression system feeds a pre-magnetisation current to a transformer drive winding (3) having a defined phase relationship to an AC supply voltage. A load (9) is disconnected from the transformer secondary winding (8), with a signal delay stage for time-delayed connection of the transformer to the supply network (6, 7), relative to the pre-magnetisation. The load is pref. connected across the transformer secondary upon the transformer primary circuit attaining the load condition. ADVANTAGE - Relatively simple circuit preventing high switching-on current transients with high network loading.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Unterdrücken eines Einschaltstromstoßes beim Anschalten eines Lei stungstransformators mit wenigstens einem Kern, einem Primärkreis, einem Sekundärkreis und einem in den Sekun därkreis geschalteten Verbraucher an eine Versorgungs wechselspannung, wobei der Kern vor dem Anschalten in den Lastbetrieb über einen in einer induktiv an den Kern gekoppelten Wicklung fließenden Wechselstrom mit einer zu der Phasenlage der Versorgungswechselspannung in fester Phasenbeziehung stehenden Induktion durchsetzt wird.The invention relates to a method for suppressing an inrush current when switching on a Lei power transformer with at least one core, one Primary circuit, a secondary circuit and one in the seconds därkreis connected consumers to a supply AC voltage, the core being switched on before the load operation via an in an inductive to the core coupled alternating current flowing with a winding to the phase position of the AC supply voltage in fixed phase relationship induction becomes.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Anschaltvorrich tung für Leistungstransformatoren zur Durchführung des Verfahrens mit jeweils wenigstens einer über wenigstens einen Kern induktiv miteinander gekoppelten Primärwick lung und Sekundärwicklung sowie mit einer Schaltvor richtung zum Beaufschlagen des Kernes vor dem Anschalten in den Lastbetrieb mit einer Induktion.The invention also relates to an interface device device for power transformers to carry out the Method with at least one over at least a core inductively coupled primary winding development and secondary winding as well as with a switching device Direction for loading the core before switching on in the load operation with an induction.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 42 17 866 C1 (ältere Anmeldung) be kannt. Bei diesem Verfahren wird mit einem Phasenschal ter, der in Reihe zu einer Primärwicklung in den Primär kreis eines anzuschaltenden Transformators geschaltet ist, mit einer vorbestimmten Anzahl von bezüglich der Phasenlage der Versorgungswechselspannung im wesent lichen festen, unipolaren Spannungsabschnitten von im wesentlicher gleicher Dauer die Remanenz des Kernes des Leistungstransformators auf einen vorbestimmten Ein schaltwert gesetzt, bevor ein dauerhaftes Schließen in den Lastbetrieb in der Gegenphase nach dem letzten der unipolaren Spannungsabschnitte erfolgt. Durch die Schaltabfolge des Phasenschalters ist durch die kurzen, unipolaren Spannungsabschnitte die nach dem vorangehen den Ausschalten des Transformators in nicht vorherseh barer Weise eingestellte Remanenz des Transformator kernes schrittweise in die für ein stromstoßloses An schalten des Transformators erforderliche Lage verän dert. Nach dem letzten der in ihrer Anzahl durch den Transformatortyp vorbestimmten Spannungsabschnitte wird der Transformator in der Gegenphase der Spannungsab schnitte eingeschaltet, ohne daß ein hoher Einschalt stromstoß auftritt.Such a method is known from DE 42 17 866 C1 (earlier application) knows. In this procedure, a phase scarf is used ter which in series to a primary winding in the primary circuit of a transformer to be switched is, with a predetermined number of with respect to Phase position of the AC supply voltage essentially fixed, unipolar voltage sections of im the remanence of the core of the Power transformer to a predetermined on switching value set before permanent closing in the load operation in the opposite phase after the last of the unipolar voltage sections. Through the The switching sequence of the phase switch is characterized by the short, unipolar voltage sections that precede the switching off the transformer in unforeseen remanence of the transformer core gradually into that for a surge-free type switching of the transformer change required position different. After the last one in number by the Transformer type predetermined voltage sections the transformer in the opposite phase of the voltage cuts turned on without a high start power surge occurs.

Dieses Verfahren ist insbesondere für das Anschalten von Transformatoren mit einer Leistungsaufnahme bis etwa 100 Kilovoltampere verwendbar. Für das Anschalten von Trans formatoren mit einer sehr großen Leistungsaufnahme muß die Anschaltvorrichtung jedoch, da sie in Reihe mit dem Primärkreis des Leistungstransformators geschaltet ist, für die auftretenden hohen Nennströme beziehungsweise Spannungen ausgelegt sein. Im Prinzip ist dies durch eine Kaskadenschaltung derartiger Anschaltvorrichtungen möglich, die jedoch durch den erforderlichen hohen Kostenaufwand nur in wenigen Fällen wirtschaftlich gerechtfertigt ist. Es ist jedoch wünschenswert, auch wirkungsgradoptimierte Leistungstransformatoren mit einer großen Leistungsaufnahme und demzufolge einem hohen Einschaltstromstoß kostengünstig in einfacher Weise stromstoßlos anschalten zu können, um den Energie verlust eines auf kleine Einschaltstromstöße ausgelegten Leistungstransformators zu vermeiden.This procedure is particularly useful for switching on Transformers with a power consumption up to about 100 Kilovolt ampere can be used. For switching on Trans formers with a very high power consumption must the interface, however, since it is in series with the Primary circuit of the power transformer is switched, for the occurring high nominal currents respectively Voltages. In principle, this is through a cascade connection of such switching devices possible, but due to the required high Costs only economical in a few cases is justified. However, it is desirable, too efficiency-optimized power transformers with a large power consumption and consequently one high inrush current inexpensive in simple Way to be able to switch on without power to the energy loss of one designed for small inrush currents Avoid power transformers.

Aus der DE 40 11 170 A1 ist eine Anschaltvorrichtung be kannt, bei der die Begrenzung des Einschaltstromes durch ein phasengesteuertes An- und Ausschalten des Trans formators erreichbar ist. Durch das bezüglich dem Phasenverlauf der Versorgungswechselspannung phasenfeste Ausschalten des Transformators ist die Lage der Remanenz im Kern des Transformators festgelegt, so daß durch ein phasenrichtiges Anschalten des Transformators eine Einschaltstromspitze vermeidbar ist. Eine Anschaltvor richtung dieser Art ist durch die Notwendigkeit einer Phasendetektion für das An- und Ausschalten verhältnis mäßig aufwendig und durch insbesondere bei hohen Ver sorgungswechselspannungen erforderliche Kaskadenschal tungen ebenfalls sehr kostspielig.From DE 40 11 170 A1 a connecting device is be knows the limitation of the inrush current by a phase-controlled switching on and off of the Trans formators is available. Because of that Phase curve of the AC supply voltage is phase-locked Switching off the transformer is the location of the remanence set in the core of the transformer, so that by a in-phase switching on of the transformer one Inrush current peak is avoidable. A switch on Direction of this kind is due to the need for one Phase detection for the on and off ratio moderately complex and especially at high ver AC voltage required cascade scarf also very expensive.

In dem im April 1992 erschienenen Katalog 500-392 der Firma ISMET in Villingen-Schwenningen ist zum Begrenzen des Einschaltstromstoßes beim Anschalten eines Trans formators ein Vorwiderstand in Reihe in den Primärkreis des Transformators geschaltet, in dessen Sekundärkreis sich der Verbraucher befindet. Beim Einschalten ist die Last mit dem Vorwiderstand in Reihe. Über einen kapazi tiven Widerstand wird über eine Gleichspannungsquelle ein Kondensator aufgeladen. Nach etwa 3 bis 6 Halbwellen überbrückt ein Relais den Vorwiderstand und der Ver braucher liegt direkt am Netz. Bei dieser Anschaltvor richtung fließt jedoch bei großen Leistungstransformato ren über den niederohmigen Widerstand eine gedämpfte Folge anfangs sehr hoher Ströme, so daß bei dem Anschal ten nachteiligerweise ein starke Belastung des Span nungsnetzes und in dem Widerstand ein hoher Energiever lust mit einer sehr starken Erwärmung auftritt.In the catalog 500-392 published in April 1992 The ISMET company in Villingen-Schwenningen is for limitation the inrush current when switching on a trans formators a series resistor in series in the primary circuit of the transformer switched in its secondary circuit the consumer is. When you turn on the Load with the series resistor in series. About a kapazi Tive resistance is via a DC voltage source a capacitor is charged. After about 3 to 6 half waves a relay bridges the series resistor and the ver braucher is directly on the network. With this connection however, direction flows with large power transformatos damped over the low resistance Follow initially very high currents, so that the scarf disadvantageously a heavy load on the chip network and in the resistor a high energy consumption lust occurs with a very strong warming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in schaltungstechnisch einfacher Weise ein Anschalten von Leistungstransformatoren mit hohen Nenn leistungen mit kleinen zu schaltenden Leistungen ohne hohe Einschalt stromstöße in dem Leistungstransformator gestatten.The invention has for its object a method and a device of the type mentioned at the beginning create that in a simple way Switching on power transformers with high nominal services with small outputs to be switched without high start-up Allow surges in the power transformer.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit dem Beginn des Anschaltvorganges der Verbraucher von dem Sekundärkreis abgeschaltet ist, der Kern mit dem von dem Sekundärkreis abgeschalteten Verbraucher in einer vorbestimmten Zeitdauer mit der Induktion durchsetzt wird und der Verbraucher nach einer vorbestimmten Ver zögerungszeit nach dem Beginn des Beaufschlagens des Kernes mit der Induktion zum Erreichen des Lastbetriebes bei direkt an die Versorgungswechselspannung geschal tetem Primärkreis in den Sekundärkreis zugeschaltet wird.This object is achieved in that with the start of the connection process of the consumer the secondary circuit is switched off, the core with that of the secondary circuit switched off consumers in one predetermined time duration with the induction is and the consumer after a predetermined Ver delay time after the start of loading the Core with induction to achieve load operation when directly connected to the AC supply voltage switched primary circuit into the secondary circuit becomes.

Mit der induktiv an den Kern des Leistungstransformators gekoppelten Wicklung wird in einer festen Phasenbezie hung mit der Versorgungswechselspannung bei abgeschal tetem Verbraucher und somit einem gegenüber dem Nenn strom sehr geringen Vormagnetisierungsstrom in dem Kern eine Induktion erzeugt, die in einer festen Beziehung zu der Phase der Versorgungswechselspannung eine der Nenn hysteresekurve des Kernes wenigstens abbildungsähnlichen Kurve durchläuft, so daß der Leistungstransformator nach einer Verzögerungszeit, beispielsweise bis zum Erreichen der maximalen, über die Wicklung erzeugbaren Induktion, in dem Kern des Leistungstransformators stromstoßlos in den Lastbetrieb geschaltet werden kann. Auf diese Weise wird mit einem sehr kleinen Vormagnetisierungsstrom der große Einschaltstromstoß eines Leistungstransformators sicher vermieden.With the inductive to the core of the power transformer coupled winding is in a fixed phase relationship hung with the AC supply voltage when shuttered tetem consumer and thus one against the nominal current very low bias current in the core generates an induction that is in a fixed relationship with the phase of the AC supply voltage is one of the nominal hysteresis curve of the nucleus at least similar to the image Curve traverses so that the power transformer after a delay time, for example until it is reached the maximum induction that can be generated by the winding, in the core of the power transformer the load operation can be switched. In this way is used with a very small bias current large inrush current of a power transformer safely avoided.

Der Kern wird für einen minimalen Einschaltstromstoß mit einer Induktion versetzt, die wenigstens im wesentlichen der Induktion im Leerlaufbetrieb des Leistungstrans formators entspricht, so daß die Induktion im wesent lichen auf der Hysteresekurve des Kernes im Leerlauf verläuft. Aber auch mit geringeren Vormagnetsierungs strömen wird ein großer, störender Einschaltstromstoß vermieden, da die zu der Versorgungswechselspannung phasenfeste Induktion in dem Kern immer auf dem für einen geringen, einfach zu beherrschenden Einschalt stromstoß richtigen Abschnitt einer zu der Leerlauf hysterekurve abbildungsähnlichen Hysteresekurve steht.The core is made for a minimal inrush current an induction that is at least essentially the induction in idle mode of the power train corresponds to formators, so that the induction essentially on the hysteresis curve of the core at idle runs. But also with less bias will flow a large, disturbing inrush current avoided because of that to the AC supply voltage phase-fixed induction in the core always on the for a low, easy to control start-up surge right section one to the idle hysteresis curve is similar to a hysteresis curve.

Zum Vermeiden von Einschaltstromstößen bei Höchstlei stungstransformatoren wird zum Erreichen des Lastbetrie bes der Primärkreis vor dem Schließen des Sekundärkrei ses nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit nach dem Beginn des Beaufschlagens des Kernes mit der Induktion geschlossen. Dadurch werden unkontrollierte Einschwing vorgänge bei Zuschalten eines großen Verbrauchers ver mieden. Bei weniger hohem Anspruch an das Einschalt verhalten wird zum Erreichen des Lastbetriebes der Primärkreis im wesentlichen gleichzeitig mit dem Zu schalten des Verbrauchers in den Sekundärkreis geschlos sen.To avoid inrush currents at the highest level Power transformers are used to achieve load operation bes the primary circuit before closing the secondary circuit ses after a predetermined delay time after the Start of induction on the core closed. This causes uncontrolled settling processes when a large consumer is switched on avoided. With less high demands on switching on will behave to reach the load operation Primary circuit essentially simultaneously with the Zu switching the consumer closed in the secondary circuit sen.

Der kleine Vormagnetisierungsstrom ist nun mit einer schaltungstechnisch verhältnismäßig einfachen und damit kostengünstigen Anschaltvorrichtung schaltbar, die nicht mehr für eine Nennstrombelastung ausgelegt sein muß. Die oben genannte Aufgabe wird nämlich durch eine zur Durch führung des Verfahrens geeignete Anschaltvorrichtung für Leistungstransformatoren dadurch gelöst, daß ein in den Sekundärkreis des Leistungstransformators geschalteter Verbraucher von dem Sekundärkreis abschaltbar ist, daß der Kern mit wenigstens einer über wenigstens eine Strombegrenzungsvorrichtung induktiv an den Kern ge koppelten Wicklung mit einer zu der Versorgungsspannung phasenfesten Induktion beaufschlagbar ist und daß der Verbraucher mit der Schaltvorrichtung erst nach Errei chen der durch die Strombegrenzungsvorrichtung größt möglich erreichbaren Induktion des Kernes in Reihe mit der Sekundärwicklung zuschaltbar ist.The small bias current is now one Relatively simple in terms of circuit technology and therefore inexpensive switchable switch that is not must be designed more for a nominal current load. The namely, the above-mentioned task becomes a through implementation of the method suitable switching device for Power transformers solved in that one in the Secondary circuit of the power transformer switched Consumer can be switched off from the secondary circuit that the core with at least one over at least one Current limiting device inductively to the core coupled winding with one to the supply voltage phase-fixed induction can be acted upon and that the Consumers with the switching device only after reaching Chen the largest by the current limiting device possible achievable induction of the core in series with the secondary winding can be switched on.

Durch die Benutzung der Strombegrenzungsvorrichtung ist sichergestellt, daß nur ein gegenüber dem Laststrom sehr viel geringerer, vorteilhafterweise im wesentlichen dem Leerlaufstrom des Leistungstransformators entsprechender Vormagnetisierungsstrom schaltbar sein muß. Dies kann durch eine entsprechend für kleine Leistungen ausgelegte Schaltvorrichtung erfolgen. Dazu ist es weiterhin vor teilhaft, für den Kern des Leistungstransformators verlustarme Kerne wie Ringkerne oder andere luftspalt arme Kerne vorzusehen, die einen kleinen Leerlaufmagne tisierungsstrom aufweisen.By using the current limiting device ensured that only one compared to the load current very much less, advantageously essentially that Corresponding no-load current of the power transformer Bias current must be switchable. This can by an appropriately designed for small services Switching device take place. It continues to do so partial, for the core of the power transformer low-loss cores such as toroidal cores or other air gaps poor cores to provide a small idle magnet tization current.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Phasenschalter zum Setzen der Remanenz des Kernes des Leistungstransformators auf einen vorbestimmten Ein schaltwert in Reihe in den Primärkreis eines als Strom begrenzungsvorrichtung wirkenden Vortransformators geschaltet, damit auch der Vortransformator keinen Einschaltstromstoß hervorruft. Der Sekundärkreis des Vortransformators ist mit einer eigenen Treiberwicklung induktiv an den Kern des Leistungstransformators gekop pelt. Durch die Auslegung des Vortransformators sind die zur Vormagnetisierung des Kernes des Leistungstrans formators notwendigen Stromstärken einstellbar. In einem dazu abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der Sekundär kreis des Vortransformators über eine Anzapfung der Primärwicklung des Leistungstransformators induktiv an dessen Kern gekoppelt. Dadurch ist eine zusätzliche Wicklung auf dem Kern des Leistungstransformators ver meidbar, wenn das Aufbringen einer zusätzlichen Wicklung nicht gewünscht ist.In one embodiment of the invention is a Phase switch for setting the remanence of the core of the Power transformer to a predetermined on switching value in series in the primary circuit one as current limiting device acting pre-transformer switched so that the pre-transformer does not Inrush current causes. The secondary circuit of the Pre-transformer is with its own driver winding inductively coupled to the core of the power transformer pelt. The design of the pre-transformer means that to premagnetize the core of the power train Formators necessary current levels adjustable. In one modified embodiment is the secondary circuit of the pre-transformer by tapping the Primary winding of the power transformer inductively its core coupled. This makes an additional one Ver on the core of the power transformer avoidable when applying an additional winding is not desired.

In einem insbesondere für sehr hohe Versorgungswech selspannungen in vorteilhafter Weise einsetzbaren Aus führungsbeispiel ist der Primärkreis des Vortransforma tors direkt an die Versorgungsspannung gelegt und der Sekundärkreis des Vortransformators, der ein Unter setzungsverhältnis größer eins hat, mit dem Kern des Leistungstransformators über eine Anzapfung induktiv gekoppelt. Die Schaltvorrichtung befindet sich auf der Sekundärseite des Vortransformators und ist somit von der Hochspannung getrennt, so daß sie nicht aufwendig für einen Hochspannungsbetrieb ausgelegt sein muß.In one especially for very high supply changes Selspannungen usable in an advantageous manner Leading example is the primary circuit of the pre-transforma tors directly to the supply voltage and the Secondary circuit of the pre-transformer, which is a sub setting ratio greater than one, with the core of the Power transformer inductive via a tap coupled. The switching device is on the Secondary side of the pre-transformer and is therefore from the high voltage is separated so that it is not expensive must be designed for high-voltage operation.

In einer zu dem letzten Ausführungsbeispiel abgewandel ten Ausführungsform ist zu einer Teilwicklung der Pri märwicklung des Leistungstransformators die gesamte Sekundärwicklung des Vortransformators parallel geschal tet. Bei den beiden letzten Ausführungsbeispielen sind zur Vormagnetisierung des Kernes des Leistungstrans formators wenigstens Teile dessen bereits vorhandener Primär- beziehungsweise Sekundärwicklungen benutzt, so daß keine zusätzlichen Wicklungen an dem Leistungstrans formator mit zusätzlichen Streuverlusten angebracht werden müssen.In a modified to the last embodiment The th embodiment is part of the Pri märwickung the power transformer the entire Secondary winding of the pre-transformer in parallel tet. In the last two embodiments to premagnetize the core of the power train formators at least parts of its already existing Primary or secondary windings used, so that no additional windings on the power trans formator attached with additional wastage Need to become.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Leistungs transformator ohne einen wie in den vorangehenden Aus führungsbeispielen verwendeten Phasenschalter über einen Vortransformator und einer aus Signalverzögerungsschal tungen aufgebauten Schaltvorrichtung anschaltbar. Mit einer Signalverzögerungsschaltung ist nach einer über den Vortransformator und der vollständigen Primärwick lung des Leistungstransformators durchführbaren, über mehrere Perioden der Versorgungswechselspannung an dauernden, zu der Versorgungswechselspannung phasen festen Vormagnetisierung des Kernes des Leistungstrans formators der Primärkreis des Leistungstransformators im Leerlauf und anschließend der Sekundärkreis stromstoßlos anschaltbar.In another embodiment, the power transformer without one as in the previous Aus examples of phase switches used via a Pre-transformer and one from signal delay scarf lines built switching device can be switched on. With a signal delay circuit is after a the pre-transformer and the complete primary winding development of the power transformer feasible, via several periods of the AC supply voltage continuous, phase to the AC supply voltage fixed bias of the core of the power train the primary circuit of the power transformer in the Idling and then the secondary circuit without current surge can be switched on.

Bei allen vorgenannten Ausführungsbeispielen ist vor dem Beginn der zu der Phase der Versorgungswechselspannung phasenfesten Vorinduktion ein in dem Sekundärkreis des Leistungstransformators geschalteter Verbraucher von dem Sekundärkreis abgeschaltet und wird frühestens gleich zeitig, vorteilhafterweise aber über eine Signalver zögerungsschaltung zeitverzögert, jedoch phasen unkritisch zu dem Schließen des Primärkreises des Lei stungstransformators zugeschaltet. Dadurch sind selbst kleine Einschaltstromspitzen bei dem Zuschalten des Verbrauchers vermeidbar.In all of the above embodiments, before Start of the phase of the AC supply voltage phase-fixed pre-induction in the secondary circuit of the Power transformer switched consumer of that Secondary circuit switched off and will be the same at the earliest timely, but advantageously via a signal ver delay circuit delayed, but phases not critical to the closing of the Lei's primary circuit power transformer switched on. This means yourself small inrush current peaks when switching on the Consumer avoidable.

Es ist vorgesehen, den Vortransformator nach Zuschalten des Verbrauchers mit einer Signalverzögerungsschaltung von der Primärwicklung des Leistungstransformators zu trennen, so daß unnötige Verluste vermieden werden.It is envisaged that the pre-transformer will be switched on of the consumer with a signal delay circuit from the primary winding of the power transformer separate so that unnecessary losses are avoided.

Weiterhin ist in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen, den Kern eines Leistungstransformators zum Anschluß an Drehstrom über die in den Sekundärkreisen eines eben falls für Drehstrom ausgelegten Vortransformators ange schlossenen Sekundärwicklungen des Leistungstransforma tors vorzumagnetisieren. Die Primärkreise und Sekundär kreise des Leistungstransformators mit einem Verbraucher sind zeitverzögert zuschaltbar, so daß auch für diese Art von Leistungstransformatoren ein stromstoßloses Einschalten ermöglicht ist. Furthermore, one exemplary embodiment provides the core of a power transformer for connection to Three-phase current over the one in the secondary circuits if specified for three-phase pre-transformer closed secondary windings of the power transformer pre-magnetize the gate. The primary circles and secondary circuits of the power transformer with one consumer can be activated with a time delay, so that this too Kind of power transformers a surge free Switching on is possible.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist als Strom begrenzungsvorrichtung ein in Reihe zu der induktiv an den Kern des Leistungstransformators gekoppelten Wick lung geschalteter ohmscher Vorwiderstand vorgesehen, der im Vergleich zu dem ohmschen Widerstand der Wicklung hochohmig ist. Nach der Vormagnetisierung mit einem durch den hochohmigen Vorwiderstand sehr kleinen Vor magnetisierungsstrom ist der Leistungstransformator mit einer einzigen Signalverzögerungsschaltung zeitverzögert gegenüber dem Beginn der Vormagnetisierung stromstoßlos in den Lastbetrieb schaltbar.In another embodiment is as a stream limiting device one in series to the inductive one the core of the power transformer coupled wick Switched ohmic series resistor is provided compared to the ohmic resistance of the winding is high impedance. After the premagnetization with a due to the high-resistance series resistor, very small series magnetizing current is the power transformer with delayed by a single signal delay circuit currentless compared to the start of the premagnetization switchable to load operation.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbe schreibung. Es zeigen:Further refinements of the invention result from the dependent claims and the following figures spelling. Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung mit einem Vortransformator, dessen Primärkreis durch den Phasenschalter schaltbar ist und des sen Sekundärkreis eine eigenständige, induktiv an den Kern des Leistungstransformators gekop pelte Wicklung aufweist, Fig. 1 is a block diagram of a Anschaltvorrichtung with a Vortransformator whose primary circuit is switchable by the phase switch, and the secondary circuit includes an independent sen, inductive gekop to the core of the power transformer winding pelte,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung mit einem im Primärkreis schaltbaren Vortrans formator, dessen Sekundärkreis eine Teilwicklung der Primärwicklung des Leistungstransformators aufweist, Fig. 2 is a block diagram of a Anschaltvorrichtung formator with a switchable in the primary circuit Vortrans whose secondary circuit comprises a partial winding of the primary winding of the power transformer,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung mit einem Vortransformator, dessen Sekundärkreis eine Teilwicklung der Primärwicklung des Lei stungstransformators und eine zwischen den Sekundärkreis des Vortransformators und des Primärkreis des Leistungstransformators geschal tete Signalverzögerungsschaltung aufweist, Fig. 3 is a block diagram of a Anschaltvorrichtung with a Vortransformator whose secondary circuit comprises a partial winding of the primary winding of the Lei stungstransformators and a geschal ended between the secondary circuit of the Vortransformators and the primary circuit of the power transformer signal delay circuit,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung mit einem Vortransformator, dessen Sekundärkreis die gesamte Sekundärwicklung des Leistungstrans formators aufweist, durch den Phasenschalter einschaltbar ist und mit einer Diode zum Ver meiden der Abmagnetisierung des Kernes des Lei stungstransformators gebrückt ist, Fig. 4 is a block diagram of a Anschaltvorrichtung with a Vortransformator, the secondary circuit comprising the secondary winding of the entire power Trans formators, is switched by the phase switch, and a diode to avoid Ver the demagnetization of the core of Lei is stungstransformators bridged,

Fig. 5 den zeitlichen Verlauf der Versorgungswechsel spannung mit den Durchlaßsignalen des Phasen schalters und der die verschiedenen Stromkreise schaltenden Schalteinheiten gemäß den Fig. 1, 2 und 4 als ein Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 5 shows the time history of the AC supply voltage with the Durchlaßsignalen of the phase switch and the various circuits switching the switching units shown in FIGS. 1, 2 and 4 as an example for implementing the method according to the invention,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung, bei der der Sekundärkreis des Vortransformators an die gesamte Primärwicklung des Leistungs transformators angeschlossen ist und bei der die Schaltvorrichtung aus drei unabhängig von der Phasenlage der Versorgungswechselspannung arbei tenden Signalverzögerungsschaltungen besteht, Fig. 6 is a block diagram of a Anschaltvorrichtung, wherein the secondary circuit of the Vortransformators is connected transformer to the entire primary winding of the power and in which the switching device consists of three exists independently of the phase of the AC supply voltage processing Tenden signal delay circuits,

Fig. 7 den zeitlichen Verlauf der Versorgungswechsel spannung mit den Durchlaßsignalen der durch die Schaltvorrichtung den Fig. 3 und 6 gesteuerten Schalteinheiten als ein weiteres Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 7 shows the time curve of the alternating supply voltage with the Durchlaßsignalen by the switching device in FIGS. 3 and 6 controlled switching units, as another example for carrying out the method of the invention

Fig. 8 das Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung für einen für Drehstrom ausgelegten Leistungs transformator, bei der als Schaltvorrichtung nur eine Signalverzögerungsschaltung zum Zuschalten des Leistungstransformators verwendet ist und Fig. 8 is a block diagram of a switching device for a power transformer designed for three-phase power, in which only a signal delay circuit for connecting the power transformer is used as a switching device and

Fig. 9 das Blockschaltbild einer Anschaltvorrichtung, bei der die Strombegrenzungsvorrichtung aus einem hochohmigen Vorwiderstand besteht, der den Vormagnetisierungsstrom begrenzt. Fig. Is a block diagram of a Anschaltvorrichtung, wherein the current limiting device of a high-resistance series resistor is limiting the bias current. 9

Die Fig. 1 zeigt in einem Blockschaltbild einen Lei stungstransformator 1 mit jeweils einer über einen in üblicher Weise durch zwei dicke Striche schematisch dargestellten Kern 2 induktiv miteinander gekoppelten Primärwicklung 3 und Sekundärwicklung 4. Die Primärwick lung 3 ist in dem Primärkreis 5 des Leistungstransforma tors 1 zwischen den Phasenleiter 6 und den Nulleiter 7 einer einphasigen Versorgungswechselspannung geschaltet. In einem die Sekundärwicklung 4 aufweisenden Sekundär kreis 8 des Leistungstransformators 1 ist ein Verbrau cher 9 geschaltet. Weiterhin ist der Kern 2 des Lei stungstransformators 1 induktiv mit einer Treiberwick lung 10 gekoppelt. Die Treiberwicklung 10 befindet sich in dem Sekundärkreis 11 eines Vortransformators 12 mit einem Kern 13 sowie jeweils einer Primärwicklung 14 und einer Sekundärwicklung 15. Die Primärwicklung 14 ist in dem Primärkreis 16 des Vortransformators 12 an den Phasenleiter 6 und Nulleiter 7 angeschlossen. Der Pri märkreis 16 des Vortransformators 12 ist über einen extern betätigbaren Startschalter 17 von dem Phasenlei ter 6 abtrennbar. Fig. 1 is a block diagram of a Lei stungstransformator 1 each having a core schematically shown by a thick in a conventional manner by two dashes 2 inductively coupled to each primary winding 3 and the secondary winding 4. The primary winding 3 is connected in the primary circuit 5 of the power transformer 1 between the phase conductor 6 and the neutral conductor 7 of a single-phase AC supply voltage. In the secondary winding 4 having the secondary circuit 8 of the power transformer 1 is a consumer connected cher. 9 Furthermore, the core 2 of the power transformer 1 is inductively coupled to a driver winding 10 . The driver winding 10 is located in the secondary circuit 11 of a pre-transformer 12 with a core 13 and also a primary winding 14 and a secondary winding 15 . The primary winding 14 is connected in the primary circuit 16 of the pre-transformer 12 to the phase conductor 6 and neutral conductor 7 . The primary circuit 16 of the pre-transformer 12 can be separated from the phase conductor 6 via an externally actuated start switch 17 .

Auf der Phasenseite des Primärkreises 16 ist in Reihe zwischen dem Startschalter 17 und dem Vortransformator 12 ein Phasenschalter 18 gelegt. Mit dem Phasenschalter 18 ist zum Setzen der Remanenz des Kernes 2 des Lei stungstransformators 1 auf einen vorbestimmten Ein schaltwert nach einer vorbestimmten Anzahl von bezüglich der Phasenlage der Versorgungswechselspannung im wesent lichen festen, unipolaren Spannungsabschnitten von im wesentlichen gleicher Dauer ein dauerhaftes Schließen in der Gegenphase nach dem letzten der unipolaren Span nungsabschnitte erzeugbar. Somit ist auch der Vortrans formator 12 gemäß dem aus dem Stand der Technik bekann ten Verfahren ohne Einschaltstromspitzen anschaltbar. Der als Öffner in den Sekundärkreis 11 des Vortrans formators 12 geschaltete Schalter 19 ist als über ein Relais 20 steuerbarer Öffner ausgeführt und ist nach dem Schließen des Startschalters 17 ebenfalls geschlossen. Die Anschlüsse der Relais an dem Nulleiter sind der besseren Übersichtlichkeit der Blockschaltbilder wegen für das Relais 20 sowie für alle weiteren Relais bis auf die der Fig. 8 nicht dargestellt.On the phase side of the primary circuit 16 , a phase switch 18 is placed in series between the start switch 17 and the pre-transformer 12 . With the phase switch 18 is for setting the remanence of the core 2 of the power transformer 1 to a predetermined switch-on value after a predetermined number of phases with respect to the phase position of the AC supply voltage, essentially fixed, unipolar voltage sections of essentially the same duration, followed by permanent closing in the opposite phase the last of the unipolar voltage sections can be generated. Thus, the pre-transformer 12 can also be switched on according to the method known from the prior art without inrush current peaks. The switch 19, which is switched as an opener in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 , is designed as a breaker which can be controlled via a relay 20 and is also closed after the start switch 17 is closed. The connections of the relays to the neutral conductor are not shown for the better clarity of the block diagrams for relay 20 and for all other relays except for that of FIG. 8.

Nach dem Anschalten des Vortransformators 12 erzeugt die Treiberwicklung 10 in den Kern 2 des Leistungstrans formators 1 gemäß der durch den Vortransformator 12 übertragenen unipolaren Spannungsabschnitte eine Vor magnetisierung. Das Übersetzungsverhältnis des Vortrans formators 12 ist so gewählt, daß die durch die Treiber wicklung 10 hervorgerufene Vormagnetisierung in dem Kern 2 der Induktion im Leerlaufbetrieb des Leistungstrans formators 1 entspricht. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Versorgungswechselspannung 230 Volt und die Sekundärspannung des Vortransformators 12 20 Volt. Die Leistungsaufnahme durch den Vortransformator 12 beträgt 15 Voltampere. Die Leistung des Leistungstransformators beträgt 3000 Voltampere.After switching on the pre-transformer 12 , the driver winding 10 generates a pre-magnetization in the core 2 of the power transformer 1 according to the unipolar voltage sections transmitted by the pre-transformer 12 . The transmission ratio of the pre-transformer 12 is chosen so that the winding 10 caused by the driver bias in the core 2 corresponds to the induction in idle mode of the power transformer 1 . In this embodiment, the AC supply voltage is 230 volts and the secondary voltage of the pre-transformer 12 is 20 volts. The power consumption by the pre-transformer 12 is 15 volts. The output of the power transformer is 3000 volts.

Die in den Sekundärkreis 11 des Vortransformators 12 geschaltete Treiberwicklung 10 erzeugt durch den mit den Punkten 21, 22, 23 und 24 dargestellten gleichen Wick lungssinn der Primärwicklung 14 sowie Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12, der Treiberwicklung 10 und der Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 in dem Kern 2 des Leistungstransformators 1 phasenfesten Induktion, die mit geringer Phasenverschiebung gegen die Phasenlage der Versorgungswechselspannung die Remanenz des Kernes 2 des Leistungstransformators 1 auf den Ein schaltwert setzt.The switched in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 driver winding 10 generated by the points 21 , 22 , 23 and 24 shown winding sense of the primary winding 14 and secondary winding 15 of the pre-transformer 12 , the driver winding 10 and the primary winding 3 of the power transformer 1 in the Core 2 of the power transformer 1 phase-fixed induction, which sets the remanence of the core 2 of the power transformer 1 to a switch value with a small phase shift against the phase position of the AC supply voltage.

Nach dem mit dem Erreichen der Einschaltremanenz des Kernes 2 des Leistungstransformators 1 zeitgleichen Ende der unipolaren Spannungsabschnitte ist durch ein Dauer- Ein-Signal aus dem Phasenschalter 18 über eine Schalt leitung 25 das den Primärkreis 5 des Leistungstrans formators 1 schließenden zweifachen Schalters 26 an schaltende Relais 27 mit einer Spannung zum Schließen des zweifachen Schalters 26 beaufschlagbar, so daß die Versorgungswechselspannung in dem Primärkreis 5 phasen fest zu der Induktion in dem Kern 2 anlegbar ist.After having reached the switch-on retentivity of the core 2 of the power transformer 1 at the same time the end of the unipolar voltage sections is a continuous on-signal from the phase switch 18 via a switching line 25 which closes the primary circuit 5 of the power transformer 1 double switch 26 on switching relay 27 can be acted upon with a voltage for closing the double switch 26 , so that the alternating supply voltage in the primary circuit 5 can be applied in a fixed phase to the induction in the core 2 .

Nach dem Schließen des zweifachen Schalters 26 ist der Schalter 19 in dem Sekundärkreis 11 des Vortransforma tors 12 über das durch eine Schaltleitung 28 mit Span nung beaufschlagte Relais 20 öffenbar. Dadurch ist ver mieden, daß die trotz einer an die in der Sekundärwick lung 15 des Vortransformators 12 induzierten Spannung angepaßte Wicklungszahl der Treiberwicklung 10 auftre tenden Ausgleichströme fließen.After the double switch 26 has been closed, the switch 19 in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 can be opened via the relay 20 which is acted upon by a switching line 28 with voltage. This avoids the fact that, despite a voltage adapted to the voltage induced in the secondary winding 15 of the pre-transformer 12 , the number of windings of the driver winding 10 flowing compensating currents.

Mit Schließen des zweifachen Schalters 26 ist über eine Schaltleitung 29 eine Signalverzögerungsschaltung 30 mit einem Startsignal beaufschlagbar. Mit dem gegenüber dem Startsignal beispielsweise um eine Periode der Versor gungswechselspannung zeitverzögerten Ausgangssignal ist über eine Schaltleitung 31 ein Relais 32 ansteuerbar, mit dem ein Schalter 33 in dem Sekundärkreis 8 des Leistungstransformators 1 schließbar ist. Dadurch ist der Verbraucher 9 in den Sekundärkreis 8 des Leistungs transformators 1 zugeschaltet und der Lastbetrieb er reicht. Die Zeitdauer zwischen dem Startsignal und dem Ausgangssignal der Signalverzögerungsschaltung 30 ist einstellbar, jedoch von der Periode der Versorgungs wechselspannung wegen des bereits zu der Versorgungs wechselspannung phasenfest fließenden magnetischen Flusses phasenunkritisch wählbar, und kann sehr kurz gewählt werden. Der Sekundärkreis 8 des Leistungstrans formators 1 darf jedoch nicht vor dem Primärkreis 5 des Leistungstransformators 1 zugeschaltet sein.When the double switch 26 is closed, a signal delay circuit 30 can be acted upon with a start signal via a switching line 29 . With the starting signal, for example by a period of the supply AC voltage delayed output signal via a switching line 31, a relay 32 can be controlled with which a switch 33 in the secondary circuit 8 of the power transformer 1 can be closed. As a result, the consumer 9 is switched into the secondary circuit 8 of the power transformer 1 and the load operation is sufficient. The time period between the start signal and the output signal of the signal delay circuit 30 is adjustable, but can be selected from the phase of the supply AC voltage because of the magnetic flux that is already phase-locked to the supply AC voltage, and can be chosen to be very short. However, the secondary circuit 8 of the power transformer 1 must not be connected before the primary circuit 5 of the power transformer 1 .

In der Fig. 2 ist in einem Blockschaltbild eine An schaltvorrichtung gezeigt, bei der ähnlich wie in Fig. 1 zwischen dem Phasenschalter 18 und dem Leistungstrans formator 1 ein Vortransformator 12 geschaltet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Treiberwicklung 10 als an einer Anzapfung 34 angeschlossenen Teilwicklung der Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 ausgeführt. Die Windungszahl der Anzapfung 34 ist so gewählt, daß die über den Kern 2 des Leistungstrans formators 1 in die Treiberwicklung 10 induzierte Span nung im wesentlichen der an der Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12 anliegenden Spannung entspricht.In Fig. 2 is shown in a block diagram of a switching device, in which similar to Fig. 1 between the phase switch 18 and the power transformer 1, a pre-transformer 12 is connected. In this exemplary embodiment, the driver winding 10 is designed as a partial winding of the primary winding 3 of the power transformer 1 connected to a tap 34 . The number of turns of the tap 34 is selected so that the voltage induced via the core 2 of the power transformer 1 in the driver winding 10 voltage corresponds essentially to the voltage applied to the secondary winding 15 of the pre-transformer 12 .

Nach dem Schließen des Startschalters 17 ist, wie in Fig. 1 beschrieben, der Vortransformator 12 anschaltbar. Der Schalter 19 ist geschlossen und der Kern 2 des Leistungstransformators 1 über die in dem Sekundärkreis des Vortransformators 12 geschaltete Treiberwicklung 10 mit einer Induktion zur Vormagnetisierung durchsetzbar, der in fester Phasenbeziehung zu der Phase der Versor gungswechselspannung steht und im stationären Betrieb wesentlichen der Induktion im Leerlaufbetrieb des Lei stungstransformators 1 entspricht.After closing the start switch 17 , as described in FIG. 1, the pre-transformer 12 can be switched on. The switch 19 is closed and the core 2 of the power transformer 1 can be enforced via the driver winding 10 connected in the secondary circuit of the pre-transformer 12 with an induction for bias, which is in a fixed phase relationship to the phase of the supply AC voltage and in stationary operation essentially the induction in idle operation of the power transformer 1 corresponds.

Nach dem durch das Dauer-Ein-Signal des Phasenschalter 18 über die Schaltleitung 25 und das Relais 27 gesteuer te Schließen des zweifachen Schalters 26 liegt der Primärkreis 5 an dem Phasenleiter 6 und dem Nulleiter 7. In aus dem vorherigen Ausführungsbeispiel bekannter Weise öffnet nach Schließen des zweifachen Schalter 26 über die Schaltleitung 28 angesteuert das Relais 20 den Schalter 19 des Sekundärkreises 11 des Vortransformators 12, um eventuell auftretende Ausgleichströme zwischen der Treiberwicklung 10 des Leistungstransformators 1 und der Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12 zu ver meiden. Der Sekundärkreis 8 des Leistungstransformators 1 ist durch den Schalter 33 über die Signalverzögerungs schaltung 30 und das Relais 32 zeitverzögert gegenüber dem Primärkreis 5 des Leistungstransformators 1 schließ bar.After the te by the continuous on signal of the phase switch 18 via the switching line 25 and the relay 27 control te closing of the double switch 26 , the primary circuit 5 is on the phase conductor 6 and the neutral conductor 7th In the manner known from the previous exemplary embodiment, after closing the double switch 26 via the switching line 28, the relay 20 opens the switch 19 of the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 in order to compensate for any compensating currents that may occur between the driver winding 10 of the power transformer 1 and the secondary winding 15 of the pre-transformer 12 to avoid. The secondary circuit 8 of the power transformer 1 is closed by the switch 33 via the signal delay circuit 30 and the relay 32 with a time delay with respect to the primary circuit 5 of the power transformer 1 .

Das in der Fig. 3 gezeigte Blockschaltbild ist ein Ausführungsbeispiel für eine Anschaltvorrichtung, die bei sehr hohen Versorgungswechselspannungen, beispiels weise 15 Kilovolt, vorteilhafterweise Verwendung findet. Der Primärkreis 16 des Vortransformators 12 ist mit dem Startschalter 17 direkt an den Phasenleiter 6 und den Nulleiter 7 der Versorgungswechselspannung anlegbar. Das Wicklungsverhältnis zwischen der Primärwicklung 14 und Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12 ist so gewählt, daß der Sekundärkreis 11 des Vortransformators 12 mit einer sehr viel niedrigeren Spannung von beispielsweise 230 Volt an die Anzapfung 34 der Primär wicklung 3 angekoppelt ist. Über eine Signalverzöge rungsschaltung 57 und das Relais 27 ist der zweifache Schalter 26 nach einer gegenüber dem Schließen des Startschalters 17 einstellbaren Verzögerungszeit schließbar. Durch die niedrige Spannung in dem Sekundär kreis 11 des Vortransformators 12 ist vermieden, daß die Signalverzögerungsschaltung 57 schaltungstechnisch aufwendig für einen Hochspannungsbetrieb ausgelegt sein muß.The block diagram shown in FIG. 3 is an exemplary embodiment of a connecting device which is advantageously used at very high AC supply voltages, for example 15 kilovolts. The primary circuit 16 of the pre-transformer 12 can be applied directly to the phase conductor 6 and the neutral conductor 7 of the AC supply voltage using the start switch 17 . The winding ratio between the primary winding 14 and secondary winding 15 of the pre-transformer 12 is chosen so that the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 is coupled to the tap 34 of the primary winding 3 with a much lower voltage of, for example, 230 volts. About a signal delay circuit 57 and the relay 27 , the double switch 26 can be closed after an adjustable delay compared to the closing of the start switch 17 . Due to the low voltage in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 it is avoided that the signal delay circuit 57 must be designed in terms of circuitry for high-voltage operation.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kern 2 des Lei stungstransformators 1 wie in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 über die als Teilwicklung der Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 über eine Anzapfung 34 gebildeten Treiberwicklung 10 mit der Induktion im Leerlaufbetrieb durchsetzbar. Der durch das Relais 20 öffenbare Schalter 19 bleibt so lange geschlossen, bis die Signalverzögerungsschaltung 57 über die Schaltlei tung 25 das Relais 27 mit einer Schaltspannung zum Schließen des zweifachen Schalters 26 ansteuert. Nach der mit der Signalverzögerungsschaltung 30 einstellbaren Zeitdauer ist der Verbraucher 9 nach Schließen des zweifachen Schalters 26 mit dem durch das Relais 32 steuerbaren Schalter 33 an den Sekundärkreis 8 des Leistungstransformators 1 zuschaltbar.In this embodiment, the core 2 of the power transformer 1 is enforceable as in the embodiment of FIG. 2 via the driver winding 10 formed as a partial winding of the primary winding 3 of the power transformer 1 via a tap 34 with the induction in idle mode. The switch 19 which can be opened by the relay 20 remains closed until the signal delay circuit 57 controls the relay 27 via the switching line 25 with a switching voltage for closing the double switch 26 . After the period of time that can be set with the signal delay circuit 30 , the consumer 9 can be connected to the secondary circuit 8 of the power transformer 1 by closing the double switch 26 with the switch 33 that can be controlled by the relay 32 .

In der Fig. 4 ist ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ähnlich dem der Fig. 3 gezeigt, bei dem als Wicklung zum Erzeugen der Vormagnetisierung in dem Kern 2 des Lei stungstransformators 1 dessen Sekundärwicklung 4 dient. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt die in den Sekun därkreis 11 des Vortransformators 12 induzierte Spannung jedoch 1000 Volt. Nach Schließen des Startschalters 17 ist über die Primärwicklung 14 und Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12 der Kern 2 des Leistungstrans formators 1 durch dessen Sekundärwicklung 4 mit der Vormagnetisierung zum Einstellen der Einschaltremanenz durchsetzbar. In FIG. 4 a modified embodiment is shown similar to that of Fig. 3, in which serves the secondary winding 4 as a winding for generating the bias in the core 2 of the Lei stungstransformators. 1 In this embodiment, however, the voltage induced in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 is 1000 volts. After closing of the start switch 17 is on, the primary winding 14 and secondary winding 15 of the Vortransformators 12 of the core 2 of the power Trans formators 1 enforceable by the secondary winding 4 with the bias for adjusting the Einschaltremanenz.

Nach dem Einstellen der Einschaltremanenz des Kernes 2 des Leistungstransformators 1 ist nach einem Schalt signal aus dem Phasenschalter 18 auf das Relais 27 der in dem Primärkreis 5 des Leistungstransformators 1 befindliche zweifachen Schalter 26 schließbar. Wie oben beschrieben öffnet nach Schließen des zweifachen Schal ters 26 über das Relais 20 der Schalter 19 den Sekundär kreis 11 des Vortransformators 12.After setting the switch-on retentivity of the core 2 of the power transformer 1 , after a switching signal from the phase switch 18 to the relay 27, the double switch 26 located in the primary circuit 5 of the power transformer 1 can be closed. As described above, after closing the double switch 26 via the relay 20 of the switch 19, the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 opens.

Es ist darauf zu achten, daß die Primärwicklung 14 sowie die Sekundärwicklung 15 des Vortransformators 12 und die Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 den mit den Punkten 21, 22 und 23 gekennzeichneten gleichen, durch den Punkt 35 angedeuteten Wicklungssinn der Sekun därwicklung 4 des Leistungstransformators 1 haben.It should be ensured that the primary winding 14 and the secondary winding 15 of the pre-transformer 12 and the primary winding 3 of the power transformer 1 have the same, indicated by points 21 , 22 and 23, indicated by the point 35 winding sense of the secondary winding 4 of the power transformer 1 .

Zum Vermeiden des selbsttätigen Abmagnetisierens des Kernes 2 des Leistungstransformators 1 ist dessen Sekun därkreis 8 über eine Diode 36, einen durch ein Relais 37 steuerbaren Schalter 38 und einen Schutzwiderstand 39 gebrückt. Die Sperrschicht der Diode 36 ist an die durch den Punkt 35 gekennzeichnete Seite der Sekundärwicklung 4 geschaltet. Auf diese Weise sind die unipolaren Span nungsabschnitte des Phasenschalters 18 aufintegrierbar und die durch den Vortransformator 12 aufzubringende Leistung vermindert. Das Relais 37 öffnet den Schalter 38 im wesentlichen gleichzeitig mit dem Schalter 19 nach dem Schließen des zweifachen Schalters 26.To avoid the automatic demagnetization of the core 2 of the power transformer 1 , its secondary circuit 8 is bridged via a diode 36 , a switch 38 which can be controlled by a relay 37 and a protective resistor 39 . The barrier layer of the diode 36 is connected to the side of the secondary winding 4 identified by the point 35 . In this way, the unipolar voltage sections of the phase switch 18 can be integrated and the power to be applied by the pre-transformer 12 is reduced. The relay 37 opens the switch 38 substantially simultaneously with the switch 19 after the double switch 26 has been closed .

Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere dafür ge eignet, den wirkungsgradoptimierten Leistungstransforma tor einer Lokomotive stromspitzenlos anzuschalten.This embodiment is particularly for this suitable, the efficiency-optimized power transforma to switch on the gate of a locomotive without current peaks.

Bei einer großen Nennleistung des Leistungstransforma tors 1 ist es zweckmäßig, zusätzliche Vorrichtungen vorzusehen, die den Verbraucher 9 in einem Spannungs nulldurchgang der Versorgungswechselspannung zuschalten, so daß hohe Schaltbelastungen an dem Schalter 33 ver meidbar sind.With a large rated power of the power transformer 1 , it is advisable to provide additional devices that connect the consumer 9 in a voltage zero crossing of the AC supply voltage, so that high switching loads on the switch 33 can be avoided ver.

In der Fig. 5 ist als ein Beispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einem schematischen Zeitdiagramm der Schaltablauf der Anschaltvorrichtung gemäß den Fig. 1, 2 und 4 an den Zeitachsen 40, 41, 42, 43 und 44 gezeigt. Die sinusartige Kurve an der Zeit achse 40 stellt eine Spannungskurve 45 der Versorgungs wechselspannung mit positiven Halbwellen 46 und negati ven Halbwellen 47 dar. Unter der Spannungskurve 45 sind die Durchlaßkurven der verschiedenen Schalter im Laufe des Anschaltvorganges gezeigt. Die an der Zeitachse 41 abgetragene Durchlaßkurve zeigt die letzten zwei der Vielzahl von Schaltimpulsen 48 des Phasenschalters 18. Die Schaltimpulse 48 beginnen kurz vor Ende einer posi tiven Halbwelle 46 und enden mit dem Nulldurchgang der Spannungskurve 45 vor Beginn einer negativen Halbwelle 47. Die Schaltimpulse 48 sind von gleicher Dauer. Mit den unipolaren Spannungsabschnitten 49 der Versorgungs wechselspannung ist über die Treiberwicklung 10 beziehungsweise Sekundärwicklung 4 die Einschaltremanenz des Kernes 2 des Leistungstransformators 1 mit dem letzten der Spannungsabschnitte 49 auf den zum eingangs stromstoßlosen Anschalten des Leistungstransformators 1 notwendigen Wert einstellbar. In diesem Beispiel befin det sich die Einschaltremanenz im positiven Teil der Hysteresekurve.In FIG. 5, as an example for implementing the method according to the invention in a schematic timing diagram of the switching sequence of the Anschaltvorrichtung according to FIGS. 1, 2 and 4 at the time axes 40, 41, 42, shown 43 and 44. The sinusoidal curve on the time axis 40 represents a voltage curve 45 of the supply alternating voltage with positive half-waves 46 and negative half-waves 47. Below the voltage curve 45 , the transmission curves of the various switches are shown in the course of the switching-on process. The transmission curve plotted on the time axis 41 shows the last two of the plurality of switching pulses 48 of the phase switch 18 . The switching pulses 48 begin shortly before the end of a positive half-wave 46 and end with the zero crossing of the voltage curve 45 before the start of a negative half-wave 47 . The switching pulses 48 are of the same duration. With the unipolar voltage sections 49 of the supply alternating voltage on the drive winding 10 and secondary winding 4, the Einschaltremanenz of the core 2 of the power transformer 1 with the last of the voltage sections 49 set to the necessary to initially surge without turning on the power transformer 1 value. In this example, the switch-on retentivity is in the positive part of the hysteresis curve.

Ab dem auf der Zeitachse 41 dargestellten Zeitpunkt 50 ist der Phasenschalter 18 dauerhaft geschlossen, so daß in dem Kern 2 des Leistungstransformators 1 die Induk tion im Leerlaufbetrieb herrscht. Beginnend mit der nächsten negativen Halbwelle 47 kehrt sich die Strom richtung in der Treiberwicklung 10 beziehungsweise der Sekundärwicklung 4 um und führt die Vormagnetisierung des Kernes 2 in den negativen Teil der Hysteresekurve, so daß keine Einschaltstromspitzen durch ein Hinein laufen in den positiven Sättigungsbereich der Hysterese kurve erfolgt.From the time 50 shown on the time axis 41 , the phase switch 18 is permanently closed, so that the induction in the core 2 of the power transformer 1 prevails in idle mode. Starting with the next negative half-wave 47 , the current direction reverses in the driver winding 10 or the secondary winding 4 and leads the premagnetization of the core 2 into the negative part of the hysteresis curve, so that no inrush current peaks run into the positive saturation range of the hysteresis curve he follows.

Nach einer im wesentlichen durch die Anzugsdauer des Relais 27 verursachten Zeitverzögerung 51 ist der zweif ache Schalter 26 gemäß der Durchlaßkurve 52 auf der Zeitachse 42 geschlossen. Nach einer weiteren Schaltver zögerung 53 ist der Schalter 19 gemäß der Durchlaßkurve 54 auf der Zeitachse 43 geöffnet. Die Kurve 55 für den Schalter 33 in dem Sekundärkreis 8 des Leistungstrans formators 1 zeigt den Durchlaß nach der durch die Signalverzögerungsschaltung 30 vorbestimmten Ver zögerungszeit 56, die in diesem Schaltbeispiel in etwa einer Periode der Versorgungswechselspannung entspricht, auf jeden Fall aber größer als oder höchstens gleich Null sein muß, damit keine Stromspitzen bei Zuschalten des Verbrauchers 9 auftreten.After a time delay 51 caused essentially by the duration of the relay 27 , the double switch 26 is closed according to the pass curve 52 on the time axis 42 . After another Schaltver delay 53 , the switch 19 is opened according to the pass curve 54 on the time axis 43 . The curve 55 for the switch 33 in the secondary circuit 8 of the power transformer 1 shows the passage after the delay time 56 predetermined by the signal delay circuit 30 , which in this circuit example corresponds approximately to a period of the AC supply voltage, but in any case is greater than or at most equal to Must be zero so that no current peaks occur when the consumer 9 is switched on.

In der Fig. 6 ist in einem Blockschaltbild eine weitere Ausführung einer Anschaltvorrichtung gezeigt, bei der der Sekundärkreis 11 des Vortransformators 12 an die gesamte Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 angeschlossen ist und bei der die Schaltvorrichtung aus drei unabhängig von der Phasenlage der Versorgungs wechselspannung arbeitenden Signalverzögerungsschaltun gen 30, 57 und 58 besteht. Das Ausgangssignal der ersten Signalverzögerungsschaltung 57 beaufschlagt nach Schließen des Startschalters 17 gegenüber dem Eingangs signal, einstellbar um wenigstens eine volle Periode der Versorgungswechselspannung verzögert, das Relais 27 des den Primärkreis 5 des Leistungstransformators 1 schließenden zweifachen Schalters 26.In FIG. 6 is a block diagram of another embodiment of a Anschaltvorrichtung is shown in which the secondary circuit 11 of the Vortransformators 12 is connected to all of the primary winding 3 of the power transformer 1 and wherein the switching device consists of three independent of the phase position of the supply AC voltage operating Signalverzögerungsschaltun gene 30 , 57 and 58 . After the start switch 17 has closed, the output signal of the first signal delay circuit 57 acts on the input signal, adjustable by at least one full period of the AC supply voltage, the relay 27 of the double switch 26 closing the primary circuit 5 of the power transformer 1 .

Nach dem von der Phase der Versorgungswechselspannung unabhängigen Schließen des zweifachen Schalters 26 läuft der Leistungstransformator 1 im Leerlauf, bis mit einem gegenüber dem Eingangssignal um ebenfalls wenigstens eine Periode der Versorgungswechselspannung einstellbar verzögertem Ausgangssignal der zweiten Signalverzöge rungsschaltung 30 über das Relais 32 der Schalter 33 in dem Sekundärkreis 8 des Leistungstransformators 1 schließbar und somit der Verbraucher 9 zuschaltbar ist. Mit der dritten Signalverzögerungsschaltung 58 ist einstellbar nach Schließen des Sekundärkreises 8 des Leistungstransformators 1 der Sekundärkreis 11 des Vortransformators 12 von der Primärwicklung 3 des Lei stungstransformators 1 über den durch das Relais 20 gesteuerten Schalter 19 nach Schließen des zweifachen Schalter 26 abschaltbar.After the phase of the AC supply voltage independent closing of the double switch 26 , the power transformer 1 runs in idle until an output signal of the second signal delay circuit 30 via the relay 32 of the switch 33 in the switch 33 in which the output signal of the second AC signal delay is delayed, which is also adjustable by at least one period of the input signal Secondary circuit 8 of the power transformer 1 can be closed and the consumer 9 can thus be connected. With the third signal delay circuit 58 is adjustable after closing the secondary circuit 8 of the power transformer 1, the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 from the primary winding 3 of the power transformer 1 via the switch 19 controlled by the relay 20 after closing the double switch 26 .

Dieses Ausführungsbeispiel ist insbesondere dann vor teilhaft, wenn bei einem hochwertigen, magnetisch harten Kern 2 des Leistungstransformators 1 nur relativ geringe Magnetisierungsströme im Leerlaufbetrieb des Leistungs transformators 1 fließen, die durch einen verhältnis mäßig kleinen, sich bezüglich der Einschaltstromstöße unproblematisch verhaltenden Vortransformator 12 erzeug bar sind.This embodiment is particularly advantageous when a high-quality, magnetically hard core 2 of the power transformer 1 has only relatively small magnetizing currents flowing in the idle mode of the power transformer 1 , which can be generated by a relatively small pre-transformer 12 that behaves unproblematically with respect to the inrush currents .

Die Fig. 7 zeigt in einem schematischen Zeitdiagramm als ein weiteres Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens den zeitlichen Verlauf der Durchlaßkurven der durch die Schaltvorrichtung gemäß der Fig. 6 gesteuerten Schalter 19, 26 und 33. An der obersten Zeitachse 59 sind mehrere Perioden der Versorgungswechselspannung 45 aufgetragen. FIG. 7 shows in a schematic time diagram as a further example of the method according to the invention the time course of the transmission curves of the switches 19 , 26 and 33 controlled by the switching device according to FIG. 6. Several periods of the AC supply voltage 45 are plotted on the uppermost time axis 59 .

Auf der Zeitachse 60 ist beginnend am Zeitpunkt 61 mit der Durchlaßkurve 62 der geschlossene Zustand des Start schalters 17 dargestellt. An der Zeitachse 63 ist der an dem Zeitpunkt 64 beginnende und durch die Durchlaßkurve 65 dargestellte geschlossene Zustand des zweifachen Schalters 26 in dem Primärkreis 5 des Leistungstrans formators 1 gezeigt, wobei der Zeitpunkt 64 gegenüber dem Zeitpunkt 61 durch die Signalverzögerungsschaltung 57 mit dem Zeitabschnitt 66 vorbestimmt verzögerbar ist. In diesem Ausführungsbeispiel beträgt der Zeitabschnitt etwa drei Perioden der Versorgungswechselspannung 45, kann aber bei einem für kleine Leistungen ausgelegten Vortransformator 12 länger oder bei einem für relativ große Leistungen ausgelegten Vortransformator 12 auch kürzer sein.On the time axis 60 , starting from time 61 with the pass curve 62, the closed state of the start switch 17 is shown. On the time axis 63 of the starting at the time 64 and illustrated by the transmission curve 65 closed state of the double switch 26 is in the primary circuit 5 of the power Trans formators 1, wherein the time 64 is predetermined relative to the time 61 by the signal delay circuit 57 with the time period 66 is delayable. In this exemplary embodiment, the time period is approximately three periods of the AC supply voltage 45 , but can be longer in the case of a pre-transformer 12 designed for low powers or shorter in the case of a pre-transformer 12 designed for relatively high powers.

An der Zeitachse 67 ist der mit dem Zeitpunkt 68 begin nende, durch die Durchlaßkurve 69 dargestellte geschlos sene Zustand des Schalters 33 in dem Sekundärkreis 8 des Vortransformators 1 gezeigt, der mit der Signalverzöge rungsschaltung 30 gegenüber dem Einschalten des Lei stungstransformators 1 im Leerlauf um den Zeitabschnitt 70 in diesem Beispiel um etwa drei Perioden der Ver sorgungswechselspannung 45 verzögert ist. Ein im Ver gleich zu der Periode der Versorgungswechselspannung langer Zeitabschnitt 70 ist insbesondere bei großen Leistungstransformatoren 1 vorgesehen. Bei anderen Auslegungen kann der Zeitabschnitt 70 kürzer sein und sogar gegen Null gehen. In einem solchen Fall reicht dann die endliche Anzugszeit des Relais 32 zum Erzeugen des Zeitabschnittes 70 aus.On the time axis 67 , the beginning with the time 68 , shown by the pass curve 69 , closed state of the switch 33 in the secondary circuit 8 of the pre-transformer 1 is shown, which with the signal delay circuit 30 against the switching on of the power transformer 1 in idle mode Period 70 in this example is delayed by approximately three periods of the supply AC voltage 45 . A time period 70 which is long in comparison with the period of the supply AC voltage is provided in particular in the case of large power transformers 1 . In other designs, the time period 70 can be shorter and even go to zero. In such a case, the finite pull-in time of the relay 32 is then sufficient to generate the time segment 70 .

An der Zeitachse 71 ist schließlich mit der Durchlaßkur ve 72 das Öffnen des sich in dem Sekundärkreis 11 des Vortransformators 12 befindlichen Schalters 19 gezeigt. On the time axis 71 , finally, with the passage curve ve 72, the opening of the switch 19 located in the secondary circuit 11 of the pre-transformer 12 is shown.

Der Schalter 19 ist nach einem Zeitabschnitt 73 gegen über dem Zeitpunkt 68 des Schließens des Schalters 33 in dem Sekundärkreis 8 des Leistungstransformators 1 und somit insgesamt mit den Zeitabschnitten 70 und 73 gegen den Zeitpunkt 64 des Schließens des Primärkreise 5 des Leistungstransformators 1 zeitverzögertem Ausgangssignal der Signalverzögerungsschaltung 58 öffenbar.After a period of time 73, the switch 19 is a time-delayed output signal of the signal delay circuit in the secondary circuit 8 of the power transformer 1 compared to the point in time 68 of the switch 33 being closed and thus in total with the time segments 70 and 73 against the point in time 64 of the closing of the primary circuit 5 of the power transformer 1 58 can be opened .

In speziellen Ausgestaltungen kann auftreten, daß bei einer Verbindung von sehr großen Leistungstransformato ren 1 mit kleinen Vortransformatoren 12 oder einer schlechten induktiven Kopplung der Treiberwicklung 10 an den Kern 2 des Leistungstransformators 1 der Kern 2 nicht entsprechend einem Leerlaufbetrieb des Leistungs transformators 1 voll vormagnetisierbar ist. In einem solchen Fall ist für ein stromstoßloses Anschalten des Leistungstransformators 1 vorgesehen, daß mit der Scha ltvorrichtung nach einer mehrere Perioden der Versor gungswechselspannung andauernden, phasenfesten Vormagne tisierung des Kernes 2 vorzugsweise nach einem Null durchgang der Versorgungswechselspannung mit in Abhän gigkeit von dem Verhältnis der Leistung des Vortrans formators 12 zu der Leerlaufleistung des Leistungstrans formators 1 vorbestimmter Phasenlage wenigstens der zweifache Schalter 26 schließbar ist. Je größer dieses Verhältnis ist, desto später ist nach einem Spannungs nulldurchgang zu schalten. Somit ist selbst in einem Fall einer quantitativ zu geringen Vormagnetisierung des Kernes 2 über eine Treiberwicklung 10 bzw. Sekundärwick lung 4 die Induktion des Kernes 2 wenigstens in Phase zu der Versorgungswechselspannung, so daß der sehr hohe Einschaltstromstöße hervorrufende Fall einer Induktion im Sättigungsbereich der Hysteresekurve zum Einschalt zeitpunkt mit einem phasendefinierten Schließen des zweifachen Schalters 26 auf jeden Fall vermeidbar ist. In special configurations, it can occur that with a connection of very large power transformers 1 with small pre-transformers 12 or a poor inductive coupling of the driver winding 10 to the core 2 of the power transformer 1, the core 2 cannot be fully magnetized in accordance with an idle operation of the power transformer 1 . In such a case, it is provided for a current-free switching on of the power transformer 1 that with the switching device after a plurality of periods of the supply AC voltage, phase-fixed pre-magnetization of the core 2, preferably after a zero crossing of the supply AC voltage with as a function of the ratio of the power of the pre-transformer 12 to the idle power of the power transformer 1 predetermined phase position at least the double switch 26 can be closed. The greater this ratio, the later it is necessary to switch to zero crossing after a voltage. Thus, even in a case of a quantitatively too low bias of the core 2 via a driver winding 10 or secondary winding 4, the induction of the core 2 is at least in phase with the AC supply voltage, so that the very high inrush current-causing case of induction in the saturation range of the hysteresis curve Switching on time with a phase-defined closing of the double switch 26 can be avoided in any case.

In der Fig. 8 ist das Blockschaltbild einer An schaltvorrichtung für einen für Drehstrom ausgelegten Leistungstransformator 74 gezeigt, bei der nur eine Signalverzögerungsschaltung zum Zuschalten des Lei stungstransformators 74 verwendet ist. Über einen Start schalter 17 sind durch ein Relais 76 und einen Schalter 77 die Primärkreise 78, 79 und 80 eines Vortransforma tors 81 an die drei Netzphasen 82, 83 und 84 zuschalt bar. In die Sekundärkreise 85, 86 und 87 des Vortrans formators 81 sind die drei Sekundärwicklungen 88, 89 und 90 des Leistungstransformators 74 geschaltet und über diese der Kern 91 des Leistungstransformators 74 mit einer zu den Versorgungswechselspannungen phasenfesten Vormagnetisierung beaufschlagbar.In FIG. 8, the block diagram of a switching device shown on a designed for three-phase power transformer 74, only a signal delay circuit is used for switching the Lei stungstransformators 74 at. Via a start switch 17 , the primary circuits 78 , 79 and 80 of a pre-transformer 81 are connected to the three network phases 82 , 83 and 84 by a relay 76 and a switch 77 . In the secondary circuits 85 , 86 and 87 of the pre-transformer 81 , the three secondary windings 88 , 89 and 90 of the power transformer 74 are connected and through this the core 91 of the power transformer 74 can be acted upon with a pre-magnetization phase-fixed to the AC supply voltages.

Nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit nach dem Schließen des Startschalters 17 ist mit dem Ausgangs signal der Signalverzögerungsschaltung 75 ein Schalter 92 über das Relais 93 und ein Schalter 94 über das Relais 95 schließbar. Der Schalter 92 schließt die drei Primärwicklungen 96, 97 und 98 des Leistungstransforma tors 74 jeweils an die Netzphasen 82 und 84, 83 und 84 sowie 82 und 83 an. Der Schalter 94 schaltet einen Verbraucher 99 an die Sekundärwicklungen 88, 89 und 90 des Leistungstransformators 74 zu. In diesem Ausfüh rungsbeispiel ist die Verzögerungszeit der Signalver zögerungsschaltung 75 so lange gewählt, bis sich in dem Kern 91 des Leistungstransformators 74 eine periodisch wiederkehrende Vormagnetisierung über den Vortransforma tor 81 eingestellt hat.After a predetermined delay time after the closing of the start switch 17 , a switch 92 via the relay 93 and a switch 94 via the relay 95 can be closed with the output signal of the signal delay circuit 75 . The switch 92 connects the three primary windings 96 , 97 and 98 of the power transformer 74 to the network phases 82 and 84 , 83 and 84 and 82 and 83, respectively. The switch 94 connects a consumer 99 to the secondary windings 88 , 89 and 90 of the power transformer 74 . In this exemplary embodiment, the delay time of the signal delay circuit 75 is selected until a periodically recurring bias has been established in the core 91 of the power transformer 74 via the pre-transformer 81 .

In einem zu dem in der Fig. 8 abgewandelten Ausführungs beispiel ist der Vortransformator 81 durch drei ein zelne, jeweils zwischen zwei Netzphasen 82, 83 und 84 geschaltete Vortransformatoren ersetzt, die jeweils eine Sekundärwicklung 88, 89 und 90 des Leistungstransforma tors 74 ansteuern.In a modified to the embodiment in FIG. 8, the pre-transformer 81 is replaced by three individual, each switched between two network phases 82 , 83 and 84 pre-transformers, each of which actuates a secondary winding 88 , 89 and 90 of the power transformer 74 .

In der Fig. 9 ist schließlich eine Anschaltvorrichtung gezeigt, bei der die Strombegrenzungsvorrichtung aus einem ohmschen Vorwiderstand 100 besteht, der den Vor magnetisierungsstrom durch die Primärwicklung 3 des Leistungstransformators 1 begrenzt. Der Vorwiderstand 100 ist im Vergleich zu dem ohmschen Widerstand der Wicklung 3 hochohmig. In diesem Ausführungsbeispiel hat der Leistungstransformator 1 eine Leistung von 2 Kilo voltampere und der Vorwiderstand 100 einen Wert von 1000 Ohm. Der sich daraus ergebende kleine Vormagnetisie rungsstrom reicht völlig aus, um den Kern 2 des Lei stungstransformators 1 vorzumagnetisieren.In Fig. 9, finally, a switching device is shown, in which the current limiting device consists of an ohmic series resistor 100 , which limits the pre-magnetizing current through the primary winding 3 of the power transformer 1 . The series resistor 100 is high-ohmic in comparison to the ohmic resistance of the winding 3 . In this exemplary embodiment, the power transformer 1 has a power of 2 kilo voltampere and the series resistor 100 has a value of 1000 ohms. The resulting small bias current is sufficient to premagnetize the core 2 of the power transformer 1 .

Über eine Signalverzögerungsschaltung 57 ist zeitver zögert nach dem Schließen des Startschalters 17 zu Beginn der Vormagnetisierung der zweifache Schalter 26 durch das Relais 27 schließbar. Der zweifache Schalter 26 brückt den Vorwiderstand 100 und beaufschlagt das Relais 32 mit einer Versorgungsspannung zum Schließen des Schalters 33. Die Anzugszeit der Schalteinheit 32, 33 ist so groß, daß der Vorwiderstand 100 vor Zuschalten des Verbrauchers 9 sicher gebrückt ist, so daß über den Vorwiderstand 100 keine hohen Ströme fließen können. Der Startschalter 17 ist in diesem Ausführungsbeispiel ein zweifacher Schalter, der den Vorwiderstand 100 und die Signalverzögerungsschaltung 57 getrennt schaltet, damit nach einem Öffnen des Startschalters 17 die Signalver zögerungsschaltung 57 und damit das Relais 27 zum Öffnen des zweifachen Schalters 26 spannungsfrei ist.About a signal delay circuit 57 is delayed after the closing of the start switch 17 at the beginning of the premagnetization of the double switch 26 can be closed by the relay 27 . The double switch 26 bridges the series resistor 100 and applies a supply voltage to the relay 32 to close the switch 33 . The pull-in time of the switching unit 32 , 33 is so long that the series resistor 100 is safely bridged before the consumer 9 is switched on, so that no high currents can flow through the series resistor 100 . The start switch 17 is in this embodiment a dual switch which switches the resistor 100 and the signal delay circuit 57, separately, so that after opening of the start switch 17, the Signalver deceleration circuit 57 and thus the relay 27 is de-energized to open the double switch 26th

In einer zu dem letzten Ausführungsbeispiel ist in einer abgewandelten Ausführungsform anstatt des hochohmigen Vorwiderstandes 100 ein kleiner Drosseltransformator vorgesehen, dessen Primärwicklung in Reihe mit der Wicklung 3 geschaltet ist und dessen Sekundärwicklung kurzgeschlossen ist. Mit dem Drosseltransformator ist der Leerlaufmagnetisierungsstrom ohne nennenswerte ohmsche Verluste begrenzbar.In a modified embodiment of the last exemplary embodiment, a small choke transformer is provided instead of the high-resistance series resistor 100 , the primary winding of which is connected in series with the winding 3 and the secondary winding of which is short-circuited. With the choke transformer, the no-load magnetizing current can be limited without any significant ohmic losses.

Claims

1. A method for suppressing an inrush current when switching on a power transformer ( 1 ) with at least one core ( 2 ), a primary circuit ( 5 ), a secondary circuit ( 8 ) and a consumer ( 9 ) connected to the secondary circuit ( 8 ) AC supply voltage, the core ( 2 ) before switching on in load operation via an inductively coupled to the core ( 2 ) winding ( 3 , 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) flow the alternating current with a to the phase position AC supply voltage in a fixed phase relationship induction is passed through, characterized in that with the beginning ( 61 ) of the connection process the consumer ( 9 ) is switched off from the secondary circuit ( 8 ), the core ( 2 ) with that from the secondary circuit ( 8 ) switched off consumer ( 9 ) in a predetermined time period ( 66 , 70 ) with the induction and the consumer after a predetermined delay time ( 66 , 70 ) after the beginning ( 61 ) of the application of the core ( 2 , 91 ) with induction to achieve load operation when the primary circuit ( 5 ) switched directly to the supply AC voltage is switched into the secondary circuit ( 8 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the core ( 2 ) is penetrated with an induction which corresponds at least substantially to the induction in the idle mode of the power transformer ( 1 ).

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that to achieve the load operation of the primary circuit ( 5 ) before switching on the consumer ( 9 ) in the secondary circuit ( 8 ) after a predetermined delay time after the start of the application Kernes ( 2 ) is closed with induction.

4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that to achieve the load operation of the primary circuit ( 5 ) is closed substantially simultaneously with the connection of the consumer ( 9 ) in the secondary circuit ( 8 ).

5. Switching device for power transformers ( 1 , 74 ), each with at least one primary winding ( 3 , 96 , 97 , 98 ) and secondary winding ( 4 , 88 , 89 , 90 ) and with at least one core ( 2 , 91 ) inductively coupled to one another a switching device for applying an induction to the core ( 2 , 91 ) before switching to load operation, for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that a switch connected in the secondary circuit ( 8 ) of the power transformer ( 1 ) Consumer ( 9 ) can be switched off from the secondary circuit ( 8 ) that the core ( 2 , 91 ) with at least one winding ( 3 , 91 ) inductively coupled to the core ( 2 , 91 ) via at least one current limiting device ( 12 , 81 , 100 ) 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) with an induction phase-fixed to the supply voltage and that the consumer ( 9 ) with the switching device only after reaching the current limit gsvor direction ( 12 , 81 , 100 ) the greatest possible attainable induction of the core ( 2 , 91 ) with the primary circuit ( 5 ) connected directly to the supply AC voltage in series with the secondary winding ( 4 , 88 , 89 , 90 ).

6. Connection device according to claim 5, characterized in that the current limiting device ( 12 , 81 , 100 ) with an externally actuated start switch ( 17 ) is separable from the AC supply voltage.

7. Switching device according to claim 6, characterized in that the current limiting device is a pre-transformer ( 12 , 81 ) whose primary circuit ( 16 ) is connected to the AC supply voltage and in parallel in its secondary circuit ( 11 , 85 , 86 , 87 ) Winding ( 3 , 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) is switched.

8. Switching device according to claim 6, characterized in that the current limiting device is a resistance ( 100 ) which is in series with the winding in comparison with the ohmic resistance of the winding ( 3 , 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) ( 3 , 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) is switched.

9. Connecting device according to claim 6, characterized in that the current limiting device is a choke transformer, the primary winding development in series with the winding ( 3 , 4 , 10 , 88 , 89 , 90 ) is connected and the secondary winding is short-circuited.

10. Switching device according to claim 6, characterized in that the switching device has a with the start switch ( 17 ) switchable phase switch ter ( 18 ) for setting the remanence of the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) to a predetermined switch-on value with which after a predetermined number of phases with respect to the phase of the AC supply voltage, essentially fixed, unipolar voltage sections ( 49 ) of substantially the same duration, permanent closing in the opposite phase ( 47 ) after the last of the unipolar voltage sections ( 49 ) can be generated.

11. Anschaltvorrichtung according to claims 7 and 10, characterized in that the primary circuit (16) of the Vortransformators (12) closable with the series-connected in the primary circuit (16) of Vortransformators (12) phase switch (18).

12. Connection device according to claim 11, characterized in that the primary circuit ( 5 ) of the Lei stung transformer ( 1 ) via a switching line ( 25 ) with a switching unit ( 26 , 27 ) after the permanent closing of the phase switch ( 18 ) can be closed.

13. Switching device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the Schaltvorrich device has a signal delay circuit ( 57 ) with whose after a predetermined delay time ( 66 ) with respect to the closing of the start switch ( 17 ) occurring output signal, a switching unit ( 26 , 27 ) in the primary circuit ( 5 ) of the power transformer ( 1 ) can be closed.

14. Connection device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the inductively coupled to the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) winding is an independent driver winding ( 10 ) on the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) .

15. Connection device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the inductively coupled to the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) winding is a partial winding ( 10 ) of the primary winding ( 3 ) of the power transformer ( 1 ).

16. Connection device according to one of claims 12 or 13, characterized in that the winding inductively coupled to the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) is the primary winding ( 3 ) of the power transformer ( 1 ).

17. Connecting device according to one of claims 13 or 14, characterized in that the winding inductively coupled to the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) is the secondary winding ( 4 ) of the power transformer ( 1 ).

18. Switching device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the switching device has a signal delay circuit ( 30 ) via a switching line ( 29 ) after closing the switching unit ( 26 , 27 ) of the primary circuit ( 5 ) of the power transformer ( 1 ) a start signal can be applied.

19. Switching device according to claim 18, characterized in that the secondary circuit ( 8 ) of the Lei stung transformer ( 1 ) via a switching unit ( 32 , 33 ) with a delayed compared to the start signal output signal of the signal delay circuit ( 30 ) can be closed.

20. Connection device according to claim 19, characterized in that after closing the switching unit ( 26 , 27 ) the circuit ( 11 , 16 ) with the current limiting device ( 12 , 81 , 100 ) via a switching unit ( 28 ) acted upon switching unit ( 19 , 20 ) can be switched off from the AC supply voltage.

21. Switching device according to claim 20, characterized in that the switching device has a signal delay circuit ( 58 ) with which, after the switching unit ( 32 , 33 ) has been closed, the current limiting device ( 12 , 81 , 100 ) via a with a switching line ( 28 ) acted upon switching unit ( 19 , 20 ) of the alternating supply voltage can be switched off.

22. Connection device according to claim 11, characterized in that the secondary circuit ( 8 ) of the power transformer ( 1 ) via a diode ( 36 ), a switching unit ( 37 , 38 ) and a protective resistor ( 39 ) is bridged, the barrier layer the diode ( 36 ) is connected to the side of the secondary winding ( 4 ) of the power transformer ( 1 ) which is the same as the polarity of the supply AC voltage.

23. Connection device according to one of claims 5 to 22, characterized in that the core ( 2 ) of the power transformer ( 1 ) is a ring core.

24. Connection device according to claim 6, characterized in that the power transformer ( 74 ) is a connectable to three three-phase phases three-phase current transformer.

25. Connection device according to claim 24, characterized in that the current limiting device is a pre-transformer ( 81 ) which is a three-phase transformer connectable three-phase transformer.

26. Connection device according to claim 25, characterized in that the secondary windings ( 88 , 89 , 90 ) of the power transformer ( 74 ) in the secondary circuits ( 85 , 86 , 87 ) of the pre-transformer ( 81 ) are connected.

27. Switching device according to claim 26, characterized in that the switching device has a signal delay circuit ( 75 ) with which after a predetermined delay time after the closing of the start switch ( 17 ) a switching unit ( 92 , 93 ) for connecting the three primary windings ( 96 , 97 , 98 ) of the power transformer ( 74 ) and a switching unit ( 94 , 95 ) for connecting a consumer ( 99 ) to the secondary windings ( 88 , 89 , 90 ) of the power transformer ( 74 ) can be closed.