DE1224830B - Lastumschalter fuer Stufenschalter von Regeltransformatoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES WTW^ PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

HOIf

HOIh

Deutsche KL: 21 d2-53/03

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

M 62868 VIII b/21 d2
23. Oktober 1964
15. September 1966

Die Erfindung betrifft einen Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit jeweils auf einem Außen- und einem Innenkreis sektorförmig angeordneten Haupt- und Hilfskontakten. Vorzugsweise ist der Lastumschalter für einen dreiphasigen Regeltransformator vorgesehen.

Derartige Lastumschalter sind so ausgebildet, daß jeweils die Haupt- und Hilfskontakte auf dem Außenkreis feststehend angeordnet sind, während die Haupt- und Hilfskontakte auf dem Innenkreis sich mit Hilfe eines zentral angetriebenen Hebelsystems auf den Haupt- und Hilfskontakten des Außenkreises abwälzen. Auch die Umkehrung, daß die Haupt- und Hilfskontakte des Innenkreises feststehend sind und die Haupt- und Hilfskontakte auf dem Außenkreis nach innen zu bewegt werden, ist bekannt. Bei der letzteren Ausführung wurde auch vorgeschlagen, die Bewegung der beweglichen Haupt- und Hilfskontakte über Kurven zu steuern, wobei die die Kontakte steuernden Hebel in Kurven geführt werden.

Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese bekannten Lastumschalter zu verbessern und vor allem das Schalten der Haupt- und Hilfskontakte zu beschleunigen. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß sowohl die auf dem Außenkreis als auch die auf dem Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte zu- und voneinander bewegbar sind und unmittelbar, also nicht mittels eines Hebelsystems, durch eine oder zwei Kurvenscheiben gesteuert werden.

Durch die gegenseitige Annäherung beider Kontakte eines Haupt- und Hilfskontaktpaares wird bei gleicher Antriebsgeschwindigkeit des Schalters die Schaltgeschwindigkeit etwa verdoppelt, die Schaltzeit also etwa um die Hälfte reduziert, da ja jeder Kontakt nur die Hälfte des üblichen Schaltweges zurückzulegen hat im Vergleich zu der bisherigen Ausführung der Lastumschalter, wobei ein Kontakt feststeht und der andere Kontakt eines Kontaktpaares jeweils den ganzen Schaltweg zurücklegen muß.

Die unmittelbare Führung der Haupt- und Hilfskontakte durch Kurvenscheiben vereinfacht zudem noch die Kinematik des Schalters selbst. Es entfallen dadurch die bisher üblichen Hebelsysteme.

Die Haupt- und Hilfskontakte sind zweckmäßig in radialen Schlitzen eines Isolierstoffkörpers geführt, wobei diese radialen Schlitze mittig zu Schaltkammern für die Haupt- und Hilfskontakte erweitert sind. Die Kurvenscheibe bzw. jede der zwei Kurvenscheiben besitzt in vorteilhafter Weise zwei divergierende Nuten zur Steuerung der auf dem Außen- und Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte. Die Nuten der Lastumschalter für Stufenschalter von
Regeltransformatoren

Anmelder:

Maschinenfabrik Reinhausen
Gebrüder Scheubeck K. G.,
Regensburg 6, Falkensteinstr.

Als Erfinder benannt:
Anton Schunda, Regensburg

Kurvenscheibe können dabei ringförmig geschlossen sein. Sind zwei Kurvenscheiben vorgesehen, so sind

ao diese direkt oberhalb und unterhalb des Isolierstoffkörpers angeordnet und werden durch eine durchgehende Antriebswelle angetrieben.

Die Haupt- und Hilfskontakte sind zweckmäßig mit bolzenartigen Ansätzen versehen und werden mit diesen Ansätzen in den radialen Schlitzen der Isolierstoffkörper geführt und gleichzeitig in den Nuten der Kurvenscheibe gesteuert. Die bolzenartigen Ansätze sind hierfür in der Nutenführung der Kurvenscheibe mit Rollen versehen.

Die Kontaktstücke der Haupt- und Hilfskontakte sind vorzugsweise in Metallträgern federnd gelagert, wobei die Stromführung über die Metallträger erfolgt. Um eine doppelte Kontaktunterbrechung an jedem Haupt- und Hilfskontaktpaar zu erreichen, können entweder die äußeren oder die inneren Haupt- und Hilfskontakte mit gegeneinanderisolierten Kontaktstücken ausgebildet sein, wobei dann die Gegenkontakte als Kontaktbrücken für die isolierten Kontaktstücke zusammengeschaltet sind. Zweckmäßig sind hierfür im Metallträger Isolierstoffkammern mit zwei Fächern für die gegeneinander isolierten Kontaktstücke angeordnet.

Die Stromzuführung zum Lastumschalter erfolgt in vorteilhafter Weise dadurch, daß an der Unterseite des Isolierstoffkörpers jeweils unter den Hauptkontakten je ein Isolierstoffbehälter zur Aufnahme abgefederter Kontakthebel vorgesehen ist, die mit an der Innenwand des Schaltergehäuses befestigten Gegenkontakten im eingesetzten Zustand des Lastumschalters in Kontakt stehen. Die Isolierstoffbehälter für diese Kontakthebel können dabei so kräftig ausgeführt sein, daß sie durch Aufsetzen auf je eine ab-

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gewinkelte Lasche des Gegenkontaktes den Lastumschalter im Schaltergehäuse tragen.

Die Zeichnung soll als Ausführangsbeispiel den Gegenstand der Erfindung näher erläutern und gleichzeitig weitere Vorteile herausstellen.

Fig. 1 zeigt den Lastumschalter nach der Erfindung im Längsschnitt und dabei die Kurvenscheibe im Schnitt I-I nach Fig. 2 und den Isolierstoffkörper im Schnitt I-I nach Fi g. 3;

F i g. 2 zeigt die Kurvenscheibe im Schnitt Π-Π nach Fig. 1;

F i g. 3 zeigt den Isolierstoffkörper im Schnitt ΠΙ-ΙΠ nach F ig. 1;

F i g. 4 zeigt ein Paar Haupt- oder Hilfskontakte im vergrößerten Maßstab teilweise aufgeschnitten;

Fig. 5 zeigt ein Einzelkontaktstück von vorn gesehen;

F i g. 6 zeigt ein Paar Haupt- oder Hilf skontakte mit einem Kontakt mit gegeneinander isolierten Kontaktstücken;

Fig. .7 zeigt die Stromzuführung zum Lastumschalter im Schnitt, und

F i g. 8 von außen gesehen bei abgenommenem Schaltergehäuse.

Der Lastumschalter nach dem Ausführungsbeispiel ist für einen dreiphasigen Regeltransformator mit den Phasen U, V und W vorgesehen, wobei die Haupt- und Hilfskontakte sektorförmig angeordnet sind (vgl. Fig. 3).

Jeder Sektor U, V und W des Lastumschalters besitzt zwei Hauptkontaktpaare 10 und 11 und zwei Hilfskontaktpaare 12 und 13 (Fig. 1 und 3). Jeder Haupt- und Hilfskontakt 10, 11 oder 12, 13 besteht aus einem Metallträger 14, in welchem Kontaktstücke 15 der äußeren und 16 der inneren Haupt- und Hilfskontakte federnd gelagert sind. Die Kontaktstücke 15 bzw. 16 werden dabei in seitlichen Nuten 17 des Metallträgers 14 mit entsprechenden Stegen 18 geführt (Fig. 5) und durch Federn 19 nach außen gedruckt. Die Federn 19 sind in Isoliernäpfen 20 (F i g. 4) an der gegenüberliegenden Innenwand des Metallträgers 14 abgestützt. Die einzelnen Kontaktstücke 15, 16 sind über flexible Metalleitungen 21 im Innern mit dem Gehäuse des Metallträgers 14 elektrisch leitend verbunden. Die Ableitung vom Metallträger 14 erfolgt außen über eine ebenfalls flexible Leitung 22.

Die Haupt- und Hilfskontakte 10, 11, 12, 13 sind mit ihren Metallträgern 14 in einem sternförmigen Isolierstoffkörper 23 untergebracht. Hierfür besitzt der Isolierstoffkörper 23 nach außen offene radiale Schlitze 24, die mittig zu Schaltkammern 25 erweitert sind. Die Führung der Haupt- und Hilfskontakte mit den Metallträgern 14 erfolgt in den Schaltkammern 25 und mittels oben und unten an den Metallträgern 14 angeordneten, bolzenartigen Ansätzen 26, 27 in den radialen Schützen 24 des Isolierstoffkörpers 23. Gesteuert wird die Bewegung der Haupt- und Hilfskontakte mit HiMe der bolzenartigen Ansätze 26, 27 in Nuten 28,29 zweier Kurvenscheiben 30,31, die direkt über bzw. unter dem Isolierstoffkörper 23 angeordnet sind. Die bolzenartigen Ansätze 26, 27 sind für die Nutenführung mit Rollen 32 versehen.

Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, divergieren die beiden Nuten 28, 29 zueinander, so daß bei Drehung der Kurvenscheiben 30, 31 die Metallträger 14 mit den Haupt- und Hilfskontakten nacheinander ein- bzw. ausschalten. Die beiden Kurvenscheiben 30, 31 werden durch eine Antriebswelle 33 gemeinsam angetrieben. Die Antriebswelle 33 ist in bekannter Weise an ein Lastumschaltergetriebe mit Motorantrieb angeschlossen.

Durch die zwei zusammen- und dann wieder auseinandergehenden Kurven 28, 29 wird bei Drehung der Kurvenscheibe 30 erreicht, daß sowohl die auf dem Außenkreis als auch die auf dem Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte 10, 11, 12, 13 zunächst zueinander bewegt und dann voneinander weg

ίο bewegt werden, so daß die Haupt- und Hilfskontakte in bestimmter Zeitfolge nacheinander schalten und dabei den Lastumschalter von dem einen Hauptkontaktpaar 10 über die Hilfskontakte 12,13 auf das andere Hauptkontaktpaar 11 oder umgekehrt umschalten. In den F i g. 2 und 3 ist dieser Vorgang aus der jeweiligen Stellung der bolzenartigen Ansätze 26, 27 bzw. der Kontaktstücke 15,16 (im Sektor V F i g. 3) ersichtlich. Die unmittelbare Steuerung der Haupt- und Hilfskontakte durch die Kurvenscheiben 30, 31 ist dabei mechanisch sehr einfach und durch die Auswahl der Kurven 28, 29 leicht den jeweiligen Schaltbedingungen anzupassen. Durch das Gegeneinanderbewegen der Haupt- und Hilfskontakte wird dabei die Schaltzeit etwa um die Hälfte verkürzt.

Der gesamte Lastumschalter mit dem Isolierstoffkörper 23, den Kurvenscheiben 30,31 und den Haupt- und Hilfskontakten 10,11, 12,13 ist in einem Schaltergehäuse 34 aus Isolierrohr untergebracht. Dabei wird der Lastumschalter durch Isolierstoffbehälter 35, die an der Unterseite des Isolierstoffkörpers 23 jeweils unter den Hauptkontakten 10,11 angebracht sind, abgestützt. Die Isolierstoffbehälter 35 ruhen dabei auf abgewinkelten Laschen 36 der festen Gegenkontakte 37, die wiederum an der Innenseite des Schaltergehäuses 34 befestigt sind und durch Kontaktstifte 38 zu den außerhalb des Schaltergehäuses liegenden Anschlußkontakten führen. In den Isolierstoffbehältern 35 sind abgefederte Kontakthebel 39 befestigt, die mit den Gegenkontakten 37 im eingesetzten Zustand des Schalters in Kontakt stehen. Die Kontakthebel 39 sind über die flexiblen Leitungen 22 und den Metallträger 14 mit den Kontaktstücken 15 der Hauptkontakte 10 oder 11 leitend verbunden.

Nach dem Ausführungsbeispiel F i g. 6 sind im Metallträgerl4 zwei Isolierstoffkammern 40, 41 vorgesehen, die die Kontaktstücke 15' von den Kontaktstücken 15" elektrisch gegeneinander isolieren. Da alle Kontaktstücke 16 des korrespondierenden Hauptoder Hilfskontaktes wie im Ausführungsbeispiel F i g. 4 miteinander verbunden sind, wirken sie als Brückenkontakt zu den Kontaktstücken 15' und 15". Der Vorteil dieser Kontaktanordnung liegt darin, daß die Stromzuleitungen durch die flexiblen Leitungen 22 nur auf einer Seite, vorzugsweise auf der Außenseite des Lastumschalters erfolgen und eine doppelte Kontaktunterbrechung möglich ist, die höhere Schaltleistungen zuläßt.

In F i g. 1 ist ein Überschaltwiderstand 42 eingezeichnet, der mit den übrigen nicht dargestellten Überschaltwiderständen über dem Lastumschalter angeordnet ist. Zentral im Isolierstoffkörper 23 ist ein.Metallring 43 vorgesehen, an welchen die auf dem Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte 10, U, 12, 13 zusammen angeschlossen sind und von dem eine Ableitung 44 zum Sternpunkt Y des Lasrumschalters führt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 entfällt die zentrale Ableitung 43, 44, weil dort beide Stromableitungen 22 an der Außenseite des Last-

Umschalters liegen. Dabei kann natürlich eine der Ableitungen 22, vorzugsweise die obere, auch hier zu einem Sternpunkt Y geführt werden.

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit jeweils auf einem Außen- und einem Innenkreis sektorförmig angeordneten Haupt- und Hilfskontakten, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die auf dem Außenkreis als auch die auf dem Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte (10,11,12,13) zu- und voneinander bewegbar sind und unmittelbar durch eine oder zwei Kurvenscheiben (30, 31) gesteuert werden.

2. Lastumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Hilfskontakte (10, 11, 12, 13) in radialen Schlitzen (24) eines Isolierstoffkörpers (23) geführt sind.

3. Lastumschalter nach Anspruch 1 und 2, da- ao durch gekennzeichnet, daß die radialen Schlitze (24) im Isolierstoffkörper (23) mittig zu Schaltkammern (25) für die Haupt- und Hilfskontakte (10, 11, 12, 13) erweitert sind.

4. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe bzw. jede der zwei Kurvenscheiben (30, 31) zwei divergierende Nuten (28, 29) zur Steuerung der auf dem Außen- und Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte (10, 11, 12, 13) besitzt.

5. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (28, 29) der Kurvenscheibe (30 bzw. 31) ringförmig geschlossen sind.

6. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kurvenscheiben (30, 31) direkt oberhalb und unterhalb des Isolierstoffkörpers (23) angeordnet sind und durch eine durchgehende Antriebswelle (33) angetrieben werden.

7. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt- und Hilfskontakte (10, 11, 12, 13) mit bolzenartigen Ansätzen (26, 27) versehen und mit diesen Ansätzen in den radialen Schlitzen (24) der Isolierstoffkörper (23) geführt und gleichzeitig in den Nuten (28, 29) der Kurvenscheibe (30 bzw. 31) steuerbar sind.

8. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die bolzenartigen Ansätze (26, 27) in der Nutenführung der Kurvenscheibe mit Rollen (32) versehen sind.

9. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (15,16) der Haupt- und Hilfskontakte (10, 11,12,13) in Metallträgern (14) federnd gelagert sind und die Stromführung über die Metallträger (14) erfolgt.

10. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren oder die inneren Haupt- und Hilfskontakte (10, 11, 12, 13) mit gegeneinanderisolierten Kontaktstücken (15', 15") ausgebildet und die jeweiligen Gegenkontakte (16) als Kontaktbrücken zusammengeschaltet sind.

11. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Metallträger (14) Isolierstoffkammern mit zwei Fächern (40, 41) für die gegeneinanderisolierten Kontaktstücke (15', 15") angeordnet sind.

12. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Isolierstoffkörpers (23) jeweils unter den Hauptkontakten (10,11) je ein Isolierstoffbehälter (35) zur Aufnahme abgefederter Kontakthebel (39) vorgesehen ist, die mit an der Innenwand des Schaltergehäuses (34) befestigten Gegenkontakten (37) im eingesetzten Zustand des Lastumschalters in Kontakt stehen.

13. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffbehälter (35) auf einer abgewinkelten Lasche (36) des Gegenkontaktes (37) ruhen und gleichzeitig den Lastumschalter im Schaltergehäuse (34) tragen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 226 838;
französische PatentschriftenNr. 1344 702,1381724 (später veröffentlicht), 1394 645 (später veröffentlicht).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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