DE2130509A1 - Lastumschalter fuer Stufenschalter von Regeltransformatoren - Google Patents

Description

Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren

Die Erfindung betrifft einen Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit einem in einem Gerüst angeordneten aus drei Ebenen bestehenden Kontakt sy stems, wobei eine Ebene als Widerstandsschaltebene, eine als Vorkontaktebene und die dritte als Hauptkontaktebene ausgebildet 1st, und bei dem pro Ebene mindestens zwei an den äußeren Gerüstteilen sitasndep feststehende Kontaktstücke und zwei innen liegende die bev/eglichen Kontaktstücke tragende schwenkbare Kontaktträger vorgesehen sindo

Derartige Lastumschalter wurden bisher mit einer Kinematik ausgerüstet„ die ein oder mehrere Kniegelenke aufweist. Jeder Kontaktträger ist dabei für sich um eine eigene Achse schwenkbar» und die zwischen den Kontaktträgern liegenden Kniegelenke sind so ausgebildet, daß sie je nach Lage des unmittelbar am Kniegelenk angreifenden Kraftspeichers entweder den einen oder den anderen Kontaktträger mit seinem beweglichen Kontaktstück am feststehenden Gegenkontaktstück zur Anlage bringen (OE-PS 176 265)ο Ein derartiger Aufbau ist platzaufwendig und erfordert eine Kinematik, die unmittelbar mit den Kontaktträgern zusammenwirkt, dofcu die Kinematik greift in das Kontaktsyßtem ein, so daß eine klare Trennung zwischen Antriebsteil und Kontaktsystem nicht möglich ist, was insbesondere zu Schwierigkeiten führt,wenn mehrpolige Lastumschalter mittels nur eines Antriebes betätigt werden sollen»Da die Kontaktträger mit ihren

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Schwenkachsen außerdem auseinander liegen, ist die gemeinsame Stromableitung schwierig herzustellen«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Lastumschalter der eingangs genannten Art weiter zu νβ~τ bessern, wobei eine einfache Kinematik, die eine klare Trennung des Antriebsteils vom Kontaktsystem ermöglicht, angestrebt wird, so daß z_oB» auch mehrpolige Geräte oder Hochstromgeräte mit mehreren parallelen Kontaktträgern erstellt werden können ₉ ohne daß hierfür die Kinematik grundlegend geändert werden muß₉ und wobei ferner eine einfache Stromführung ₉ insbesondere für die Sternpunktableitung angestrebt wird«

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei P dem Lastumschalter der eingangs genannten Art die Kontaktträger sämtlich um ein und dieselbe Schwenkachse schwenkbar sind und mittels einer gemeinsamen Antriebswelle, die jewells zwischen den beiden Kontaktträgern dner Ebene hindurchgeführt ist ₉ betätigbar sind₉ wobei die Antriebswelle in jeder Ebene einen doppelarmigens, an den beiden Kontaktträgern sich federnd abstützenden Antriebshebel besitzt, und daß jeweils die beiden Kontaktträger der Hauptkontaktebene wie die beiden Kontaktträger der Vorkontaktebene starr verbunden sind und jeweils zwischen sich eine die Schaltfolge steuernde Innenkurve bilden» in welche jeweils der zugehörige doppelarmige rechtwinkelig ausgebildete Antriebshebel fc eingreift, und daß die beiden Kontaktträger der Widerstandsschaltebene spreizbar sind und jeder Kontaktträger auf seiner Innenseite eine die Spreizung bewirkende Kurvenform besitzt₉an welcher der zugehörige gestreckte doppelarmige Antriebshebel entlang gleitet. In vorteilhafter Weise kann dann bei einem derartigen Lastumschalter die Sternpunktab= leitung aller drei Ebenen in Nähe der Schwenkachse an die Kontaktträger angeschlossen werden derart, daß sie etwa parallel zur Schwenkachse verläuft„

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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere darin, daß bei einfach aufgebauter Kinematik eine raumsparende Bauform erreicht wird, die eine klare Trennung zwischen Antriebsteil und Kontaktaystem ermöglicht, wobei auch mehrpolige Lastumschalter zusammengebaut werden können, ohne daß hierfür eine Änderung der Kinematik erforderlich wirdo Für mehrpolige Lastumschalter braucht lediglich die Antriebswelle verlängert zu werden ₉ was aber völlig unproblematisch istj da die Antriebswelle jeweils zwischen den beiden Kontaktträgern einer Kontaktebene liegt und somit weiteren Konstruktionsteilen nicht ins Gehege kommt_o D_eh_o auch bei mehrpoligen Lastumschaltern kommt man mit nur einer Boden- und Deckplatte aus_D Die einzelnen Strombahnteilen der einzelnen Schaltebenen können dabei in Aufreihmontage eingesetzt werden, Die Betätigung mittels der Antriebswelle ist sehr einfach, da infolge der sich federnd an den Kontaktträgern abstützenden Antriebshebel und infolge der Kurvenformen an den Kontaktträgern durch entsprechende Gestaltung der Kurvenformen die gewünschte Schaltfolge ohne weiteres herstellbar ist. Zur zeitlichen Verkürzung des Schaltablaufs ist es hierbei möglich, die Antriebswelle mittels eines Kraftspeichers sprunghaft zu betätigen, wodurch auch das erforderliche schnelle Betätigen der Kontaktstücke erreicht wird«, Mit der federnden Abstützung der doppelarmigen Antriebshebel an den Kontaktträgern wird zugleich die erforderliche Kontaktkraft bereitgestellts, so daß auch ein eventueller Schaltstückabbrand nicht zu Störungen führt» Die Kurvenformen an den Kontaktträgern und die einerseits bei den Vorkontakten und bei den Dauerkontakten rechtwinkelig ausgebildeten doppelarmigen Antriebshebel und die andererseits bei den Widerstandskontakten im gestreckten Winkel angeordneten doppelarmigen Antriebshebel, ermöglichen eine praktisch prellfreie Bewegung der beweglichen Kontaktstücke unter Anwendung eines Schalt-Winkels an der Antriebswelle von nur 90°_o Dabei geht bei dem Antriebshebel die Kraft an dem einen Arm bis auf Null zurück_y während sie am anderen. Arm bis zur Höhe der

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erforderllchen Kontaktkraft ansteigt_o '

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist In der Zeichnung dargestellt und wird Im folgenden naher beschriebene Es zeigen

Figo 1 die nebeneinander projezierten drei Ebenen des

Kontäktsystems des neuen Lastumschalters_s FIg₀ 2 und 3 die gleiche Anordnung wie Figo 1 jedoch in

verschiedenen. Phasen des LastumschaitvorgangSj Figo 4 eine Vorderansicht und
Fig₀ 5 eine Seitenansicht des neuen Lastumschalters„

Wie aus den Figuren hervorgeht, ist das Kontaktsystem des Lastumschalters imwesentliehen innerhalb eines Gerüstetes,

ψ das aus vier isolierten Bolzen 1 einer Bodenplatte 2 und einer Deckplatte 3 besteht, angeordnete Die obere Ebene stellt dabei die Widerstandsschaltebene W dar ₉ die mittlere Ebene ist die Vorkontaktebene Y und die untere Ebene Ist die Hauptkqntaktebene Ho Diese drei Ebenen des Kontaktsystems sind in FIg₀ "1 einzeln der Reihe nach dargestellt» Wie ersichtlich sind pro Ebene je zwei feststehende Kontaktstücke 4* 4", 5» 5'-» 6, 6⁹ vorgesehen, die von den äußeren Gerüstteilen, nämlich von den isolierten Bolzen 1 getragen werden,, Jeweils zwischen den feststehenden Kontaktstücken 4 und 4" bzw. 5 und 5" bzw_c 6 und 6" sind'die Kontaktträger 7, 7⁹,8, 8', 9, 9" mit den beweglichen Kontaktstücken 10, 10% .11,

k 11', 1.2,. 12° angeordnete Die schwenkbaren Kontaktträger 7» 7⁸, 8, 8"', 9> 9" sind sämtlich um ein und dieselbe Schwenkachse 13 schwenkbar, so daß die an ihnen befestigten beweglichen Kontaktstücke ;10, 10», 11-, 11% 12, 12' mit den zu-. gehörigen feststehenden Kontaktstücken 4₉ 4% -5»5'% 6$ 6° in Eingriff gebracht oder von diesen getrennt werden können» Der Schwenkvorgang der Kontaktträger 7? 7% 8_y.8»o 9_S 9' wird mittels einer gemeinsamen Antriebswelle 14 bewirkt, die jeweils zwischen den Ko.titaktträgern 7 und. 7^B b,sw„ 8 und 8'^J bzw« 9 und 9 ° hindurchgeführt ist und je Ebene einen düppelarmigen Antriebshebel 15.,-16, .17 "besitzt. Jeder Arm jedes doppelarmigen Antriebshebels stützt sich federn!am

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zugehörigen Kontaktträger 7* 7\ S₃ 8% 3_:, 9³ ab und kann mittels je einer Rolle 18 und 1O'^J auf der -Rückseite der Kontaktträger entlang gleiten» .Die den Kontaktträgern mittels der- Antriebsbebel aufgezwungene Bewegung richtet -sich dabei nach der Eurvenfornis, die der jeweilige Kontaktträger den Rollen 18 und 18" bietete Als 'wettere Besonüerbr-It ist au bemerkend Die beiden ..Kontaktträger 7" und 7 * der Widerstandsebene ¥ sind spre.isba.rsi . da sie kursseitig ihre beweglichen Kontaktstücke 10 und 10^J s.ur gleichen Zv-x't mit den feststehenden Kon takt stücken 4 und 4" .Ui .Eingriff bringen soll en wo'su die beiden Arme des doppei.arm.igen ABtriebshebel.s 15 im gestreckten Winke.] angeordnet sindo Die- Kontakt träger 8 und 8'^J der Vorkontaktebene Y bestehen genau wie die Kontaktträger 9 und 9³ der Haiiptkontaktebant; H i.mz> einem Teil, da« je eine Innenkurve 19_S 20 bildet* durch w.viehe· d.Ie .Antriebswelle-14 hindurch ge führt ibt und an dert-sn. Kurvenform die hier rechtwirikelig angeordneten doppe.larw.igen Antriebshebel. 16 und 17 mit ihren Rolit-n 18, 18" ent,La.n.g gleit en „ Die Kurvenformen der Imi&akxirven 19<, 20 und dju; Kuryenfor-ni an der Innenseite der Kon takt träger "7 und T⁹ s.snd. dabe·*.!: so auf,-einander abgestimmt^ daß beim Drehen der Antriebswelle 14 sich die gewünschte Schaltfolge an den Kontaktstellen ergibt» Infolge der relativ geringen Bewegung der Kontaktträger 7_S 1\ 8, 8³ _V 99 9³ im Bereich ihrer Schwenkachse 13 ist es ohne Schwierigkeit möglich ₉ an dieser Stelle die Stromableitung 21 vorzusehen lie die drei Ebenen H₅, 7_N W des Kontakt sy st ems 'zam"gerneinfamen Stempunkt aller drei. Phasen führt_u Die Stromableitung 21 1st etwa parallel zur Schwenkachse 13 angeordnet und kann bei dreiphasigen Schaltern,, bei denen die, drei Lastumschalter ohne weiteres übereinander angeordnet werden Myanen,) für alle drei Phasen dijX'chgehend. vorgesehen werden.,

Der CU hai tabl auf eines iJmscha itvorganges: wird im folgenden an Hand der Figuren 1, 2 und 3 näher erläuterte, ·

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Gemäß Fig. 1 befindet sich der Lastumschalter "in seiner, eineii Ruhestellungc Sämtliche auf der rechten Seite liegenden Kontaktstellen sind geschlossene Für den Ums cha l.tv or gang, bei dem die rechten Kontaktstellen geöffnet' Lind die linken geschlossen werden sollen,, wird die Antriebswelle 1A entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht„ Dies geschieht zweckmäßig sprunghaft mittels eines üblichen Kraftspeicberan.triebes.. Die erste Phase dieser Drehbewegung der Antriebswelle 14 bzw„ der entsprechenden Schwenkbewegung der doppe.lärmigen Antriebshebel 15, 16, 17 führt in den drei Schaltebenen zu folgenden Bewegungsabläufens

In der Hauptkontaktebene H gleitet zunächst die !volle 18 von " dem Vorsprung 91 des rechten Teiles der Innenkurve >'O herunter, wodurch die- nach rechts auf den Kontaktträger Ί gerichtete Kontaktkraft Null wird„ Gleichzeitig .drückt die Bolle 18? gegen die Flanke 92⁹ des linken Teils der Inn.erilai.rve_s wodurch hier die Kraft zunimmt und die Kontaktträger 9', 9 nach linksverschwenkt werden; d^tu das bewegliche Kontaktstück 12 der Hauptkontaktebene H hebt sofort mit Einleitung des UmschaLtvorganges vom feststehenden Kontaktstück 6 ab» In der Vorkontaktebene.V läuft hingegen die Rolle 18 ein · Stück an der Flanke 81 der. Tnnenkurve 19 aufwärts und die Rolle 18³ läuft ein, ebensolches Stück nach links in. Richtung auf die Flanke 8'1"₉ ohne daß sich hierdurch an den Kräfte-Verhältnissen in der Vorkontaktebene ¥ grundlegendes ändert; = doho. der bewegliche Vorküntakt 11 bleibt .noch In Eingriff mit seinem feststehenden Kontaktstück 5, In der Widerstands schaltebene ist zur gleichen Zeit die Rolle Ί8- ohne Änderung der auf den Kontaktträger 7 wirkenden Kraft ein Stück weiter gelaufen,, während die Rolle 18% die" an einem Vorsprung, TT¹ des Kontaktträgers- 7* anliegt<, bereits den Kontaktträger 7* ein Stück nach links- auf das feststehende Kontaktstück 4³ zubewegt hat ο In d^r Widerstandsschaltebene se tat also liti-.-mittelbar mit Beginn des Umsehaltvorganges die Spreiistmg der beiden Kontaktträger 7 und 7" ein·» ^: ·.

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Die hier beschreibenen "Veränderungen der erstp-n Phase des Bewegungsauflaufessind in FIg₀ 1 gestrichelt eingezeichnet Die nächste Phase des Bewegungsablaufes führt darm au folgenden Veränderungen ■(vergib FJg₀2 -und FIg₀J)? In der Haupt kontaktebene H stellen sich die Kontaktträger 9* 9° und der doppelarmige Hebel 17 mit den Rollen 18₉ 18« auf eine Mittelstellung ein» in der die Kraftwirkung in beiden Richtungen gleich Istβ Diese Mittelstellung resultiert daraus_s daß die Kontaktträger'B₉ 9° um die Schwenkachse 13 schwenken, während der doppelarmige Antr,iebsh*rbel Γ/ iji.lt. wesentlich-kürzeren Hebelarmen mit der Antriebswelle 14 schwenkte

In der Vo.rkontaktebene V drückt die RoIIr 18% die ^a in- . !Zwischen gegen die Flanke 81⁸ gelaufen war_s dl·=* Kontaktträger 8⁸ und 8 nach links_fl wodurch auch das bewegliche Kontaktstück 11 der Vorkontaktebene von seinem feststellenden Kontaktstück 5 abhebt und wodurch die Kontaktträger B_s 8° ebenfalls zu dem doppelarmigen Antri.ebsb.ebel 16 ein« Mittel-· stellung einnehmen«Hierbei läuft die Rolle 18 ganz an das Ende der Flanke 81 während die Rolle 18° noch nicht auf die Flanke 81» voll aufgelaufen ist«,

In der Widerstandsschaltebene ¥ ist einerseits die Rolle weiter aufwärts gelaufen bis auf den. Vorsprung 71 des Kontaktträgers 7s während andererseits die Rolle 18^r .ebenfalls" auf den Vorsprung 71' des Kontaktträgers 7^r aufgelaufen lst₀ Hierdurch Ist die Spreizung der beiden Kontaktträger 7 % 7^β vollzogen und die beweglichen Kontaktstücke 10, 10·' 'der Widerstandsschaltebene stehen gleichzeitig in Eingriff mit den. zugehörigen feststehenden Kontakt stücken 4 und 4 · „ ■"-■-"

Der weitere Bewegungsablauf verläuft in umgekehrter Reihenfolge wie folgt? . . .

In der Hauptko η takt ebene 4 laufen die Rollen IB und'.iS* ohne Änderung der Stellung der Iontaktträger 9» 9^S KtmMchst an den^Flanken.92_? 92* weiter naph,links ils die Holle 18' am Vorsprung 91' sur Anlage kommt. In der Vorkontaktebene

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drückt die Rolle 18^? hingegen die Kontaktträger 81», 81 nach links, so da.J3 das bewegliche Kontaktstück 11 ° am feststehenden Kontaktstück 5" zur Auflage kommt. Gleichzeitig mit diesem Yorgang ist in der Widerstandsschaltebene die Rolle 18 vom Vorsprung 71 nach oben ,herungergelaufen₉ so daß das bewegliche Schaltstück 10 vom feststehenden Schaltstück 4 abgehoben hat _g während die Rolle 18⁸ unter ' Aufrechterhaltung der Kontaktkraft am Kontaktträger'7" nach unten entlang gelaufen ist» Schließlich hat auch die Rolle 18" in der Hauptkontaktebene _s d,ie ja inzwischen gegen den Vorsprung 91° gelaufen war₉ die Kontaktträger 9» 9! weiter ■ nach links bewegt ₉. so daß die Kontaktabe zwischen dem be~ P weglichen Kontaktstück 12^s und dem. zugehörigen feststehenden Kontaktstück 6° ebenfalls zustande gekommen ist_s wobei die Rolle IS⁹ zur Erzeugung der Kontaktkraft· völlig auf den Yorsprung 91⁹ aufgelaufen is-t.« Erwähnt sei noch₉ daß der hier, in einseinen Phasen geschilderte Umschaltvorgang sprunghaft innerhalb von Bruchteilen: einer Sekunde vonstatten geht» .

Zum Stromverlauf sei noch gesagt-₉ daß in der Ruhestellung, gemäß Figo 1 der Strom entsprechend der Pfeilrichtung im wesentlichen über die Hauptkontaktebene H und zum Teil auch über die Vorkontaktebene V zum Sternpunkt verläuft _s. während die Widerstandsschalt ebene wegen des Schaltwi.der Standes R ) praktisch nicht an der Stromführung beteiligt Ist* Geraäß Figo 2 geht der durch den Widerstand R begrenzte Strom allein über die Widerstandsschaltebene W₀ während gemäß Figo 3 ein durch die beiden Schaltwlderstände R und R⁹ begrenzter~ Stufenfcüri&schlußstrom über di.e Widerstandsschaltebene fließt o- '.-·.. . "■■..-.-." ,'-■■"■

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit einem in einem Gerüst angeordneten aus drei Ebenen bestehenden Kontaktsystemj wobei eine Ebene als Widerstandsschaltebene, eine als Torkontaktebene und die dritte als Hauptkontaktebene ausgebildet ist, und bei dem pro Ebene mindestens zwei an den äußeren Gerüstteilen sitzende„feststehende Kontaktstücke und zwei innen liegende die beweglichen Kontaktstücke tragende schwenkbare Kontaktträger vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet; daß die Kontaktträger (7» 7"» 8, 8'., 9» 9") sämtlich um ein und dieselbe Schwenkachse (13) schwenkbar sind und mittels einer gemeinsamen Antriebswelle (14)₉ die jeweils zwischen den beiden Kontaktträgern (7, 7V, 8, 8° bzw. 9,9^s) einer Ebene (W₉ Y, H) hindurchgeführt vist, betätigbar sind, wobei die Antriebswelle in jeder Ebene einen doppelsinnigen an den beiden Kontaktträgern sich federnd abstützenden Antrieb'shebel (15» 16₉ 17) besitzt» und daß jeweils die beiden Kontaktträger (9> 9') der Hauptkontaktebene (H) wie die beiden Kontaktträger (8, 8") der Vorkontaktebene (V) starr verbunden sind und jeweils zwischen sich eine die Schaltfolge steuernde Innenkurve (19, 20) bilden» in welche jeweils der zugehörige doppelarmige₉ rechtwinkelig ausgebildete Antriebshebel (16, 17) eingreift, und daß die beiden Kontaktträger (7» 7") der Widerstandsschaltebene (W) spreizbar sind und-jeder Kontaktträger auf seiner Innenseite eine-die" Spreizung bewirkende Kurvenform besitzt, an welcher der zugehöirge gestreckte -_ oppelarmige Antriebshebel. (15) entlang gleitet.

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   Lastumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sternpunktableitung (21) aller drei Ebenen in Nähe der Schwenkachse (13) an die Kontaktträger angeschlossen ist und etwa parallel zur Schwenkachse verläuft.

   Lastumschalter nach Anspruch 1.oder.2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebshebel als Rollenhebe! ausgebildet sind, deren. Rollen (18, 18'). an den Innenkurven abrollen.

   Lastumschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß das Gerüst im wesentlichen aus einer Bodenplatte (2) und Mner Deckplatte (3)* in welchen die Schwenkachse (13) und die Antriebswelle (14) gelagert sind, sowie aus vier isolierten Bolzen (1) -besteht₉ und daß die Strombahnteile der einzelnen Ebenen auf den Bolzen und der Schwenkachse in Aufreihmontage sitzen„

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