DE4141142C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Polungsschalter für Stufenwähler von Stufenschaltern gemäß einem der Oberbegriffe der nebengeordneten Patentansprüche 1 oder 2. Solche Polungschalter sind durch die DE-PS 19 42 567 bzw. die DE-PS 28 15 736 bekannt.

Die Stufenwicklung eines Stufentransformators wird während ihrer Umschaltung durch Wender oder Grobwähler kurzzeitig galvanisch von der Stammwicklung getrennt. Dabei nimmt sie ein Potential an, das sich aus den Spannungen der Nachbarwicklungen sowie den Kopplungskapazitäten zu diesen Wicklungen bzw. zu geerdeten Teilen ergibt. Die dadurch entstehenden Differenzspannungen sind teilweise ganz erheblich; sie beanspruchen die Schaltstrecke der sich öffnenden Vorwählerkontakte und können bei entsprechender Höhe zu unzulässigen Entladungserscheinungen führen.

Zur Beseitigung dieser unerwünschten Differenzspannungen sind Polungsschalter bekannt, die die Stufenwicklung durch einen ohmschen Widerstand, der nur während der Umschaltphase des Vorwählers oder Wenders eingeschaltet wird, an einem gewünschten und definierten Potential halten.

Solche Polungsschalter sind, wie aus DE-PS 19 42 567 bekannt, koaxial zu den Vorwahl- und Feinwählerkontaktsystemen des Stufenschalters unterhalb des Stufenwählers angeordnet oder sie befinden sich, wie aus DE-PS 28 15 736 bekannt, auf an zusätzlichen Auslegern befestigten Isolierstäben seitlich neben dem eigentlichen Stufenwähler bzw. dem Vorwähler. Im ersten Fall ergeben sich unerwünscht große Baulängen für den Stufenwähler, im zweiten Fall ebenso unerwünschte große horizontale Ausdehnungen des gesamten Stufenschalters. Bei beiden bekannten Anordnungen des Polungsschalters ist weiterhin nachteilig, daß ein besonderes Getriebe erforderlich ist, das die Drehbewegung der Wählersäule jeweils in eine Schwenkbewegung zur Betätigung des Polungsschalters umsetzt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, einen Polungsschalter zu schaffen, der auf platzsparende Weise im Stufenwähler mit untergebracht werden kann, ohne daß dessen Baulänge oder Umfang wesentliche beeinflußt wird und ohne daß ein gesonderter Getriebezug zu seiner Betätigung erforderlich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Polungsschalter mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche 1 oder 2 gelöst. Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Polungsschalters liegt insbesondere darin, daß er, bedingt durch die annähernd horizontale Anordnung des als beweglicher Kontakt wirkenden Schirmringes, eine nur geringe Bauhöhe beansprucht und dadurch platzsparend besonders vorteilhaft zwischen Vorwähler bzw. Wender und Feinwähler oder bei seitlichem Vorwähler bzw. Wender unter- bzw. oberhalb des Feinwählers untergebracht werden kann. Durch die direkte Betätigung des schaltenden Schirmringes durch eine nutartige Steuerkontur auf dem Antriebsrohr entfällt einerseits ein separates Getriebe, andererseits bietet die Gestaltung bzw. Dimensionierung dieser Steuerkontur auf einfache Weise zahlreiche Möglichkeiten, den Polungsschalter an verschiedene Wählerschaltwinkel anzupassen bzw. verschiedene Öffnungs- und Schließgeschwindigkeiten und -charakteristika durch Variation des Einlaufwinkels der Steuernocke in der Steuerkontur vorzusehen. Schließlich gewährleistet der als beweglicher Polungskontakt dienende Schirmring eine gleichmäßige Spannungsverteilung innerhalb der gesamten Stufenwähleranordnung.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Zeichnungen beispielhaft näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Polungsschalter in seitlicher schematischer Schnittdarstellung,

Fig. 2a eine erste Abwicklung der Steuerkurve auf dem Feinwählerantriebsrohr,

Fig. 2b eine zweite Abwicklung einer modifizierten Steuer­ kurve mit unterschiedlicher Schließ- bzw. Öffnungs­ charakteristik.

Der Wähler besteht hierbei aus einer Wählerschale 1, beispielsweise einem GFK-Rohr oder einem zylindrischen Isolierstoffgerüst. In einer ersten horizontalen Ebene I sind in der Wenderschale 1 die festen Wender- bzw. Vorwählerkontakte 2 angeordnet, in einer zweiten horizontalen Ebene II befindet sich darunter der anschließend näher zu erläuternde Polungsschalter und schließlich sind wiederum darunter in mindestens einer weiteren horizontalen Ebene III die Feinwählerkontakte 3 angeordnet. Im Inneren der Wählerschale 1 befinden sich konzentrische Antriebswellen 4, 5, die auf bekannte Weise mittels nicht dargestellter Kontaktbrücken oder dergleichen die jeweiligen Festkontakte des Wenders oder Vorwählers 2 bzw. des Feinwählers 3 mit der jeweiligen Kontaktableitung, die ebenfalls nicht dargestellt ist, verbinden. Nicht dargestellt ist ferner das bekannte Malteserradgetriebe zur Erzeugung einer Drehbewegung der Antriebswelle 4 zur Betätigung des Wenders oder Vorwählers, wenn der Feinwähler alle Kontakte durchlaufen hat. In der horizontalen Ebene II befindet sich, wie ausgeführt, der erfindungsgemäße Polungsschalter. Dieser besteht im wesentlichen aus einem festen, gefederten Polungskontakt 6 in der Wenderschale 1, einem Lager 7 auf der entgegengesetzten Seite im Inneren der Wenderschale 1, das einen als beweglicher Polungskontakt wirkenden Schirmring 8 trägt und einer Steuerkontur 9 auf der Antriebswelle 5. Das in der Wenderschale 1 fest angeordnete Lager 7 ermöglicht auf nicht näher dargestellt Weise, z. B. mittels eines horizontalen Querbolzens 7.1, eine vertikale Schwenkbewegung des annähernd horizontalen, einseitig angelenkten Schirmringes 8 um einen Drehpunkt 7.2 in der angegebenen Pfeilrichtung. Geführt wird der Schirmring 8 dabei durch einen fest mit ihm verbundenen Führungsarm 10, der an seinem freien Ende eine Führungsrolle 11 trägt, die wiederum in der Steuerkontur 9 läuft und von ihr geführt wird. Der feste Polungskontakt 6 ist gefedert, so daß er geringfügig horizontal nach außen drückbar ist; außerhalb der Wenderschale 1 ist er mit einem an sich bekannten Polungswiderstand verbunden. Der Schirmring 8 selbst ist entweder durch das direkt elektrisch leitende Lager 7 oder zusätzliche Kontaktmittel mit einem äußeren Anschluß 12 verbunden, der an den Sternpunkt oder bei Wendern auch an den 0-Kontakt des Stufenschalters angelenkt ist.

Fig. 2a zeigt die Abwicklung einer Steuerkontur 9 im Detail für einen Wähler mit 2×360° Drehbewegung der Antriebswelle 5, einen Feinwähler also, bei dem nach jeweils einer vollen Drehung der Antriebswelle 5 der Vorwähler betätigt werden soll. Genau an diesem Einschaltpunkt 9.1 weist die Steuerkontur 9 eine Ausbuchtung nach oben auf; sie führt die Führungsrolle 11 des Führungsarmes 10 mit und verschwenkt damit den Schirmring 8 mit seinem freien Ende nach oben, so daß er mit diesem auf den festen Polungskontakt 6 trifft. Beim Weiter­ schalten um einen bestimmten Winkel verläßt der Schirmring 8 - wie ersicht­ lich - beim Abschaltpunkt 9.2 wieder den festen Polungskontakt 6 und wird nach unten verschwenkt.

Durch die Wahl der jeweiligen Steuerkontur 9 ist auf einfache Weise eine Anpassung des Schaltverhaltens des Polungsschalters an den jeweiligen Drehwinkel der Antriebswelle 5 des Feinwählers und den Schwenkwinkel zwischen den Wender- bzw. Vorwählerkontakten 2 möglich. Durch die Dimensionierung der Steigung, d. h. des Einlaufwinkels, ist die Öffnungs- bzw. Schließgeschwindigkeit variierbar. Durch die Dimensionierung des Abstandes zwischen Einschaltpunkt 9.1 und Abschaltpunkt 9.2 erfolgt die Anpassung an die Schaltzeit des Vorwählers. Bei Umkehrung der Drehrichtung des Feinwählers werden Einschaltpunkt 9.1 und Abschaltpunkt 9.2 entsprechend vertauscht.

Bei dieser Steuerkontur 9 verlaufen eine Öffnungskurve 9.3 und eine Schließkurve 9.4 parallel zueinander, d. h. die Steuerkontur 9 besitzt über den gesamten Umfang eine konstante Breite.

Fig. 2b zeigt die Abwicklung einer modifizierten Steuerkontur 9, bei der die Öffnungskurve 9.3 einen anderen, d. h. nicht parallelen, Verlauf relativ zur Schließkurve 9.4 aufweist. Damit lassen sich sowohl unterschiedliche Öffnungs- und Schließ­ geschwindigkeiten des Polungsschalters als auch von der Drehrichtung abhängige verschiedene Ein- und Abschaltpunkte einstellen. Bei solcher Ausführung wird der Schirmring 8 im geschlossenen Kontaktzustand vom festen Polungskontakt 6 gehalten; dazu ist es zweckmäßig, den Drehpunkt 7.2 horizontal relativ zur Ebene des festen Polungskontaktes 6 zu versetzen und/oder die Steuerkontur 9 so zu gestalten, daß der Schirmring 8 im geschalteten, d. h. voll nach oben ausgelenkten Zustand am oberen Ende des festen Polungskontaktes 6 aufliegt und von diesem gehalten wird. Zum Zurückschalten muß dann erst die Federkraft des Polungskontaktes 6 überwunden, d. h. dieser geringfügig nach außen gedrückt werden.

Die Steuerkontur 9 wird vorteilhafterweise durch ein sie an der Stirnseite tragendes ringförmiges Bauteil realisiert, das mit der Antriebswelle 5 fest verbunden ist, es ist jedoch auch denkbar, die Steuerkontur 9 auf oder in der Antriebswelle 5 selbst vorzusehen.

Es ist ferner in Abwandlung der Erfindung auch möglich, die Steuerkontur 9 auf der Antriebswelle des Wenders bzw. Vorwählers 4 vorzusehen, wobei dann, falls diese Antriebswelle 4 keine vollständige Drehung von 360° beschreibt, auch die Steuerkontur 9 nur über einen Teil der Abwicklung reichen wird.

Eine weitere mögliche Abwandlung der Erfindung besteht darin, daß der Führungsarm 10 vertikal federnd derart ausgebildet ist, daß auch bei einem starren, ungefederten Polungskontakt 6 der erforderliche Kontaktdruck beim Auflaufen des Schirmringes 8 an der Unterseite des Polungskontaktes 6 gewährleistet ist.

Claims (7)

1. Polungsschalter für Stufenwähler von Stufenschaltern an Stufentransformatoren, wobei der Stufenwähler eine Isolier­ stoffummantelung aufweist, vorzugsweise in Form einer Wählerschale, in der in mehreren horizontalen Ebenen die festen Vorwähler- bzw. Wenderkontakte einerseits sowie Feinwählerkontakte andererseits kreisförmig ange­ ordnet sind, die jeweils durch bewegliche Kontaktbrücken anwählbar sind, welche wiederum durch mindestens eine Antriebswelle im Inneren kreisförmig verschwenkbar sind und wobei weiterhin in einer zusätzlichen horizontalen Ebene mindestens ein fester Polungskontakt in der Isolierstoffummantelung angeordnet ist, der durch einen beweglichen Polungskontakt kurzzeitig betätigbar ist, wobei die Betätigung durch eine Steuerkontur ausgelöst ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitfähiger Schirmring (8) als beweglicher Polungskontakt einseitig vertikal verschwenkbar an der Isolierstoffummantelung (1) an einem Lager (7) gelagert ist und daß die Steuerkontur (9) auf einer der Antriebswellen (4, 5) angeordnet ist, dergestalt, daß bei deren Drehung der Schirmring (8) kurzzeitig mit dem festen Polungskontakt (6) elektrisch verbindbar ist.

2. Polungsschalter für Stufenwähler von Stufenschaltern an Stufentransformatoren, wobei der Stufenwähler eine Isolierstoffummantelung aufweist, vorzugsweise in Form einer Wählerschale, in der in einer oder mehreren horizontalen Ebenen die festen Feinwählerkontakte kreisförmig angeordnet sind, die in jeder Ebene durch eine bewegliche Kontaktbrücke anwählbar sind, die jeweils durch Antriebswellen im Inneren kreisförmig verschwenkbar sind und wobei seitlich neben dem eigentlichen Stufen­ wähler feste Wenderkontakte in einer weiteren Isolier­ stoffummantelung ebenfalls in einer horizontalen Ebene angeordnet sind und durch eine weitere Kontaktbrücke anwählbar sind, die ebenfalls kreisförmig verschwenkbar ist, und wobei weiterhin mindestens ein fester Polungs­ kontakt in einer Isolierstoffummantelung (1) angeordnet ist, der durch einen beweglichen Polungskontakt kurzzeitig betätigbar ist, wobei die Betätigung durch eine Steuerkontur ausgelöst ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der feste Polungskontakt (6) in einer zusätzlichen horizontalen Ebene in der Isolierstoffummantelung (1) angeordnet ist,
daß ein elektrisch leitfähiger Schirmring (8) als beweglicher Polungskontakt einseitig vertikal verschwenk­ bar an dieser Isolierstoffummantelung an einem Lager (7) gelagert ist,
und daß die Steuerkontur (9) auf der Oberfläche einer der Antriebswellen (4, 5) angeordnet ist, dergestalt, daß bei deren Drehung der Schirmring (8) kurzzeitig mit dem festen Polungskontakt elektrisch verbindbar ist.

3. Polungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Polungskontakt (6) in horizontaler Richtung federnd ausgebildet ist.

4. Polungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Ebene des festen Polungskontaktes (6) geringfügig gegen die des Lagers (7) versetzt ist.

5. Polungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Lagers (7) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Schirmring (8) und dessen Anschluß (12) an der Außenseite der Isolierstoff­ ummantelung (1) herstellbar ist.

6. Polungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkontur (9) unterschiedliche obere und untere Teilkonturen, d. h. eine zur Öffnungskurve (9.3) nicht parallel verlaufende Schließ­ kurve (9.4) aufweist.

7. Polungsschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Führungsrolle (11) tragender Führungsarm (10) vertikal federnd ausgebildet ist.