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Lastumschalter für Transformatoren u. dgl.
Die Erfindung betrifft einen Lastumschalter für Transformatoren u. dgl., bei dem die Abbrandkontakte an den Hebeln eines Kniehebelsystems angeordnet und weitere, nicht dem Abbrand unterliegende Ruhekontakte vorgesehen sind.
Um eine grösstmögliche Lebensdauer von Lastumschaltern zu gewährleisten, ist es üblich, bei Last- umschaltern Vorkontakte vorzusehen, die entweder mit einem Uberzug eines besonders abbrandfesten Materials versehen sind oder vollkommen aus diesem Material hergestellt sind. Bei einem bekannten Lastumschalter ist der Abbrandkontakt so gestaltet worden, dass die Kontaktfläche nur zum Teil mit abbrennfestem Material belegt ist, d. h., dass die Kontaktfläche sowohl als Abbrandkontakt als auch als Ruhekontakt dient. Bei diesem Kontakt ist die Kontaktfläche so gestaltet, dass im Moment der Einleitung des Abschaltvorganges noch gut leitende Materialien aufeinander liegen, die dann aber beim Abwälzen des beweglichen Kontaktes auf dem Gegenstück durch abbrennfestes Material ersetzt werden, zwischen dem dann auch bei der Kontakttrennung der Lichtbogen brennt.
Auch sind bereits solche Ausführungen von Lastunischaltern bekannt geworden, bei denen zusätzliche Flachkontakte vorgesehen sind, die ausschliesslich als Ruhekontakte dienen und so in den zeitlichen Ablauf des Überschaltvorganges eingebaut sind, dass sie keinem Abbrand unterworfen sind. Diese Kontakte öffnen also, bevor der eigentliche elektrische Überschaltvorgang beginnt, und schliessen erst, nachdem dieser beendet ist.
Sowohl dem erstgenannten besonders ausgebildeten Kontakt als auch der zuletzt genannten Kontaktanordnung haftet der Nachteil an, dass diese nicht kurzschlussfest sind. Dieses findet darin seine Erklärung, dass es aus räumlichenGründen kaum gelingt, die Strom-Zu-und-Ableitungen so zu führen, dass sich die Kraftfelder der Ableitungen nicht gegenseitig beeinflussen, so dass es zu einem Abheben der Kontakte bei grösseren Überströmen kommt, deren Folge sich darin zeigt, dass erhebliche Einbrennungen in den Kontaktflächen zu verzeichnen sind. Kommt es zu einer mehrmaligen Wiederholung derartiger Vorgänge, so wird der Kontakt oder die Kontaktanordnung zerstört und damit wirkungslos.
Ein weiterer grundsätzlicher Nachteil besteht bei dem erstgenannten, besonders ausgebildeten Kontakt darin, dass durch den Abbrand die Abwälzfläche allmählich uneben wird, so dass die Wirksamkeit dieser Anordnung im Betrieb in Frage gestellt ist. Besonders nachteilig erweist sich die Übergangsstelle zwischen dem Abbrennmaterial und dem gut leitenden Material, da hier bei fortgeschrittenemAbbrand Kanten und Stufen entstehen.
Auch bei der zuletzt genannten Kontaktanordnung ist ein weiterer Nachteil zu verzeichnen, der sich daraus ergibt, dass der als Ruhekontakt dienende Flachkontakt zur Erzielung des erforderlichen Kontaktdruckes unter einer Federwirkung stehen muss, zu deren Überwindung beim Einklinken des Kniegelenkes in der Endlage des Lastumschalters ein zusätzlicher Kraftspeicher benötigt wird, der wiederum grösseie Antriebskräfte erfordert.
Erfindungsgemäss werden die aufgezeigten Nachteile dadurch vermieden, dass als Ruhekontakte in den Endlagen des Lastumschalters in Eingriff kommende, die Funktion eines Schubkontaktes ausübende Messer- kontakte verwendet werden, die durch die Betätigung des Antriebsorganes unabhängig vom Kniehebelsstem bewegt werden. wobei die Kontaktmesser der Messerkontakte durch eine Schiene dargestellt sind, die in ihrer Bewegungsrichtung ein Langloch zur Aufnahme eines Mitnehmerstiftes aufweist, der über einen
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von der Antriebskurbel betätigten Schlitten die Bewegung der Schiene in ihrer axialen Richtung so ermöglicht, dass zwischen den Ruhekontakten und den Abbrandkontakten die an sich bei Lastumschaltem bekannte Schaltfolge eintritt.
Dabei wird die die Kontaktmesser darstellende Schiene in Durchbrüchen der Hebel des Kniegelenkes geführt.
Zwar ist es bei Lastumschaltern bereits bekannt, Messerkontakte zu verwenden, indem parallel zur Betätigungsachse diese Messerkontakte angeordnet sind, aber diese Messerkontakte weisen doch zusammen mit dem Antriebsmechanismus erhebliche Nachteile auf, wie erhebliche Vergrösserung des erforderlichen umbauten Raumes und Vergrösserung des gesamten Aufwandes gegenüber herkömmlichen Lastumschaltem, da sowohl für die Betätigung der Messerkontakte als auch für die Betätigung von zwei weiteren Kontakten getrennte. jeweils erheblichen Aufwand aufweisende Antriebe erforderlich sind, obwohl die zwei weiteren Kontakte in Abhängigkeit von der Bewegung der Messerkontakte betätigt werden.
Erst durch die Erfindung ist es gelungen, einen Lastumschalter zu schaffen, der, obwohl ebenfalls Messerkontakte verwendet werden, nur einen kleinen umbauten Raum erfordert und auch. was den Antrieb betrifft. mit geringstem Aufwand auskommt. Dieses ist insbesondere dadurch erreicht worden, dass die Messerkontakte als Schubkontakte ausgebildet worden sind, deren Kontaktmesser durch eine Schiene dargestellt sind, die unmittelbar über einen Mitnehmer mit der Antriebskurbel, also mit der Antriebsachse, in Verbindung steht.
Selbst bei grössten Spannungen ermöglicht es der erfindungsgemässe Lastumschalter, mit kleinstem umbauten Raum auszukommen, denn durch die Verwendung von als Schubkontakte ausgebildeten Messerkontakten ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung möglich, den Weg der Kontaktmesser ohne Vergrösserung des Lastumschalters zu vergrössern.
Dieses wird dadurch erreicht. indem die die Kontaktmesser darstellende Schiene in drei Elemente aufgeteilt ist, von denen zwei die eigentlichen Kontaktmesser sind, während das dritte Element die eigentliche mit dem Langloch versehene Schiene ist, wobei die eigentlichen Xontaktmesser als einarmige Hebel ausgebildet, im gleichen Drehpunkt mit den Hebeln des Kniegelenkes gelagert sind und so mit der Schiene drehbar verbunden sind, dass bei Betätigung der Schiene eine zwangsläufige Mitnahme der Hebel erfolgt. Selbstverständlich können die einarmigen Hebel jeweils auch in einem Drehpunkt gelagert sein, der auf dem jeweiligen Hebel des Kniegelenkes liegt. Auch ist eine Anordnung der Drehpunkte ausserhalb der Hebel des Kniegelenkes möglich.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemässen Lastumschalters besteht darin, dass das Öffnen und Schliessen der als Ruhekontakt ausgebildeten Messerkontakte zwangsläufig und unabhängig von irgendwel- chen Federn erfolgt. Die Messerkontakte arbeiten ohne besondere Massnahmenvöllig prellftei, und es erfolgt unabhängig vom Abbrandzustand der Abbrandkontakte stets ein gleich tiefes sicheres Eintauchen der Kontaktmesser. Selbstverständlich muss das in. der Schiene vorgesehene Langloch in seiner Länge so bemessen sein, dass vor dem Umschalten der Kniehebelmechanik das entsprechende Messerkontalttpaar in jedem Betriebszustand des zum Messerkontaktpaar zugehörigen Abbrandkontaktes sicher geöffnet hat und ein Schliessen
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Kontaktpaaresmechanik erfolgt.
Natürlich ist es auch denkbar, die Schiene neben den Hebeln des Kniegelenkes anzu- ordnen. in diesem Falle kann selbstverständlich auf die Durchbrüche verzichtet werden.
An Hand von zwei Figuren sei an zwei Ausführungsbeispielen nach der Erfindung diese noch näher erläutert.
Die Fig. l zeigt einen Lastumschalter der erfindungsgemässen Art, bei dem mit 1 die in den Durch- brüchen 2 und 3 der Hebe14 und 5 des Kniegelenkes geführte und aus Stahl bestehende Schiene bezeichnet ist, die an ihren Enden die aus einem gut leitenden Kontaktmaterial bestehenden Kontaktmesser 6 und 7 trägt. Elektrisch verbunden sind die Kontaktmesser 6 und 7 über flexible Zuleitungen 8 und 9 mit den an den Hebeln 4 und 5 angeordneten Abbrandkontakten 10 und 11. Soll der Lastumschalter betätigt werden, so wird durch Drehung der Kurbel 12 der über Rollen gelagerte Schlitten 13 nach rechts bewegt.
Durch die Bewegung des Schlittens 13 wird der mit diesem Schlitten in Verbindung stehende Mitnehmerstift 14 in dem Langloch 15 der Schiene 1 ebenfalls seine Lage verändern, ohne zunächst jedoch eine Bewegung der Schiene l züverursachen. Erst kurz vor der Auslösung des Kniehebelsystems schlägt der Mitnehmerstift 14 am Ende des Langloches 15 an und bewirkt das Ausfahren des Kontaktmessers 6 aus dem Gegeskontal : ! : 16. Ist diese Kontakttrennung vollzogen, wird der Umschaltvorgang des Kniehebelsystems ausgelöst, so dass der Abbrandkontakt 10 von demGegenkontakt 17 abgehoben und der Abbrandkontakt 11 auf dem Gegenkontakt 18 zum Aufliegen kommt.
Während dieses Vorganges dreht sich die Kurbel 12 in die rechte Endstellung weiter und nimmt dabei die Schiene 1 weiterhin über den Schlitten 13 und den Mitnehmerstift 14 mit, bis das Kontaktmesser 7 in denGegenkontakt 19 zum Eingriff kommt Mit 20 ist die mit dem Kniehebelsystem in an sich bekannter Weise in Verbindung stehende Kraftspeicherfeder bezeichnet.
In der Fig. 2 ist eine Vervollkommnung des Lastumschalters nach der Fig. 1 dargestellt, der
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insofern eine Verbesserung bringt, als die Kontaktmesser 106 und 107 eine grössere Öffnungsstrecke gestatten, was dadurch erreicht wird, dass die Kontaktmesser 106 und 107, als einarmige Hebel ausgebildet, im gleichenDrehpunkt wie die Hebel 104 und 105 gelagert sind. Mit der Schiene 101, die ebenso wie diejenige nach der Fig. l von einer Kurbel über einen Schlitten 113 und den im Langloch 115 geführten Mitnehmerstift 114 betätigt wird, stehen die einarmigen Hebel 104 und 105 über die Drehpunkte 121 und 122 in Verbindung.
PATENTANSPRÜCHE :
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Kniehebelsystems angeordnet und weitere nicht dem Abbrand unter liegende Ruhekontakte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass als Ruhekontakte in den Endlagen des Lastumschalters in Eingriff kommende, die Funktion eines Schubkontaktes ausübende Messerkontakte verwendet sind, die durch die Betätigung desAntriebsorganes unabhängig vom Kniehebelsystem bewegt werden, wobei die Kontaktmesser der Messerkontakte durch eine Schiene dargestellt sind, die inihrer Bewegungsrichtung ein Langloch zur Aufnahme eines Mitnehmerstiftes aufweist, der über einen von der Antriebskurbel betätigten Schlitten die Bewe- gung der Schiene in ihrer axialen Richtung so ermöglicht,
dass zwischen den Ruhekontakten und den Abbrandkontakten die an sich bei Lastumschaltern bekannte Schaltfolge eintritt.