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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft einen spannungsfreien käfigförmigen Spannungsregelungs-Stufenschalter für einen Transformator.
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Stand der Technik
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Das Chinesische Gebrauchsmuster mit dem Aktenzeichen
CN200944364Y offenbart einen spannungsfreien käfigförmigen Stufenschalter, dessen Struktur entlang der axialen Richtung verteilte feste Ringkontakte aufweist. Die festen Ringkontakte sind mit ihrem äußeren Umfang an axial ausgerichteten Isolationsstäben befestigt. Sie haben auch die Aufgabe, die Festigkeit des käfigförmigen Isolators aus dem Isolationsmaterial zu erhöhen. Bewegungskontakte innerhalb der festen Ringkontakte gleiten aufwärts und abwärts, wobei sie zwei benachbarte feste Kontakte überbrücken und dadurch eine Spannungregelungsfunktion wahrnehmen. Dieser Schalter kann große Ströme tragen und weist sehr hohe Steifigkeit auf. Jede Phase des Schalters hat im Käfiginneren nur eine Gruppe von Bewegungskontakten und kann nur eine lineare Spannungsregelung oder Mitten-Spannungsregelung verwirklichen, wohingegen es auf dem Markt eine große Nachfrage nach einer Positiv- und Negativ-Spannungsregelung gibt. Die herkömmliche Struktur kann diese Funktion nicht bereitstellen, was ihre Verwendbarkeit als Stufenschalter für hohe Ströme einschränkt.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Die durch die vorliegende Erfindung gelöste technische Aufgabe liegt in der Vermeidung der oben genannten Nachteile der derzeitigen Technologie, und in dem Bereitstellen eines spannungsfreien käfigförmigen Positiv- und Negativ-Spannungsregelungs-Stufenschalters mit großer Stromtragfähigkeit, einer erhöhten Steifigkeit, einer kleineren Höhenabmessung und einer einfachen zuverlässigen Struktur.
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Der technische Vorschlag der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben genannten Aufgabe umfasst zur Bildung eines käfigförmigen Stufenschalters: obere und untere Halterungen 2–3, axial ausgerichtete Isolationsstäbe 4 zwischen der oberen und unteren Halterung, feste Ringkontakte 7, die beabstandet entlang der axialen Richtung der Isolationsstäbe vorgesehen sind, eine Kontaktanordnung, die zwischen der oberen und unteren Halterung und innerhalb der festen Ringkontakte angeordnet ist, wobei bewegliche Kontakte mit einem Aufwärts-Abwärts-Getriebe verbunden sind, und der äußere Rand der Bewegungskontaktanordnung 6 die beweglichen Kontakte enthält, die zwei benachbarte feste Kontakte, die festen Ringkontakten entsprechen, verbinden. Die Besonderheit liegt darin, dass der käfigförmige Stufenschalter zwei parallel angeordnete käfigförmige Teile aufweist, die jeweils einer Phase entsprechen, wobei die zwei käfigförmigen Teile durch die obere und untere Halterungen zu einem Teil verbunden sind, das aus zwei entsprechenden Gruppen käfigförmiger Teile besteht, wobei eine Gruppe käfigförmiger Teile feste Ringkontakte 7-1 mit Verbindung zu dem Hauptleitungsspulenabgriff K aufweist und feste Ringkontakte 7-3 mit Verbindung zu dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff, wobei weiter die festen Ringkontakte 7-1 mit Verbindung zu dem Hauptleitungsspulenabgriff K und die festen Ringkontakte 7-3 mit Verbindung zu dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff in gleicher Zahl vorgesehen sind und in Aufwärts/Abwärtsrichtung alternierend angeordnet sind, wobei eine weitere Gruppe des Stufenschalters feste Ausgangs-X-Ringkontakte 7-2 und feste Ringkontakte 7-4 mit Verbindung zu dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff aufweist, wobei weiter die festen Ausgangs-X-Ringkontakte 7-2 und die festen Ringkontakte 7-4 mit Verbindung zu dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff in gleicher Zahl vorgesehen und in Aufwärts/Abwärtsrichtung alternierend angeordnet sind, und wobei diese zwei Gruppen von festen Ringkontakten 7-3 und 7-4, die dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff zugeordnet sind, zu einem Teil kombiniert sind, wobei die Bewegungskontaktanordnung der beiden käfigförmigen Teile entsprechend ausgelegt ist und eine entgegengesetzte Aufwärts/Abwärts-Bewegungsrichtung aufweist.
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Nach dem oben genannten Vorschlag können die festen Ringkontakte der beiden Gruppen käfigförmiger Teile in axialer Richtung denselben Intervallabstand aufweisen und die festen Ringkontakte einander entsprechender Gruppen auf derselben Höhenposition und in derselben Ebene liegen.
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Nach dem oben genannten Vorschlag kann das Aufwärts/Abwärts-Getriebe der beiden Gruppen käfigförmiger Teile mit nur einem Betätigungsmechanismus verbunden sein, der zwei Gruppen von Bewegungskontakten betätigt, um eine Aufwärts-Abwärts-Synchronisation und gegenläufige Verschiebung zu erzeugen.
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Nach dem oben genannten Vorschlag kann das Aufwärts/Abwärts-Getriebe vom Schneckentyp sein und Antriebsbolzen 5 zwischen der oberen und unteren Halterung umfassen, wobei das Kopfstück der Antriebsbolzen mit dem Betätigungsmechanismus 1 verbunden ist, wobei die Antriebsbolzen mit einer Überwurfmutter versehen sind, die mit Bewegungskontakten 6 verbunden sind, wobei die Überwurfmutter mit einem Trägerelement verbunden ist oder mit diesem zu einem Teil zusammengefasst ist, und wobei der äußere Umfang des Trägerelements mit den Bewegungskontakten versehen ist.
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Nach dem oben genannten Vorschlag kann der äußere Umfang der Bewegungskontakte ein Führungselement 13 und das Innere der festen Ringkontakte einen Führungsschlitz 15 aufweisen.
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Nach dem oben genannten Vorschlag kann eine Gruppe käfigförmiger Teile drei feste Ringkontakte 7-1 aufweisen, die mit dem Hauptleitungsspulenabgriff K verbunden sind, und drei feste Ringkontakte 7-3, die mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbunden sind, wobei die alternierende Abfolge von oben nach unten K, 3, K, 2, K, 1 ist, und eine weitere Gruppe käfigförmiger Teile kann drei feste Ausgangs-X Ringkontakte 7-2 und drei feste Ringkontakte 7-4 aufweisen, die mit dem Spannungsregelungsabgriff verbunden sind, wobei die alternierende Abfolge von oben nach unten X, 3, X, 2, X, 1 ist, so dass ein Positiv- und Negativ-Stufenschalter mit fünf Stufen gebildet wird.
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Nach dem oben genannten Vorschlag kann eine Gruppe käfigförmiger Teile vier feste Ringkontakte 7-1 aufweisen, die mit dem Hauptleitungsspulenabgriff K verbunden sind, und vier feste Ringkontakte 7-3, die mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbunden sind, wobei die alternierende Abfolge von oben nach unten K, 4, K, 3, K, 2, K, 1 ist, und kann eine weitere Gruppe käfigförmiger Teile vier feste Ausgangs-X-Ringkontakte 7-2 und vier feste Ringkontakte 7-4 aufweisen, die mit dem Spannungsregelungsabgriff verbunden sind, wobei die alternierende Abfolge von oben nach unten X, 4, X, 3, X, 2, X, 1 ist, so dass ein Positiv- und Negativ-Stufenschalter mit sieben Stufen gebildet wird.
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Nach dem oben genannten Vorschlag können zwei Gruppen käfigförmiger Teile jeweils ein Paar darstellen, wobei 1 bis 3 Paare entlang der axialen oder der parallelen Richtung des Stufenschalters angeordnet sind, um einen Einphasen- oder Mehrphasen-Stufenschalter zu bilden.
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Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere: 1. der Stufenschalter aus zwei käfigförmigen Teile bildet in organischer Weise eine Einheit, und weist feste Ringkontakte auf, die mit dem Spannungsregelungsabgriff verbunden sind, wobei separate mit dem Hauptleitungsspulenabgriff verbundene feste Ringkontakte und Ausgangs-Ringkontakte vorgesehen sind, so dass eine Positiv- und Negativ-Spannungsregelung für einen Stufenschalter hoher Stromtragfähigkeit realisiert wird; 2. Diese Erfindung weist eine einfache, feste Struktur, kleines Volumen, bessere Steifigkeit, eine vernünftige Konfiguration und zuverlässige Bedienbarkeit auf.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung,
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2 ist eine E-E-Schnittdarstellung von 1,
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3 ist eine F-F-Schnittdarstellung von 1,
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4 ist eine G-G-Schnittdarstellung von 2,
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5 ist ein schematisches Verbindungs-Diagramm der Struktur der 1 mit Getriebestellung in Position 1.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachfolgend werden in Verbindung mit den Figuren Ausführungsbeispiele dieser Erfindung näher erläutert.
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Das in den 1, 2, 3, 4, 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist ein spannungsfreier käfigförmiger Positiv- und Negativ-Spannungsregelungs-Stufenschalter mit einer Phase und fünf Getriebepositionen, wobei 1 den Schalter in Position 3 zeigt.
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Der gesamte Stufenschalter besteht aus einem linken und rechten käfigförmigen Teil, wobei die zwei käfigförmigen Teile durch obere und untere Halterungen zu einem Teil kombiniert sind, das aus zwei Gruppen von entsprechenden käfigförmigen Teilen besteht. Jede käfigförmige Gruppe enthält einen bündelnden käfigförmigen Isolator, der aus Isolationsstäben 4 mit axialer Verbindung zwischen der oberen und unteren Halterung besteht und feste Ringkontakte 7, die versetzt entlang der axialen Richtung der Isolationsstäbe angeordnet sind, wobei ein fester Ringkontakt an seinem äußeren Umfang über Bolzen 12 mit den Isolationsstäben 4 verbunden ist. Die festen Ringkontakte der beiden Gruppen käfigförmiger Teile weisen in axialer Richtung denselben Abstand auf, wobei eine Gruppe käfigförmiger Teile drei feste Ringkontakte aufweist, die mit dem Hauptleitungsspulenabgriff K verbunden sind, und drei feste Ringkontakte 7-3, die mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbunden sind. Weiter sind die mit dem Hauptleitungsspulenabgriff K verbundenen festen Ringkontakte 7-1 und die mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbundenen festen Ringkontakte 7-3 in gleicher Zahl vorgesehen und in Aufwärts/Abwärtsrichtung alternierend angeordnet. Die drei mit dem Hauptleitungsspulenabgriff K verbundenen festen Ringkontakte 7-1 sind von oben nach unten in den Ebenen 1, 3 und 5 angeordnet, während die drei mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbundenen festen Ringkontakte 7-3 in den Ebenen 2, 4 und 6 angeordnet sind, so dass die alternierende Abfolge von oben nach unten K, 3, K, 2, K, 1 ist.
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Eine weitere Gruppe käfigförmiger Teile weist drei feste Ausgangs-Ringkontakte 7-2 auf und drei feste Ringkontakte 7-4, die mit dem Spannungsregelungsabgriff verbunden sind. Weiter sind die festen Ausgangs-Ringkontakte 7-2 und die mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbundenen festen Ringkontakte 7-4 in gleicher Zahl vorgesehen und in Aufwärts/Abwärtsrichtung alternierend angeordnet. Die drei festen Ausgangs-Ringkontakte 7-2 sind von oben nach unten in den Ebenen 1, 3 und 5 angeordnet, während die drei mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbundenen festen Ringkontakte 7-4 in den Ebenen 2, 4 und 6 angeordnet sind, so dass die alternierende Abfolge von oben nach unten X, 3, X, 2, X, 1 ist.
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Die zwei Gruppen von festen Ringkontakten 7-3, 7-4, die mit der Spannungsregelung verbunden sind, sind in Aufwärts-Abwärts-Richtung in derselben Ebene angeordnet und sind zu einem Teil in Form einer „8” verbunden, wodurch die zwei Gruppen käfigförmiger Teile in organischer Weise eine Einheit bilden. Dadurch wird die Steifigkeit und Integrität des Schalters weiter erhöht. Das Teil kann auch in Axialrichtung versetzt sein und durch ein Zwischenstück 14 eine Äquipotentialverbindung verwirklichen, wobei der feste Ringkontakt, der an den Spannungsregelungs-Spulenabgriff anschließt, außerhalb mit einer Verbindungsklemme 10 versehen ist und entsprechend der Anschlussposition mit dem Spannungsregelungs-Spulenabgriff verbunden ist.
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Die festen Ringkontakte 7-1, die mit dem Hauptleitungs-Spulenabgriff K verbunden sind und die festen Ausgangs-Ringkontakte 7-2 liegen in derselben Ebene in einer linken bzw. rechten Position und sind voneinander jeweils durch Zwischenräume getrennt, die Ölspalte 8 zwischen den festen Kontakten bilden. Die festen Ringkontakte 7-1, die mit dem Hauptleitungs-Spulenabgriff K verbunden sind und die festen Ausgangs-Ringkontakte 7-2 sind jeweils mittels einer Klammer 11 verbunden und sind durch die Klammer mit dem Ausgangsanschluss bzw. mit der Hauptleitungsspule verbunden.
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Eine Bewegungskontaktanordnung 6 ist zwischen der oberen und unteren Halterung und innerhalb der festen Ringkontakte angeordnet, wobei die Bewegungskontaktanordnung aus einem Trägerelement 16 und aus Bewegungskontakten besteht, die auf der Außenseite des Trägerelements angebracht sind. Die Bewegungskontakte der Bewegungskontaktanordnung 6 überbrücken zwei benachbarte feste Kontakte; die Bewegungskontaktanordnung ist mit einem Aufwärts/Abwärts-Getriebe verbunden. Das Aufwärts/Abwärts-Getriebe ist vom Schneckentyp und umfasst Antriebsbolzen 5 zwischen der oberen und unteren Halterung, wobei das Kopfstück der Antriebsbolzen mit einem Betätigungsmechanismus 1 verbunden ist. Die Antriebsbolzen sind mit einer Überwurfmutter versehen, die mit der Bewegungskontaktanordnung 6 verbunden ist. Die Überwurfmutter ist mit dem Trägerelement verbunden oder mit diesem zu einem Teil zusammengefasst. Die Spiralrichtungen der beiden Antriebsbolzen sind im gezeigten Ausführungsbeispiel einander entgegengesetzt. Das Kopfstück der beiden Antriebsbolzen ist durch ein Zahnradpaar mit dem Betätigungsmechanismus verbunden, wobei die zwei Gruppen von Bewegungskontakten betätigt werden, um eine synchronisierte Aufwärts-Abwärts-Gegenbewegung auszuführen, wobei die Zwei-Bewegungskontakte-Anordnung sich entsprechend verschiebt und ihre Position in eine der Arbeitspositionen I, II, III, IV, V (dargestellt in 1) verändert.
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Der äußere Umfang der Bewegungskontakte weist ein Führungselement
13 auf und das Innere derfesten Ringkontakte ist mit einem Führungsschlitz
15 versehen. Das Führungselement bewegt sich im Führungsschlitz
15 auf und ab um ein Drehen der Bewegungskontaktanordnung zu verhindern. Weiter kann der käfigförmige Teil, der aus Isolationsstäben
4 besteht, mit einem Isolationsstützring
9 verbunden werden, um die Steifigkeit des käfigförmigen Isolators zu erhöhen. Tabelle 1
| Position der Bewegungskontaktanordnung | I | II | III | IV | V |
| Position der Spannungsregelung | +2 | +2 | 0 | –1 | –2 |
| Verbindungstyp | K-3 | K-3 | K-2 | K-2 | K-1 |
| Verbindungstyp | 1-X | 2-X | 2-X | 3-X | 3-X |
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Zur Herstellung eines Schalters mit 7 Stufen und 9 Stufen sollte die Höhe des käfigförmigen Teils entsprechend vergrößert und die Anzahl der Bewegungskontakte nach den obigen Erwägungen erhöht werden.
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Diese Erfindung enthält auch einen hohen Schalter, wobei auf einer Grundfläche einphasige Schalter 2 bis 3-fach wiederholt angeordnet werden um einen Zwei- oder Dreiphasenschalter für die oben erwähnte Struktur aus festen Kontakten und Bewegungskontakten zu erhalten. Man kann einen Mehrphasenschalter auch durch Vergrößern des Umfangs und ein paralleles wiederholtes Anordnen eines oben genannten Schalters erhalten.
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Diese Erfindung ist insbesondere für Schalter mit hoher Spannung und großer Stromstärke geeignet und kann die Anforderungen eines Groß- und Spezialtyptransformators erfüllen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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