DE1242749B

DE1242749B - Diverter switch for step transformers with contact carriers moved in a straight line by disk drive

Info

Publication number: DE1242749B
Application number: DE1960L0037241
Authority: DE
Inventors: Franz Pelz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-10-12
Filing date: 1960-10-12
Publication date: 1967-06-22

Description

Lastumschalter für Stufentransformatoren mit durch Scheibentrieb geradlinig bewegten Kontaktträgern Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen mit Hilfe von zwei Überschaltwiderständen pro Phase unterbrechungslos arbeitenden Lastumschalter zu schaffen, der in hohem Maße prellfrei ist und sich ferner dadurch auszeichnet, daß der zeitliche Verlauf der Kontaktannäherung bzw. -entfernung vom Konstrukteur nach den gegebenen elektrischen Verhältnissen genau festgelegt werden kann.Diverter switch for step transformers with straight through disc drive moving contact carriers The object of the invention is to provide a with the help of two transfer resistors per phase that work without interruption to create that is to a large extent bounce-free and is also characterized by that the time course of the contact approach or distance from the designer can be precisely determined according to the given electrical conditions.

Bei Niederspannungsschaltgeräten sind schon Kontaktträger bekanntgeworden, die mit einem Rollenkörper versehen sind, der unter Federdruck gegen eine Kurvenscheibe gedrückt wird und auf dieser abläuft, wobei durch die Form der Kurvenscheibe der zeitliche Verlauf des Schaltvorganges bestimmt wird. Diese Konstruktion ist jedoch nur bei niedrigen Schaltgeschwindigkeiten anwendbar, da das Abheben des Kontaktes weitgehend von den Eigenschaften der Feder abhängig ist. Bei einer bestimmten Drehzahl der Kurvenscheibe besteht daher die Gefahr, daß sich die Rollen des Kontaktträgers von der Kurvenscheibe abhebt, wodurch die kraftschlüssige Verbindung zwischen Kontaktträger und Kurvenscheibe unterbrochen wird und der Schaltvorgang unabhängig von der Form der Kurvenscheibe abläuft. Dies führt zu verstärkter Lichtbogenbildung und frühzeitigem Verschleiß der Kontaktoberfläche.Contact carriers have already become known for low-voltage switchgear, which are provided with a roller body, which under spring pressure against a cam is pressed and runs on this, whereby the shape of the cam disc temporal course of the switching process is determined. However, this construction is Can only be used at low switching speeds, as the contact is lifted largely depends on the properties of the spring. At a certain speed the cam therefore there is a risk that the rollers of the contact carrier lifts off the cam, creating the positive connection between the contact carrier and cam is interrupted and the switching process is independent of the shape the cam is running. This leads to increased arcing and premature Wear of the contact surface.

Es ist auch schon ein Lastumschalter mit durch Scheibentrieb geradlinig bewegten Kontaktstücken bekanntgeworden. Bei diesem ist die Anordnung so getroffen, daß zwei Kontaktstücke von diametral entgegengesetzten Seiten mit Federkraft gegen einen Betätigungsexzenter gedrückt werden und bei dessen Drehung sich mit gleichbleibendem Abstand hin- und herbewegen. Die Lastumschaltung erfolgt demgemäß nicht unterbrechungslos über Widerstände, so daß ein solcher Schalter für Stufentransformatoren im Netzbetrieb keinesfalls verwendungsfähig wäre.It is also a diverter switch with a straight disk drive moving contact pieces became known. In this case, the arrangement is made in such a way that that two contact pieces from diametrically opposite sides with spring force against an actuating eccentric are pressed and when it rotates with constant Move the distance back and forth. The load switching is accordingly not uninterrupted via resistors, so that such a switch for step transformers in mains operation would not be usable under any circumstances.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst, wobei die oben angeführten Nachteile vermieden werden. Sie bezieht sich auf einen Lastumschalter für Stufentransformatoren mit durch Scheibentrieb geradlinig bewegten, in Führungsstücken geführten Kontaktträgern, welche mit der jeweils zugehörigen Betätigungsscheibe kraftschlüssig verbunden sind, mit dem Kennzeichen, daß zwei auf einem einzigen Kontaktträger, z. B. 6, befestigte Rollenkörper 7, die auf dem äußeren Umfang der Betätigungsscheibe abrollen und deren Drehachsen parallel zur Scheibendrehachse liegen, die zugehörige Betätigungsscheibe, z. B. C, von zwei Seiten her berühren, wobei die Scheibe so ausgebildet ist, daß der zwischen der. beiden Rollenberührungspunkten gemessene Scheibendurchmesser bei jeder Winkelstellung konstant ist. Der Kontaktträger wird dabei in seiner Führung verschoben. Insgesamt sind drei Kontaktträger vorgesehen, die mit drei auf einer Welle sitzenden Scheiben zusammenarbeiten. Jeder Winkelstellung der Schalterwelle ist somit eine bestimmte Stellung der drei Kontaktträger fest zugeordnet. Einer der Kontaktträger ist an zwei entgegengesetzten Enden mit Kontaktstücken besetzt, die abwechselnd mit den beiden feststehenden Hauptkontaktstücken in Berührung kommen, während die beiden anderen Kontaktträger mit je einem feststehenden Widerstandskontaktstück zusammenwirken. Alle beweglichen Kontaktstücke sind untereinander und mit der Ableitung elektrisch verbunden.The object set at the beginning is achieved by the invention, wherein the disadvantages listed above can be avoided. It relates to a diverter switch For step transformers with linearly moved by disc drive, in guide pieces guided contact carriers, which with the respective associated actuating disc are positively connected, with the indicator that two on a single Contact carrier, e.g. B. 6, fixed roller body 7, which on the outer periphery of the Unroll the actuating disk and its axes of rotation parallel to the axis of rotation of the disk lie, the associated operating disc, z. B. C, touch from two sides, wherein the disc is formed so that the between the. both roller contact points measured pulley diameter is constant at every angular position. The contact carrier is shifted in its leadership. A total of three contact carriers are provided, which work together with three disks sitting on a shaft. Any angular position the switch shaft is thus a certain position of the three contact carriers assigned. One of the contact carriers has contact pieces at two opposite ends occupied, which alternately with the two fixed main contact pieces in contact come, while the other two contact carriers each have a fixed resistance contact piece cooperate. All movable contact pieces are with each other and with the lead electrically connected.

An Hand eines schematischen Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden noch näher beschrieben.The invention is illustrated by means of a schematic exemplary embodiment described in more detail below.

F i g. 1 zeigt das Schnittbild eines Lastumschalters nach der Erfindung und F i g. 2 die Umrisse der drei Betätigungsscheiben sowie die zugehörigen Führungsrollen in der linken Ruhestellung des Schalters; in F i g. 3 ist die Stellung der drei Kontaktträger als Funktion des Drehwinkels der Schalterwelle aufgezeichnet.F i g. 1 shows the sectional view of a diverter switch according to the invention and F i g. 2 the outlines of the three actuating discs and the associated guide rollers in the left rest position of the switch; in Fig. 3 is the position of the three Contact carrier recorded as a function of the angle of rotation of the switch shaft.

Nach F i g. 1 sind auf der Schalterwelle 1 die drei Scheiben A, B und C befestigt. Sie sind umschlossen von drei taschenförmigen Kontaktschlitten 4, 5, 6 an denen jeweils zwei Rollen 7 so gelagert sind, daß die Kontaktschlitten beim Drehen der Scheiben mittels der kraftschlüssig anliegenden Rollen bewegt werden. Damit die Kontaktschlitten sich in ihren Führungen - -hier ausgesparte Tragplatten 9, 10 - hin- und herbewegen können, sind von der Welle 1 durchsetzte Längsschlitze 8 vorgesehen. Am Kontaktschlitten 6 sind diese nur einmal bezeichneten Schlitze 8 mit Hilfe eines Teilschnittes deutlicher zu erkennen. Als weitere feststehende Konstruktionsteile des Schalters sind die schematisch angedeuteten Wandplatten 12. 13 zu nennen, die mit den Tragplatten 9, 10 über Stirnplatten 14, 15 fest verbunden sind. In den Stirnplatten ist die Welle 1 gelagert.According to FIG. 1, the three disks A, B and C are attached to the switch shaft 1. They are enclosed by three pocket-shaped contact carriages 4, 5, 6 on each of which two rollers 7 are mounted in such a way that the contact carriages are moved when the discs are rotated by means of the non-positively adjacent rollers. So that the contact carriages can move back and forth in their guides - support plates 9, 10 recessed here - longitudinal slots 8 penetrated by shaft 1 are provided. On the contact slide 6, these slots 8, which are only designated once, can be seen more clearly with the aid of a partial section. The schematically indicated wall panels 12, 13, which are firmly connected to the support panels 9, 10 via end panels 14, 15, are to be mentioned as further fixed structural parts of the switch. The shaft 1 is mounted in the end plates.

Die Kontaktstücke 16, 17 und 18, 19 sind in den Wandplatten 12 und 13 derart federnd angeordnet, daß sie mit den Kontaktstücken 11 auf dem Kontaktschlitten zusammenarbeiten können. Kontaktstück 16 und 17 sowie 18 und 19 sind isoliert gegeneinander befestigt und über die Widerstände 20 und 21 (Überschaltwiderstände) verbunden. Alle beweglichen Kontaktstücke 11 sind indessen untereinander und mit der nicht gezeichneten Ableitung unmittelbar elektrisch leitend verbunden. Die Transformatoranzapfungen werden über einen Stufenwähler an die L'_l@mmen 22 und 23 gelegt.The contact pieces 16, 17 and 18, 19 are in the wall plates 12 and 13 resiliently arranged so that they with the contact pieces 11 on the contact slide can work together. Contact pieces 16 and 17 as well as 18 and 19 are insulated from one another attached and connected via resistors 20 and 21 (transition resistors). All movable contact pieces 11, however, are not with each other and with the Drawn derivation directly connected in an electrically conductive manner. The transformer taps are placed on the L'_l @ mmen 22 and 23 via a step selector.

Mit Hilfe von F i g. 2 und 3 soll nun der Bewegungsablauf während der Schaltungen näher beschrieben werden. Die Abstände der Rollen sind unveränderlich und die Scheiben so geformt, daß in jeder Winkelstellung beide Rollen anliegen. Wenn sich nun die Scheiben drehen, so führen die zugehörigen Kontaktscheiben die in F i g. 3 dargestellte Bewegung aus. Die Drehwinkel sind auf der Ordinate aufgetragen, während die zurückgelegte Wegstrecke der Kontaktschlitten in Richtung der Abszisse abzulesen ist. In F i g. 1 und 2 ist diejenige Ruhestellung gezeichnet, in der alle drei Schlitten ihre äußerste linke Stellung einnehmen. Der Strom fließt über den linken Hauptkontakt (Kontaktstück 19). Der linke Widerstandskontakt (Kontaktstück 18) ist zwar geschlossen, jedoch führt er infolge des Widerstandes 21 keinen Strom. Dreht sich nun die Schalterwelle im Uhrzeigersinn, so öffnet der linke Hauptkontakt, während sich der rechte Widerstandskontakt (Kontaktstück 16) langsam schließt. Der linke Widerstandskontakt bleibt geschlossen. Bei 90° hat Schlitten 4 die Mittelstellung erreicht, beide Widerstandskontakte sind geschlossen. Im weiteren Verlauf der Drehung öffnet der linke Widerstandskontakt, der Strom fließt nunmehr über den rechten Widerstandskontakt, bis auch der rechte Hauptkontakt (Kontaktstück 17) bei 180° geschlossen ist. Damit ist die Umschaltung beendet. Bei der nächsten Schaltung hat die Welle entgegengesetzte Drehrichtung, und alle Vorgänge verlaufen sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge. Zweckmäßig wird als Kraftquelle für die Bewegung der Welle ein an sich bekannter Sprungmechanismus mit Kraftspeicherfedern verwendet.With the help of FIG. 2 and 3 should now be the sequence of movements during the circuits are described in more detail. The distances between the roles cannot be changed and the disks are shaped so that both rollers are in contact in every angular position. If the disks now rotate, the associated contact disks lead the in Fig. 3 movement shown. The angles of rotation are plotted on the ordinate, while the distance covered by the contact slide in the direction of the abscissa can be read. In Fig. 1 and 2 the rest position is drawn in which all three sledges take their extreme left position. The current flows through the left main contact (contact piece 19). The left resistance contact (contact piece 18) is closed, but due to the resistor 21 it does not carry any current. If the switch shaft turns clockwise, the left main contact opens, while the right resistance contact (contact piece 16) slowly closes. Of the left resistance contact remains closed. At 90 °, slide 4 is in the middle position reached, both resistance contacts are closed. In the further course of the rotation the left resistor contact opens, the current now flows through the right resistor contact, until the right main contact (contact piece 17) is closed at 180 °. In order to the switchover is finished. In the next shift, the shaft has opposite directions Direction of rotation and all operations proceed in reverse order. A known source of power is expediently used as the power source for the movement of the shaft Spring mechanism with energy storage springs used.

Der besondere Vorteil dieses Lastumschalters besteht nun in der Möglichkeit der weitgehend beliebigen Gestaltung des Bewegungsablaufs. Zur Verhinderung von Prellschwingungen beim Aufsetzen der Kontaktstücke kann man diesen Vorgang beispielsweise äußerst sanft ablaufen lassen. Auch für kurzschlußfeste Schalter eignet sich diese Bauweise insofern besonders gut, als man während der üblichen, im Nennbetrieb ausreichenden Löschzeit von zwei Wechselstromhalbwellen nur eine relativ kleine Funkenlänge und damit eine geringe Ölverschmutzung erzielt. Im Kurzschlußfall dürfte der Lichtbogen in dieser Zeit jedoch noch nicht gelöscht sein. Man wird daher zweckmäßig von der zweiten Halbwelle ab die Öffnungsgeschwindigkeit rasch zunehmen lassen.The special advantage of this diverter switch is now the possibility the largely arbitrary design of the sequence of movements. To prevent Bounce vibrations when the contact pieces are placed can be used for this process, for example run extremely gently. This is also suitable for short-circuit-proof switches Construction is particularly good in that it is sufficient during normal, nominal operation Quenching time of two alternating current half-waves only a relatively small spark length and thus achieves a low level of oil contamination. In the event of a short circuit, the arc should However, it should not be deleted during this period. One is therefore expedient of the second half-wave let the opening speed increase rapidly.

Bezüglich der konstruktiven Gestaltung ist es vorteilhaft, die beiden Widerstandskontaktschlitten 5 und 6 sehr nahe nebeneinanderzusetzen, so daß man zwischen den feststehenden Haupt- und Widerstandskontaktstücken möglichst große Abstände bekommt. Auch kann man sowohl die feststehenden wie die beweglichen Hauptkontaktstücke in bekannter Weise in zwei Hälften aus verschiedenen Metallen aufteilen. Wenn dabei der aus dem abbrandfesten Material bestehende Teil weiter vorsteht, wird dieser allein den Lichtbogen übernehmen.With regard to the structural design, it is advantageous to use both Resistance contact slide 5 and 6 very close to each other, so that one between the fixed main and resistance contact pieces as large as possible Gets clearances. You can also use both the fixed and the moving main contact pieces Divide in a known manner into two halves made of different metals. If there the part consisting of the erosion-resistant material protrudes further, becomes this part take over the arc alone.

Claims

Claims: 1. Diverter switch for step transformers with through Disc drive linearly moving contact carriers guided in guide pieces, which are positively connected to the respective actuating disc, d a -characterized in that two attached to a single contact carrier (z. B. 6) Roller body (7) which roll on the outer circumference of the actuating disc and whose axes of rotation are parallel to the axis of rotation of the disk, the associated actuating disk (z. B. C) touch from two sides, the disc is designed so that is the pulley diameter measured between the two roller contact points every angular position is constant.

2. Diverter switch for step transformers according to claim 1, characterized in that a total of three contact carriers (4, 5, 6), one of which (4) has several contact pieces (11) attached to opposite ends, through three on the switch shaft (1) attached actuating disks (A, B, C) can be moved differently.

3. Diverter switch for step transformers according to claim 1 or 2, characterized in that the switch shaft (1) through a jump mechanism can be moved back and forth by 180 °. Considered publications: German Patent No. 733 784; German patent application K 11939/21 c (published on October 9, 1952); Austrian patent specifications No. 176 265, 195 532; British patent specification No. 304 232.