DE1273677B - Lastumschalter fuer Stufenschalter von Regeltransformatoren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIf

Deutsche Kl.: 21 d2- 53/03

Nummer: 1273 677

Aktenzeichen: P 12 73 677.5-32 (M 57543)

Anmeldetag: 18. Juli 1963

Auslegetag: 25. Juli 1968

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit einem über eine Schaltwelle betätigten Drehschalter für jede Phase des Transformators, dessen Umschaltzeit durch einen Sprungschaltmechanismus festgelegt ist, bestehend aus im Kreis angeordneten festen Schalt- und Hilfskontakten und innerhalb dieses Kreises angeordneten beweglichen Schalt- und Hilfskontakten, die über ihre Kontakthebel in einer gemeinsamen Gelenkverbindung zusammengefaßt sind. Derartige Lastumschalter sind als Einphasenlastumschalter bekannt. Sie werden hauptsächlich für Stufenwicklungen verwendet, welche nicht im Sternpunkt des Transformators liegen, z. B. für Transformatoren in Dreieckschaltung oder bei speziellen Einphasentransformatoren.

Der Sprungschaltmechanismus dieser Lastumschalter schaltet die beweglichen Schalt- und Hilfskontakte sprunghaft von einer Schaltstufe des Regeltransformators auf eine durch einen Stufenwähler vorgewählte nächste Schaltstufe, wobei jedoch die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der einzelnen Schalt- und Hilfskontakte abhängig vom zeitlichen Abstand der Aufeinanderfolge der einzelnen Schaltschritte jeweils von einem Schalt- oder Hilfskontakt zum nächsten ist, d. h., es ist beispielsweise nicht ohne weiteres möglich, die einzelnen Kontakte mit in Grenzen liegender beliebiger Zeit und damit Geschwindigkeit unabhängig von dem Ablauf des üblichen Federkraftspeichers zu öffnen oder zu schließen. Gerade dies ist aber zur Begrenzung der Lichtbogenbildung an den Schaltkontakten besonders bei hohen Umschaltleistungen, wie sie hauptsächlich von Einphasen-Lastumschaltern gefordert werden, besonders erstrebenswert. Die Schaltleistung derartiger Lastumschalter könnte dadurch wesentlich erhöht werden, und vor allem wäre eine optimale Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes möglich.

Diese Erkenntnis für Lastumschalter mit einem sprunghaft betätigten Drehschalter in der oben beschriebenen Art wird erfindungsgemäß dadurch verwirklicht, daß die gemeinsame Gelenkverbindung begrenzt allseitig beweglich im Schalter angeordnet und ein zweiter Sprungschaltmechanismus in Form einer oder mehrerer Zugfedern zwischen diese Gelenkverbindung und eine von der Schaltwelle betätigte Hebelanordnung gespannt ist, wobei durch diesen zweiten Sprungschaltmechanismus die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der beweglichen Schalt- und Hilfskontakte im wesentlichen unabhängig von der Umschaltzeit einstellbar ist. Dadurch kann die Öff-Lastumschalter für Stufenschalter
von Regeltransformatoren

Anmelder:

Maschinenfabrik Reinhausen
Gebrüder Scheubeck K. G.,
8400 Regensburg, Falkensteinstr.

Als Erfinder benannt:

Alexander Bleibtreu, 8400 Regensburg

nungs- und Schließgeschwindigkeit der Kontakte optimal gestaltet werden.

Es ist zwar ein Lastumschalter mit zwei auf die beweglichen Kontakte wirkenden Federn bekannt,

ao die jedoch einander entgegenwirkende Drehmomente vor Erreichung des Umschalttotpunktes erzeugen, wodurch eine Schaltung vor Erreichen des Umschalttotpunktes ermöglicht werden und der Kontaktdruck der Hauptkontakte bis kurz vor dem Abheben nicht abnehmen soll. Die beiden Federn ergänzen sich hierbei nur in ihrer Wirkung und geben den beweglichen Kontakten keine von der Umschaltzeit unabhängige Schließ- oder Öffnungsgeschwindigkeit.

Bei einem weiteren bekannten Lastumschalter wird den beweglichen Schalt- und Hilfskontakten durch einen sprunghaft beweglichen Antrieb und einem mit einer zusätzlichen Feder versehenen gemeinsamen Lenker zwar eine kombinierte Bewegung gegeben, doch ist dabei die gemeinsame Gelenkverbindung der einzelnen Schalt- und Hilfskontakte, an der die zusätzliche Feder befestigt ist, nur im Lenker hin und her verschiebbar, aber nicht frei beweglich gelagert, so daß sie die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Kontakte in Abhängigkeit von der Umschaltzeit festlegt.

Im Gegensatz zu diesen bekannten Ausführungen wird durch die zwei in Aufgabe und Wirkung verschiedenen Antriebsübertragungssysteme nach der Erfindung erreicht, daß die öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der einzelnen Schalt- und Hilfskontakte unabhängig von dem zeitlichen Abstand der Aufeinanderfolge der einzelnen Schaltschritte beliebig groß bzw. klein gehalten werden kann.

Für die Ausführung des Lastumschalters nach der Erfindung ist es zweckmäßig, daß die Hebelanordnung für den zweiten Sprungschaltmechanismus aus

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einem einarmigen, um einen festen Punkt schwenk- Die Energie des Federkraftspeichers 9 wird über baren Hebel besteht, der von einem an der Schalt- die Welle 10 auf den Lastumschalter nach der Erwelle befestigten und in ein Langloch des einarmigen findung übertragen, der an Hand der Darstellung Hebels eingreifenden zweiten Hebel steuerbar ist. Da- nach F i g. 1 und 2 näher erläutert wird. Die Welle 10 bei ist es vorteilhaft, den festen Punkt für den ein- 5 besteht dabei aus einem Isolierrohr 14, an dem oben armigen Hebel zentrisch, die Schaltwelle des Last- und unten Wellenenden 15 angenietet sind.
Umschalters dagegen exzentrisch zu den im Kreis Der Lastumschalter ist in einem Isolierrohr 21 angeordneten festen Schalt- und Hilfskontakten an- untergebracht, welches auch als Isolierstabkäfig auszuordnen, geführt sein kann. Die feststehenden Schaltkontakte

Die festen Schalt- und Hilfskontakte sind am io 23 und 24 und die feststehenden Hilfskontakte 25

besten an der Innenwand eines Isolierrohres oder und 26 sind an der Innenwand des Isolierrohres 21

Isolierstabkäfigs befestigt und die beweglichen bzw. innen an den Isolierstäben paarweise überein-

Schalt- und Hilfskontakte in radialen Schlitzen von anderliegend (vgl. 23 und 23' in Fig. 1) angeordnet

Zwischenwänden dieses Isolierrohres oder Isolier- und werden durch die beweglichen, als Schaltbrücken

stabkäfigs gehalten und geführt. 15 ausgebildeten Schalt- und Hilfskontakte 27 und 28

Um die Schaltleistung weiterzuerhöhen und die bzw. 29 und 30 überbrückt.

Stromzuführung zu den Kontakten des Schalters zu Die beweglichen Schalt- und Hilfskontakte 27,28, vereinfachen, ist es zweckmäßig, die beweglichen 29,30 sind über Kontakthebel 31 und 32 in einer ge-Schalt- und Hilfskontakte als Schaltbrücken aus- meinsamen Gelenkverbindung 33, die nach dem Auszubilden, die jeweils einen oberen und einen unteren 20 führungsbeispiel als eine parallel zu den beweglichen festen Schalt- oder Hilfskontakt überbrücken. Dabei Schalt- und Hilfskontakten liegende Achse ausgeführt sind die Schaltbrücken mit ihren Kontakthebeln an ist, gelenkig miteinander verbunden. An den Enden . einer parallel zu den Schaltbrücken liegenden Achse 34 und 35 der gemeinsamen Gelenkachse 33 greifen als gemeinsame Gelenkverbindung befestigt und jeweils eine Zugfeder 36,37 an, deren andere Enden wenigstens zwei Zugfedern zwischen den beiden 25 an einem oberen und unteren Gelenkpunkt 38,39 je Enden der Achse und einem oberen und einem eines einarmigen Hebels 40,41 befestigt sind. Die unteren einarmigen Hebel gespannt. einarmigen Hebel 40 bzw. 41 sind zentrisch zu den

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der kreisförmig liegenden festen Schalt- und Hilfskon-Erfindung dargestellt. takten 23,24,25,26 in je einem Lager 42,43 hori-

F i g. 1 zeigt einen Einphasen-Lastumschalter im 30 zontal schwenkbar gelagert. Die Lager 42,43 wiederLängsschnitt und um sind in einer oberen bzw. unteren Scheibe 44

F i g. 2 in Draufsicht; bzw. 45 gehalten. In ein Langloch 46 bzw. 47 der

F i g. 3 zeigt in schematischer Darstellung einen einarmigen Hebel 40 bzw. 41 greift jeweils ein zwei-

Federkraftspeicher als Antrieb und den Last- ter Hebel 48 bzw. 49 ein, die an der Schaltwelle 15

umschalter; 35 befestigt sind und mit dieser sich drehen. Die Schalt-

F i g. 4 bis 6 zeigen die Kinematik des Last- brücken 27,28,29,30 sind gegenüber den Kontaktumschalters während der Umschaltung schematisch hebeln 31, 32 durch isolierende Zwischenlagen 50 dargestellt. isoliert. Die beweglichen Schalt- und Hilfskontakte

Der Lastumschalter nach dem Ausführungsbeispiel 27,28,29,30 werden in radialen Schlitzen 51,52 der

ist mit Doppelkontaktunterbrechung für die Schalt- 40 Zwischenwände 53 und 54 gehalten und geführt,

und Hilfskontakte ausgeführt. Der Antrieb des Last- Die Umschaltung des Lastumschalters nach der

Umschalters erfolgt von einem Motor oder von Hand Erfindung ist in den F i g. 4 bis 6 dargestellt. Die von

durch einen Federkraftspeicher. dem Federkraftspeicher 9 (Fig. 3) sprunghaft und

Aus F i g. 3 ist diese an sich bekannte Antriebsart bis zur Beendigung des Umschaltvorganges unauf-

ersichtlich. Eine Aufziehkurbel 1, die von Hand oder 45 haltsam angetriebene Schaltwelle 10 bzw. 15 wird um

einem Motor betätigt wird, greift mit ihrem Zapfen 2 einen bestimmten Schaltwinkel im Uhrzeigersinn ge-

in ein Langloch 3 einer Schaltschwinge 4, die mit dreht. Die Umschaltzeit ist dabei durch den Feder-

einem Zahnsegment 5 versehen ist. Die Schalt- kraftspeicher 9 festgelegt.

schwinge ist um den Drehpunkt 6 schwenkbar. Das Die Schaltwelle 15 wirkt über den zweiten Hebel

Zahnsegment 5 kämmt mit einem Zahnrad 7, an dem 50 48 bzw. 49 auf den einarmigen Hebel 40 bzw. 41 und

der Aufziehhebel 8 für die Energiespeicherfeder 9 schwenkt diesen ebenfalls im Uhrzeigersinn. Dabei

befestigt ist. Das Zahnrad 7 ist auf einer Welle 10 bewegt sich der Gelenkpunkt 38 bzw. 39 zunächst

lose gelagert. An der Welle 10 ist die Schaltkurbel 11 von der Mittelstellung zwischen den festen Kontak-

befestigt, die sich zwischen festen Anschlägen 12 und ten 23,25 (F i g. 4) in die Mittelstellung zwischen den

13 bewegt. Die Energiespeicherfeder 9 ist zwischen 55 festen Kontakten 25,26 (F i g. 5), wobei zunächst die

dem Aufziehhebel 8 und der Schaltkurbel 11 an- Schaltkontakte 23,27 und die Hilfskontakte 25,29

gebracht. Die Schaltkurbel 11 ist in der gezeigten geschlossen bleiben, bis der Gelenkpunkt 38 bzw. 39

Stellung aufgezogen und die Energiespeicherfeder 9 eine gedachte Verbindungslinie zwischen der Achse

gespannt. Beim Lösen einer nicht dargestellten Arre- 33 und dem Festkontakt 25 überschritten hat. Dann

tierung schnellt die Schaltkurbel 11 vom Anschlag 12 60 öffnet sich die Kontaktverbindung 23,27, und es

bis zum Anschlag 13 und dreht hierbei die Welle 10. schließt die Kontaktverbindung 26,30 (F i g. 5). Die

Durch Drehen der Aufziehkurbel 1 um 180° wird beiden Hilfskontaktverbindungen 25,29 bzw. 26,30

die Schaltschwinge 4 nach unten geschwenkt. Dabei sind jetzt geschlossen.

dreht das Zahnsegment 5 das Zahnrad 7 entgegen Dasselbe Schaltspiel wiederholt sich anschließend

dem Uhrzeigersinn und damit den Aufziehhebel 8 in 65 bei Weiterdrehung des Gelenkpunktes 38 bzw. 39 von

die Stellung 8'. Die Energiespeicherfeder 9 ist wieder der Schaltstellung nach F i g. 5 zu der Schaltstellung

gespannt und die Schaltkurbel 11 aufgezogen für den nach F i g. 6. Dabei schließt der Schaltkontakt 24,28,

nächsten Schaltschritt. und Hilfskontakt 26,30 bleibt geschlossen, während

der Hilfskontakt 25,29 zusätzlich öffnet. Der Lastumschalter hat damit von den Schaltkontakten 23,27 über die Hilfskontakte 25,29 und 26,30 auf den Schaltkontakt 24,28 umgeschaltet.

Durch die freie Beweglichkeit der Achse 33 als gemeinsame Gelenkverbindung der Kontakthebel 31 und 32 der beweglichen Schalt- und Hilfskontakte 27,28,29,30 und die sich dadurch ergebende fast in allen Schaltstellungen gleichbleibende Spannkraft der Zugfedern 36,37 bewirkt, daß die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der einzelnen Schalt- und Hilfskontakte unabhängig von dem zeitlichen Abstand der Aufeinanderfolge der einzelnen Schaltschritte ist. Die Schaltgeschwindigkeit kann allein durch die Ausbildung bzw. die Stärke der Zugfedern 36 und 37 festgelegt werden, während die Umschaltzeit von dem Federkraftspeicher bzw. dessen Energiespeicherfeder 9 abhängig ist.

Durch diese getrennte Festlegung der Umschaltzeit von der Schaltgeschwindigkeit der Schalt- und Hilfskontakte oder umgekehrt ist es möglich, die Lichtbogenbildung an den besonders betroffenen Schalt- bzw. Hilfskontakten weitgehend zu begrenzen und damit ohne Gefahr die Umschaltnennleistung des Lastumschalters zu erhöhen, was besonders für Einphasen-Lastumschalter von großem Vorteil ist, weil diese Schalterart gerade für hohe Nennleistungen eingesetzt wird.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Lastumschalter für Stufenschalter von Regeltransformatoren mit einem über eine Schaltwelle betätigten Drehschalter für jede Phase des Transformators, dessen Umschaltzeit durch einen Sprungschaltmechanismus festgelegt ist, bestehend aus im Kreis angeordneten festen Schalt- und Hilfskontakten und innerhalb dieses Kreises angeordneten beweglichen Schalt- und Hilfskontakten, die über ihre Kontakthebel in einer gemeinsamen Gelenkverbindung zusammengefaßt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Gelenkverbindung (33) begrenzt allseitig beweglich im Schalter angeordnet und ein zweiter Sprungschaltmechanismus in Form einer oder mehrerer Zugfedern (36 bzw. 37) zwischen diese Gelenkverbindung (33) und eine von der Schaltwelle (15) betätigte Hebelanordnung (40,48 bzw. 41,49) gespannt ist, wobei durch diesen zweiten Sprungschaltmechanismus die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der beweglichen Schalt- und Hilfskontakte im wesentlichen unabhängig von der Umschaltzeit einstellbar ist.

2. Lastumschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelanordnung (40, 48 bzw. 41,49) aus einem einarmigen, um einen festen Punkt (42 bzw. 43) schwenkbaren Hebel (40 bzw. 41) besteht, der von einem an der Schaltwelle (15) befestigten und in ein Langloch (46 bzw. 47) des einarmigen Hebels (40 bzw. 41) eingreifenden zweiten Hebel (48 bzw. 49) steuerbar ist.

3. Lastumschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Punkt (42 bzw. 43) für den einarmigen Hebel (40 bzw. 41) zentrisch, die Schaltwelle (15) des Lastumschalters dagegen exzentrisch zu den im Kreis angeordneten festen Schalt- und Hilfskontakten (23, 24, 25, 26) angeordnet ist.

4. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Schalt- und Hilfskontakte (23,24,25,26) an der Innenwand eines Isolierrohres (21) oder Isolierstabkäfigs befestigt und die beweglichen Schalt- und Hilfskontakte (27, 28, 29, 30) in radialen Schlitzen (51 bzw. 52) von Zwischenwänden (53 bzw. 54) dieses Isolierrohres oder -stabkäfigs gehalten und geführt sind.

5. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Schalt- und Hilfskontakte (27,28,29,30) als Schaltbrücken ausgebildet sind und jeweils einen oberen (z. B. 23) und einen unteren (z. B. 23') festen Schalt- oder Hilfskontakt (23,24,25, 26) überbrücken.

6. Lastumschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbrücken (27,28, 29,30) mit ihren Kontakthebeln (31,32) an einer parallel zu den Schaltbrücken liegenden Achse (33) als gemeinsame Gelenkverbindung befestigt und wenigstens zwei Zugfedern (36,37) zwischen den beiden Enden (34,35) der Achse (33) und einem oberen und einem unteren einarmigen Hebel (40,41) gespannt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 660 944, 857 519,

640, 915 590, 955 340;

österreichische Patentschriften Nr. 192 006,

974, 226 838;
schweizerische Patentschrift Nr. 287 686.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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