DE1917692B2 - Lastumschalter fuer stufentransformatoren oder stufendrossel spulen mit vier vakuumschaltern - Google Patents

Description

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geilen gekuppelten Sehiitzscheibcn in liingrill bringbiir ist.

An Mund eines Aust'ülirungsbeispieles wird der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die elektrische Schaltung, die dem Lastumschalter nach der Erfindung zugrunde liegt,

F i g. 2 eine Draufsicht des Lastumschalters nach der Erfindung,

F i g. 3 einen Längsschnitt des Lastumschalter nach Fig. 2,

F i g. 4 eine perspektivische Darstellung des Aussei/gelriebes.

In Fig. I ist eine bereits durch die schweizerische Patentschrift 466 868 bekannte elektrische Schaltung dargestellt, bei der die Lastumschaltung durch die Vakuumschalter 1. bis 4 erfolgt. Alle übrigen Teile der Schaltungsanordnung können für die vorliegende I-jfindung außer Betracht gelassen werden. Geht man von der dargestellten Schaltstellung der einzelnen Vakuumschalter aus, so wird bei einem Umsdialtvorgang zunächst der Vakuumschalter 1 geölTnet und der Vakuumschalter 3 geschlossen. Nach einer Schaltpause wird der Vakuumschalter 2 geölTnet und der Vakuumschalter 4 geschlossen. Bei einem weiteren Umschaltvorgang werden die Vakuumschalter in der umgekehrten Reihenfolge betätigt.

In Fig. 2 sind die mit 1 bis 4 bezeichneten Vakuumschalter paarweise zu beiden Seiten der Antriebswellen 5 und 6 angeordnet. Dia Vakuumschalter 1 und 3 bzw. 2 und 4 sind jeweils einander zugeordnet und je über ein Schaltgestänge 7 an den Ex/enterring 8 bzw. 9 angelenkt, der auf dem mit der Antriebswelle 5 bzw. 6 verbundenen Exzenter 10 bzw. Π gelagert ist.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Längsschnitt des Lastumschalters nach der Erfindung sind an den Stirnseiten des Exzenterringes 9 die aus Isolierstoff bestellenden Flachstäbe 12 und 13 des Schaltgestängcs " mit ihrem einen Ende angelenkt. An dem anderen Ende der Flachstäbc ist zwischen denselben eine Buchse 14 gelenkig gelagert und ein Verlängerungsstab 1.5 durch die Bohrung der Buchse geführt. Auf dem zwischen den Flachstäben über die Buchse hinausragenden Teil des Verlängerungsstabes sind zwei, al.» einstellbares Widerlager 16 dienende Kontermuttern aufgeschraubt und das Ende des Verlängerungsstabes ist in einem Lager 17, das in einem zwischen den Flachstäbcn hindurchtretenden, ebenfalls aus Isolierstoff bestehenden Tragsteg 18 cingelassen ist, axial geführt. Über den zum Vakuumschalter 2 hinragenden Teil des Verlängerungsstabes ist eine Druckfeder 19 geschoben, die sich einerseits an der Buchse 3.4 und andererseits an einem Bund 21 des Verlängerungsstabes abstützt. Der Verlangerungsstab ist auf das mit einem Gewinde versehenen Ende der Schaltstangc 20 aufgeschraubt und durch eine Kontermutter 22 gesichert. Eine Stromanschlußklemmc 23 ist direkt an der Schaltslange des Vakuumschalters befestigt.

Von der in F i g. 4 mit 31 bezeichneten, von einem nicht dargestellten Kraftspeicher angetriebenen Antriebsscheibe ist ein Teil kreisbogenförmig abgeschnitten. An der Unterseite der Antriebsscheibe 31 ist eine Lasche 30 befestigt, die an der Stelle des kreisbogenförmigen Abschnittes hervorragt und an ihrem Ende einen in der Ebene der Antriebsscheibe liegenden Mitnehmer 32 trägt. Am Umfang der Antriebsscheibe sind zwei Schlitzscheiben 33 und 34 angeordnet, die zu beiden Seiten des Schlitzes eine konkave Ausnehmung aufweisen, deren Radius dem Radius der Antriebsscheibe entspricht, Auf diese Weise wird ein enges Anliegen der Schlitzscheiben am Umfang der Antriebsscheiben erreicht, so daß die Schlitzscheiben gegen ein Verdrehen gesperrt sind, Die Schlitzscheibe 33 bzw. 34 überträgt über eine Zwischenwelle 35 bzw. 36 ihre Drehbewegung auf ein Zahnsegment 37 bzw. 38, das ein an der Antriebswelle 5 bzw. 6 befestigtes Zahnrad 39 bzw. 40 antreibt.

Bei einem Umschallvorgang wird die Antriebsscheibe 31 von einem Kraftspeicher, z. B. entgegen dem Uhrzeigersinn, angetrieben und um 360° gedreht. Nachdem sich die Antriebsscheibe um einen bestimmten Winkel gedreht hat, kommt der Mitnehmer 32 mit dem Schlitz der Schlitzscheibe 33 in Eingriff. Durch den kreisbogenförmigen Ausschnitt der Antriebsscheibe ist die Sperrung der Schutzscheibe 33 aufgehoben und dir Mitnehmer 32 kann die Schlitzscheibe 33 um a\..c Winkel λ verstellen. Danach kommt der Mitnehmer 32 außer Eingriff mit dem Schlitz der Schlitzscheibe 33. Die Schlitzscheibe

33 liegt mit der anderen konkaven /ausnehmung wiederum an dem Umfang der Antriebsscheibe an unu ist gegen weiteres Verdrehen gesperrt. Nach einer weiteren Drehung der Antriebsscheibe 31 um den Winkel β kommt der Mitnehmer 32 mit dem Schlitz der Schlitzscheibe 34 in Eingriff und verstellt diese in der gleichen Weise wie die Schlitzscheibe 33 um den Winkel .-*. Die Antriebsscheibe 31 wird danach bis in ihre Ausgangswinkellage weitergedreht, so daß die Schlitzscheibe 34 ebenfalls mit ihrer anderen konkaven Ausnehmung am Umfang der Antriebsscheibe anliegt und gegen weiteres Verdrehen gesperrt ist. Bei dem folgenden Umschaltvorgang wird die Antriebsscheibe in entgegengesetzter Richtung um 360° gedreht, so daß die einzelnen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ablaufen.

Die Drehbewegungen der Schlitzscheiben 33 und

34 werden über die Zwischenwellen 35 und 36 auf die Zahnsegmente .37 und 38 übertragen, die wiederum die Zahnräder 39 und 40 antreiben und damit die Antriebswellen 5 und 6 verstellen. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Zahnsegment 37 bzw. 38 und dem Zahnrad 39 bzw. 40 ist so gewählt, daß die Antriebswelle 5 bzw. 6 und der mit ihr verbundene Exzenter 10 bzw. 11 eine Verdrehung von 180' erfährt. Durch die 180 -Drehung der Antriebswelle 5 bzw. 6 werden die mit dem Exzenterring 8 bzw. 9 verbundenen Schaltgestänge axial in entgegengesetzter Richtung betätigt, so daß ein Vakuumschalter öffnet und der andere Vakuumschalter schließt.

Geht man von der in Fig. 2 dargestellten Schaltstellung des Vakuumschalter 1 aus, so werden bei einer 180°-Γ/ellung des Exzenters 10 die Flachstäbe .12 und 13 (s. Fig. 3) über den Exzenterring 8 nach oben bewegt. Die mit den Flachstäben verbundene Buchse 14 bewegt sich ebenfalls nach oben, wodurch die Druckfeder 19 entspannt und damit der Kontaktdruck vermindert wird. Nach einer bestimmten Strecke stößt die Buchse 14 gegen das Widerlager 16 und nimmt dadurch den Verlängerungsstab 15 und somit die Schaltstange 20 des Vakuumschalters mit, wodurch die Kontakte des Vakuumschalters geöffnet werden. Durch das Spiel zwischen der Buchse 14

und dem Widerlager 6 wird der Kontaktabbrand ausgeglichen.

Bei dem in Fig. 3 mit geöffneten Kontakten dargestellten Vakuumschalter 2 werden für das Schließen die Flachstäbe 12 und 13 durch den Exzenterring 9 nach unten bewegt. Infolge des äußeren Luftdruckes folgen die Schaltstange 20 und der Verlängerungsstab 15 dieser Bewegung. Der Abstand der Kontakte im geöffneten Zustand ist etwas kleiner als der maximale Exzenterweg, so daß nach dem Schließen der Kontakte bis zum Erreichen der maximalen Auslenkung des Exzenterringes 8 die Druckfeder 19 durch die Buchse 14 zusammengedrückt und dadurch der Kontaktdruck verstärkt wird. Bei dem Lastumschalter nach der Erfindung ist das Schaltgestänge durch die Sperrung der Schlitzscheiben jeweils in seiner Betriebsstellung arretiert, so daß bei entsprechender Auslegung der Druckfeder das Abheben der Kontakte infolge der bei einem Kiitz-

o Schluß auftretenden Kräfte verhindert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Patentansprüche· wendeten Vakuumschalter über eine, mit einer An- ' triebswelle verbundene Kurvenscheibe in einer be-

1. Lastumschalter für Stufentransformatoren stimmten Schaltfolge zu betätigen. Die Vakuum-Cler Stufendrosselspulen mit vier Vakuumschal- schalter sind dabei sternförmig um die Kurvenlern, deren Betätigung zeitlich nacheinander 5 scheibe angeordnet, so daß der Lastumschalter eine erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß für diti Unterbringung im Transformatorkessel jwei mit einem Aussetzgetriebe in Antriebsver- ungünstige, raumfordernde Gestalt erhält. Außerdem bindung stehende, achsparallele Antriebswellen treten bei der Betätigung durch Kurvenscheiben (5, 6) über je eine Exzenteranordnung und mit relativ große Querkräfte an dem mit der Schaltstange dieser gelenkig verbundene Schaltgestänge (7) io des Vakuumschalters verbundenen Schaltgestänge jeweils zwei zu beiden Seiten jeder Antriebswelle auf. Um eine Beschädigung des gegen derartige (5 bzw. 6) angeordnete Vakuumschalter (1, 3 Querkräfte empfindlichen Federbalges der Vakuumbzw. 2, 4) gegensinnig betätigen und daß die schalter zu vermeiden, sind für das Schaltgestänge beiden Paare von Vakuumschaltern mit ihren und die Schaltstange entsprechend den Quurkräften Längsachsen parallel zueinander angeordnet sind. 15 dimensionierte Lagerungen erforderlich.

2. Lastumschalter nach Anspruch 1 für mehr- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für die phasige Stufentransformatoren oder Stufen- in Fig. 1 dargestellte elektrische Schaltung einen drosselspulen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lastumschalter zu schaffen, der eine raumsparende von den Antriebswellen (5,6) betätigten Vakuum- Gestalt hat und bei dem nur geringe und damit verschalter (1, 2, 3, 4) der einzelnen Phasen über- ao hältnismäßig leicht zu beherrschende Querkräfte aufeinander angeordnet sind. treten.

3. Lastumschalter nach Anspruch 1 oder 2, Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt bei dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenteranord- einem Lastumschalter der eingangs genannten Art nung aus einem Exzenter (10 bzw. 11) und einem nach der Erfindung dadurch, daß zwei mit einem auf diesem gelagerten, mit den Schaltgestängen 25 Aussetzgetriebe in Antriebsverbindung stehende, (7) gelenkig verbundenen Exzenterring (8 bzw. 9) achsparallele Antriebswellen über je eine Exzenterbesteht, anordnung und mit dieser gelenkig verbundene

4. Lastumschalter nach Anspruch 3, dadurch Schaltgestänge jeweils zwei zu beiden Seiten jeder gekennzeichnet, daß die Schaltgestänge (7) Antriebswelle angeordnete Vakuumschalter gegenjeweils aus zwei an den beiden Stirnseiten des 30 sinnig betätigen und daß die beiden Paare von Exzenterringes -.!gelenkten Flachstäben (12,13) Vakuumschaltern mit ihren Längsachsen parallel zu- und einem durch die Bohrung einer zwischen den einander angeordnet sind.

Flachstäben gelenkig gelagerten Buchse (14) ge- Ein besonders einfacher Aufbau und besonders

führten und durch ein Widerlar ;r (16) an der geringe Reibungsverluste ergeben sich für eine

einen Stirnfläche der Buchse abgestützten Ver- 35 Exzenteiranordnung, bestehend aus einem Exzenter

längerungsstab (15) bestehen, der mit seinem und einem auf diesem gelagerten, mit den Schalt-

über das Widerlager hinausragenden Ende durch gestängcn gelenkig verbundenen Exzenterring,

ein zwischen den Flachstäben angeordnetes Eine von Querkräften praktisch freie Kraftüber-

gehäusefcstes Führungsglied axial geführt und tragung auf die Schaltstange des Vakuumschalters

m.t seinem anderen Ende mit der Schaltstange 40 wird bei einer weiteren Ausgestaltung nach der Er-

(20) des Vakuumschalters verbunden ist. findung dadurch erreicht, daß die Schaltgestänge

5. Lastumschalter nach Anspruch 4, dadurch jeweils aus zwei an den beiden Stirnseiten des gekennzeichnet, daß die Flachstäbe (12,13) über Exzenterringe» angelenkten Flachstäben und einem eine Druckfeder (19) mit dem Verlängerungsstab durch die Bohrung einer zwischen den Flachstäben (15) gekoppelt sind, wobei die Druckfeder (19) 45 gelenkig gelagerten Buchse geführten und durch ein ar der Buchse (14) und an einen Bund (21) des Widerlager an der einen Stirnfläche der Buchse Verlängerungsstabes (15) abgestützt ist. abgestützten Verlängerungsstab bestehen, der mit

6. Lastumschalter nach Anspruch 4, dadurch seinem über das Widerlager hinausragenden Ende gekennzeichnet, daß das Widerlager (16) am Ver- durch ein zwischen den Fiachstäbcn angeordnetes längerungsstab (15) verstellbar ist. 50 gehäusefestes FUh. jngsglicd axial geführt und mit

7. Lastumschalter nach Anspruch 1, dadurch seinem anderen Ende mit der Schaltstange des gekennzeichnet, dr.ü dar Aussctzgctriebc eine bei Vakuumschallers verbunden ist.

jedem Umschaltvorgang mit wechselnder Dreh- Zur Erhöhung des Kontaktdruckes können die

richtung angetriebene Antriebsscheibe (31) mit Flachstäbe vorteilhafterweise über eine Druckfeder

einem Mitnehmer (32) aufweist, der nacheinander 55 mit dem Verlängerungsstab gekoppelt sein, wobei

mit zwei gegenüber der Antriebsscheibe begrenzt die Druckfeder an der Buchse und an einem Bund

drehbeweglicher), jeweils über ein Zahnsegment des Verlängerungsstabes abgestützt ist.

(37 bzw. 38) und ein Zahnrad (39 bzw. 40) mit F in Ausgleich der Verlängerung des Schaltwcgcs

einer der Antriebswellen (5 bzw. 6) gekuppelten durch den Kontaktabbrand ist möglich, wenn das

Schlitzscheiben (33 und 34) in Eingriff bring- 60 Widerlager am Verlängerungsstab verstellbar ist.

bar ist. Die Betätigung der beiden Gruppen in der cnt-

sprechenden Folge wird dadurch erreicht, daß das

Aussetzgetriebe eine bei jedem Umschaltvorgang mit

Die Erfindung bezieht sich auf einen Lastumschal- wechselnder Drehrichtung angetriebene Antriebster für Stufentransformatoren oder Stufend lossei- 65 scheibe mit einem Mitnehmer aufweist, der nachspulen mit vier Vakuumschaltern, deren Betätigung einander mit zwei gegenüber der Antriebsscheibe zeitlich nacheinander erfolgt. begrenzt drehbeweglichen, jeweils über ein Zahn-Es ist bekannt, die bei Lastumschaltern ver- segment und ein Zahnrad mit einer der Antriebs-