DE2449004A1

DE2449004A1 - Selector switch construction for transformer tap changers - has moving contacts which are mounted on concentric insulation tubes

Info

Publication number: DE2449004A1
Application number: DE19742449004
Authority: DE
Inventors: Werner Widmann
Original assignee: Transformatoren Union AG
Current assignee: Transformatoren Union AG
Priority date: 1974-10-15
Filing date: 1974-10-15
Publication date: 1976-04-22
Also published as: JPS5163427A; JPS5631740B2

Abstract

The switch is particularly intended for heavy duty or high current tap changers. A central insulated column carries the stationary contact rings, the leads to which are passed through the bore of the column. The fixed contacts are carried in a cage constructed of insulated rods. The moving contacts are carried on two concentric insulation tubes which are driven from one end through suitable flanges. The moving contacts may be permanently attached to the tubes or free to move on them whilst bearing against stops attached to the contact rings. The tubular structure increases the rigidity of the assembly.

Description

Wähler für Stufenschalter Die Erfindung betrifft einen Wähler, wie er bei Stufenschaltern für Einstelltransformatoren als Feinwähler und Wender großer Baulängen sowie für hohe Nennströme Verwendung findet. Der Wähler besteht aus einer im Zentrum angeordneten Isolierstoffsäule auf welcher feststehende Schleifringe befestigt sind und einem äußeren Käfig aus Isolierstoffstäben, welche die Gegenkontakte tragen. Die Schleifringe sind mit den Gegenkontakten durch bewegliche, federnd gelagerte Laufkontakte verbunden, welche auf einem drehbaren Haltegerüst aus rechteckförmigen, rohrförmigen oder kreissegmentförmigen Isolierstoffstäben angeordnet sind. Das Haltegerüst mit den Laufkontakten wird zwischen dem äußeren Käfig und den im Zentrum befindlichenSchleifringen des Wählers auf einer Kreisbahn bewegt. Der Antrieb dieses Haltegerüstes erfolgt üblicherweise von oben über ein Kombinationsgetriebe, bestehend aus Malteser- und Stirnradgetriebe. Es gibt Konstruktionen, bei denen die Laufkontakte fest an den Isolierstoffstäben angebaut sind als auch Konstruktionen, bei denen die Isolierstoffstäbe nur zur Mitnahme der Laufkontakte dienen. In letzterem Falle sind die Laufkontakte jeweils an dem zugehörigen Schleifring aufgehängt. Selector for tap changer The invention relates to a selector, such as he on tap changers for adjustable transformers as a fine selector and large turner Overall lengths as well as for high rated currents is used. The voter consists of one in the center arranged column of insulating material on which fixed slip rings are attached and an outer cage made of insulating rods, which the mating contacts wear. The slip rings are with the mating contacts by movable, spring-mounted Running contacts connected, which are mounted on a rotatable support frame made of rectangular, tubular or circular segment-shaped insulating rods are arranged. The support frame with the running contacts is between the outer cage and the slip rings in the center of the voter moved on a circular path. This holding frame is driven usually from above via a combination gear, consisting the end Maltese and spur gears. There are constructions in which the barrel contacts are firmly attached to the insulating rods as well as constructions in which the insulating rods are only used to take along the running contacts. In the latter case the running contacts are each suspended from the associated slip ring.

Beim Bau von Wählern für Stufenschalter maximaler Leistungen fällt die Bauhöhe des Wählers mit den feststehenden und verstellbaren Bauteilen entsprechend groß aus. Deshalb ergeben sich aufgrund der großen Bauteile und des zu übertragenden hohen Antriebsmomentes auf das drehbare Haltegerüst Schwierigkeiten, dergestalt, daß an den einzelnen Stäben des Haltegerüstes erhebliche Biege-und Torsionsmomente auftreten können. Die Isolierstoffstäbe miissen deshalb mit entsprechend großen Querschnitten ausgebildet werden, die sich in dem zwischen Schleifring und den Gegenkontakten des Isolierstoffkäfigs verfügbaren Platzes nur noch mit Schwierigkeiten unterbringen lassen.When building selectors for tap changers of maximum power falls the overall height of the selector with the fixed and adjustable components accordingly great. Therefore, due to the large components and the to be transferred high drive torque on the rotatable holding frame difficulties, such as that there are considerable bending and torsional moments on the individual rods of the holding frame may occur. The insulating rods must therefore have a correspondingly large one Cross-sections are formed, which are located between the slip ring and the mating contacts of the insulating material cage can only accommodate with difficulty permit.

Weiter führen diese Biege- und Torsionsmomente auch in den Lagerstellen der zur Betätigung der Stäbe dienenden Antriebselemente zu entsprechend hohen mechanischen Beanspruchungen.These bending and torsional moments also lead to the bearing points the drive elements used to actuate the rods lead to correspondingly high mechanical levels Stresses.

Zur Beherrschung der hohen mechanischen Beanspruchungen ist man bei großen Wählern dazu übergegangen, das Haltegerüst mit seinen Isolierstoffstäben über einen sogenannten Doppelantrieb sowohl von oben als auch von unten anzutreiben. Diese Antriebsart ermöglicht es, auch bei größeren Wählern noch mit vertretbaren Isolierstoffatabquerschnitten auszukommen. Nachteilig bei dieser Lösung sind jedoch die hohen Kosten und der zusätzliche Platzbedarf für den Doppelantrieb. Außerdem bereitet es bei Wählern für die heutigen und zukünftigen Grenzleistungstransformatoren trotz des Doppelantriebes Schwierigkeiten, die Isolierstoffstäbe mit der erforderlichen mechanischen Steifigkeit in dem verfügbaren Raum unterzubringen.To control the high mechanical stresses one is at large voters went over to the support frame with its insulating rods to be driven from above as well as from below via a so-called double drive. This type of drive makes it possible, even with larger voters, with acceptable levels Isolierstoffatabquerschnitte get along. A disadvantage of this solution are however, the high costs and the additional space required for the double drive. aside from that it prepares voters for today's and future limit power transformers despite the double drive difficulties, the insulating rods with the required to accommodate mechanical rigidity in the available space.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem für Wähler und Wenderlaufkontakte von Stufenschaltern maximaler Leistungen zu entwickeln, das auch bei großen Wählerbaulängen und einer Bestückung mit Laufkontakten für höchste Stromstärken und den sich daraus ergebenden hohen mechanischen Beanspruchungen zuverlässig arbeitet und gleichzeitig kostengünstig ist.The object of the invention is to provide a drive system for voters and rotary contacts to develop tap changers with maximum performance, even with large selector lengths and equipping with running contacts for the highest currents and the resulting benefits resulting high mechanical loads works reliably and at the same time is inexpensive.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß anstatt des Haltegerüstes aus Isolierstoffstäben zur Halterung und zum Antrieb der Laufkontakte von Wählern und Wendern dünnwandige Zylinder aus Isolierstoff verwendet werden, die koaxial zur Wählerachse bzw. Schleifringsäule angeordnet sind und im Zwischenraum zwischen den Schleifringen und den auf dem äußeren Käfig angeordneten Gegenkontakten bewegt werden. In diesem Zwischenraum lassen sich Zylinder mit verhältnismäßig großen Durchmessern unterbringen. Aufgrund der großen Zylinderdurchmesser ergeben sich schon bei geringen Wandstärken dieser Zylinder sehr hohe Torsions-und Biegefestigkeiten die es ermöglichen, die mechanischen Beanspruchungen die von den Laufkontakten her auf die Zylinder übertragen werden auch bei Wählern großer Baulängen und einseitigem Antrieb zu beherrschen. Da innerhalb des Wählers abwechselnd die Laufkontakte für die geradzahlige sowie für die ungeradzahlige Ebene bewegt werden, sind zwei Antriebszylinder notwendig, Diese Zylinder liegen koaxial einander. Sie sind mit Durchbrüchen ztlm Einsetzen der Laufkontakte versehen. An den Stellen, an denen der vom inneren Zylinder bewegte Laufkontakt durch den äußeren Zylinder durchtritt, hat der äußere Zylinder einen Durchbruch, der in Umfangsrichtung so breit ausgeführt ist, daß der zur Bewegung des äußeren Zylinders um eine Stufe gegenüber dem dann feststehenden Laufkontakt notwendige Platz vorhanden ist.This object is achieved in that instead of the Holding frame made of insulating rods for holding and driving the running contacts thin-walled cylinders made of insulating material are used by selectors and reversers, which are arranged coaxially to the voter axis or slip ring column and in the gap between the slip rings and the mating contacts arranged on the outer cage be moved. In this space can cylinders with relatively large Accommodate diameters. Due to the large cylinder diameter, there are very high torsional and flexural strengths even with small wall thicknesses of these cylinders which make it possible to reduce the mechanical stresses caused by the running contacts are transferred to the cylinder even with voters of large lengths and one-sided Mastering drive. Since within the selector the running contacts for moves the even-numbered as well as for the odd-numbered level will, two drive cylinders are necessary, these cylinders are coaxial with each other. she are provided with breakthroughs for inserting the running contacts. In the places where the running contact moved by the inner cylinder through the outer cylinder passes, the outer cylinder has a breakthrough in the circumferential direction so It is made broad that the opposite of the movement of the outer cylinder by one step The necessary space is then available for the fixed running contact.

Wie bei bisherigen, bekannten Konstruktionen mit einem Haltegerüst aus Isolierstoffstäben, können bei der erfindungsgemäßen Konstruktion die Laufkontakte auch entweder an den Isolierzylindern fest montiert sein oder aber sie werden von den Isolierzylindern nur mitgenommen und sind axial an den Schleifringen geführt.As with previous, known constructions with a support frame made of insulating rods, the running contacts can in the construction according to the invention also either be permanently mounted on the insulating cylinders or they are from The insulating cylinders are only taken along and are guided axially on the slip rings.

Die erfindungsgemane Konstruktion weist einen weiteren Vorteil auf. Bei StufenschaJtern fiir hohe Nennströme sind innerhalb der Schleifringsäule eine Vielzahl von Ableitungen mit entsprechend großen Kupferquerschnitten unterbringen. ei den bisher üblichen Wahlerkonstruktionen wurden die Schleifringableitungen entweder alle unten oder oben aus der Schleifringsäule herausgeführt. Damit auch bei größten Strömen die Schleifringsäule noch mit einem minimalen Durchmesser ausführbar ist, ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion, daß oberhalb bestimmter Stromstärken die Schleifringableitungen teils nach oben und teils nach unten aus der Schleifringsäule herausgeführt werden können.The construction according to the invention has a further advantage. In the case of tap changers for high rated currents, there are one inside the slip ring column Accomodate a large number of down conductors with correspondingly large copper cross-sections. The slip ring derivations were either all led out of the slip ring column at the bottom or at the top. This also applies to the largest If the slip ring column can still flow with a minimal diameter, allows the construction according to the invention that above certain current strengths the slip ring discharges partly upwards and partly downwards from the slip ring column can be led out.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion kann der Antrieb der beiden Zylinder bei Wählern mit extrem langen Bauteilen und h(3c11s ten mechanischen Beanspruchungen selbstverständlich m' t entsprechendem Aufwand auch von oben und von unten als Doppelantrieb ausgeführt werden.In the construction according to the invention, the drive of the two Cylinder for voters with extremely long components and h (3c11s th Mechanical stress, of course, does not require a corresponding effort be designed as a double drive from above and below.

Durch die Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Wählers veranschaulicht, dessen Laufkontakte durch Zylinder aus Isolierstoff gemäß der Erfindung angetrieben werden.The drawing illustrates an embodiment of a voter, whose running contacts are driven by cylinders made of insulating material according to the invention will.

Figur 1 zeigt: eine Seitenansicht eines Wählers im Schnitt Auf der Isolierstoffsäule 1 sitzen die feststehenden Schleifringe 2 und auf dem äußeren Käfig 3 die Gegenkontakte 4.FIG. 1 shows a side view of a selector in section on FIG Isolierstoffsäule 1 sit the fixed slip rings 2 and on the outer Cage 3 the mating contacts 4.

Dazwischen sind die beiden aus Isolierstoff hergestellten Zylinder 5 und 6 angeordnet, welche von oben über zwei Malteserscheiben 7 angetrieben werden. Auf den Zylindern 5 und 6 sind die Laufkontakte 8 entweder fest montiert oder sie werde von den Zylindern 5 und 6 nur mitgenommen und sind an einem im Schleifring 2 gelagerten Laufring 9 befestigt. Figur 1 zeigt ferner die erfindungsgemäße Lösung der iJerausführtIng der SchlePringa>leitungen 10 nach oben und unten bei Stufenschaltern für hobe Nennstrcrne.In between are the two cylinders made of insulating material 5 and 6, which are driven from above via two Geneva washers 7. On the cylinders 5 and 6, the running contacts 8 are either permanently mounted or they are only taken along by cylinders 5 and 6 and are on one in the slip ring 2 mounted race 9 attached. Figure 1 also shows the solution according to the invention the execution of the slip ring lines 10 upwards and downwards in the case of tap changers for high nominal currents.

- Patentansprüche - - patent claims -

Claims

Claims 1. Voters, as they are with tap changers for single transformers are used as fine selectors and converters with large overall lengths and high rated currents, consisting of an insulating material column with fixed slip rings and an outer one Cage made of insulating rods aiif which the mating contacts are arranged and an intermediate frame made of insulating rods that can be rotated on a circular path in between, the moving, spring-loaded running contacts that carry the slip rings with connect the mating contacts, characterized in that the holding frame consists of two Cylinders arranged coaxially to the voter axis are made of insulating material, which are driven on one side from above via two Geneva washers.

2. WäJil he according to claim 1, characterized in that the drive of the two; 7.I in which is done on one side from below.

3. voter according to claim 1, characterized in that the drive of the two cylinders takes place simultaneously from above and from inks.

4. voter, according to claim 1 to 3, characterized in that the Running contacts are firmly mounted on the insulating cylinders.

5. Voters, according to claim 1 to 3, characterized in that the Running contacts are axially guided on the slip rings and from the insulating material cylinders only to be taken.

6. voters, according to claim 1 to 5, characterized in that the Slip ring leads led out upwards and downwards from the slip ring column are.

L e r s e i t e