DE595719C

DE595719C - Switching device on current transformers or other electrical devices

Info

Publication number: DE595719C
Application number: DE1930595719D
Authority: DE
Inventors: Paul Wentzlaff
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1930-08-14
Filing date: 1930-08-14
Publication date: 1934-04-20

Description

Umschalteinrichtung an Stromwandlern oder anderen elektrischen Geräten Bei elektrischen Geräten bestehen häufig die Wicklungen, wie z. B. die Primärwicklungen bei Stromwandlern, aus mehreren Spulen, die mittels geeigneter Schalteinrichtungen untereinander parallel, in Reihe oder reihenparallel geschaltet werden können. Es ist sehr vorteilhaft, die Umschalteinrichtung bei derartigen Geräten so auszubilden, daß die Umschaltung der Spulen untereinander mittels einfacher Schaltmittel, wie Umschaltstecker o. dgl., vorgenommen werden kann. Die Verwendung einfacher Schaltmittel, wie Umschaltstecker, bedingt einmal eine billige Herstellung und hat weiterhin den Vorteil, daß man durch einfache Mittel, wie Anordnung von Schrauben o. dgl., eine gute Kontaktverbindung zwischen den Umschaltsteckern und den Gegenkontakten herbeiführen kann. Eine derartige gute Kontaktverbindung ist stets notwendig, wenn Ströme hoher Stärke über die Umschalteinrichtung geleitet werden, wie es z. B. bei den Primärwicklungen von Stromwandlern der Fall ist.Switching device on current transformers or other electrical devices In electrical devices there are often the windings, such. B. the primary windings in the case of current transformers, from several coils, which by means of suitable switching devices can be connected in parallel, in series or in series with one another. It It is very advantageous to design the switchover device in such devices in such a way that that the switching of the coils with one another by means of simple switching means, such as Switching plug or the like. Can be made. The use of simple switching means, like switch-over plug, requires cheap production and continues to have the Advantage that by simple means, such as the arrangement of screws o Bring good contact connection between the changeover plugs and the mating contacts can. Such a good contact connection is always necessary when currents are higher Strength are passed through the switching device, as it is, for. B. in the primary windings of current transformers is the case.

Aus den angegebenen Gründen hat man bisher bei Geräten mit mehreren untereinander umschaltbaren Spulen, insbesondere bei Stromwandlern, in der Regel auch Umschaltstecker verwendet. Bei den bisherigen Ausführungen der Umschalteinrichtungen sind jedoch für die verschiedenen Arten der Schaltung, also für Parallel-, Reihen- und Reihenparallelschaltung, jeweils verschiedene Typen von Umschaltsteckern erforderlich. Gegenstand der Erfindung ist eine für den oben angegebenen Zweck geeignete Schalteinrichtung, die derart ausgebildet ist, daß die verschiedenen Schaltungen der Spulen untereinander mittels einfacher Schaltmittel gleicher Art, wie z. B. mittels einfacher Umschaltstecker, ausgeführt werden können. Hierzu ist erfindungsgemäß jede Spule an mehrere, insbesondere durch Stecker zu bedienende Schaltstellen angeschlossen, und zwar derart, daß jeweils zwei bei Serienschaltung elektrisch unmittelbar hintereinanderliegende Spulen zwei gemeinsame Schaltstellen besitzen, deren eine entweder die Verbindung des Anfanges oder Endes der ersten Spule mit dem Anfang der zweiten Spule und deren andere entweder die Verbindung des Endes der ersten Spule mit dem Anfang oder Ende der zweiten Spule ermöglicht.For the reasons given, one has so far in devices with several mutually switchable coils, especially in the case of current transformers, as a rule changeover plug is also used. In the previous versions of the switching devices are, however, for the different types of circuit, i.e. for parallel, series and series-parallel connection, each requiring different types of switchover plugs. The subject of the invention is a switching device suitable for the above-mentioned purpose, which is designed in such a way that the various circuits of the coils with one another by means of simple switching means of the same type, such as. B. by means of a simple switchover plug, can be executed. For this purpose, according to the invention, each coil is connected to several, in particular connected by plug operated switching points, in such a way that each two coils electrically directly one behind the other when connected in series two have common switching points, one of which is either the connection of the beginning or the end of the first coil with the beginning of the second coil and either the other connecting the end of the first coil to the beginning or end of the second coil enables.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes mehr oder weniger schematisch dargestellt. Es ist angenommen, daß, wie in Fig. ia schematisch veranschaulicht, die umzuschaltende Wicklung, z. B. die Primärwicklung eines Stromwandlers, aus vier Spulen i, 2, 3 und q. besteht. Der Anfang und das Ende der Spule i sind mit ia bzw. ib bezeichnet; entsprechend dienen zur Bezeichnung der Klemmen der übrigen Spulen die Bezugszeichen 2a, 2b usw.In the drawing, some exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown more or less schematically. It is assumed that, as illustrated schematically in Fig. Ia, the winding to be switched, z. B. the primary winding of a current transformer, consisting of four coils i, 2, 3 and q. consists. The beginning and the end of the coil i are denoted by ia and ib, respectively; correspondingly, the reference numerals 2a, 2b , etc. are used to designate the terminals of the remaining coils.

Fig. i veranschaulicht in Draufsicht die Schalteinrichtung, die den in Fig. ia schematisch dargestellten Spulen i bis 4 zugeordnet ist. Die Enden der Spulen sind in schwarzer Fläche dargestellt und mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. ia bezeichnet. Mit j edem Spulenende ist j e eine Schaltschiene i d , ib', 2d, 2b' usw. verbunden. Die Schaltschienen iä und 4b' sind in Richtung der Längsachse der Schalteinrichtung nach außen verlängert und enthalten an diesen Verlängerungen Öffnungen 5 bzw. 6 zum Anschluß der Stromzuführungen. Alle übrigen Schaltschienen sind in der Nähe ihres einen Endes in der aus der Fig. i ersichtlichen Weise nach der Mitte der Schalteinrichtung abgekröpft, während das betreffende Ende wieder parallel zu den außenliegenden Schaltschienen verläuft. Auf diese Weise sind eine Anzahl Schaltstellen gebildet, an denen die betreffenden Schaltschienen durch Zwischenschieben von einfachen, aus Metallplatten bestehenden Steckern leitend überbrückt werden können. Die Anordnung der Schaltschienen ist so getroffen, daß jeweils zwei bei Serienschaltung elektrisch unmittelbar hintereinanderliegende Spulen zwei gemeinsame Schaltstellen besitzen, deren eine entweder die Verbindung des Anfanges oder Endes der ersten Spule mit dem Anfang der zweiten Spule und deren andere entweder die Verbindung des Endes der ersten Spule mit dem Anfang oder Ende der zweiten Spule ermöglicht. In Fig. i sind die den Spulen i und 2 gemeinsamen Schaltstellen mit 12, und 21 bezeichnet. An der Schaltstelle i2 kann der Anfang oder das Ende der Spule i mit dem Anfang der Spule 2 verbunden werden, indem an dieser Stelle zwischen die Schaltschienen ia' und 2ä oder zwischen den Schaltschienen i b' und 2ci ein aus einer Metallplatte bestehender Stecker eingeschoben wird. Entsprechend kann an der Schaltstelle 21 wahlweise der Anfang oder das Ende der Spule 2 mit dem Ende der Spule i verbunden werden. In gleicher Weise wie die Spulen i und 2 hat die Spule 2 mit der Spule 3 die gemeinsamen Schaltstellen 23 und 32. Die gemeinsamen Schaltstellen für die Spulen 3 und 4 sind entsprechend mit 34 und 43 bezeichnet.FIG. 1 shows a plan view of the switching device which is assigned to the coils i to 4 shown schematically in FIG. The ends of the coils are shown in a black area and denoted by the same reference numerals as in Fig. Ia. A switching rail id, ib ', 2d, 2b' etc. is connected to each coil end. The switching rails iä and 4b 'are extended outward in the direction of the longitudinal axis of the switching device and contain openings 5 and 6 on these extensions for connecting the power supply lines. All other shift rails are bent towards the middle of the switching device in the vicinity of their one end in the manner shown in FIG. 1, while the end in question again runs parallel to the outer shift rails. In this way, a number of switching points are formed at which the relevant switching rails can be bridged conductively by inserting simple plugs made of metal plates. The arrangement of the switch rails is such that two coils, which are electrically connected in series, have two common switching points, one of which either connects the beginning or end of the first coil with the beginning of the second coil and the other either the connection of the end of the first Coil with the beginning or end of the second coil allows. In FIG. I, the switching points common to the coils i and 2 are denoted by 12 and 21. At the switching point i2, the beginning or the end of the coil i can be connected to the beginning of the coil 2 by inserting a plug consisting of a metal plate between the switching rails ia 'and 2ä or between the switching rails ib' and 2ci. Correspondingly, the beginning or the end of the coil 2 can optionally be connected to the end of the coil i at the switching point 21. In the same way as the coils i and 2, the coil 2 has the common switching points 23 and 32 with the coil 3. The common switching points for the coils 3 and 4 are designated by 34 and 43, respectively.

Sollen die Spulen, wie in Fig. 2a schematisch angedeutet ist, parallel geschaltet werden, so werden die Stecker 7 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Verteilung in die Schalteinrichtung eingefügt. In Fig. 2 sind die Stecker 7 der besseren Übersichtlichkeit wegen schraffiert dargestellt.Should the coils, as indicated schematically in FIG. 2a, be parallel are switched, the plugs 7 in the distribution shown in FIG inserted into the switching device. In Fig. 2, the plugs 7 are for better clarity shown hatched because of.

Fig. 3a und Fig. 3 zeigen das Schaltschema und die Verteilung der Stecker an der Schalteinrichtung für Reihenparallelschaltung.Fig. 3a and Fig. 3 show the circuit diagram and the distribution of the Plug on the switching device for series parallel connection.

Fig. 4a und Fig. 4 zeigen entsprechend das Schaltschema und die Schaltung der Schalteinrichtung für Reihenschaltung. In den Fig. i bis 4 liegen die Enden jeder Spule auf einer zur Längsachse der Schalteinrichtung senkrechten Geraden hintereinander. Statt dessen können auch, wie in Fig. 5 veranschaulicht, die Enden jeder Spule ia und ib, 2a und 2b usw. seitlich zueinander versetzt sein, während das Prinzip der Schalteinrichtung unverändert bleibt. Die in Fig. 5 veranschaulichte Anordnung entspricht im allgemeinen, insbesondere bei Stromwandlern, mehr der Wicklungslage der Spulen, so daß bei dieser Anordnung die Spulenenden auf dem kürzesten Wege an die Schaltschienen angeschlossen sind.FIGS. 4a and 4 show the circuit diagram and the circuit, respectively the switching device for series connection. In FIGS. I to 4, the ends are located each coil one behind the other on a straight line perpendicular to the longitudinal axis of the switching device. Instead, as illustrated in FIG. 5, the ends of each coil can ia and ib, 2a and 2b etc. may be laterally offset from one another, while the principle of Switching device remains unchanged. The arrangement illustrated in FIG. 5 corresponds in general, especially with current transformers, more the winding position of the coils, so that with this arrangement the coil ends on the shortest path to the shift rails are connected.

Die neue Schalteinrichtung ermöglicht in gleich einfacher Weise- wie bei den bisher verwendeten Anordnungen die eingefügten Stecker in innige Anlage gegen die Schaltschienen zu bringen. Es kann hierzu die aus der Fig. 6 ersichtliche Anordnung getroffen werden.The new switching device enables in the same simple manner as in the arrangements used so far, the inserted plug in intimate system to bring against the shift rails. For this purpose, the one shown in FIG. 6 can be used Arrangement to be made.

Die Fig.6 veranschaulicht einen Schnitt, der hinsichtlich der Anordnung der Schaltschienen und Spulenenden einem Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. i nach der Linie A-B -entspricht. Die Platten der - Spulenenden 2a, 2b sind mit Schaltschienen 2ä und 2b' verbunden. In der Mitte zwischen diesen Schaltschienen befindet sich das Ende der Schaltschiene ib'. Wie aus der Fig. 6 ersichtlich, ist durch die Platten der Spulenenden -und durch die Schaltschienen ein Schraubenbolzen 8 gezogen, der selbstverständlich durch eine Isolierhülle o. dgl. gegen die Schienen und Spulenenden isoliert ist. Bei dieser Anordnung erhalten die Stecker die in Fig. 7 in Seitenansicht und Fig. 8 in Vorderansicht veranschaulichte Ausbildung. Hierbei besitzt der einzelne Stecker neben der aus elektrisch leitendem Stoff bestehenden Platte 7 noch eine aus Isolierstoff bestehende zweite Platte 7'. Diese zweite aus Isolierstoff bestehende Platte 7' dient lediglich dazu, um nach dem Einfügen des Steckers zwischen die Schaltschienen beim Andrehen der Mutter des Schraubenbolzens die nicht leitend miteinander verbundenen Schaltschienen gegeneinander abzustützen. Wird z. B. der in Fig. 7 veranschaulichte Stecker in Richtung des eingezeichneten Pfeiles zwischen die Schaltschienen nach Fig.6 eingeschoben, so sind die Schaltschienen ib' und zb' durch die Platte 7 leitend miteinander verbunden, während die Isolierplatte 7' die Schaltschienen ib' und 2ci gegeneinander abstützt. Man kann infolgedessen nach dem Einfügen des Steckers die Mutter des Schraubenbolzens kräftig anziehen und guten Kontakt zwischen der Scheibe 7 und den anliegenden Schaltschienen herbeiführen, ohne daß das Anziehen der Mutter zu einem Verbiegen der Schaltschienen' führt: Wie äus Fig. 8 ersichtlich, sind-- die- Platten des Steckers mit einem an der Unterkgnte beginnenden Schlitz versehen, um den Stecker über den Bolzen 8 hinaus zwischen' -die Schaltschienen einschieben zu können. ' Wie aus der Fig. 2 und 3 hervorgeht, besteht die Möglichkeit, bei diesen Schaltungen auch zwei Stecker zu vereinigen, z. B. könnte man die Stecker der Schaltstellen 12 und 21 an einem gemeinsamen Griff anordnen. Stecker dieser Art lassen sich gegebenenfalls auch bei der Schaltung nach Fig.4 verwenden, wobei - dann allerdings z. B. die- Verbindung der Schaltschiene i b' mit der Schaltschiene 2d bei dieser Schaltung nicht, wie dargestellt, an der Schaltstelle 12, sondern an der Schaltstelle 2,1 - erfolgen müßte. In diesem Fall würden die aufeinanderfolgenden Stecker ebenfalls schräg zueinander liegen, so wie in Fig. 2 und 3. Am einfachsten dürfte es jedoch sein, einfache Stecker der in Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführung zu verwenden. Es besteht selbstverständlich die Möglichkeit, im gegebenen Fall statt Stecker ähnliche einfache Schaltmittel zu verwenden, z. B. Schaltplatten, die gegen die Stirnflächen der Schaltschienen von oben aufgelegt und durch Schrauben o. dgl. in Anlage gegen diese gehalten werden.FIG. 6 illustrates a section which, with regard to the arrangement of the switch rails and coil ends, corresponds to a section through the device according to FIG. The plates of the coil ends 2a, 2b are connected to shift rails 2ä and 2b '. In the middle between these shift rails is the end of the shift rail ib '. As can be seen from FIG. 6, a screw bolt 8 is pulled through the plates of the coil ends and through the shift rails, which is of course insulated from the rails and coil ends by an insulating sleeve or the like. With this arrangement, the connectors are given the configuration illustrated in FIG. 7 in a side view and FIG. 8 in a front view. In addition to the plate 7 made of electrically conductive material, the individual plug also has a second plate 7 'made of insulating material. This second plate 7 'made of insulating material only serves to support the non-conductive interconnected switch rails against one another after the plug has been inserted between the switch rails when the nut of the screw bolt is tightened. Is z. If, for example, the plug illustrated in FIG. 7 is inserted in the direction of the arrow drawn between the switch rails according to FIG 2ci supported against each other. As a result, after inserting the plug, the nut of the screw bolt can be tightened vigorously and good contact can be brought about between the washer 7 and the adjacent shift rails, without the tightening of the nut causing the shift rails to bend: As can be seen in FIG. - Provide the plates of the plug with a slot beginning at the lower part in order to be able to insert the plug beyond the bolt 8 between the switch rails. 'As can be seen from FIGS. 2 and 3, it is possible to combine two plugs in these circuits, e.g. B. one could arrange the plugs of the switching points 12 and 21 on a common handle. Plug of this type can optionally also be used in the circuit according to FIG. B. the connection of the shift rail ib 'with the shift rail 2d in this circuit not, as shown, at the switching point 12, but at the switching point 2.1 - would have to take place. In this case, the successive plugs would also be at an angle to one another, as in FIGS. 2 and 3. However, it should be easiest to use simple plugs of the type shown in FIGS. 7 and 8. There is of course the possibility of using similar simple switching means instead of a plug in the given case, e.g. B. circuit boards that are placed against the end faces of the switch rails from above and are held in contact with them by screws or the like.

Es ist nicht unbedingt notwendig, über mehrere Schaltstellen sich erstreckende Schaltschienen zu verwenden. Es würde genügen, an den einzelnen Schaltstellen einzelne Schaltstücke anzubringen und diese durch geeignete Leitungen mit den entsprechenden Spulenklemmen zu verbinden.It is not absolutely necessary to have several switching points to use extending shift rails. It would be sufficient at the individual switching points to attach individual contact pieces and connect them to the appropriate cables using suitable cables To connect coil terminals.

Die beiden Schaltstellen, die jeweils zwei bei Reihenschaltung elektrisch unmittelbar hintereinanderli,egeaden Spulen gemeinsam sind, lassen sich natürlich auch, abweichend von den Ausführungen nach Fig. i und 5, zusammenrücken. So kann man mit Bezug auf Fig. i z. B, die Schaltstelle 21 dadurch in den Bereich der Schaltstelle 12 rücken, daß man die Schaltschiene 2b' bis zur Schaltstelle 12 verlängert, so. daß dann an dieser Stelle die Schaltschienen id, 2d, ib' und 2b' in entsprechendem Abstand parallel hintereinanderliegen. An dieser Stelle können dann die Schaltungen ausgeführt werden, die bei der Anordnung nach Fig. i an den Stellen 12 und 21 vorgenommen werden. Entsprechend kann man die Schaltstellen 23 und 32 und 34 und 43 zusammenrücken. Das Prinzip der Schaltung bleibt natürlich dabei das gleiche.The two switching points, each two electrical when connected in series directly behind one another, egeaden coils are common, can of course also, unlike the embodiments according to FIGS. i and 5, move together. So can with reference to FIG. B, the switching point 21 thereby in the area of the switching point 12 move so that the shift rail 2b 'is extended to the switching point 12, so. that then at this point the shift rails id, 2d, ib 'and 2b' in the corresponding Distance parallel to each other. At this point the circuits are carried out, which are carried out in the arrangement according to FIG will. The switching points 23 and 32 and 34 and 43 can be moved together accordingly. The principle of the circuit remains the same, of course.

Es ist auch nicht notwendig, bei Verwendung von über mehrere Schaltstellen sich erstreckenden Schaltschienen diese an ihrem einen Ende abzukröpfen. Man kann vielmehr auch gerade Schaltschienen verwenden. Ein Ausführungsbeispiel dieser Art, bei dem gleichzeitig auch, wie im vorhergehenden Absatz erläutert, jeweils zwei einander zugeordnete Schaltstellen zusammengerückt sind, ist in Fig. g veranschaulicht. Es sind in dieser Figur wieder für die entsprechenden Teile die gleichen' Bezugszeichen wie in den Fig. z bis 5 verwendet. Die einzelnen Schaltschienen liegen zueinander parallel und verlaufen zur Längsachse L-L der Schalteinrichtung schräg. Die Bauart und Bedienung der Schalteinrichtung nach Fig. g ergibt sich im übrigen ohne weiteres aus der Zeichnung und der obigen Beschreibung.It is also not necessary when using several switching points extending shift rails these off at one end. One can rather, also use straight shift rails. An embodiment of this kind, at the same time, as explained in the previous paragraph, two at a time associated switching points are moved together, is illustrated in Fig. g. In this figure, the same reference numerals are again used for the corresponding parts as used in FIGS. The individual shift rails lie against one another parallel and run obliquely to the longitudinal axis L-L of the switching device. The type and operation of the switching device according to FIG. g results without further ado from the drawing and the description above.

Fig. ioa und io zeigen das Schaltschema und die Verteilung der Stecker an der Schalteinrichtung nach Fig. g für Parallelschaltung. Fig. iia und ii und weiterhin i2 a und 12 zeigen entsprechende Darstellungen für Reihenparallel- bzw. für Reihenschaltung.Fig. Ioa and io show the circuit diagram and the distribution of the plugs on the switching device according to FIG. g for parallel connection. Figs. Iia and ii and furthermore i2 a and 12 show corresponding representations for series parallel or for series connection.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Switching device on current transformers or other electrical devices with several coils which can be switched between one another, preferably by means of plugs, characterized in that two coils which are electrically directly one behind the other when connected in series have two common switching points, one of which either connects the beginning or end of the first coil with the beginning of the second coil and the other allows either the end of the first coil to be connected to the beginning or end of the second coil.

2. Switching device according to claim i, characterized in that the switching points are formed on two essentially parallel rows of switching rails (id to 4a ';ib' to 4b '), each of which is connected to a beginning or end .einer coil and - with the exception of the switch rails (id and 4b '), which are connected to the external power supply lines. be connected - are bent in the vicinity of its one end to the center and out at this end to the main direction of the shift rails again parallel, such that successive at two and one and the same coil common switching points (. eg 23 and 32) attached to the Beginning of one coil (3) connected switch rail (z. B. 3d) with a distance between two switch rails connected to the end or the beginning of the other coil (2) (z. B. 2d and 2b ') runs, while at of the switching point (32) the switching rail (e.g. 2b ' ) connected to the end of the coil (2) with a distance between two switching rails connected to the beginning or end of the coil (3) (e.g. 3a') and 3b ').

3. Switching device according to claim 2, modified to that effect, that, instead of the switch rails extending over several switching points on their Crop one end, all shift rails are straight and, one below the other parallel to the longitudinal axis of the switching device are directed obliquely (see. Fig. 9). q ..

Switching device according to claim z, 2 or 3, characterized in that the two switching points which are common to two coils which are electrically directly one behind the other in a series connection are combined, for example in such a way that two pairs of parallel switching rails (e.g. ad , 2b ' and 3cä, 3b') interlock in a fan shape, leaving sufficient space, one pair being connected to the terminals of one coil and the other pair being connected to the terminals of the other coil (see Fig. 9 to i2).

5. Switching device according to claim 2, 3 or 4, characterized by such Design and arrangement of the shift rails that bridging the shift rails Plugs made of metal plates can be used.

6. Switching device according to claim 5, characterized in that the single plug is two in one Distance equal to the thickness of the shift rails spaced apart plates one of which is made of conductive material and the other is made of insulating material.

7. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that that through the plates of the coil ends and through the switch rails at the switching points an insulated screw bolt is pulled in a manner known per se.