-
Regelschalter für Transformatoren Die Erfindung bezieht sich auf einen
Regelschalter für Transformatoren mit kreisförmiger Kontaktbahn und einer zickzackförmigenBewegungsbahn
für den beweglichen Schalterkontakt.
-
Durch die Erfindung soll ein Regelschalter geschaffen werden, der
bei geringer Baulänge geringe Abstände zwischen den einzelnen an verschieden hohe
Potentiale angeschlossenen, feststehenden Kontakten aufweist.
-
Es sind zwar schon Regelschalter bekanntgeworden, bei denen der bewegliche
Kontakt zwischen zwei einander gegenüberstehenden Kontaktbahnen zickzackförmig hin-
und hergeschaltet wird. Die Bewegungsbahn des beweglichen Kontaktes verläuft hier
zur Antriebswelle parallel. Hierbei lassen sich große Kontaktabstände zwischen den
beiden Kontaktarten und große Schaltwege nur durch Vergrößerung der äußeren Abmessungen
des Schalters erzielen. Damit wird aber die Unterbringung des Regelschalters im
Kessel oder in einem Kesselanbau des Regeltransformators häufig in Frage gestellt,
besonders wenn man
gezwungen ist. Transforniatorkessel und Schalterbehälter
betriebsfertig zusammenzubauen und auf der Eisenbahn zu verschicken.
-
Schalter für Regeltransformatoren iiiit radial zur Antriebswelle verlaufender
Bewegung des beweglichen Kontaktes sind bekannt.
-
Die -Nachteile der bekannten Schalter werden erfindungsgemäß dadurch
vermieden, daß sowohl der für das Öffnen als auch der für Glas Schließen des beweglichen
Kontaktes erforderliche Teil des zickzackförmigen Kontaktweges radial zur Antriebswelle
liegt und daß unter Vermeidung von Messerkontakten die Kontaktberührung eine tangential
schleifende, die Kontakte blank erhaltende ist.
-
Die feststehenden Kontakte «-erden auf einer Zylinderfläche nebeneinandergesetzt,
die konzentrisch zu einer den beweglichen Kontakt tragenden Welle angeordnet ist.
Die festen Kontakte können von Isolierrohren. -zvlindern oder -ringen getragen werden,
die die Schalterwelle konzentrisch umgeben. oder sie sind auf Leisten angeordnet.
die parallel zur Schalterwelle verlaufen. Wenn diese Kontaktträger aus leitendem
Material bestellen, müssen die feststehenden Kontakte natürlich mittels Isolierbuchsen
oder isolierender Zwischenstücke all den metallischen Trägern befestigt sein.
-
Ein vorteilhafter Antrieb für das bewegliche Kontaktstück ergibt sich,
wenn gemäß der weiteren Erfindung der bewegliche Kontakt mittels Gelenkhebeln an
zwei auf der Schalterwelle axial verschiebbaren Hülsen oder Ringen angelenkt wird.
die durch Kurven- oder Kulissenführungen gesteuert werden. und wenn er außerdem
unter der Einwirkung voll Feder-oder hydraulischen bzw. Druckluftkraftspeicherti
stellt.
-
Bei dein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i bilden die feststehenden
Kontakte i eine die Schalterwelle 2 kreisförmig umgebende Kontaktbalis. Vorteilhaft
werden die Kontakte i voll Isolierleisten oder -zvlindern 3 getragen. Auf der Schalterwelle
.2 sind zwei Hülsen d und 5 verschiebbar angeordnet. Damit die Hülsen sich auf der
Welle nicht verdrehen können. werden sie durch den Wellenkeil 6 f geführt. der in
Nuten der Hülsend, 5 eingreift. All den Hülsen ist mittels zwei- oder dreigliedriger
Gelenkhebel der bewegliche Kontakt 8 angelenkt. Der dargestellte Gelenkhebel 7 ist
ein dreigliedriger Gelenkhebel mit i den Gliederil g und io. die an den Hülsen d.
angelenkt sind und durch das dritte Glied i i gelenkig miteinander verbunden sind.
Bei Längsverschiebung der Hülsen. und zwar wenn die Hülsen einander genähert «-erden,
bewegt sich der Kontakt 8 von der Schalter-«-elle fort zum feststehenden Kontakt
i hin. Benn Auseinanderziehen der Hülsend und 5 «-ird der Kontakt 8 von dem feststehenden
Kontakt i abgehoben. Zu dieser Bewegung kommt noch bei Drehung der Schalterwelle
eine Rotationsbewegung, die durch den Pfeil 12 angedeutet ist. Die Hülsen .I und
5 haben Zapfen oder Ansätze 13. die in feststehende, die Schalterwelle 2 konzentrisch
umgebende Kurvenführungen 14 eingreifen.
-
Eine solche Kurve oder Kulisse ist in der Abwicklung in Fig. 2 gezeigt.
Beim Drehen der Schalterwelle gleiten die Zapfen 13 in der Führungsbahn 15 der Kulisse
14. und zwar sind die Hülsen 4. und 5 einander genähert, wenn ihre Führungszapfen
13 an der Stelle 16 der Führungsbahn 15 stehen. Sie werden voneinander entfernt,
wenn die Führungszapfen all der Stelle i; stehen. Der bewegliche Kontakt 8 durchläuft
hierbei die ganze Bewegungsbahn schleichend. Sollen z. B. einzelne Abschnitte der
Bewegungsbahn sprunghaft durchlaufen «-erden, dann müssen die Hülsen unter der Einwirkung
eines Kraftspeichers stehen. Zum Beispiel wird der Kraftspeicher 18 zwischen den
Hülsen angeordnet. Dieser wird aufgeladen, wenn die Hülsen sich einander nähern.
Es handelt :ich also um einen Federkraftspeicher. dessen Enden an den Hülsen anliegen
und der bestrebt ist, die Hülsen voneinander zu entfernen. Der Kraftspeicher wirkt
also in Richtung der Pfeile i9. Die Kulisse 14. muß hierbei etwa die in Fig. 3 gezeigte
Ausbildungsform haben.
-
Angenommen, der Hülsenzapfen 13 stehe an der mit a bezeichneten Stelle
der Kulisse. Dann ist der Kontakt 8 vom Gegenkontakt entfernt. Beim Drehen der Schalterwelle
wird der Zapfen 13 der Hülse in der Kulisse nach der Stelle b geführt, d. h. die
Hülse wird aufwärts bewegt. Dieser Weg wird schleichend durchlaufen. Mit Erreichen
des Punktes b liegt der bewegliche Kontakt auf dem feststehenden auf. Bei weiterem
Drehen der Schalterwelle kommt der Zapfen 13 an die Stelle c der Kulisse. Der feststehende
Kontakt ist null so breit, daß der bewegliche Kontakt zum Erreichen des Punktes
c das geringe Wegstück b-c zurücklegen kann, ohne daB er vom feststehenden Kontakt
heruntergleitet. Der aufgeladene Kraftspeicher drückt nun beim Erreichen der Stelle
c die Hülsen auseinander. Da die Kulisse hier das parallel zur Scha.lter«-elle liegende
gerade Führungsstück c. (1 hat, springen die Hülsen von der Stelle c zur Stelle
d. Die Kontakte werden also plötzlich auseinandergerissen. Beim Weiterdrehen der
Schalterwelle wird der bewegliche Kontakt zunächst vor den nächstfolgenden feststehenden
Kontakt gedreht, z. B. an die Stelle a'. Hier beginnt wieder ein aufsteigender
Teil
der Kulisse, durch den die Hülsen einander genähert werden und der bewegliche Kontakt
8 zum vorgenannten feststehenden Kontakt hingeführt wird.
-
Sollen die Bahnen, auf denen der bewegliche Kontakt dem feststehenden
sich nähert oder von diesem sich: entfernt, sämtlich sprunghaft durchlaufen werden,
dann müssen weitere Kraftspeicher vorgesehen werden, z. B. die in Richtung der Pfeile
2o auf die Hülsen drückenden Kraftspeicher 21. Die Kurvenführung ist dann gemäß
der in Fig.4 gezeigten Weise auszuführen. Die Kurvenführung ist vorteilhaft als
Nut in die innere Wandfläche des Ringes oder einer Hülse eingeschnitten, die die
Schalterwelle konzentrisch umgibt. Natürlich kann auch umgekehrt die Kurvenbahn
15 als schlangenförmige Führungsleiste ausgeführt sein, die in Aussparungen der
Hülse eingreift.
-
Um für die Gelenkhebel den nötigen Raum zu schaffen, empfiehlt es
sich bei den in den Figuren gezeigten Kurvenbahnen, die von der Bahn nicht benutzten
Teile, z. B. die in Fig. 4 durch gestrichelte Linienzüge begrenzten Stücke 22, auszuschneiden.
Wenn allerdings die Zapfen 13 so lang bemessen werden, daß die Kurvenbahnen einen
größeren Abstand von der Schalterwelle haben, ist ohnehin für die Gelenkhebel der
nötige Raum vorhanden.
-
Um das Prellen der Kontakte zu verhindern oder zu dämpfen, können
sowohl die feststehenden Kontakte als auch der bewegliche Kontakt federnd ausgebildet
sein oder nur die Kontakte einer der beiden Kontaktarten. Beim Ausführungsbeispiel
gemäß der Fig. i ist der bewegliche Kontakt federnd ausgebildet. An dem Glied i
i des Gelenkhebels ist eine Hülse 3o befestigt, die die Feder 31 enthält. Diese
drückt auf den in der Hülse verschiebbaren Kontaktteil 32. Zur Begrenzung der Bewegung
ist die Hülse mit Anschlägen 33 versehen, an die sich das vorzugsweise kolbenförmig
ausgebildete Stück 34 in der Endstellung anlegen kann. Die Kontaktfläche 35 kann
punktförmig nach Art einer Kugelkalotte oder eben ausgebildet sein.
-
Die Stromzuführung zu - dem Kontakt 8 erfolgt über biegsame Kabel
oder Litzen. Wenn die Schalterwelle selbst Potential führt, kann das eine Ende des
biegsamen Kabels mit der Welle und das andere mit dem Kontakt 8 verbunden sein.
Der Welle wird der Strom über Schleifringe und Schleifbürsten zugeführt. Durch eingeschaltete
Isolierzwischenstücke oder isolierende Kupplungen kann die Welle gegen die Lager
und die Getriebe- und Antriebsteile isoliert werden. !, Der Regelschalter gemäß
der Erfindung kann als stromlos schaltender oder unter Last schaltender Stufenwähler
für Regeltransformatoren verwendet werden. Er kann aber auch als Lastschalter für
Transformatoren dienen und dann mit einem besonderen oder in ähnlicher Weise ausgebildeten
Stufenwähler zusammenarbeiten.
-
Der Kraftspeicher 18 wird durch die Bewegung der Hülsen aufgeladen
bzw. entladen. Es läßt sich jedoch auch ein von der Schalterwelle getrennt aufgestellter
Kraftspeicher verwenden, der durch besondere Mittel geladen.wird.
-
Ein Ausführungsbeispiel für den Antrieb eines solchen Kraftspeichers
und dessen Auslösevorrichtungen ist in Fig. 5 dargestellt. Die Muffe oder Hülse
5 hat eine Führungsbahn 40 für eine an einem Hebel 41 gelagerte Rolle 42. Die Führungsbahn
umgibt die Hülse konzentrisch. Auf der Führungsbahn sind Ansätze oder Nocken 43
vorgesehen, auf die die Rolle hinaufklettern kann, und zwar sind die Nocken an den
Stellen angeordnet, an denen der Kraftspeicher auf die Hülse zu entladen ist. Dies
erfolgt über den doppelarmigen Hebel 45, der an der Stelle 44 seinen Drehpunkt hat.
An.seinem einen Ende 46 greift der Kraftspeicher 47 an, der über ein Zahnstangengetriebe
48 aufgeladen werden kann. Beim Führen der Zahnstange in Richtung des Pfeiles 49
wird der Kraftspeicher gespannt. Wenn die Rolle 42 auf den Nocken 43 aufläuft, wird
die unter Federkraft 5o stehende Klinke 51 freigegeben. Sie verläßt den Rasten 52,
so daß der Kraftspeicher über den Hebel 45 auf die Hülse 5 entladen wird und diese
im Sinne des Pfeiles 53 bis an den Anschlagring 54 herabdrückt.