DE920732C

DE920732C - Contact arrangement for electrical switches, especially for tap changers that switch without current

Info

Publication number: DE920732C
Application number: DES15805D
Authority: DE
Inventors: Max Schwaiger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1942-04-23
Filing date: 1942-04-23
Publication date: 1954-11-29

Description

Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere für stromlos schaltende Stufenwähler Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontaktanordnung für elektrische Schalter, insbesondere für stromlos schaltende Stufenwähler. Es ist bekannt, zwecks Verringerung des Verschleißes und der Reibung die beweglichen Kontakte als Rollen auszuführen, die beispielsweise auf beiden Seiten zweier feststehender Kontaktfluchten laufen und durch Federn od. dgl. gegeneinander, d. h. gegen die Kontaktflächen gedrängt werden. Die Rollen sind in Schlitten gelagert, die von der Regeleinrichtung parallel zur Kontaktbahn bewegt werden. Die Achsen der Rollen liegen etwa parallel zur Kontaktbahn und senkrecht zur Schlittenbewegung.Contact arrangement for electrical switches, in particular for de-energized Switching tap selector The invention relates to a contact arrangement for electrical switches, in particular for tap selector that switches to de-energized. It is known, in order to reduce wear and friction, the moving contacts run as roles, for example, on both sides of two fixed Contact alignments run and by springs or the like against each other, d. H. against the Contact surfaces are pushed. The rolls are stored in slides that are run by the Control device can be moved parallel to the contact track. The axes of the rollers lie roughly parallel to the contact path and perpendicular to the slide movement.

Diese bekannten Ausführungen haben keine weitere Verbreitung gefunden, weil sie verhältnismäßig viel Raum erfordern und entweder die gewünschte Minderung des Verschleißes nicht erzielt wird oder besonders bei der Übertragung höherer Ströme leicht zu hohe Temperaturen auftreten, die zu einer Zerstörung der Kontakte führen. Die Ursache des Versagens ist darin zu sehen, daß bei der mit Rücksicht auf kleinsten Verschleiß erwünschten reinen Rollung (ohne Schlupf) die im Laufe der Zeit auf der Kontaktfläche entstehenden Fremdschichten nicht abgeschliffen, sondern eingewalzt werden. Dadurch treten wesentlich höhere Kontaktwiderstände auf als bei Gleitkontakten.These known designs have not found any further widespread use, because they require a relatively large amount of space and either the desired reduction wear is not achieved or especially when transmitting higher currents Temperatures that are too high can easily occur, which lead to the destruction of the contacts. The cause of the failure is to be seen in the fact that with regard to the smallest Wear desired pure rolling (without slippage) which over time on the The foreign layers created on the contact surface are not abraded, but rolled in will. This results in significantly higher contact resistances than with sliding contacts.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei kleinem Raumbedarf der Rollkontaktanordnung den Verschleiß und den Kontaktwiderstand der Anordnung möglichst gering zu halten.The object of the invention is to provide the rolling contact arrangement with a small footprint to keep the wear and the contact resistance of the arrangement as low as possible.

Erfindungsgemäß werden die beweglichen Kontaktstücke von zwei durchgehenden Körpern von zylindrischer, vorzugsweise langgestreckter Form (Rollkörper) gebildet, die nahe zusammen je auf zwei einander gegenüberliegenden Flächen der Festkontakte abrollen. Etwa in ihrer Mitte, also in dem Raum zwischen den beiden. feststehenden Kontaktfluchten, sind die zylindrischen Körper in Wälzlagern gelagert, wobei die Lager um eine in der Bewegungsrichtung des Schlittens verlaufende Achse schwenkbar sind und die Rollkörper durch an den Lagern angreifende Federkräfte gegen die beiden feststehenden Kontaktfluchten gedrückt werden.According to the invention, the movable contact pieces of two continuous Bodies of cylindrical, preferably elongated shape (Rolling body) formed that close together each on two opposing surfaces of the Unroll fixed contacts. About in the middle, i.e. in the space between the two. fixed contact alignments, the cylindrical bodies are mounted in roller bearings, the bearings about an axis extending in the direction of movement of the carriage are pivotable and the rolling elements counteract by spring forces acting on the bearings the two fixed contact lines are pressed.

Die erfindungsgemäße Kontaktanordnung weist gegenüber den Anordnungen folgende Vorteile auf: Jeder der beiden Rollkörper verbindet unmittelbar die beiden feststehenden Kontakte; Kontaktwiderstände treten also nur je zwischen dem Festkontakt und dem Rollkörper auf. Der Stromübergang über Lager ist vermieden. Die Rollkörper brauchen keinen größeren Durchmesser zu erhalten, als mit Rücksicht auf die Stromleitung und Abführung der Verluste erforderlich ist. Der Kontaktwiderstand der Gesamtanordnung ist mindestens auf die Hälfte vermindert. Der mit Rücksicht auf die zwischen den beiden Kontaktfluchten maximal auftretende Spannung erforderliche Abstand ist für die Lagerung und Federung der beiden Wälzkörper ausgenutzt. Die Wälzkörper können sich frei einstellen, so daß sich der Druck gleichmäßig auf die Kontaktstellen aufteilt. Je höher diese Spannung ist, desto günstiger wird das Verhältnis zwischen dem Abstand und der Länge der beiden Rollkörper und somit die Kurzschlußsicherheit der Kontaktanordnung.The contact arrangement according to the invention has opposite the arrangements the following advantages: Each of the two rolling bodies directly connects the two fixed contacts; Contact resistances only occur between the fixed contact and the rolling body. The transfer of current through the warehouse is avoided. The rolling bodies do not need to have a larger diameter than with regard to the power line and discharge of losses is required. The contact resistance of the overall arrangement is reduced by at least half. The one with consideration for those between the both contact alignments maximum voltage that occurs is required for the storage and suspension of the two rolling elements are used. The rolling elements can adjust freely so that the pressure is evenly distributed over the contact points. The higher this voltage, the more favorable the relationship between the distance becomes and the length of the two rolling elements and thus the short-circuit protection of the contact arrangement.

Man kann aber, besonders bei niedrigen Spannungen, also verhältnismäßig kurzen Rollkörpern, den Kontaktdruck bei Überströmen in an sich bekannter Weise durch magnetische Kräfte erhöhen indem man die Kontaktträger mit magnetisch leitfähigen Teilen versieht, die durch den die Kontakte durchfließenden Strom magnetisiert werden und sich gegenseitig anziehen. Bei der Erfindung lassen sich mit den Lagern der Wälzkörper magnetisch leitfähige, vorzugsweise U-förmige Schlußstücke verbinden, die unter Belassung von Spalten einen die Wälzkörper umschließenden magnetischen Kreis bilden, während vorzugsweise alle übrigen Teile des Schlittens und der Lager aus urmagnetischem Material bestehen.But you can, especially at low voltages, so proportionally short rolling elements, the contact pressure in the case of overflow in a manner known per se Increase by magnetic forces by placing the contact carrier with magnetically conductive Provides parts that are magnetized by the current flowing through the contacts and attract each other. In the invention can be with the camps of Connect rolling elements magnetically conductive, preferably U-shaped end pieces, the magnetic one surrounding the rolling elements, leaving gaps Form a circle, while preferably all other parts of the carriage and the bearing consist of a very magnetic material.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung, Fig. i bis 3, dargestellt. In der Fig. i, die einen senkrechten Schnitt durch zwei parallele Kontaktfluchten und den Kontaktschlitten zeigt, sind auf Isolierrohren i die Kontakte 2 der Kontaktbahnen angeordnet. Gegen die Kontakte werden zwei aus langgestreckten Zylindern bestehende Walzen 3 gedrängt, die mittels Kugellager 4 in Jochteilen 5 gelagert sind. Die Enden der Jochteile sind lose in Schlitzen 6 eines zweiteiligen Schlittenrahmens 7 geführt und werden durch Federn 8 gegeneinander und gegen die Kontakte?- gedrängt. Die Wälzkörper 3 werden von U-förmigen Schlußstücken 9 aus magnetisch leitfähigem Material umgriffen, die unter Belassung von Spalten io einen die Wälzkörper 3 umschließenden Magnetkreis bilden. Die Schlußstücke 9 können in irgendeiner Weise mit den Jochteilen 5 verbunden sein, beispielsweise dadurch, daß die Naben der Jochteile 5 in Schlitze i i der Schlußstücke eingeschoben und damit verschweißt oder verschraubt sind. Das Verstellorgan für den Schlitten 7 greift bei 12 an.Embodiments of the invention are shown in the drawing, FIGS 3, shown. In Fig. I, which is a vertical section through two parallel Contact alignments and the contact slide shows, the contacts are on insulating tubes i 2 of the contact tracks arranged. Against the contacts are two of elongated Cylinders existing rollers 3 pushed by means of ball bearings 4 in yoke parts 5 are stored. The ends of the yoke parts are loosely in slots 6 of a two-part Slide frame 7 out and are by springs 8 against each other and against the Contacts? - pushed. The rolling elements 3 are made up of U-shaped end pieces 9 magnetically conductive material encompassed, leaving columns io one form the rolling elements 3 surrounding magnetic circuit. The final pieces 9 can in be connected in any way to the yoke parts 5, for example by the fact that the hubs of the yoke parts 5 are inserted into slots i i of the tail pieces and thus are welded or screwed. The adjusting element for the slide 7 engages at 12.

Die Kontaktanordnung arbeitet folgendermaßen: Bei der Verschiebung des Schlittens längs der Kontaktbahn wälzen sich die Zylinder 3 auf den Kontakten 2 ab. Sie werden dabei dauernd durch die Federn 8 und im Kurzschlußfall und bei Überströmen durch die Magnetschlußstücke 9 mit erhöhter Kraft. gegen die Kontakte gedrängt. Da die Lager 4 die Wälzkörper 3 von außen umfassen, kann der volle Querschnitt der Wälzkörper für den Stromübergang ausgenutzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die Kontaktanordnung in der durch Pfeile angedeuteten Richtung schmäler baut, so daß die Abstände gegenüber den benachbarten Kontaktfluchten z. B. von anderen Phasen eines Drehstromreglers vergrößert sind.The contact arrangement works as follows: When moving of the slide along the contact path, the cylinders 3 roll on the contacts 2 from. You are thereby continuously by the springs 8 and in the event of a short circuit and at Overcurrent through the magnetic connectors 9 with increased force. against the contacts pushed. Since the bearings 4 enclose the rolling elements 3 from the outside, the full cross-section the rolling elements are used for the current transfer. Another benefit is there in that the contact arrangement narrows in the direction indicated by the arrows builds so that the distances to the adjacent contact alignments z. B. from others Phases of a three-phase current regulator are enlarged.

Von besonderem Vorteil ist auch, daß die Wälzkörper 3 wegen ihres kleinen Durchmessers in Richtung der Kontaktbahn nicht gegen die Nachbarkontakte übergreifen, so daß auch hier unter Wahrung der vorgeschriebenen Abstände der spannungführenden Teile an Baulänge gespart werden kann, d. h. die feststehenden Kontakte 2 dichter aufeinanderfolgen können.It is also of particular advantage that the rolling elements 3 because of their small diameter in the direction of the contact path not against the neighboring contacts overlap, so that here too, while maintaining the prescribed distances between the live Parts can be saved in overall length, d. H. the fixed contacts 2 closer can follow one another.

Damit sich der magnetische Fluß bei Überströmen usw. auf die Schlußstücke 9 konzentriert, empfiehlt es sich, alle übrigen Teile des Kontaktschlittens 7, insbesondere auch die Rollenlager, wenigstens teilweise aus urmagnetischem Material herzustellen.So that the magnetic flux in the event of overcurrents etc. affects the tail pieces 9 concentrated, it is recommended that all other parts of the contact slide 7, in particular also the roller bearings to be made at least partially from a primordial magnetic material.

Fig: 3 zeigt eine ähnliche Anordnung für kreisförmige oder kreissektorförmige Kontaktbahnen. 3 sind wieder die Kontakte oder Kontaktfluchten. Die übrigen Teile, die denen der Fig. i und 2 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Mittelpunkt des Kreises der Kontaktbahn liegt auf der Achse 13, um die sich ein den Käfig 7 tragender Isolierzylinder 14 dreht. Die feststehenden Kontakte 2 können auf Kreisringen, käfigartig angeordneten Isolierstäben, Isolierzylindern od. dgl. sitzen. Die auf der äußeren Kontaktbahn ablaufenden Enden der Wälzkörper 3 sind, wie durch 15 angedeutet, wulstartig, kegelförmig od. dgl. verdickt.3 shows a similar arrangement for circular or sector-shaped contact tracks. 3 are again the contacts or contact alignments. The remaining parts, which correspond to those of FIGS. I and 2, are provided with the same reference numerals. The center of the circle of the contact path lies on the axis 13 around which an insulating cylinder 14 carrying the cage 7 rotates. The fixed contacts 2 can sit on circular rings, insulating rods arranged like a cage, insulating cylinders or the like. The ends of the rolling elements 3 running on the outer contact track are, as indicated by 15, bead-like, conical or the like. Thickened.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Contact arrangement for electrical switches, in particular for frequently operated, de-energized selector of step control devices for transformers, with two fixed contact lines that supply and discharge the current and a movable contact bridge, which is stored in a slide and made by Springs pushed against one another with rolling elements approximately parallel to the contact alignments and axes perpendicular to the direction of movement, characterized in that that the movable contact bridge by two continuous bodies of cylindrical, preferably elongated shape is formed, each on two opposite surfaces of the fixed contacts roll off that the cylindrical body roughly in their middle, that is taken in the space between the two fixed contact lines in roller bearings are and that the bearings are about a running in the direction of movement of the carriage Axis are pivotable. a. Contact arrangement according to claim r, characterized in that that with the bearings of the rolling elements magnetically conductive, preferably U-shaped Tail pieces are connected, leaving the columns a the rolling elements Form surrounding magnetic circuit, and that preferably all other parts of the carriage and the bearings are made of non-magnetic material. 3. Contact arrangement with circular or circular sector-shaped contact track, characterized in that the rolling elements at the ends that roll on the surfaces of the external contacts, bead-like or are conically thickened (see. Fig. 3).