DE973106C - Kontaktgeraet fuer mechanische Umformer - Google Patents

Description

Bei Kontaktumformern, deren Kontakte mit der Frequenz der Wechselspannung synchron angetrieben werden, muß zur Vermeidung von schädlichem Schaltfeuer darauf geachtet werden, daß die Kontaktöffnung in die Zeit der stromschwachen Pause fällt, die in der Nähe des Stromnullwertes auftritt und deren Dauer gegebenenfalls durch in Reihe mit den Kontakten angeordnete selbsttätig veränderliche Wirk-, Blind- und Scheinwiderstände, insbesondere durch Schaltdrosseln mit beim Nennstromwert hochgesättigten und bei ihrer Entsättigung in der Nähe des Stromnullwertes eine den Stromverlauf abflachende Verzögerung der weiteren Stromänderung hervorrufenden Magnetkernen, verlängert werden kann. Bei wechselnder Belastung ändert sich infolge der verschiedenen Dauer der Kommutierung die Lage der stromschwachen Pause gegenüber dem Schalttakt. Durch die endliche Dauer der stromschwachen Pause ist daher ein Belastungsbereich gegeben, innerhalb dessen der Öffnungszeitpunkt der Kontakte unverändert bleiben kann. Die Schaltzeiten eines Kontaktumformers mit Abhebekontakten, deren bewegliche Teile z. B. durch ein exzentrisches Organ angetrieben werden, sind bei gegebenem Schalttakt von dem Abstand zwischen den ruhenden Kontaktstücken und den äußeren Totpunkten der Bewegungsbahnen der hin und her bewegten Teile abhängig. Änderungen dieses Abstandes und damit der Lage der Schaltzeitpunkte können durch mechanische Ungenauigkeiten hervorgerufen werden. Dem wird dadurch Rechnung getragen, daß

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Lastschwankungen ohne Verstellung des Öffnungszeitpunktes bei gegebener Länge der stromschwachen Pause nur bis zu einer Grenze zugelassen werden, bei der normalerweise der Ausschalt-Zeitpunkt um einen endlichen Sicherheitsbetrag vor dem Ende der stromschwachen Pause liegt. Je größer die mechanischen Ungenauigkeiten sein können, mit denen zu rechnen ist, desto langer ist die Sicherheitsspanne zu bemessen und desto geringer ίο ist infolgedessen derjenige Teil der stromschwachen Pause, der zur Beherrschung von Belastungsschwankungen ausgenutzt werden darf. Die vorliegende Erfindung bezweckt, den nutzbaren Teil der stromschwachen Pause durch Beseitigung der Ursachen für mechanische Ungenauigkeiten zu vergrößern.

Es ist bekannt, die Stromzuführungsschienen zu den Kontakteinrichtungen mechanischer Umformer auf einem metallischen Grundkörper isoliert anzubringen. Bei der bekannten Anordnung sind die Stromschienen mit ihrer Unterseite über eine isolierende Zwischenlage an dem Grundkörper befestigt, während die ruhenden Kontaktstücke der Abhebekontakte des Umformers sich auf der gegenüberliegenden Oberseite der Schienen befinden. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß eine thermische Ausdehnung der Schienen im Betrieb die Lage der Schaltzeitpunkte beeinflußt. Demgegenüber sind bei einem Kontaktgerät für mechanische Umformer mit periodisch synchron zur Wechselspannung angetriebenen Abhebekontakten, mit einer Grundplatte aus formsteifem Werkstoff, insbesondere aus Metall, und mit schienenförmigen Stromzuleitungen, auf deren Oberkanten sich die ruhenden Kontaktstellen befinden, nach der Erfindung die Stromschienen in der Nähe ihrer Oberkante an mit der Grundplatte verbundenen keramischen Stützisolatoren befestigt. Infolge der Verwendung keramischer Stützisolatoren, deren thermischer Ausdehnungskoeffizient sehr gering ist, ist die Lage der Befestigungspunkte praktisch temperaturunabhängig. Da außerdem die Schienen nahezu im Niveau der festen Kontaktstücke gehaltert sind, kann auch eine thermische Ausdehnung der Schienen auf die Lage der Schaltzeitpunkte keinen wesentlichen Einfluß haben.

In der Zeichnung sind in den Fig. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine dreiphasige Anordnung mit drei Kontaktstellen zum Anschluß an einen Drehtransformator, dessen Sternpunkt einen der beiden Gleichstrompole bildet. Fig. 1 stellt einen Schnitt längs der Linie A-A der eine Draufsieht zeigenden Fig. 2 dar. Die Drehstromzuleitungsschienen 11, 12, 13 sind hochkant über einer metallenen Grundplatte 14 mittels seitlicher Laschen 15 aufgehängt. Die Laschen 15 befinden sich nahe der Oberkante der Stromschienen 11, 12, 13 und sind an Säulenisolatoren 16 und 17 befestigt. Die Isolatoren 16 weisen zwei Befestigungsstellen zur Aufnahme der Befestigungslaschen von zwei verschiedenen benachbarten Stromschienen.

z. B. 11 und 12 bzw. 12 und 13, auf. An den Stirnseiten der Stromschienen 11, 12, 13 sind gleichfalls Befestigungslaschen 15 und Stützisolatoren 17 vorgesehen. Gleichstromschienen 18 sind neben und teilweise zwischen den Wechselstromschienen 11, 12, 13 angeordnet und in gleicher Weise wie diese auf der Grundplatte 14 befestigt. Sie vereinigen sich zu einer gemeinsamen Leitungsschiene 19, die den zweiten Pol des Gleichstromsystems bildet. Die einander benachbarten Teile der paarweise zusammengehörigen Gleich- und Wechselstromschienenenden werden in an sich bekannter Weise durch die beweglichen Kontaktstücke 20 überbrückt, die durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsvorrichtung, insbesondere mit Hilfe von Stößeln, die durch Bohrungen durch die Grundplatte 14 hindurchgeführt sind, entgegen der Kraft von Kontaktdruckfedern periodisch abgehoben und dadurch abwechselnd geöffnet und geschlossen werden.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ebenfalls ein Ausführungsbeispiel für eine dreiphasige Anordnung. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 4, die ihrerseits eine Draufsicht darstellt. Gleiche Teile wie in den Fig. 1 und 2 sind in den Fig. 3 und 4 mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Grundplatte 21 weist hier eine Anzahl Buckel 22, 23, 24 auf, zwischen denen die Stromschienen hängen. Statt der Buckel können auf einer ebenen Grundplatte besonders befestigte Metallklötze vorgesehen sein. Zur Isolierung sind die Befestigungslaschen 15 auf Isolatorrollen 25 gelagert. Die Grundplatte 21 kann zwecks Werkstoffersparnis als Hohlkörper ausgebildet sein. Ihre Hohlräume können mit einer Kühlflüssigkeit gefüllt sein, die in strömende Bewegung versetzt werden kann, indem die Grundplatte mittels Stutzen 26 an ein Strömungs-, insbesondere Kreislaufsystem angeschlossen wird. Die Gleichstromschienen 27 und 28 sind hier ausschließlich zwischen den Drehstromschienen 11,12,13 angeordnet, indem für die Drehstromschienen 11 und 12 eine gemeinsame Gleichstromschiene 27 vorgesehen ist.

Fig. 5 zeigt in der Draufsicht eine Drehstromanordnung für Vollwellenumformung. Sie weist außer den drei Schienenenden 30, die durch die Zuleitung 19 zu einem Pol des Gleichstromsystems no zusammengefaßt sind, drei weitere Gleichstromschienen 31 auf. Diese sind durch eine Querschiene miteinander verbunden, die den zweiten Gleichstrompol darstellt. Die Querschiene 29 kann flach angeordnet und unter den zu diesem Zweck ausgesparten Drehstromschienen 11 und 12 hindurchgeführt sein. Im übrigen entspricht die Anordnung der Fig. 5 derjenigen nach den Fig. 1, 2, jedoch sind die Befestigungsstellen benachbarter Stromschienen, die im vorliegenden Fall zu verschiedenen Stromsystemen gehören, in Längsrichtung der Stromschienen gegeneinander versetzt. Dadurch wird es möglich, die Isolatoren 16 mit ihrer größten Querschnittsausdehnung in der Längsrichtung der Stromschienen aufzustellen, so daß gegenüber einer Anordnung mit quergestellten Isolatoren er-

heblich Platz in seitlicher Richtung erspart werden kann. Dadurch, daß die Stromschienen so eng wie möglich nebeneinanderliegen, wird ein weiterer Vorteil erzielt, daß die Induktivität der zu unterbrechenden Kommutierungskreise so gering wie möglich gehalten und auf diese Weise der ohne Verstellung des Öffnungszeitpunktes beherrschte Belastungsbereich wesentlich erhöht wird.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Kontaktgerät für mechanische Umformer mit periodisch synchron zur Wechselspannung angetriebenen Abhebekontakten, mit einer Grundplatte (14 bzw. 21) aus formsteifem Werkstoff, insbesondere aus Metall, und mit schienenförmigen Stromzuleitungen, auf deren Oberkanten sich die ruhenden Kontaktstellen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (n, 12, 13 und 18) in der Nähe ihrer Oberkante an mit der Grundplatte verbundenen keramischen Stützisolatoren (16, 17) befestigt sind.
2. 2. Kontaktgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (21 in Fig. 3 und 4) mit buckelartigen Ausstülpungen (22, 23, 24) versehen ist, zwischen denen die Stromschienen (11, 12, 13 und 27, 28) an ihrer Oberkante hängend angeordnet sind.
3. 3. Kontaktgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die buckelartigen Ausstülpungen der Grundplatte (21) unterwärts Hohlräume, bilden, welche von einer Kühlflüssigkeit durchströmt werden.
4. 4. Kontaktgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadadurch gekennzeichnet, daß für mehrere benachbarte Befestigungsstellen verschiedener Stromschienen (11, 12, 13) ein gemeinsamer Träger (16 bzw. 23, 24) vorgesehen ist.
5. 5. Kontaktgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstellen benachbarter, insbesondere zu verschiedenen Stromsystemen gehörender Stromschienen (z.B. 11 und 31 in Fig.5) in der Längsrichtung der Stromschienen versetzt angeordnet sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 670 861, 690 856, 606;

   USA.-Patentschrift Nr. 2217 487.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen