EP0415044B1 - Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren - Google Patents

Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren Download PDF

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EP0415044B1
EP0415044B1 EP90113300A EP90113300A EP0415044B1 EP 0415044 B1 EP0415044 B1 EP 0415044B1 EP 90113300 A EP90113300 A EP 90113300A EP 90113300 A EP90113300 A EP 90113300A EP 0415044 B1 EP0415044 B1 EP 0415044B1
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contact
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housing
ring
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Rolf Lauterwald
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0016—Contact arrangements for tap changers

Definitions

  • the invention relates to a contact arrangement for step selectors of step transformers for connecting a contact ring with circularly arranged step contacts according to the preamble of the first claim.
  • Such contact arrangements are already known (DE-AS 11 93 145, DE-OS 23 54 173).
  • a contact bridge is provided between a slip ring arranged concentrically around the movement axis and circularly arranged fixed step contacts, which contains two groups of contact lamellae, which are oppositely opposed to one another, which are individually movable and resiliently mounted in the contact bridge housing and each from above or below press the force of the springs to make contact onto the slip ring or the fixed step contact to be connected to it.
  • the radial distance between the slip ring and the tap changer results from the number of tap contacts and the required voltage with which the tap changer should be applied. It is therefore necessary, on the one hand, to make the contact bridges of different lengths and, on the other hand, to design the contact bridge housing differently depending on the expected voltage.
  • the known contact arrangements only insufficiently compensate for height tolerances that are unavoidable during manufacture of the step contacts, since the possible deflection of the individual contact lamellae must remain narrowly limited in order to rule out jamming of the lamellae in the contact bridge housing and jamming of the individual lamellae when running onto a step contact.
  • the invention makes it possible that only the total length of the contact lamellae must be adapted to the radial distance between the selector column and the fixed step contacts, the position and dimension of the contact pressure spring receptacle being the same regardless of the length for all contact lamellae, while that is the leading factor of the contact lamellae and holding component always the same contact frame can be used, which can advantageously be produced in a simple manner from sheet metal, especially since no electrical requirements are placed on it, since it is voltage-shielded from the two-part contact bridge housing.
  • the two-part contact bridge housing is manufactured, for example, from cast iron and is dimensioned such that it acts as an electrode and takes over the complete shielding of the entire contact arrangement.
  • the invention allows double and resilient guidance of both the contact blades in the frame and of the frame in the two-part contact bridge housing, and also larger horizontal differences between the contact ring and the individual step contacts safely and easily balance.
  • Upper contact lamellae 5.1 and lower contact lamellae 5.2 rest on both sides on the contact ring 2 and on the step contact 4 to be connected to it.
  • the pressure is applied by contact pressure springs 7, which engage in contact pressure spring receptacles 6 of the upper and lower contact plates 5.1 and 5.2 and are supported in spring abutments 9 of a surrounding contact frame 8.
  • the contact frame 8 consists of a sheet metal construction guiding the upper and lower contact plates 5.1 and 5.2 and at the same time fixing their movement with two fastening points 10.
  • the position and spacing of the contact pressure spring recesses 6 are, regardless of their length, in all contact plates 5.1 and 5.2 the same, so that the same contact frame 8 can always be used for guiding and fixing.
  • This contact frame 8 is in turn enclosed with the interposition of a frame spring 12 or also several such frame springs with play on all sides by a split contact bridge housing 14, consisting of an inner housing part 14.1 facing the selector column 1 and an outer housing part 14.2 facing the step contacts 4, the housing parts 14.1 and 14.2 are connected to one another by one or more spacer bolts 16.
  • the frame spring 12 engages in a spring guide 13 of the contact frame 8 and is supported on the other hand in a recess 15 of the corresponding housing part 14.1 or 14.2.
  • a plurality of frame springs 12 can also be arranged on the upper and lower side between the contact frame 8 and the respective housing part 14.1 or 14.2, in which case it has proven advantageous to compensate for the dead weight of the contact frame 8 and the contact plates 5.1 and 5.2 to use springs with greater spring force on the underside and / or to arrange disks 11 in the lower recesses 15 of the contact bridge housing 14.

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren zum Verbinden eines Kontaktringes mit kreisförmig angeordneten Stufenkontakten gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
  • Solche Kontaktanordnungen sind bereits bekannt (DE-AS 11 93 145, DE-OS 23 54 173). Bei diesen Kontaktanordnungen ist eine Kontaktbrücke zwischen einem konzentrisch um die Bewegungsachse angeordneten Schleifring und kreisförmig angeordneten feststehenden Stufenkontakten vorgesehen, die zwei Gruppen von Kontaktlamellen, die sich spiegelbildlich gegenüberliegen, enthält, die im Kontaktbrückengehäuse einzeln beweglich und federnd gelagert sind und jeweils von oben oder unten durch die Kraft der Federn zur Kontaktgabe auf den Schleifring bzw. den jeweils damit zu verbindenden feststehenden Stufenkontakt drücken.
  • Der radiale Abstand zwischen dem Schleifring und den Stufenkontakten ergibt sich aus der Anzahl der Stufenkontakte und der geforderten Spannung, mit dem der Stufenschalter beaufschlagt werden soll. Es ist also erforderlich, einerseits die Kontaktbrücken unterschiedlich lang auszuführen und andererseits das Kontaktbrückengehäuse abhängig von der zu erwartenden Spannung konstruktiv unterschiedlich auszulegen.
  • Dies führt zwangsläufig zu einer für die Realisierung eines Baukastensystems von Stufenschaltern unerwünschten Vielzahl unterschiedlicher Einzelteile.
  • Weiterhin gestatten die bekannten Kontaktanordnungen nur ungenügend den Ausgleich von bei der Fertigung unvermeidlichen Höhentoleranzen der Stufenkontakte, da die mögliche Auslenkung der einzelnen Kontaktlamellen eng begrenzt bleiben muß, um ein Verkanten der Lamellen im Kontaktbrückengehäuse und ein Verklemmen der einzelnen Lamellen beim Auflaufen auf einen Stufenkontakt auszuschließen.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Kontaktanordnung für Stufenwähler so zu verbessern, daß mit einem Minimum an Bauelementen die Anordnung in weiten Grenzen an unterschiedliche Strombelastungen angepaßt werden kann und ein Ausgleich von Höhentoleranzen der Stufenkontakte untereinander als auch in bezug auf den Kontaktring ohne Beeinträchtigung des Schaltverhaltens gewährleistet ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 dargestellten Mittel gelöst.
  • Durch die Erfindung wird es möglich, daß lediglich die Kontaktlamellen in ihrer Gesamtlänge an den radialen Abstand zwischen Wählersäule und den feststehenden Stufenkontakten angepaßt werden müssen, wobei Lage und Abmessung der Kontaktdruckfederaufnahme unabhängig von der Länge bei allen Kontaktlamellen gleich sind, während als das die Kontaktlamellen führendes und haltendes Bauteil stets der gleiche Kontaktrahmen verwendet werden kann, der vorteilhafterweise auf einfache Art und Weise aus Blech herstellbar ist, zumal an ihn keine elektrischen Anforderungen gestellt werden, da er vom zweigeteilten Kontaktbrückengehäuse spannungsmäßig abgeschirmt wird. Das zweigeteilte Kontaktbrückengehäuse wird beispielsweise aus Guß hergestellt und so dimensioniert, daß es als Elektrode wirksam ist und die vollständige Abschirmung der gesamten Kontaktanordnung übernimmt.
  • Weiterhin gestattet es die Erfindung durch die doppelte federelastische Führung sowohl der Kontaktlamellen im Rahmen als auch des Rahmens im zweigeteilten Kontaktbrückengehäuse, auch größere horizontale Differenzen zwischen dem Kontaktring und den einzelnen Stufenkontakten sicher und problemlos auszugleichen.
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden
    • Fig. 1
    zeigt die erfindungsgemäße Kontaktanordnung in vertikaler Schnittdarstellung
    Fig. 2
    zeigt die gleiche Anordnung mit einer anderen Schnittebene
    Bei einem gattungsgemäßen Stufenwähler eines Stufentransformators befindet sich die Wählersäule 1 mit einem konzentrisch hierzu um diese herum angeordneten Kontaktring 2 im Inneren eines Isolierstoffzylinders 3, der in mindestens einer Ebene kreisförmig angeordnete feststehende Stufenkontakte 4 aufweist.
  • Obere Kontaktlamellen 5.1 sowie untere Kontaktlamellen 5.2 liegen beidseitig sowohl am Kontaktring 2 als auch am jeweils mit diesem zu verbindenden Stufenkontakt 4 an. Der Andruck erfolgt dabei durch Kontaktdruckfedern 7, die in Kontaktdruckfederaufnahmen 6 der oberen als auch der unteren Kontaktlamellen 5.1 und 5.2 eingreifen und sich in Federwiderlagern 9 eines umgebenden Kontaktrahmens 8 abstützen. Der Kontaktrahmen 8 besteht dabei aus einer die oberen und unteren Kontaktlamellen 5.1 und 5.2 führenden und gleichzeitig in ihrer Bewegung fixierenden Blechkonstruktion mit zwei Befestigungspunkten 10. Lage und Abstand der Kontaktdruckfederaussparungen 6 sind dabei, unabhängig von deren Länge, bei allen zum Einsatz kommenden Kontaktlamellen 5.1 und 5.2 gleich, so daß zur Führung und Fixierung stets der gleiche Kontaktrahmen 8 Verwendung finden kann. Dieser Kontaktrahmen 8 wiederum ist unter Zwischenlage einer Rahmenfeder 12 oder auch mehrerer solcher Rahmenfedern mit allseitigem Spiel von einem geteilten Kontaktbrückengehäuse 14, bestehend aus innerem, der Wählersäule 1 zugewandten Gehäuseteil 14.1 und äußerem, zu den Stufenkontakten 4 gerichteten Gehäuseteil 14.2, umschlossen, wobei die Gehäuseteile 14.1 und 14.2 durch einen oder mehrere Distanzbolzen 16 miteinander verbunden sind.
  • Die Rahmenfeder 12 greift jeweils in eine Federführung 13 des Kontaktrahmens 8 ein und stützt sich andererseits in einer Aussparung 15 des entsprechenden Gehäuseteils 14.1 bzw. 14.2 ab.
  • Es können auch mehrere Rahmenfedern 12 an der oberen und unteren Seite zwischen dem Kontaktrahmen 8 und dem jeweiligen Gehäuseteil 14.1 bzw. 14.2 angeordnet sein, wobei es sich in diesem Fall zum Ausgleich des Eigengewichts von Kontaktrahmen 8 und den Kontaktlamellen 5.1 und 5.2 als vorteilhaft erwiesen hat, an der Unterseite jeweils Federn mit größerer Federkraft zu verwenden und/oder Scheiben 11 in den unteren Aussparungen 15 des Kontaktbrückengehäuses 14 anzuordnen.
  • Durch diese Maßnahmen wird das Eigengewicht der Kontaktlamellen 5 bzw. des Kontaktrahmens 8 ausgeglichen, so daß vertikal annähernd der gleiche Auslenkweg nach oben als auch nach unten zum Toleranzausgleich vorhanden ist.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Rahmenfedern 12 als solche gegenüber den Kontaktdruckfedern 7 eine höhere Federkraft aufweisen.

Claims (2)

  1. Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren zum Verbinden eines kreisförmig um eine Wählersäule (1) angeordneten Kontaktringes (2) mit in einem konzentrischen Kreis hierzu angeordneten festen Stufenkontakten (4), wobei ein Kontaktbrückengehäuse (14), das starr mit einem um die Wählersäule drehbaren Antriebsrohr verbunden ist, vorgesehen ist, das zwei Gruppen von Kontaktlamellen (5.1, 5.2) enthält, die sich spiegelbildlich gegenüberliegen und einzeln beweglich und federnd mittels Kontaktfedern (7, 12) im Kontaktbrückengehäuse gelagert sind und von unten und oben mit ihren Enden auf den Schleifring (2) einerseits und den damit zu verbindenden jeweiligen Stufenkontakt (4) andererseits drücken,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß um die Kontaktlamellen (5) herum ein Kontaktrahmen (8) angeordnet ist, der ein Federwiderlager (9) zur Aufnahme der an den Kontaktlamellen (5) anliegenden Kontaktdruckfedern (7) aufweist und seinerseits mittels Rahmenfedern (12) mit allseitigem Spiel beweglich im Kontaktbrückengehäuse (14) geführt und von ihm umschlossen ist, wobei das Kontaktbrückengehäuse (14) quer zur radialen Ausdehnung der Kontaktlamellen (5) in ein inneres Kontaktbrückengehäuse (14.1) und ein äußeres Kontaktbrückengehäuse (14.2) geteilt ist, die mittels eines oder mehrerer Distanzbolzen (16) verbindbar sind.
  2. Kontaktanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die unteren Kontaktdruckfedern (7) und/oder die unteren Rahmenfedern (12) durch Scheiben (11; 17) gegenüber den oberen Federn zusätzlich vorgespannt sind.
EP90113300A 1989-08-28 1990-07-12 Kontaktanordnung für Stufenwähler von Stufentransformatoren Expired - Lifetime EP0415044B1 (de)

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