EP0530200A1 - On-load switch for the multi-stage switch in a step transformer - Google Patents

On-load switch for the multi-stage switch in a step transformer

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EP0530200A1
EP0530200A1 EP19910906084 EP91906084A EP0530200A1 EP 0530200 A1 EP0530200 A1 EP 0530200A1 EP 19910906084 EP19910906084 EP 19910906084 EP 91906084 A EP91906084 A EP 91906084A EP 0530200 A1 EP0530200 A1 EP 0530200A1
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EP
European Patent Office
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contact
switching
gear
group
diverter switch
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19910906084
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German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Lauterwald
Alexander Bleibtreu
Leo Pillmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Scheubeck GmbH and Co
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP0530200A1 publication Critical patent/EP0530200A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
    • H01H3/32—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts
    • H01H3/44—Driving mechanisms, i.e. for transmitting driving force to the contacts using Geneva movement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0027—Operating mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a diverter switch consisting of a manual transmission and a contact arrangement for tap changers of tap transformers.
  • a diverter switch in which fixed contacts are arranged on a circular contact carrier and the movable permanent, main and auxiliary contacts are located on asymmetrically mounted circular segment-like contact carriers, so that the movable contacts are on the fixed contacts pass on one after the other.
  • the 'opening speed of the contacts with toggle actuator is necessarily limited in particular at the beginning of each shift movement and thus the maximum attainable shaving 11 lei stung. This is the case because the current interruption at the main contacts of the diverter switch as part of the entire switching process, which is particularly critical at high currents, must take place in the first part of the switching movement to be carried out overall, and a high movement speed is a prerequisite for safe arc quenching.
  • the known diverter switches also have the further common disadvantage that the moving contacts roll on one after the other .
  • the fixed contacts the switching of the permanent contact is dependent on the erosion of the main contact, which leads to functional difficulties.
  • the present invention has for its object to provide a novel Lastumscha Lter in which a high initial opening speed of the respective main and resistance contact is achieved by directly utilizing the rotary movement of the switching shaft actuated by the triggered energy store and in which the actuation of the de-energized switch continues Permanent contact takes place completely independently of the actuation of the main contact and its erosion.
  • the rotary movement generated by the triggering of an energy store can be used directly to actuate the movable contacts; it is not necessary to convert this rotary movement into a combined rolling movement consisting of a rotation and a translation component by means of circular segments, steering levers, toggle levers or similar mechanical arrangements .
  • This kinematics which is much simpler than in the prior art, permits higher opening speeds, in particular of the main contact, and thus, as stated, higher switching powers.
  • the contact actuation according to the invention nevertheless ensures compliance with the actuation order under all circumstances.
  • Another advantage of the invention is that the permanent contact is actuated positively and independently of the movement of the main contact and its erosion, thus achieving a safe switching sequence.
  • the diverter switch can be expanded in a modular manner by having all contacts in a horizontal plane for each phase to be switched, with a plurality of contact planes arranged one above the other being actuated by a single vertical switching shaft, ie for single and three-phase load switching are none different contact or actuation components required.
  • Fig. 1 shows a schematic view of the diverter switch according to the invention, namely in the plane a) of the gearbox and b) a contact arrangement located above
  • Fig. 2 shows in parts a) and b) the same arrangement after expiry of a Scha Itseh ri ttes
  • Fig. 3 shows a detailed drawing of the operation of the permanent contact
  • Fig. 4 shows the switching sequence realized by the diverter switch according to the invention when switching up and down, namely a) the circuit realized by the diverter switch according to the invention itself and b) the actual switching sequence
  • two intermeshing gear wheels 2, 3 are arranged, one of which, ratchet wheel 2, directly from the selector shaft 1, which transmits the rotary movement after triggering the energy store, not shown here, is actuated by having the control shaft 1 as an axis.
  • gearwheels 4, 5 which are in engagement with it are provided, analogously to this, on both sides of the gearwheel 3 with gearwheels 6, 7, which are in engagement therewith a pin 8, 9, 10, 11.
  • the angle of rotation ⁇ - _ of the contact lever 16, which carries kt pieces 17, 18 on both sides at its free end, is limited by the fixed contacts 22, 24; correspondingly, the equally large angle of rotation C of the contact lever 19, which carries contact pieces 20, 21 on both sides at its free end, through the fixed contacts 23, 25.
  • the fixed contacts 22, 23 carry further contacts 32, 33, between which a permanent contact 26 mounted in a special pivot 27 is movable with an angle of rotation ⁇ .
  • the duration of contact 26 is actuated by a zu ⁇ on the gear 4 additionally arranged located on a crank pin 31 m a slider is in communication 34, in turn, the Treasurekon ⁇ clock 26 betwee 'n its fixed contact stops 32, 33 back and moved here.
  • the slide 34 is positively guided in its linear movement by pairs of rollers 37, 38.
  • the permanent contact 26 is guided by the pin 31, which is located on a further lever connected to the gear 4, via a slide 34, which is shown in FIG. 3, and which in turn is forced to move by rollers 37, 38 arranged in pairs brought its pivot point 26 from the system on the fixed contact 32 to the system on the fixed contact 33.
  • the contact levers 16, 19 and / or the permanent contact 26 are divided in two in the longitudinal direction, the two parts opposing an intermediate compression spring, in FIGS. 1 and 2 the compression springs 35 36 are between the respective be Share the.
  • Contact lever 16, 19 shown support and only a part of the contact lever is firmly connected to the actuating shaft 12, 13, while the other part in the direction of movement allows a tolerance Lei ch and a reliable contact of the contacts of the contact lever to the jwei Leagues fixed contacts guaranteed.
  • the switching sequence achieved with the exemplary embodiment explained above is shown schematically in FIG. 4. It can be seen that the permanent contact 26 is the first contact to leave its old contact position and the last to reach the new contact position. It can also be seen that the changeover switch 30, which, as described, changes its position “directly” from the drive shaft, which can be rotated in both directions, depending on the switching direction "higher” or “lower", and thus determines which of the contact levers 16 , 19th switchable contacts represent main or resistance contacts for the respective switching stage; a uniform erosion of the contact pieces 17, 18 and 20, 21 is achieved.
  • the main and resistance contacts are adjusted directly by the rotation of the control shaft actuated by the triggered energy storage, i.e. there are kinematic conditions which allow a high initial switching speed and thus a high usable switching power,
  • the permanent contact is operated completely independently, that is, regardless of the erosion of the other contacts; the echanic positive control ensures that the required switching schedule is adhered to,
  • the exemplary embodiment explained relates to a single-pole diverter switch with a contact level.

Landscapes

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

Abstract

La présente invention se rapporte à un commutateur de réglage en charge pour commutateurs pas à pas de transformateurs à gradins, lequel est composé d'un mécanisme de commutation et de plans de contact à structure identique disposés au-dessus dudit mécanisme, un plan de contact étant prévu pour chaque phase à commuter. A cet effet, des arbres rotatifs s'étendent depuis le mécanisme de commutation jusque dans le plan de contact. A chaque arbre est relié rigidement, dans chaque plan de contact, un levier de contact pivotant entre deux contacts fixes. A cet effet, des moyens de commutation mécaniques sont disposés dans le mécanisme de commutation, lesquels font en outre pivoter un contact supplémentaire entre des positions fixes de fin de course.The present invention relates to a load adjustment switch for step switches of step transformers, which is composed of a switching mechanism and contact planes of identical structure arranged above said mechanism, a contact plane. being provided for each phase to be switched. To this end, rotary shafts extend from the switching mechanism into the contact plane. To each shaft is rigidly connected, in each contact plane, a contact lever pivoting between two fixed contacts. To this end, mechanical switching means are arranged in the switching mechanism, which furthermore pivot an additional contact between fixed end-of-travel positions.

Description

Lastumscha Lte r für Stufenscha Lter von StufentransformatorenLoad switch for tap changers of tap transformers
Die Erfindung betrifft einen aus Schaltgetriebe und einer Kontaktanordnung bestehenden Lastumschalter für Stufenschalter von Stufentransformatoren.The invention relates to a diverter switch consisting of a manual transmission and a contact arrangement for tap changers of tap transformers.
Aus der DE 12 07 490 ist ein Lastumschalter bekannt, bei dem feste Kontakte auf einem kreisförmigen Kontaktträger angeordnet sind und die beweglichen Dauer-, Haupt- und Hil skontakte sich auf asymmetrisch gelagerten kreissegmentartigen Kontaktträgern befinden, so daß sich die beweglichen Kontakte auf den festen Kontakten nacheinander abwälzen.From DE 12 07 490 a diverter switch is known in which fixed contacts are arranged on a circular contact carrier and the movable permanent, main and auxiliary contacts are located on asymmetrically mounted circular segment-like contact carriers, so that the movable contacts are on the fixed contacts pass on one after the other.
Diese Bauweise ist in vielen Abwandlungen, beispielsweise aus DE 12 21 723 oder DE 12 30 903, bekannt. Allen diesen Kontrukti one ist gemeinsam, daß eine durch die Auslösung eines Energiespeichers angetriebene Schaltwelle kniehebelart g auf nicht zentrisch zur Antriebswelle gelagerte Kontaktarme, -hebel, -Segmente o.a. wirkt.This design is known in many modifications, for example from DE 12 21 723 or DE 12 30 903. All of these features have in common that a selector shaft driven by the release of an energy storage device toggle lever type g on contact arms, levers, segments or the like which are not centered on the drive shaft. works.
Diese Konstruktionen verlangen demnach generell eine kinematische Umwandlung der direkten Drehbewegung der Antri eb.swel le.These designs therefore generally require a kinematic conversion of the direct rotary movement of the drive eb.swel le.
Dadurch ist zwangsläufig die 'Öffnungsgeschwindigkeit der Kontakte bei Kniehebelbetätigung besonders am Anfang jeder Schaltbewegung begrenzt und damit auch die maximale erreichbare Scha 11 lei stung . Dies ist der Fall, weil die Stromunterbrechung an den Haupt¬ kontakten des Lastumschalters als besonders bei hohen Stromstärken kritischter Teil des gesamten Umschaltvorganges im ersten Teil der insgesamt zu vollführenden Schaltbewegung erfolgen muß und gerade dabei eine hohe Bewegungsgeschwindigkeit Voraussetzung für eine sichere Lichtbogenlöschung ist.Thus, the 'opening speed of the contacts with toggle actuator is necessarily limited in particular at the beginning of each shift movement and thus the maximum attainable shaving 11 lei stung. This is the case because the current interruption at the main contacts of the diverter switch as part of the entire switching process, which is particularly critical at high currents, must take place in the first part of the switching movement to be carried out overall, and a high movement speed is a prerequisite for safe arc quenching.
Diesen Mangel der bekannten Lastumschalter versucht die aus DE 12 24 830 bekannte Umschaltanordnung dadurch zu umgehen, daß sowohl die auf einem Außenkreis als auch die auf einem Innenkreis liegenden Haupt- und Hilfskontakte zu- und voneinander bewegbar sind. Durch die gegenseitige Annäherung beider Kontakte jedes Kontaktpaares w rd die Schaltgeschwindigkeit erhöht; die vorgesc lagene Lösung, bei der die Kontakte durch Kurvenscheibe geführt werden, ist edoch mechanisch aufwendig, erfordert eine hohe Fertigungsgenauigkeit und hat sich insgesamt in der Praxis nicht bewährt .This lack of the known diverter switch tries out DE 12 24 830 known to avoid switching arrangement in that both the main and auxiliary contacts lying on an outer circle and on an inner circle are movable to and from each other. The switching speed is increased by the mutual proximity of both contacts of each contact pair; the proposed solution, in which the contacts are guided through a cam, is mechanically complex, requires high manufacturing accuracy and has not proven itself overall in practice.
Aus der DE 12 73 677 ist ein weiterer Lastumschalter bekannt, bei dem zur Erhöhung der Schaltgeschwindigkeit ein zusätzlicher zweiter Sprungschaltmechanismus vorgesehen ist, der auf die zu schaltenden Haupt- und Hilfskontakte wirkt. Diese Anordnung besitzt zahlreiche Hebel- und Gelenkverbindungen und ist ebenfalls zu aufwendig in der Fertigung und zu fehleranfällig im praktischen Betrieb.Another load changeover switch is known from DE 12 73 677, in which an additional second snap-action switching mechanism is provided to increase the switching speed, which acts on the main and auxiliary contacts to be switched. This arrangement has numerous lever and articulated connections and is also too complex to manufacture and prone to errors in practical operation.
Neben dem Nachteil einer begrenzten Anfangsöffnungsgeschwindigkeit der Haupt- und Hilfskontakte haben die bekannten Lastumschalter noch den weiteren gemeinsamen Nachteil, daß durch das nacheinander erfolgende Abwälzen der beweglichen Kontakte auf. den feststehenden Kontakten die Schaltung des Dauerkontaktes abhängig vom Abbrand des Hauptkontaktes ist, was zu Funktionsschwierigkeiten führt.In addition to the disadvantage of a limited initial opening speed of the main and auxiliary contacts, the known diverter switches also have the further common disadvantage that the moving contacts roll on one after the other . the fixed contacts the switching of the permanent contact is dependent on the erosion of the main contact, which leads to functional difficulties.
Zwar ist es aus DE 19 62 958 bereits bekannt, dies dadurch zu vermeiden, daß der bewegliche Dauerkontakt am benachbarten beweglichen Hauptkontakt schwenkbar gelagert und solcherart unabhängig betätigbar ist, aber auch diese Konstruktion ist aufwendig in der Fertigung und birgt durch die zusätzlichen Schwenk Lagerungen weitere Feh lermög li chkei ten.Although it is already known from DE 19 62 958 to avoid this by the fact that the movable permanent contact is pivotably mounted on the adjacent movable main contact and can be actuated independently in this way, but this construction is also complex to manufacture and, due to the additional pivot bearings, hides further faults possible.
Insgesamt stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, einen neuartigen Lastumscha Lter anzugeben, bei dem durch direkte Ausnutzung der Drehbewegung der vom ausgelösten Energiespeicher betätigten Schaltwelle eine hohe Anfangsöffnungsgeschwind gkeit des jeweiligen Haupt- und Widerstandskontaktes erzielt wird und bei dem weiterhin die Betätigung des leistungslos schaltenden Dauerkontaktes völlig unabhängig von der Betätigung des Haupt¬ kontaktes und dessen Abbrandes erfolgt.Overall, the present invention has for its object to provide a novel Lastumscha Lter in which a high initial opening speed of the respective main and resistance contact is achieved by directly utilizing the rotary movement of the switching shaft actuated by the triggered energy store and in which the actuation of the de-energized switch continues Permanent contact takes place completely independently of the actuation of the main contact and its erosion.
Diese Aufgabe wi rd durch die im ersten Anspruch aufgeführten Merkmale und deren zweckmäßige Ausgestaltung in den Unteransprüche gelöst.This object is achieved by the features listed in the first claim and their expedient design in the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in fo Lgendem :The advantages achieved with the invention are in particular:
Zur Betätigung der beweglichen Kontakte kann die durch die Auslösung eines Energiespeichers erzeugte Drehbewegung direkt verwendet werden, es ist nicht erforderlich, durch Kreissegmente, Lenkhebel, Kniehebel oder ähnliche mechanische Anordnungen diese Drehbewegung in eine kombinierte Abwälzbewegung, bestehend aus einem Rotations- und einem Translationsanteil, umzuwandeln.The rotary movement generated by the triggering of an energy store can be used directly to actuate the movable contacts; it is not necessary to convert this rotary movement into a combined rolling movement consisting of a rotation and a translation component by means of circular segments, steering levers, toggle levers or similar mechanical arrangements .
Diese gegenüber dem Stand der Technik wesentlich einfachere Kinematik gestattet höhere Anfangsöffnungsgeschwindigkeiten besonders des Hauptkontaktes und damit, wie ausgeführt, höhere Schaltleistungen.This kinematics, which is much simpler than in the prior art, permits higher opening speeds, in particular of the main contact, and thus, as stated, higher switching powers.
Durch die erfindungsgemäße Kontaktbetätigung ist dennoch eine Einhaltung der Betätigungsreihenfolge unter allen Umständen gewährleistet.The contact actuation according to the invention nevertheless ensures compliance with the actuation order under all circumstances.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Dauerkontakt jeweils unabhängig von der Bewegung des Haupt konta ktes und dessen Abbrand zwangsgesteuert betätigt und somit ein sicherer Schaltablauf erzielt wird.Another advantage of the invention is that the permanent contact is actuated positively and independently of the movement of the main contact and its erosion, thus achieving a safe switching sequence.
Schließlich ist es ein Vortei l der Erfindung, daß sich der Lastumschalter baukastenartig erweitern läßt, indem sich für jede zu schaltende Phase alle Kontakte in einer horizontalen Ebene befinden, wobei mehrere übereinander angeordnete Konta tebenen durch eine einzige vertikale Schaltwelle betätigt werden, d.h. für Ein- und Drei phasen lastumscha Ite r sind keine unterschiedlichen Kontakt- oder Betätigungsbauteile erforderlich.Finally, it is an advantage of the invention that the diverter switch can be expanded in a modular manner by having all contacts in a horizontal plane for each phase to be switched, with a plurality of contact planes arranged one above the other being actuated by a single vertical switching shaft, ie for single and three-phase load switching are none different contact or actuation components required.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Lastumschalters, und zwar in der Ebene a) des Schaltgetriebes und b) einer darüber befindlichen KontaktanordnungFig. 1 shows a schematic view of the diverter switch according to the invention, namely in the plane a) of the gearbox and b) a contact arrangement located above
Fig. 2 zeigt in den Teilen a) und b) die gleiche Anordnung nach Ablauf eines Scha Itseh ri ttesFig. 2 shows in parts a) and b) the same arrangement after expiry of a Scha Itseh ri ttes
Fig. 3 zeigt als Detailzeichnung die Betätigung des DauerkontaktesFig. 3 shows a detailed drawing of the operation of the permanent contact
Fig. 4 zeigt den vom erfindungsgemäßen Lastumschalter realisierten Schaltablauf beim Auf- und Abwärtsschalten, und zwar a) die vom erfindungsgemäßen Lastumschalter realisierte Schaltung an sich und b) den eigentlichen SchaltablaufFig. 4 shows the switching sequence realized by the diverter switch according to the invention when switching up and down, namely a) the circuit realized by the diverter switch according to the invention itself and b) the actual switching sequence
In der in den Fig. 1a bzw. 2a gezeigten Ebene des Schaltgetriebes sind zwei sich kämmende Zahnräder 2, 3 angeordnet, wobei das eine davon, Schaltrad 2, direkt von der Schaltwelle 1, die die Drehbewegung nach Auslösung des hier nicht dargestellten Energiespeichers überträgt, betätigt wird, indem es die Schaltwelle 1 als Achse aufweist.1a and 2a, two intermeshing gear wheels 2, 3 are arranged, one of which, ratchet wheel 2, directly from the selector shaft 1, which transmits the rotary movement after triggering the energy store, not shown here, is actuated by having the control shaft 1 as an axis.
Zu beiden Seiten des Zahnrades 2 sind mit diesem in Eingriff stehende Zahnräder 4, 5 vorgesehen, analog dazu auf beiden Seiten des Zahnrades 3 mit diesem in Eingriff stehende Zahnräder 6, 7. Auf jedem der Zahnräder befinden sich, fest verbunden, jeweils eine Kurbel mit einem Zapfen 8, 9, 10, 11.On both sides of the gearwheel 2, gearwheels 4, 5 which are in engagement with it are provided, analogously to this, on both sides of the gearwheel 3 with gearwheels 6, 7, which are in engagement therewith a pin 8, 9, 10, 11.
Diese Zapfen 8, 9, 10, 11 sind ihrerseits in Ausnehmungen gebogener zweiseitiger drehbarer Hebel 14, 15 bringbar. Die Hebel 14, 15 sind mit festen Wellen 12, 13 verbunden und drehbar gelagert, diese reichen vertikal bis in d e 'darüber befindli che Ebene der Kontaktanordnung und- tragen die Kontakt¬ hebel 16, 19.These pins 8, 9, 10, 11 can in turn be brought into recesses of two-sided rotatable levers 14, 15. The levers 14, 15 are connected to fixed shafts 12, 13 and rotatably supported, ranging up vertically in de 'about befindli surface plane of the contact arrangement and-carry Kontakt¬ lever 16, 19th
Der Drehwinkel <-- _ des Kontakthebels 16, der an seinem freien Ende beidseitige Konta kt stücke 17, 18 trägt, ist durch die Festkontakte 22, 24 begrenzt ; -entsprechend der gleichgroße Drehwinkel C des Kontakthebels 19, der an seinem freien Ende beidseitige Kontaktstücke 20, 21 trägt, durch die Festkontakte 23, 25.The angle of rotation <- _ of the contact lever 16, which carries kt pieces 17, 18 on both sides at its free end, is limited by the fixed contacts 22, 24; correspondingly, the equally large angle of rotation C of the contact lever 19, which carries contact pieces 20, 21 on both sides at its free end, through the fixed contacts 23, 25.
An den den Konta thebeln 16, 19 abgewandten Seiten tragen die Festkontakte 22, 23 weitere Kontakte 32, 33, zwi sehen -denen ein in einem besonderen Drehpunkt 27 gelagerter Dauerkontakt 26 mit einem Drehwinkel ß bewegbar ist.On the sides facing away from the contacts 16, 19, the fixed contacts 22, 23 carry further contacts 32, 33, between which a permanent contact 26 mounted in a special pivot 27 is movable with an angle of rotation β.
Betätigt wird der Dauerkontakt 26 durch einen auf dem Zahnrad 4 zu¬ sätzlich angeordneten auf einer Kurbel befindlichen Zapfen 31, der m einem Schieber 34 in Verbindung steht, der seinerseits den Dauerkon¬ takt 26 zwische'n seinen festen Kontaktanschlägen 32, 33 hin- und her bewegt. Dabei wird der Schieber 34 durch paarweise an-geordnete Rolle 37, 38 bei seiner linearen Bewegung zwangsgeführt.The duration of contact 26 is actuated by a zu¬ on the gear 4 additionally arranged located on a crank pin 31 m a slider is in communication 34, in turn, the Dauerkon¬ clock 26 betwee 'n its fixed contact stops 32, 33 back and moved here. Here, the slide 34 is positively guided in its linear movement by pairs of rollers 37, 38.
Die Funktionsweise des Lastumscha Ite'rs ist nun -folgende:The operation of the Lastumscha Ite 'rs is now -The following:
Es wird beisp elsweise zur Erläuterung davon ausgegangen, daß bei einer Schaltung in eine höhere Stufe die nicht dargestellte Antriebswelle den ebenfalls nicht dargestellten Energiespeicher in Uhrzei gern" chtung spannt und nach Freigabe der Energiespeicher eine sprungartige Drehbewegung ebenfalls im Uhrzeigersinn auf die Schaltwelle 1 und damit auf das damit verbundene Zahnrad 2 um 90 überträgt; das mit diesem kämmende weitere gleichgroße Zahnrad 3 wird damit ebenfalls um 90° in entgegengesetzter Drehrichtung verdreht. Die untereinander gleichgroßen Zahnräder 4, 5, 6, 7 sind so di ensioniert, daß sie jeweils in der in Fig. 1 angegebenen Drehrichtung eine Bewegung von 180° vollführen Dabei verschwenkt zunächst der auf dem Zahnrad 6 befindliche Zapfen 10, der in eine Ausnehmung des Hebels 15 eingreift, diesen Hebel 15 in die in Fig. 2 gezeigte Position. Der auf dem Zahnrad 5 befindliche Zapfen 9 läuft leer und gerät schließlich in der in Fig. 2 dargestellten Position des Hebels 15 in Eingriff mit der anderen Ausnehmung des Hebels 15. Gleichzeitig mit diesem Bewegungsablauf läuft der auf dem Zahnrad 4 befindliche Zapfen aus der oberen Ausnehmung des Hebels 14, mit der er sich ursprünglich in Eingriff befand. Der auf dem Zahnrad 7 angeordnete Zapfen 11 greift nach einem zurückgelegten Leerweg in die andere Ausnehmung des Hebels 14 ein und verdreht ihn in die in Fig. 2 dargestellte Lage. Es ist klar ersichtlich, daß zuerst Hebel 15 und erst danach Hebel 14 bei einer Aufwärtsschaltung verstellt werden.It will Ex elsweise assumed for explaining the fact that in a circuit in a higher stage of the drive shaft, not shown, biases the energy storage is also not shown in Time like "rect and after release of the energy store an abrupt rotational movement also in a clockwise direction on the control shaft 1 and thus to transmits the gear 2 connected to it by 90; the other gear of the same size 3 meshing with it is also rotated by 90 ° in the opposite direction of rotation. The gear wheels 4, 5, 6, 7, which are of equal size, are dimensioned so that they each in the in Fig. 1 indicated direction of rotation perform a movement of 180 ° First, the pin 10 located on the gear 6, which engages in a recess in the lever 15, pivots this lever 15 into the position shown in FIG. 2. The pin 9 located on the gear 5 runs empty and finally comes into engagement with the other recess of the lever 15 in the position of the lever 15 shown in FIG. 2. Simultaneously with this movement sequence, the pin located on the gear 4 runs out of the upper recess the lever 14 with which it was originally engaged. The pin 11 arranged on the toothed wheel 7 engages in the other recess of the lever 14 after a free travel and rotates it into the position shown in FIG. 2. It is clearly evident that first lever 15 and only then lever 14 are adjusted in an upshift.
Die Drehungen der Hebel 14, 15 übertragen sich über die fest mit ihnen verbundenen Wellen 12, 13 auf die in der darüber befindlichen Ebene angeordneten Kontakthebel 16, 19.The rotations of the levers 14, 15 are transmitted via the shafts 12, 13 firmly connected to them to the contact levers 16, 19 arranged in the plane above them.
Kontakthebel 19, der bisher am Festkontakt 21 anlag, wird zuerst zum gegenüberliegenden Festkontakt 23 verschwenkt, anschl eßend wird Kontakthebel 16 vom Festkontakt 24 zum gegenüberliegenden Festkontakt 22 verschwenkt.Contact lever 19, which was previously on the fixed contact 21, is first pivoted to the opposite fixed contact 23, then contact lever 16 is pivoted from the fixed contact 24 to the opposite fixed contact 22.
Bei einem weiteren Schaltschritt in gleicher Richtung, d.h. bei nochmaliger Drehung der Schaltwelle 1 um 90° in Uhrzeiger¬ richtung, wiederholt sich die Schaltreihenfolge. Zuerst wird durch Zapfen 9 der Hebel 15 wieder in die andere Position entsprechend Fig. 1 gebracht, nachdem Zapfen 8 einen Teil seiner Drehung um 180 leer gelaufen ist, greift er schließlich in den Hebel 14 ein und verdreht ihn ausschließlich ebenfalls wieder in die in Fig. 1 gezeigte andere Endlage. Beim Aufwärtsschalten schaltet also stets Kontaktarm 19 vor dem Kontaktarm 16.With a further switching step in the same direction, i.e. when the control shaft 1 is rotated again 90 ° clockwise, the switching sequence is repeated. First, the pin 15 is brought back into the other position according to FIG. 1 by pin 9, after pin 8 has been idle for part of its rotation by 180, it finally engages in the lever 14 and only rotates it again into the position shown in FIG 1 shown other end position. When shifting up, contact arm 19 therefore always switches before contact arm 16.
Beim Abwärtsschalten ist es genau umgekehrt. Hierbei bewegt sich die Schaltwelle entgegen dem Uhrzeigersinn, die Dreh¬ bewegungen der Zahnräder kehren sich um und damit wird jewei ls zuerst Hebel 14 und damit Kontaktarm 16 verschwenkt und erst anschließend, nach einem Leerlauf der Zapfen 9 bzw. 10, der Kontaktarm 19. Die Ableitung der KontakthebeL 16, 19 führt jeweils über überscha l tw derstände 28, 29 zu einem einpoligen Umschalter 30, der direkt von der Antr ebswelle betätigt wird, derart, daß sich seine Schaltstellung bei Drehrichtung der Antriebswelle und damit bei Umkehr der Schaltung von "höher" in "tiefer" und umgekehrt ändert. Der Umschalter 30 ist direkt mit der Ablei.tung verbunden.When shifting down, it is exactly the opposite. Here, the selector shaft moves counterclockwise, the rotary movements of the gear wheels are reversed and thus each lever 14 and thus contact arm 16 are pivoted and only then, after the pins 9 and 10 are idle, the contact arm 19. The derivation of the contact levers 16, 19 in each case leads to a single-pole changeover switch 30 via excess resistors 28, 29 , which is actuated directly by the drive shaft, such that its switching position changes when the drive shaft rotates and thus when the circuit is reversed from "higher" to "lower" and vice versa. The switch 30 is connected directly to the discharge line.
Der Dauerkontakt 26 wird durch den Zapfen 31, der sich auf einem weiteren mit dem Zahnrad 4 verbundenen Hebel befindet, über einen Schieber 34, der in Fig.3 dargestellt ist und der in seiner Beweg wiederum durch paarweise angeordnete Rollen 37, 38 zwangsgeführt w um seinen Drehpunkt 26 von der Anlage am Festkontakt 32 zur Anlage am Festkontakt 33 gebracht.The permanent contact 26 is guided by the pin 31, which is located on a further lever connected to the gear 4, via a slide 34, which is shown in FIG. 3, and which in turn is forced to move by rollers 37, 38 arranged in pairs brought its pivot point 26 from the system on the fixed contact 32 to the system on the fixed contact 33.
Gemäß einer vorte lhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontakthebel 16, 19 und/oder der Dauerkontakt 26 in Längsrichtung zweigeteilt, wobei die beiden Teile sich gegen eine dazwischen angeordnete Druckfeder, in Fig. 1 und 2 sind die Druckfedern 35 36 zwischen den jeweils be den Teilen der. Kontakthebel 16, 19 dargestellt, abstützen und jeweils nur ein Teil der Kontakthebel fest mit der sie betätigenden Welle 12, 13 in Verbindung steht, während der jeweils ändere Teil in Bewegungsrichtung einen Toleranzausg Lei ch gestattet und ein zuverlässiges Anliegen der Kontakte der Kontakthebel an den jwei Ligen Festkonta ten gewährleistet.According to an advantageous embodiment of the invention, the contact levers 16, 19 and / or the permanent contact 26 are divided in two in the longitudinal direction, the two parts opposing an intermediate compression spring, in FIGS. 1 and 2 the compression springs 35 36 are between the respective be Share the. Contact lever 16, 19 shown, support and only a part of the contact lever is firmly connected to the actuating shaft 12, 13, while the other part in the direction of movement allows a tolerance Lei ch and a reliable contact of the contacts of the contact lever to the jwei Leagues fixed contacts guaranteed.
Der mit der vorstehend erläuterten beispielha ten Ausführungs¬ form erzielte Schaltablauf ist schematisch in Fig. 4 dargestellt. Man erkennt, daß der Dauerkontakt 26 als erster Kontakt seine alte Kontaktposition verläßt und als letzter die neue Kontaktposition erreicht. Es ist weiterhin ersichtlich, daß der Umschalter 30, der, wie beschrieben, direkt von der Antriebswelle, die in beiden Richtungen drehbar ist, je nach Schaltrichtung "höher" oder "tiefer" seine Position ändert und damit bestimmt, welcher der durch die Kontakthebel 16, 19 schaltbaren Kontakte Haupt- bzw. Widerstandskontakte für die jeweilige Schaltstufe darstellen; damit wird ein gleichmäßiger Abbrand der Kontaktstücke 17, 18 bzw. 20, 21 erzielt.The switching sequence achieved with the exemplary embodiment explained above is shown schematically in FIG. 4. It can be seen that the permanent contact 26 is the first contact to leave its old contact position and the last to reach the new contact position. It can also be seen that the changeover switch 30, which, as described, changes its position "directly" from the drive shaft, which can be rotated in both directions, depending on the switching direction "higher" or "lower", and thus determines which of the contact levers 16 , 19th switchable contacts represent main or resistance contacts for the respective switching stage; a uniform erosion of the contact pieces 17, 18 and 20, 21 is achieved.
Die neuen vorteilhaften Wirkungen der Erfindung sind zusammen¬ gefaßt in folgendem zu sehen:The new advantageous effects of the invention can be summarized as follows:
- die Haupt- und Wi derstandskontakte werden direkt durch die Drehung der vom ausgelösten Energiespeicher betätigten Schaltwelle verstellt, d.h. es liegen kinematische Verhältnisse vor, die eine hohe AnfangsschaLtgeschwindi gkei t und damit eine hohe nutzbare Scha It Lei stung gestatten,- The main and resistance contacts are adjusted directly by the rotation of the control shaft actuated by the triggered energy storage, i.e. there are kinematic conditions which allow a high initial switching speed and thus a high usable switching power,
- der Dauerkontakt wird völlig unabhängig, also auch unabhängig vom Abbrand der übrigen Kontakte, betätigt; dabei gewährleistet die echanische Zwangssteuerung die sichere Einhaltung des gewünschten zeitlichen Schaltschemas,- The permanent contact is operated completely independently, that is, regardless of the erosion of the other contacts; the echanic positive control ensures that the required switching schedule is adhered to,
- bei Scha Itri chtungsumkehr erfolgt eine Änderung der Schaltreihenfolge der Kontaktarme 16, 19, die in Verbindung mit der Betätigung des Umschalters 30 zu einer Vertauschung der Funktionen des Haupt- und Widerstandsschaltkontaktes und damit zu gleichmäßigem Abbrand aller Kontakte führt.- When switching reversal, the switching order of the contact arms 16, 19 is changed, which, in conjunction with the actuation of the switch 30, leads to a reversal of the functions of the main and resistance switching contact and thus to a uniform erosion of all contacts.
Das erläuterte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf einen einpoligen Lastumschalter mit einer Kontaktebene.The exemplary embodiment explained relates to a single-pole diverter switch with a contact level.
Bei mehrpoligen Lastumschaltern sind mehrere, untereinander identische Kontaktebenen übereinander angeordnet; die durch die Hebel 14, 15 betätigten Wellen 12, 13 reichen dann durch alle Kontaktebenen hindurch und verschwenken gleichzeitig entsprechend mehrere Kontaktträger. In multi-pole diverter switches, several mutually identical contact levels are arranged one above the other; the shafts 12, 13 actuated by the levers 14, 15 then extend through all the contact planes and simultaneously pivot a corresponding number of contact carriers.

Claims

Patentansprüche Lastumschalter für Stufenschalter von Stufentransformatoren mit folgenden Merkmalen der Lastumschalter besteht aus einem Schaltgetriebe und darüber angeordneten Kontaktebenen Claims diverter switch for tap changers of tap transformers with the following features: the diverter switch consists of a switching gear and contact levels arranged above it
1.1 alle Kontaktebenen sind identisch aufgebaut 1.2 für jede zu schaltende Phase ist eine1.1 all contact levels are constructed identically 1.2 there is one for each phase to be switched
Kontaktebene vorgesehenContact level provided
2. vom Schaltgetriebe reichen drehbare Wellen (12, 13) in die Kontaktebenen hinein2. Rotatable shafts (12, 13) extend from the gearbox into the contact levels
3. mit jeder Welle (12, 13) ist in jeder Kontaktebene ein Kontakthebel (16, 19) fest verbunden3. A contact lever (16, 19) is firmly connected to each shaft (12, 13) in each contact level
4. jeder Kontakthebel (16, 19) ist um seinen durch die ihn jeweils tragende Welle (12, 13) bestimmten Drehpunkt schwenkbar4. Each contact lever (16, 19) can be pivoted about its pivot point determined by the shaft (12, 13) that supports it
4.1 der Schwenkwinkel C jedes Kontakthebel (16, 19) wird durch Festkontakte (22, 23, 24, 25), die auf einem kreisförmigen Kontaktträger angeordnet sind, begrenzt4.1 the pivot angle C of each contact lever (16, 19) is limited by fixed contacts (22, 23, 24, 25), which are arranged on a circular contact carrier
5. in jeder Kontaktebene ist weiterhin ein Dauerkontakt (26) schwenkbar gelagert5. A permanent contact (26) is also pivotably mounted in each contact level
5.1 der Dauerkontakt (26) ist zwischen je einem Festkor.takt (32, 33) unterschiedlicher Kontaktträger schwenkbar5.1 the permanent contact (26) can be pivoted between a fixed-cor.clock (32, 33) of different contact carriers
6. Im Schaltgetriebe sind mechanische Schaltmittel angeordnet, derart, daß nach Auslösung eines Energiespeichers beide Wellen (12, 13) nacheinander um den Schwenkwinkel C- verdreht werden, wobei sich die Reihenfolge der Verdrehung bei Umkehr der Scha Ltri chtung des Stufenscha Lters von "höher" in "tiefer" oder umgekehrt ändert, bei mehreren SchaLtschritten in gleicher Richtung jedoch gleich bleibt.6. Mechanical switching means are arranged in the manual transmission in such a way that after triggering a Energy storage, both shafts (12, 13) are rotated one after the other by the pivot angle C-, with the order of rotation changing when the switching direction of the step switch is reversed from "higher" to "lower" or vice versa, with several switching steps in the same direction however remains the same.
7. Der Dauerkontakt (26) wird bei jeder Schaltbewegung in die entgegengesetzte Endposition verschwenkt.7. The permanent contact (26) is pivoted into the opposite end position with each switching movement.
Die Ableitungen der Kontakthebel (16, 19) sind elektrisch mit jeweils einem Kontakt eines einpoligen Umschalters (30) direkt und über einen oder mehrere überschaLtwiderstände (28, 29) mit dem jeweils anderen Kontakt des einpoligen Umschalters (30) verbunden, der direkt von der Antriebswelle des Stufenschalters nur bei deren Drehrichtungsumkehr, d.h. beim Wechsel der SchaLtrichtung von "höher" in "tiefer" oder umgekehrt betätigt wird.The leads of the contact levers (16, 19) are electrically connected directly to one contact of a single-pole changeover switch (30) and via one or more switching resistors ( 28, 29 ) to the other contact of the single-pole changeover switch (30), which is directly connected to the The drive shaft of the tap changer is only actuated when the direction of rotation is reversed, ie when the switching direction changes from "higher" to "lower" or vice versa.
9. Die Ableitung des Dauerkontaktes ist elektrisch mit der Lastableitung des Umschalters (30) verbunden.9. The lead of the permanent contact is electrically connected to the load lead of the changeover switch (30).
Lastumschalter nach Anspruch 1, wobei das Schaltgetr ebe aus einer ersten Gruppe von zwei miteinander in Eingriff stehenden Zahnrädern (2, 3), einer zweiten Gruppe von vier paarweise mit jeweils einem Zahnrad (2, 3) der ersten Gruppe in Eingriff stehenden weiteren Zahnrädern (4, 5, 6, 7) sowie zwei schwenkbar gelagerten zweiarmigen Hebeln (14, 15) besteht. Lastumschalter nach Anspruch 1 und 2, wobeiDiverter switch according to claim 1, wherein the switching gear consists of a first group of two gear wheels (2, 3) in mesh with one another, a second group of four further gear wheels (2, 3) in engagement in pairs with one gear wheel (2, 3) of the first group ( 4, 5, 6, 7 ) and two pivotally mounted two-armed levers ( 14, 15 ) . Diverter switch according to claims 1 and 2, wherein
1. das eine Zahnrad (2) der ersten Gruppe von Zahnrädern von einem Kraftspeicher direkt angetrieben und nach seiner Auslösung gedreht wi rd,1. one gear (2) of the first group of gears is driven directly by an energy storage device and rotated after it is triggered,
2. die Drehrichtung des Zahnrades (2) davon abhängig ist, ob der Stufenschalter eine Stufe höher oder tiefer geschaltet wird und2. the direction of rotation of the gear (2) depends on whether the tap changer is switched one level higher or lower and
3. das andere Zahnrad (3) der ersten Gruppe dabei ebenfalls entgegengesetzt zur Drehrichtung des Zahnrades (2) bewegt wird.3. The other gear (3) of the first group is also moved in the opposite direction to the direction of rotation of the gear (2).
4. Lastumschalter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei4. diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein
1. zwei Zahnräder (4, 5) der zweiten Gruppe mit einem Zahnrad (2) der ersten Gruppe jeweils unabhängig voneinander in Eingriff stehen,1. two gears (4, 5) of the second group are each independently engaged with a gear (2) of the first group,
2. die beiden anderen Zahnräder (6, 7) der zweiten Gruppe mit dem anderen Zahnrad (3) d«r -ersten Gruppe in Eingriff stehen und2. the other two gears (6, 7) of the second group are in mesh with the other gear (3) of the first group and
alle Zahnräder (4, 5, 6, 7) der zweiten Gruppe bei jedem Schaltschritt eine Drehung von 180° ausführen, wobei die Zahnräder (2, 6, 7) bei jeder Auslösung des Energiespeichers die gleiche Drehrichtung, die Zahnräder (3, 4, 5) die jeweils entgegengesetzte Drehrichtung haben.all gears (4, 5, 6, 7) of the second group rotate 180° with each switching step, with the gears (2, 6, 7) rotating in the same direction each time the energy storage is triggered, the gears (3, 4, 5) have the opposite direction of rotation.
5. Lastumschalter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei 1. die beiden schwenkbaren Hebel (14, 15) an beiden freien Enden Ausnehmungen aufweisen,5. diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein 1. the two pivotable levers (14, 15) have recesses at both free ends,
2. auf jedem Zahnrad (4, 5, 6, 7) der zweiten Gruppe sich jeweils ein fester Hebelarm befindet, an den freien Enden dieser Hebelarme befinden sich jeweils Zapfen (8, 9, 10, 11) und2. There is a fixed lever arm on each gear (4, 5, 6, 7) of the second group; at the free ends of these lever arms there are pins (8, 9, 10, 11) and
3. die Zapfen (8, 9, 10, 11) bei Drehung des dazugehörigen Zahnrades (4, 5, 6, 7) in jeweils eine Ausnehmung eines Hebels (14, 15) eingreifen können und ihn dadurch verschwenken.3. The pins (8, 9, 10, 11) can engage in a recess in a lever (14, 15) when the associated gear (4, 5, 6, 7) rotates and thereby pivot it.
6. Lastumschalter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei jeder Kontakt¬ arm (16, 19)6. diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein each contact arm (16, 19)
1. zweiteilig ausgebildet ist1. is designed in two parts
2. beide Teile durch Druckfedern (35, 36) verbunden sind.2. both parts are connected by compression springs (35, 36).
Lastumschalter nach einem oder mehreVen der vorangegangenen Ansprüche, wobei jeder Kontaktarm an seinem freien Ende an den beiden den jeweiligen Festkontakten (22, 24 bzw. 23, 25) zugewandten Seiten getrennte Kontaktstücke (17, 18 bzw. 20, 21) trägt.Diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein each contact arm carries separate contact pieces (17, 18 or 20, 21) at its free end on the two sides facing the respective fixed contacts (22, 24 or 23, 25).
8. Lastumschalter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Dauerkontakt (26) durch einen mit ihm verbundenen Schieber (34) betätigt wird, der seinerseits mit einem zusätzlichen Zapfen (31) auf einem der Zahnräder (4, 5, 6, 7) in Verbindung steht. 9. Lastumschalter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Dauerkontakt (26) in einem Punkt (27) separat gelagert ist.8. Diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein the permanent contact (26) is actuated by a slide (34 ) connected to it, which in turn has an additional pin (31) on one of the gears (4, 5, 6, 7 ) is connected. 9. diverter switch according to one or more of the preceding claims, wherein the permanent contact (26) is mounted separately at a point (27).
10. Lastumscha Lter nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Schaltwinkel ß, um den der Dauerkontakt (26) verschwenkbar ist, geringer ist als der Schalt¬ winkel c^- , um den die Kontakthebel (16, 19) verschwenkbar sind. 10. Loadumscha Lter according to one or more of the preceding claims, wherein the switching angle β, by which the permanent contact (26 ) can be pivoted, is smaller than the switching angle c^-, by which the contact levers (16, 19) can be pivoted.
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