EP1105896B1 - Stufenschalter mit einem vorwähler - Google Patents

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EP1105896B1
EP1105896B1 EP99927873A EP99927873A EP1105896B1 EP 1105896 B1 EP1105896 B1 EP 1105896B1 EP 99927873 A EP99927873 A EP 99927873A EP 99927873 A EP99927873 A EP 99927873A EP 1105896 B1 EP1105896 B1 EP 1105896B1
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EP
European Patent Office
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preselector
contact
contacts
tap selector
selector switch
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99927873A
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English (en)
French (fr)
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EP1105896A1 (de
Inventor
Wolfgang Albrecht
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Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Original Assignee
Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Maschinenfabrik Reinhausen Gebrueder Scheubeck GmbH and Co KG filed Critical Maschinenfabrik Reinhausen GmbH
Publication of EP1105896A1 publication Critical patent/EP1105896A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1105896B1 publication Critical patent/EP1105896B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H63/00—Details of electrically-operated selector switches
    • H01H63/02—Contacts; Wipers; Connections thereto
    • 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
    • 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
    • H01H9/0044—Casings; Mountings; Disposition in transformer housing
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a tap changer with a selection for uninterrupted switching between different winding taps of a step transformer.
  • Tap changers have been installed in transformers for many years in order to be able to adjust the voltage, active and reactive power of electrical networks by changing the gear ratio under load.
  • Known tap changers are known in two basic designs: in one design they consist of the separate modules tap changer and diverter switch, in the second design these two modules are combined to form a load selector that performs both functions.
  • the term "tap changer" used in the following is intended to encompass both of the aforementioned designs.
  • the gear ratio is set in stages; the transformer with a Step winding equipped, the taps can be switched by the step switch.
  • this known selection can implement the two known functions shown schematically in FIG. As shown in FIG. 1a, it can serve as a turner for switching the step winding on and off or, as shown in FIG. 1b, for deflecting the step winding to the beginning or to the end of the coarse step. In any case, the preselection doubles the setting range with the same length of the step winding.
  • the preselector consists of a total of three fixed preselector contacts, whereby one of the two fixed contacts "+” or "-” is connected to the third fixed contact "0", depending on the switch position.
  • a step switch is known from the Bulgarian company publications "On-Load Tap Changer Type RS12'1 and" On-Load Tap Changer Type 16 ", which is located inside an insulating material cylinder and whose selection extends outside this insulating material cylinder in its longitudinal direction.
  • the fixed selector contacts are arranged in a line with the contact sequence "+” - "0" - "-” or "-" - "0” - “+” and are actuated linearly by a shift rod that can be moved in the longitudinal direction.
  • This shifting rod which can be moved in the longitudinal direction, has a preselector contact bridge for each phase, through which either one of the two fixed preselector contacts "+” or “-” with the other fixed preselector contact "0", which is arranged between them and forms the root connection of the preselector, is connectable.
  • the longitudinal movement of the shift rod is described by a Maltese transmission, which is located on the The top of the tap changer is located and the rotary movement of the selector shaft inside the Insulated cylinder of the tap changer for actuating the selector contacts generated by a tapped special gear train.
  • this known tap changer with an external, linearly operable selection has several disadvantages.
  • On the one hand due to the large longitudinal extent of the entire selection arrangement, considerable accuracy requirements must be met.
  • Even the slightest tolerances between the fixed selector contacts on the one hand and between them and the movable preselector contact bridge on the other hand mean that the contact bridge cannot run properly onto the fixed contacts to be electrically connected to one another. This problem is exacerbated in the course of the operating time by contact erosion and mechanical wear of the contacts.
  • a special guide for the shift rod is required.
  • the capacitive switching capacity of the preselector is limited by the selected contact arrangement.
  • the object of the invention is to provide a generic tap changer with an external, linearly operated preselector, in which no complex guidance of the selector rod carrying the preselector contact bridge is required and nevertheless, even with tolerances that occur, safe switching with essentially constant contact forces is possible.
  • the tap changer according to the invention with preselection should also be suitable for high voltage stresses on the preselection.
  • a particular advantage of the invention is that the longitudinally displaceable shift rod of the preselector does not require any special guidance and the drive system as a whole does not have to meet any special accuracy requirements. Rather, the design of the self-centering preselector contact bridge creates a practically self-adjusting contact system with constant contact forces.
  • the ring-shaped design of the fixed selector contacts according to the invention also allows high stresses; The selection according to the invention enables high capacitive switching capacities to be managed, so that it will only be necessary in a few special cases to provide additional polarization resistances.
  • the chosen structure of the preselector on a separate insulating tube gives a compact, stable and simple structure; the complete selection can be easily prefabricated as a complete assembly and attached just as easily to the side of the isolating cylinder of the tap changer.
  • FIGS. 2 and 3 shows a selection which has a tubular insulating material housing 1 as the supporting component.
  • the fixed preselector contacts 2, 3, 4 - shown here for only one phase - are arranged.
  • Each of the fixed selector contacts is circular, concentric with the insulating housing 1.
  • Contact 2 has the function of contact "+" from FIG. 1, accordingly contact 3 takes over the function of contact "0" and contact 4 takes over the function of contact "-" from FIG. 1.
  • a longitudinally displaceable switching rod 5 is arranged, which carries the preselector contact bridge 6.
  • the preselector contact bridge 6 consists in detail of an annular contact carrier 7 enclosing the switching rod 5 and fastened thereon, on which radially movable, spring-mounted contact pieces 8, 9, 10, 11 are arranged. These contact pieces 8, 9, 10, 11 are pressed radially outwards by pairs of springs 12, 13, 14, 15 in such a way that a defined contact pressure is generated when they run onto the respective fixed contacts 2, 3, 4.
  • the radial path of the contact pieces 8, 9, 10, 11 is limited by respective stops 16 at the top and bottom of the contact carrier 7.
  • Figure 2 shows the selection according to the invention in the same switching position as in Figure 1, in which the contacts "+" and "0" are connected.
  • the selector rod 5 is moved downwards, this is indicated by an arrow in FIG. 2, the contact carrier 7 leaves the preselector contact 2 and runs down through the preselector contact 3 and remains in contact with it. It finally runs onto the preselector contact 4 and thus establishes the new connection of this preselector contact 4 with the function "-" with the preselector contact 3; the switchover is complete.
  • Figure 4 shows another embodiment of a preselector contact bridge.
  • the contact pieces 17, 18 are in turn pressed outwards by spring pairs 19 and 20; the path is limited by cross bolts 21 with an outer stop, which are guided in bores of the respective contact pieces 17, 18.
  • the two further contact pieces are delimited by further transverse bolts 22 in a plane offset by 90 degrees.
  • FIG. 5 shows a second embodiment of a preselector according to the invention in a side sectional view.
  • a tubular insulating material housing 23 is provided as the supporting component.
  • the fixed preselector contacts 24, 25, 26 are in turn arranged on the inside of the wall of this insulating material housing 23, which in turn are circular and concentric with the insulating material housing 23.
  • a longitudinally displaceable switching rod 27 is arranged inside the insulating material housing 23, which in turn carries a preselector contact bridge 28.
  • this preselector contact bridge 28 consists of an annular contact carrier 29 on which radially movable, spring-mounted contact pieces are arranged, of which only two contact pieces 30, 31 lying opposite one another are shown in the sectional view. Each of these contact pieces is pressed radially outwards by spring pairs, here the spring pairs 32, 33 are shown. The radial path of the individual contact pieces is in turn limited by upper and lower stops 34.
  • the individual contact pieces, here the contact pieces 30, 31 are tapered in their central region 35, 36. ie drawn in.
  • FIG. 5 An embodiment as in FIG. 4 with travel limitation by means of cross bolts provided with a stop is also possible.
  • the taper described in the respective central area is particularly important for the function of the second embodiment shown in FIG. This tapering results in a double-pole interruption and changeover function of the preselector. If the preselector is actuated, ie the switching rod 27 is moved downwards, the contact pieces 30, 31 leave both the contact 24 and the contact 25, and with further movement they run simultaneously onto both the contact 26 and the contact 25.
  • Figure 6 shows the basic circuit of such a double-pole switching preselector, acting here as a turner.
  • FIGS. 7 and 8 show a complete tap changer with a selection according to the invention, arranged on the side, here with the first embodiment shown in FIGS. 2 and 3 with a single break.
  • the actual tap changer is designed here as a load selector and is located in an insulating cylinder 37. Inside, a rotating isolating rod 38 runs longitudinally through the tap changer, which has a switching element 39.1, 39.2, 39.3 for each of the three phases with the movable contacts and others Switching means carries.
  • the fixed tap changer contacts which can be connected, are arranged in the wall of the insulating material cylinder 37. Since the function of such a load selector is well known, the remaining components are not discussed in detail.
  • the selector according to the invention is located in an insulating cylinder 1 on the side of the tap changer, fastened to it by a traverse 45. Inside this insulating cylinder 1 there is the switching rod 5, and for each of the three phases the three fixed selection contacts already described are arranged, ie the Contacts 2.1, 3.1, 4.1 in a horizontal plane for one phase, contacts 2.2., 3.2., 4.2 in a further horizontal plane for the second phase and contacts 2.3, 3.3, 4.3 finally for the third phase in a third horizontal plane , Corresponding to the respective contacts, a preselector contact bridge 6.1, 6.2, 6.3 is arranged for each phase.
  • the contact pieces of the preselector contact bridges 6.1, 6.2, 6.3 leave the corresponding contacts 2.1, 2.2, 2.3, the "+" contacts, run to the respective "0" in all three phases.
  • -Contacts 3.1, 3.2, 3.3 down and finally contact the respective "-" contacts 4.1, 4.2, 4.3.
  • the areas of the fixed preselector contacts are shielded by upper shields 40.1a, 40.2a, 40.3a and lower shields 40.1b, 40.2b.
  • the switching rod 5 is provided with a lever 41 which is mounted in a bearing 43 in the region of the tap changer head by means of a cross bolt 42.
  • This cross pin 42 is in turn connected to a crank 44 which pivots at its free end a pivoting movement of the Maltese drive of the tap changer.
  • the pivoting movement of the crank 44 which also marks the bearing point, is transferred to a pivoting movement of the lever 41 in the vertical direction, which is transmitted to the shift rod 5.
  • the actuating mechanism described is articulated on an upper crossmember 46, which at the same time realizes the upper fastening of the preselector on the tap changer.

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Description

Die Erfindung betrifft einen Stufenschalter mit einem Vorwähler zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators.
Stufenschalter werden seit vielen Jahren in Transformatoren eingebaut, um durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses unter Last die Spannung, Wirk- und Blindleistung von elektrischen Netzen einstellen zu können.
Bekannte Stufenschalter sind in zwei prinzipiellen Bauformen bekannt: Bei der einen Bauform bestehen sie aus den getrennten Baugruppen Stufenwähler und Lastumschalter, bei der zweiten Bauform sind diese beiden Baugruppen zu einem Lastwähler vereinigt, der beide Funktionen ausführt. Der im nachfolgenden verwendete Begriff "Stufenschalter" soll beide vorgenannten Bauformen umfassen.
Die Einstellung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt in Stufen; hierzu ist der Transformator mit einer Stufenwicklung ausgerüstet, deren Anzapfungen vom Stufenschalter beschaltbar sind.
Zur Vergrößerung des jeweils möglichen Einstellbereiches ist es seit langem üblich, den Stufenschalter mit einem Vorwähler auszurüsten. Dieser bekannte Vorwähler kann prinzipiell die beiden in Figur 1 schematisch dargestellten bekannten Funktionen realisieren.
Er kann, wie in Fig. 1a gezeigt, als Wender zur Zur- und Gegenschaltung der Stufenwicklung oder, wie in Fig. 1b gezeigt, zur Umlenkung der Stufenwicklung an den Anfang oder an das Ende der Grobstufe dienen. In jedem Fall wird durch den Vorwähler der Einstellbereich bei gleicher Länge der Stufenwicklung verdoppelt.
Der Vorwähler besteht aus insgesamt drei festen Vorwählerkontakten, wobei jeweils einer der beiden festen Kontakte "+" oder "-" mit dem dritten festen Kontakt "0", je nach Schaltstellung, verbunden ist.
Diese bekannten Vorwähler sind in zahlreichen Bauformen und mit den unterschiedlichsten Kontaktarten und Betätigungsmechanismen bekannt.
Aus den bulgarischen Firmenschriften "On-Load Tap Changer Type RS12'1 und "On-Load Tap Changer Type 16" ist ein Stufenschalter bekannt, der sich im Inneren eines Isolierstoffzylinders befindet und dessen Vorwähler außerhalb dieses Isolierstoffzylinders sich in dessen Längsrichtung erstreckt.
Die festen Vorwählerkontakte sind in einer Linie mit der Kontaktreihenfolge "+" ― "0" ― "-" bzw. "-" ― "0" ― "+" angeordnet und werden durch eine in Längsrichtung verschiebbare Schaltstange linear betätigt.
Diese in Längsrichtung verschiebbare Schaltstange weist dabei für jede Phase eine Vorwählerkontaktbrücke auf, durch die wahlweise jeweils einer der beiden festen Vorwählerkontakte "+" oder "-" mit dem weiteren festen Vorwählerkontakt "0", der dazwischen angeordnet ist und den Wurzelanschluß des Vorwählers bildet, verbindbar ist.
Die Längsbewegung der beschriebenen Schaltstange wird von einem Maltesergetriebe, das sich an der Oberseite des Stufenschalters befindet und die Drehbewegung der Schaltwelle im Inneren des Isolierstoffzylinders des Stufenschalters zur Betätigung der Wählerkontakte erzeugt, durch einen speziellen Getriebezug abgegriffen.
Dieser bekannte Stufenschaiter mit außenliegendem, linear betätigbarem Vorwähler weist jedoch mehrere Nachteile auf.
Zum einen sind, bedingt durch die große Längsausdehnung der gesamten Vorwähleranordnung, erhebliche Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen. Bereits geringste Toleranzen zwischen den festen Vorwählerkontakten einerseits als auch zwischen diesen und der beweglichen Vorwählerkontaktbrücke andererseits führen dazu, daß kein einwandfreies Auflaufen der Kontaktbrücke auf die jeweils elektrisch miteinander zu verbindenden festen Kontakte möglich ist. Dieses Problem wird im Laufe der Betriebszeit durch Kontaktabbrand und mechanische Abnutzung der Kontakte noch verstärkt.
Um Ungenauigkeiten zu reduzieren, ist zudem eine spezielle Führung der Schaltstange erforderlich.
Weiterhin ist bei dem bekannten Stufenschalter durch die gewählte Kontaktanordnung auch die realisierbare kapazitive Schaltleistung des Vorwählers begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Stufenschalter mit einem außenliegenden, linear betätigten Vorwähler anzugeben, bei dem keine aufwendige Führung der die Vorwählerkontaktbrücke tragenden Schaltstange erforderlich ist und dennoch, auch bei auftretenden Toleranzen, ein sicheres Schalten mit im wesentlichen konstanten Kontaktkräften möglich ist.
Zudem soll der erfindungsgemäße Stufenschalter mit Vorwähler auch für hohe Spannungsbeanspruchungen am Vorwähler geeignet sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenschalter mit einem Vorwähler mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst.
Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Besonders vorteilhaft an der Erfindung ist, daß die längsverschiebbare Schaltstange des Vorwählers keiner besonderen Führung bedarf und das Antriebssystem insgesamt keine besonderen Genauigkeitsanforderungen erfüllen muß. Vielmehr ist durch die Ausführung der sich selbst zentrierenden Vorwählerkontaktbrücke ein sich praktisch selbst einstellendes Kontaktsystem mit konstanten Kontaktkräften realisiert.
Die erfindungsgemäße ringförmige Ausführung der festen Vorwählerkontakte erlaubt zudem hohe Beanspruchungen; der erfindungsgemäße gestaltete Vorwähler gestattet es, auch hohe kapazitive Schaltleistungen zu bewältigen, so daß es nur noch in wenigen Sonderfällen notwendig sein wird, zusätzliche Polungswiderstände vorzusehen.
Insgesamt ist durch den gewählten Aufbau des Vorwählers an einem separaten Isolierstoffrohr ein kompakter, stabiler und einfacher Aufbau gegeben; der komplette Vorwähler kann auf einfache Weise als komplette Baugruppe vorgefertigt und auf ebenso einfache Weise seitlich am Isolierstoffzylinder des Stufenschalters befestigt werden.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.
Die Figuren zeigen:
Fig. 1
die bereits erläuterten Vorwähler-Grundschaltungen nach dem Stand der Technik
Fig. 2
eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorwählers in schematischer seitlicher Schnittdarstellung
Fig. 3
diese Ausführungsform in Schnittdarstellung von oben
Fig. 4
eine alternative Bauform einer Vorwählerkontaktbrücke
Fig.5
eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorwählers wiederum in schematischer seitlicher Schnittdarstellung
Fig.6
die - per se bekannte - Schaltung der in Fig. 5 dargestellten zweiten Ausführungsform
Fig.7
einen kompletten erfindungsgemäßen Stufenschalter, hier bestehend aus einem Lastwähler, der die Funktionen des Stufenwählers als auch des Lastumschalters vereint, und dem seitlich angeordneten Vorwähler, dargestellt in schematischer seitlicher Schnittdarstellung
Fig. 8
den in Figur 7 dargestellten Stufenschalter mit Vorwähler schematisch von oben.
Die in Figur 2 und 3 dargestellte erste Ausführungsform zeigt einen Vorwähler, der als tragendes Bauteil ein rohrförmiges Isolierstoffgehäuse 1 aufweist. An der Innenseite der Wandung dieses Isolierstoffgehäuses 1, mit ihren Kontaktzuleitungen dieses durchdringend, sind die festen Vorwählerkontakte 2, 3, 4 - hier nur für eine Phase dargestellt - angeordnet. Jeder der festen Vorwählerkontakte ist dabei kreisförmig ausgebildet, konzentrisch zum Isolierstoffgehäuse 1.
Der Kontakt 2 hat die Funktion des Kontaktes "+" aus Fig. 1, entsprechend übernimmt Kontakt 3 die Funktion des Kontaktes "0" und Kontakt 4 die Funktion des Kontaktes "-"aus Figur 1.
Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 1 ist eine längsverschiebbare Schaltstange 5 angeordnet, die die Vorwählerkontaktbrücke 6 trägt.
Die Vorwählerkontaktbrücke 6 besteht im einzelnen aus einem die Schaltstange 5 umschließenden und an dieser befestigten ringförmigen Kontaktträger 7, an dem radial bewegliche, federnd gelagerte Kontaktstücke 8, 9, 10, 11 angeordnet sind. Jeweils durch Federpaare 12, 13, 14, 15 werden diese Kontaktstücke 8, 9, 10, 11 radial nach außen gedrückt, derart, daß beim Auflaufen auf die jeweiligen festen Kontakte 2, 3, 4 ein definierter Kontaktdruck erzeugt wird.
Die Begrenzung des radialen Weges der Kontaktstücke 8, 9, 10, 11 erfolgt durch jeweilige Anschläge 16 oben und unten am Kontaktträger 7.
Figur 2 zeigt den erfindungsgemäßen Vorwähler in der gleichen Schaltstellung wie in Figur 1, bei der die Kontakte "+" und "0" verbunden sind.
Wird der Vorwähler betätigt, so wird die Schaltstange 5 nach unten bewegt, dies ist in der Figur 2 durch einen Pfeil angedeutet, der Kontaktträger 7 verläßt den Vorwählerkontakt 2 und läuft, durch den Vorwählerkontakt 3 geführt und mit diesem in Kontakt bleibend, nach unten. Er läuft schließlich auf den Vorwählerkontakt 4 auf und stellt damit die neue Verbindung dieses Vorwählerkontaktes 4 mit der Funktion "-" mit dem Vorwählerkontakt 3 her; die Umschaltung ist beendet.
Figur 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorwählerkontaktbrücke. In diesem Falle sind direkt an der Schaltstange 5, sich jeweils paarweise gegenüberliegende Kontaktstücke vorhanden; von diesen insgesamt vier Kontaktstücken sind in der Schnittdarstellung die beiden Kontaktstücke 17, 18 dargestellt.
Die Kontaktstücke 17, 18 werden wiederum durch Federpaare 19 bzw. 20 nach außen gedrückt; die Wegbegrenzung erfolgt hierbei durch Querbolzen 21 mit einem äußeren Anschlag, die in Bohrungen der jeweiligen Kontaktstücke 17, 18 geführt werden. Ganz analog werden die in der Schnittdarstellung nicht dargestellten zwei weiteren Kontaktstücke durch weitere Querbolzen 22 in einer um 90 Grad versetzten Ebene begrenzt.
Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorwählers in seitlicher Schnittdarstellung. Hierbei ist wiederum als tragendes Bauteil ein rohrförmiges Isolierstoffgehäuse 23 vorgesehen. An der Innenseite der Wandung dieses Isolierstoffgehäuses 23 sind wiederum die festen Vorwählerkontakte 24, 25, 26 angeordnet, die wiederum kreisförmig und konzentrisch zum Isolierstoffgehäuse 23 verlaufend ausgebildet sind. Im Inneren des Isolierstoffgehäuses 23 ist auch bei dieser Ausführungsform eine längsverschiebbare Schaltstange 27 angeordnet, die wiederum eine Vorwählerkontaktbrücke 28 trägt.
Diese Vorwählerkontaktbrücke 28 besteht, wie bereits im ersten Ausführungsbeispiel erläutert, aus einem ringförmigen Kontaktträger 29, an dem radial bewegliche, federnd gelagerte Kontaktstücke angeordnet sind, von denen in der Schnittdarstellung nur zwei sich gegenüberliegende Kontaktstücke 30, 31 dargestellt sind. Jedes dieser Kontaktstücke wird durch Federpaare, hier dargestellt sind die Federpaare 32, 33, radial nach außen gedrückt. Die Begrenzung des radialen Weges der einzelnen Kontaktstücke erfolgt wiederum durch obere und untere Anschläge 34. Im Gegensatz zum in Figur 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Kontaktstücke, hier dargestellt sind die Kontaktstück 30, 31, in ihrem Mittenbereich 35, 36 verjüngt, d.h. nach innen eingezogen.
Statt der in Figur 5 dargestellten Vorwählerkontaktbrücke ist auch eine Ausführung wie in Figur 4 mit Wegbegrenzung durch mit Anschlag versehene Querbolzen möglich.
Wichtig für die Funktion der in Figur 5 dargestellten zweiten Ausführungsform ist besonders die beschriebene Verjüngung im jeweiligen Mittenbereich.
Durch diese Verjüngung erfolgt eine doppelpolige Unterbrechung und Umschaltfunktion des Vorwählers. Wird der Vorwähler betätigt, d.h. die Schaltstange 27 nach unten bewegt, verlassen die Kontaktstücke 30, 31 sowohl den Kontakt 24 als auch den Kontakt 25, bei weiterer Bewegung laufen sie gleichzeitig sowohl auf den Kontakt 26 als auch den Kontakt 25 auf. Figur 6 zeigt die prinzipielle Schaltung eines derartigen doppelpolig umschaltenden Vorwählers, hier als Wender wirkend.
Bei beiden Ausführungsformen des Vorwählers wird durch die konzentrische Ausbildung der festen Vorwählerkontakte einerseits und die federnde Anordnung der Kontaktstücke auf der Schaltstange andererseits ein selbsttätiges Zentrieren beim Auflaufen dieser Kontaktstücke gewährleistet. Auch bei unvermeidlichen Toleranzen der Schaltstange, der festen Vorwählerkontakte oder auch der Kontaktstücke ist damit stets eine gleichmäßige und auf alle beteiligten einzelnen Kontaktstücke aufgeteilte Kontaktgabe sichergestellt.
In den Figuren 7 und 8 ist ein kompletter Stufenschalter mit einem erfindungsgemäßen., seitlich angeordneten Vorwähler, hier mit der in Figur 2 und 3 dargestellten ersten Ausführungsform mit Einfachunterbrechung, gezeigt.
Der eigentliche Stufenschalter ist hier als Lastwähler ausgebildet und befindet sich in einem Isolierstoffzylinder 37. Im Inneren verläuft längs durch den Stufenschalter auf bekannte Weise eine drehbare Isolierstoffstange 38, die für jede der drei Phasen ein Schaltelement 39.1, 39.2, 39.3 mit den beweglichen Kontakten und weiteren Schaltmitteln trägt. Zu den beweglichen Kontakten korrespondierend sind jeweils in der Wand des Isolierstoffzylinders 37 die festen Stufenschalterkontakte angeordnet, die beschaltbar sind. Da die Funktion eines solchen Lastwählers hinreichend bekannt ist, wird auf die übrigen Bauteile nicht näher eingegangen. Seitlich am Stufenschalter, durch eine Traverse 45 an diesem befestigt, befindet sich der erfindungsgemäße Vorwähler in einem Isolierstoffzylinder 1. Im Inneren dieses Isolierstoffzylinders 1 befindet sich die Schaltstange 5, und für jede der drei Phasen sind die bereits beschriebenen drei festen Vorwählerkontakte angeordnet, d.h. die Kontakte 2.1, 3.1, 4.1 in einer horizontalen Ebene für eine Phase, die Kontakte 2.2., 3.2., 4.2 in einer weiteren horizontalen Ebene für die zweite Phase und die Kontakte 2.3, 3.3, 4.3 schließlich für die dritte Phase in einer dritten horizontalen Ebene. Mit den jeweiligen Kontakten korrespondierend ist für jede Phase eine Vorwählerkontaktbrücke 6.1, 6.2, 6.3 angeordnet. Bei Betätigung des Vorwählers durch Verschieben der Schaltstange nach unten verlassen also in allen drei Phasen die Kontaktstücke der Vorwählerkontaktbrücken 6.1, 6.2, 6.3 zuerst gleichzeitig die entsprechenden Kontakte 2.1, 2.2, 2.3, die "+"-Kontakte, laufen auf den jeweiligen "0"-Kontakten 3.1, 3.2, 3.3 nach unten und kontaktieren schließlich die jeweiligen "-"-Kontakte 4.1, 4.2, 4.3. In jeder horizontalen, einer bestimmten Phase zugeordneten Ebene sind die Bereiche der festen Vorwählerkontakte jeweils durch obere Abschirmungen 40.1a, 40.2a, 40.3a und untere Abschirmungen 40.1b, 40.2b abgeschirmt.
An ihrem oberen Ende ist die Schaltstange 5 mit einem Hebel 41 versehen, der mittels eines Querbolzens 42 in einem Lager 43 im Bereich des Stufenschalterkopfes gelagert ist. Dieser Querbolzen 42 wiederum steht in Verbindung mit einer Kurbel 44, die an ihrem freien Ende eine Schwenkbewegung vom Malteserantrieb des Stufenschalters abgreift. Die Schwenkbewegung der Kurbel 44, die gleichzeitig den Lagerpunkt markiert, überträgt sich auf eine Schwenkbewegung des Hebels 41 in vertikaler Richtung, die auf die Schaltstange 5 übertragen wird. Der beschriebene Betätigungsmechanismus ist an einer oberen Traverse 46 angelenkt, die gleichzeitig die obere Befestigung des Vorwählers am Stufenschalter realisiert.

Claims (6)

  1. Stufenschalter mit einem Vorwähler zur unterbrechungslosen Umschaltung zwischen verschiedenen Wicklungsanzapfungen eines Stufentransformators,
    wobei feste Vorwählerkontakte (2, 3, 4) außerhalb des Stufenschalters in dessen Längsrichtung nach zu schaltenden Phasen getrennt in einer Linie angeordnet und durch eine in dieser Längsrichtung verschiebbare Schaltstange (5) betätigbar sind
    und wobei die Schaltstange (5) für jede zu schaltende Phase eine elektrisch leitende Vorwählerkontaktbrücke (6) aufweist, die derart bemessen ist, daß jeweils zwei benachbarte feste Vorwählerkontakte (2, 3, 4) überbrückbar sind
    dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Vorwähler als vom Stufenschalter getrennte Baugruppe in einem separaten Isolierstoffgehäuse (1; 23) untergebracht ist, in dessen Inneren die Schaltstange (5; 27) verläuft,
    daß die festen Vorwählerkontakte (2, 3, 4; 24, 25, 26) kreisförmig ausgebildet und konzentrisch um die Schaltstange (5; 27) herum in unterschiedlichen Ebenen im Inneren des Isolierstoffgehäuses (1; 23) angeordnet sind
    und daß an jeder der Vorwählerkontaktbrücken (6; 28) radial federnde Kontaktstücke (8, 9, 10, 11; 17, 18; 30, 31) angeordnet sind, derart, daß diese beim Auflaufen auf einen der festen Vorwählerkontakte (2, 3, 4; 24, 25, 26) jeweils gegen eine Federkraft nach innen drückbar sind.
  2. Stufenschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß jede der Vorwählerkontaktbrücken (6; 28) ) einen die Schaltstange (5; 27) zumindest teilweise umschließenden Kontaktträger (7; 29) aufweist, an dem die Kontaktstücke (8, 9, 10, 11; 17, 18; 30, 31) angeordnet sind.
  3. Stufenschalter nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Federwirkung der Kontaktstücke (8, 9, 10, 11; 17, 18; 30, 31) jeweils durch Federpaare (12, 13, 14, 15; 19, 20; 32, 33), die sich gegen die Schaltstange (5; 27) oder den Kontaktträger (7; 29) abstützen, erreicht wird.
  4. Stufenschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß durch obere und untere Anschläge (16; 34) der Federweg der Kontaktstücke (8, 9, 10, 11; 17, 18; 30, 31) begrenzbar ist.
  5. Stufenschalter nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß durch Querbolzen (21) mit einem äußeren Anschlag, die jeweils in Bohrungen geführt sind, der Federweg der Kontaktstücke (8, 9, 10, 11; 17, 18; 30,31) begrenzbar ist.
  6. Stufenschalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kontaktstücke (30, 31) in ihrem Mittenbereich (35, 36) verjüngt, d.h. nach innen eingezogen sind, derart, daß bei Betätigung eine Doppelunterbrechung, d.h. ein gleichzeitiges Verlassen jeweils der beiden benachbarten festen Wählerkontakte, die bisher kontaktiert waren, erfolgt.
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