EP1620871B1 - Lastumschalter für einen stufenschalter - Google Patents

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EP1620871B1
EP1620871B1 EP04718920A EP04718920A EP1620871B1 EP 1620871 B1 EP1620871 B1 EP 1620871B1 EP 04718920 A EP04718920 A EP 04718920A EP 04718920 A EP04718920 A EP 04718920A EP 1620871 B1 EP1620871 B1 EP 1620871B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
contact
permanent main
main contact
movable
erosion
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04718920A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1620871A2 (de
Inventor
Günter Kloth
Silke Wrede
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
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.)
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 EP1620871A2 publication Critical patent/EP1620871A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1620871B1 publication Critical patent/EP1620871B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • H01H9/0016—Contact arrangements for tap changers
    • H—ELECTRICITY
    • 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
    • H01F29/04—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/02—Contacts characterised by the material thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/56—Contact arrangements for providing make-before-break operation, e.g. for on-load tap-changing

Definitions

  • the invention relates to a diverter switch for a tap changer with power-switching permanent main contacts for each phase.
  • Such a diverter switch is from the DE 100 50 895 C1 known. It has for each phase to be switched on two permanent main contact pairs, which can be bridged by a single, movable, electrically conductive permanent main contact, which is pivotable in two different end positions, alternatively. In each case, one of the two permanent main contact pairs is bridged in the stationary state and performs the continuous current, such that at the beginning of each load switching the tap changer the previously the continuous current leading a permanent main contact pair is opened and at the end of each load switching - after the entire switching sequence - the previously opened other Permanent main contact pair is bridged and takes over the continuous current.
  • a centrally extending switching shaft is arranged in the interior of the diverter switch, through which the movable, electrically conductive permanent main contact - so the bridging contact, can be actuated.
  • Each permanent main contact pair consists of a first and a second permanent main contact, which are electrically isolated from each other.
  • One of these first permanent main contacts is electrically connected to one side A, the other of these first permanent main contacts to the other side B of the diverter switch.
  • the two second permanent main contacts are electrically connected to a common load dissipation of the diverter switch.
  • the movable permanent main contact has a ramp surface formed in such a way that it is permanently connected to the two second permanent main contacts of both permanent main contact pairs, which are electrically connected to the load dissipation, and slides or rolls on them. In a certain area he deviates from such a contour that laterally contact surfaces are formed so that he only electrically contacted in each of the two possible end positions alternatively one of the respective first permanent main contacts one of the two permanent main contact pairs.
  • the side A of the diverter switch is connected to the load lead, in the other end position, the side B of the diverter switch is connected to the load derivation.
  • the wiring of the respective first permanent main contacts of the two permanent main contact pairs, which are electrically connected to the side A or B, takes place in such a way that the movable permanent main contact, when it is pivoted into one of its end positions, the respective first permanent main contact, more precisely its individual contact blades, against the force of the respective contact springs to which they are hinged, presses outwards, so they spread apart.
  • the object of the invention is therefore to provide a diverter switch of the type mentioned, in which the described permanent main contact pairings can be operated in a simple manner and without affecting the electrical resistance.
  • the general idea underlying the invention is that the direction in which the resiliently articulated contact blades of the respective first permanent main contacts are deflectable against the corresponding spring force, at least approximately the Auf Economicscardi of the movable permanent main contact, more precisely the contour of the movable permanent main contact corresponds.
  • the movable permanent main contact strikes the respective contact blades precisely in its deflection direction; this is kinematically comparable to the collision of two railway buffers, one of which is spring-loaded. This is done Impact very quickly, ie with high contact closure or opening speed. This results in a good dielectric strength, since within a short time a relatively high distance from the movable permanent main contact is covered.
  • the supporting element of this diverter switch is a base plate 1, which receives and carries the movable permanent main contacts and the means for their operation for each phase.
  • a complete permanent main contact 2 is shown.
  • Fixed permanent main contact pairs 3, 4 are, cooperating with this, on the inner wall of an oil vessel, not shown, which encloses the entire diverter switch, attached.
  • three contact carriers 5, 6, 7 are provided for each phase.
  • the first permanent permanent main pair of contacts 3 consisting of fixed down main contacts 8 arranged at the bottom, which are electrically connected to one side A of the diverter switch, and arranged above fixed permanent main contacts 9, which lead to the common load dissipation of the diverter switch.
  • each of the permanent permanent main contacts 8 and 9 consists of a plurality of individual contact blades 8.1 and 9.1.
  • Each of the contact blades 8.1 and 9.1 is articulated resiliently by means of contact springs 10 and 11, respectively.
  • the second fixed permanent main contact pair 4 This consists quite analogous from below arranged fixed permanent main contacts 12, which are electrically connected to the other side B of the diverter switch and arranged over permanent permanent main contacts 13, which lead to the common load discharge.
  • the fixed permanent main contacts 9 and 13 are arranged on the first electrically conductive contact carrier 5 and form the common load dissipation.
  • the fixed permanent main contacts 8 are arranged on the second contact carrier 6 and connected to the side A of the diverter switch, and the fixed permanent main contacts 12 are electrically isolated therefrom, arranged on the third contact carrier 7 and connected to the side B of the diverter switch.
  • a common movable permanent main contact 16 this electrically conductive, is provided. He has in the upper part on its left side a ramp surface 17 which corresponds to the fixed permanent main contacts 9, and on its right side a ramp surface 18 which corresponds to the fixed permanent main contacts 13. In its lower part, it has on the left side a contact surface 19, which corresponds to the fixed permanent main contacts 8 and on the right side quite analogously another contact surface 20, which in turn corresponds to the fixed permanent main contacts 12.
  • the movable permanent main contact 16 has a bearing 21, not shown in detail, such that it is pivotable about a central position in the longitudinal axis of the diverter switch. By two double arrows, the Verschwenkweg the permanent main contact 16 is indicated in the figures.
  • the two ramp surfaces 17, 18 are, as known in the prior art, such spherical dimensioned that when pivoting the movable permanent main contact 16 to its bearing 21 constantly with the fixed permanent main contacts 9 and 13, as explained above, both with the electrical load dissipation of the diverter switch are connected, remain in contact; This takes place in the form of a sliding or rolling. In other words, the electrical connection of the movable permanent main contact 16 to the load dissipation remains permanent, regardless of the position of the movable permanent main contact 16th
  • the two respectively arranged below contact surfaces 19 and 20 of the movable permanent main contact 16 are formed such that they only in the pivoting of the movable permanent main contact 16 in one of its two end positions in contact with the respective corresponding permanent permanent main contacts 8 or 12 come into contact.
  • the articulation of the contact blades 8.1 or 12.1 on the contact springs 10 and 14 in such a way that the longitudinal axis of the contact springs 10, 14 each extending in the same direction as the direction of impact of the respective contact surface 19 or 20. This has the effect that the movable permanent main contact 16 when hitting the respective contact blades 8.1 or 12.1 in the respective end position this deflects exactly in its direction of movement against the spring force, without any emergence or a lateral spreading takes place.
  • FIG. 2 shows a section in the plane AA.
  • FIG. 2 is the coincidence of the direction of movement of movable permanent main contact 16 and the longitudinal direction of the corresponding contact springs 10 and 14 - depending on the end position - again shown in detail.
  • the direction of movement of the movable permanent main contact 16 when reaching an end position and the deflection direction of the contact blades 8.1 of the fixed permanent main contact 8, to which he encounters are illustrated by arrows.
  • the other end position of the permanent main contact 16, in which he meets in a very analogous manner to the contact blades 12.1 of the fixed permanent main contact 12 are indicated by a thin dashed line.
  • FIG. 4 shows a sectional view in the plane BB.
  • the fixed permanent main contact 8 has a specially designed top burnout contact blade 22, as well as the fixed permanent main contact 9 a corresponding AbbrandWalletlamelle 23.
  • the Abbrand.lamellen 22, 23 each have a AbbrandWalletcommunication 24th , 25 made of particularly erosion-resistant material, eg. As tungsten-copper, on. Accordingly, the movable permanent main contact 16 in the corresponding region of the contact with the AbbrandWalletlamellen 22, 23 each have a particular AbbrandWalletcommun 26, 27 with the same properties described.
  • the resilient fixed Abbrand.lamellen 22, 23 and the AbbrandCountein accounts 26, 27 on the movable permanent main contact 16 are geometrically formed so that they at a switching movement of the permanent main contact 16 on the corresponding side A or B, on the is switched to come as the first in contact with each other, ie before the other, not equipped with this special material, contact blades 8.1 and 9.1 are switched.
  • contact blades 8.1 and 9.1 are switched.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Lastumschalter für einen Stufenschalter mit für jede Phase leistungslos schaltenden Dauerhauptkontakten.
  • Ein solcher Lastumschalter ist aus der DE 100 50 895 C1 bekannt. Er weist für jede zu schaltende Phase zwei Dauerhauptkontaktpaare auf, die von einem einzigen, beweglichen, elektrisch leitenden Dauerhauptkontakt, der in zwei verschiedene Endstellungen verschwenkbar ist, alternativ überbrückbar sind. Dabei ist jeweils eines der beiden Dauerhauptkontaktpaare im stationären Zustand überbrückt und führt den Dauerstrom, derart, dass zu Beginn jeder Lastumschaltung des Stufenschalters das bisher den Dauerstrom führende eine Dauerhauptkontaktpaar geöffnet wird und am Ende jeder Lastumschaltung - nach Ablauf der gesamten Umschaltsequenz - das bisher geöffnete andere Dauerhauptkontaktpaar überbrückt wird und den Dauerstrom übernimmt. Dazu ist im Inneren des Lastumschalters eine zentrisch verlaufende Schaltwelle angeordnet, durch die der bewegliche, elektrisch leitende Dauerhauptkontakt - der Überbrückungskontakt also, betätigbar ist. Jedes Dauerhauptkontaktpaar besteht aus einem ersten und einem zweiten Dauerhauptkontakt, die voneinander elektrisch isoliert sind. Der eine dieser ersten Dauerhauptkontakte ist mit der einen Seite A, der andere dieser ersten Dauerhauptkontakte mit der anderen Seite B des Lastumschalters elektrisch verbunden. Die beiden zweiten Dauerhauptkontakte sind mit einer gemeinsamen Lastableitung des Lastumschalters elektrisch verbunden. Der bewegliche Dauerhauptkontakt hat eine derart ballig ausgebildete Auflauffläche, dass er ständig mit den beiden zweiten Dauerhauptkontakten beider Dauerhauptkontaktpaare, die mit der Lastableitung elektrisch verbunden sind, in Verbindung steht und auf diesen gleitet bzw. abrollt. In einem bestimmten Bereich hat er davon abweichend eine solche Kontur, dass seitlich Kontaktflächen angeformt sind, so dass er nur in jeder der beiden möglichen Endstellungen alternativ einen der jeweils ersten Dauerhauptkontakte eines der beiden Dauerhauptkontaktpaare elektrisch kontaktiert. Mit anderen Worten: In einer Endstellung des beweglichen Dauerhauptkontaktes wird die Seite A des Lastumschalters mit der Lastableitung verbunden, in der anderen Endstellung wird die Seite B des Lastumschalters mit der Lastableitung verbunden. Die Beschaltung der jeweils ersten Dauerhauptkontakte der beiden Dauerhauptkontaktpaare, die mit der Seite A oder B elektrisch in Verbindung stehen, erfolgt dabei in der Weise, dass der bewegliche Dauerhauptkontakt, wenn er in eine seiner Endpositionen verschwenkt wird, den jeweiligen ersten Dauerhauptkontakt, genauer gesagt dessen einzelne Kontaktlamellen, gegen die Kraft der jeweiligen Kontaktfedern, an denen diese angelenkt sind, nach außen drückt, sie also auseinander spreizt.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, dass dieses Auseinanderspreizen der Kontaktlamellen eine Reihe von Nachteilen besitzt. Zum einen erfolgt das Aufschalten der entsprechenden korrespondierenden Kontaktfläche des beweglichen Dauerhauptkontaktes auf den entsprechenden ersten Dauerhauptkontakt relativ langsam; dies ist bedingt durch die Geometrie der Kontur und die Bewegungsrichtung der einzelnen Kontaktlamellen und führt aus den nachfolgend erläuterten Gründen zu schlechten Werten für die Isolationsfestigkeit der gesamten Anordnung und damit die Spannungsfestigkeit des Lastumschalters: Bei jeder Lastumschaltung schaltet zunächst der Dauerhauptkontakt der bisher stromführenden Seite ab, d. h. der bewegliche Dauerhauptkontakt trennt sich vom entsprechenden festen Dauerhauptkontaktpaar, danach schaltet der eigentliche Schaltkontakt ab. Der bewegliche Dauerhauptkontakt muss bis zum Öffnen des eigentlichen Schaltkontaktes eine bestimmte Wegstrecke zurückgelegt haben, um damit eine bestimmte Spannungsfestigkeit zu gewährleisten. Diese Wegstrecke ist beim bekannten Lastumschalter - wie erläutert - relativ gering, was sich negativ auf die Spannungsfestigkeit auswirkt.
  • Zum anderen führt das langsame Aufgleiten und Auseinanderspreizen der einzelnen Kontaktlamellen durch den beweglichen Dauerhauptkontakt zu einer erhöhten Reibung. Die Kraft zur Überwindung dieser Reibung muss vom Kraftspeicher zusätzlich noch aufgebracht werden. Verschärft wird dieses Problem noch dadurch, dass das Aufschalten des Dauerhauptkontaktes - wie weiter oben erläutert - ganz am Ende der Lastumschaltung erfolgt, zu einem Zeitpunkt also, an dem die gespeicherte Energie des Kraftspeichers ohnehin nahezu erschöpft ist. Schließlich erfordert die bekannte Lösung auch eine sehr hohe Maßhaltigkeit sowohl beweglichem Dauerhauptkontakt als auch von Kontaktlamellen; schon geringste Fertigungstoleranzen können dazu führen, dass die Reibung derart ansteigt, dass der bewegliche Dauerhauptkontakt nicht mehr vollständig auf die Lamellen des jeweiligen festen Dauerhauptkontaktes aufschalten kann, und damit der gesamte Lastumschalter seine Endstellung nicht oder nur unter Schwierigkeiten erreicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es demnach, einen Lastumschalter der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die beschriebenen Dauerhauptkontaktpaarungen auf einfache Weise und ohne Beeinträchtigung der elektrischen Festigkeit betätigt werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Lastumschalter mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende allgemeine Idee besteht darin, dass die Richtung, in der die federnd angelenkten Kontaktlamellen der jeweils ersten Dauerhauptkontakte gegen die entsprechende Federkraft auslenkbar sind, zumindest annähernd der Auftreffrichtung des beweglichen Dauerhauptkontaktes, genauer gesagt der Kontur des beweglichen Dauerhauptkontaktes, entspricht. Dadurch trifft der bewegliche Dauerhauptkontakt genau in deren Auslenkrichtung auf die jeweiligen Kontaktlamellen auf; dies ist kinematisch in etwa vergleichbar mit dem Zusammenprallen von zwei Eisenbahnpuffern, von denen einer gefedert ist. Dabei erfolgt das Auftreffen sehr rasch, d. h. mit hoher Kontaktschließ- bzw. -öffnungsgeschwindigkeit. Dies ergibt eine gute Spannungsfestigkeit, da innerhalb einer kurzen Zeit eine relativ hohe Wegstrecke von dem beweglichen Dauerhauptkontakt zurückgelegt wird. Zudem werden bei dieser Art und Weise des Aufeinandertreffens des beweglichen auf den sich in gleicher Richtung federnd bewegbaren festen Kontakt nur geringe Genauigkeitsanforderungen gestellt, und es treten keine zusätzlichen Reibungskräfte auf. Lediglich die Kraft zur Überwindung der Kontaktfederkräfte muss aufgebracht werden. Die Aufschaltung des beweglichen Dauerhauptkontaktes auf die jeweiligen festen Dauerhauptkontakte erfolgt schlagend; es entsteht wesentlich weniger Abrieb als bei der reibenden Verbindung nach dem Stand der Technik. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass beim Abschalten der bewegliche Dauerhauptkontakt von den festen Kontakten durch die entsprechende Federkraft weggedrückt wird, d. h. zum Abschalten wird keine zusätzliche Kraft benötigt. Im Gegensatz dazu müssen beim Stand der Technik auch beim Abschalten Reibungskräfte überwunden werden.
  • Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von Zeichnungen beispielhaft noch näher erläutert werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen ersten erfindungsgemäßen Lastumschalter mit Dauerhauptkontakten in schematischer, perspektivischer Darstellung, wobei aus Gründen einer besseren Übersichtlichkeit eine Reihe von Bauteilen und Schaltmitteln, die zur Erläuterung der Erfindung nicht unbedingt erforderlich sind, weggelassen sind
    Fig. 2
    eine ebenfalls schematische Schnittdarstellung der festen Dauerhauptkontakte in einer ersten Ebene A-A gemäß Figur 1 im Zusammenwirken mit dem beweglichen Dauerhauptkontakt dieses ersten erfindungsgemäßen Lastumschalters
    Fig. 3
    einen zweiten erfindungsgemäßen Lastumschalter in schematischer, perspektivischer Darstellung
    Fig. 4
    wiederum eine schematische Schnittdarstellung der festen Dauerhauptkontakte in einer zweiten Ebene B-B gemäß Figur 3 im Zusammenwirken mit dem beweglichen Dauerhauptkontakt dieses zweiten erfindungsgemäßen Lastumschalters. Die schematische Schnittdarstellung in der Ebene A-A gemäß Figur 3 ist identisch mit Figur 2.
  • Zunächst soll der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Lastumschalter näher erläutert werden. Tragendes Element dieses Lastumschalters ist eine Grundplatte 1, die für jede Phase die beweglichen Dauerhauptkontakte und die Mittel zu ihrer Betätigung aufnimmt und trägt. Hier ist nur ein solcher vollständiger Dauerhauptkontakt 2 dargestellt. Feste Dauerhauptkontaktpaare 3, 4 sind, mit diesem zusammenwirkend, an der inneren Wandung eines nicht dargestellten Ölgefäßes, das den gesamten Lastumschalter umschließt, befestigt. Dazu sind für jede Phase drei Kontaktträger 5, 6, 7 vorgesehen.
  • An der linken Seite ist das erste feste Dauerhauptkontaktpaar 3, bestehend aus unten angeordneten festen Dauerhauptkontakten 8, die mit der einen Seite A des Lastumschalters elektrisch in Verbindung stehen, und darüber angeordneten festen Dauerhauptkontakten 9, die zur gemeinsamen Lastableitung des Lastumschalters führen, angeordnet. Es ist zu sehen, dass jeder der festen Dauerhauptkontakte 8 bzw. 9 aus einer Vielzahl einzelner Kontaktlamellen 8.1 bzw. 9.1 besteht. Jede der Kontaktlamellen 8.1 bzw. 9.1 ist mittels Kontaktfedern 10 bzw. 11 federnd angelenkt. Auf der rechten Seite befindet sich das zweite feste Dauerhauptkontaktpaar 4. Dieses besteht ganz analog aus unten angeordneten festen Dauerhauptkontakten 12, die mit der anderen Seite B des Lastumschalters elektrisch in Verbindung stehen und darüber angeordneten festen Dauerhauptkontakten 13, die zur gemeinsamen Lastableitung führen. Auch hierbei ist jeder der festen Dauerhauptkontakte 12 bzw. 13 aus einer Vielzahl einzelner Kontaktlamellen 12.1 bzw. 13.1 bestehend, die wiederum ganz analog durch Kontaktfedern 14 bzw. 15 einzeln federnd angelenkt sind. Die festen Dauerhauptkontakte 9 und 13 sind auf dem ersten elektrisch leitenden Kontaktträger 5 angeordnet und bilden die gemeinsame Lastableitung. Die festen Dauerhauptkontakte 8 sind auf dem zweiten Kontaktträger 6 angeordnet und mit der Seite A des Lastumschalters verbunden, und die festen Dauerhauptkontakte 12 sind, davon elektrisch isoliert, auf dem dritten Kontaktträger 7 angeordnet und mit der Seite B des Lastumschalters verbunden.
  • Weiterhin ist ein gemeinsamer beweglicher Dauerhauptkontakt 16, dieser elektrisch leitend, vorgesehen. Er besitzt im oberen Bereich an seiner linken Seite eine Auflauffläche 17, die mit den festen Dauerhauptkontakten 9 korrespondiert, sowie auf seiner rechten Seite eine Auflauffläche 18, die mit den festen Dauerhauptkontakten 13 korrespondiert. In seinem unteren Bereich weist er an der linken Seite eine Kontaktfläche 19 auf, die mit den festen Dauerhauptkontakten 8 korrespondiert sowie an der rechten Seite ganz analog eine weitere Kontaktfläche 20, die ihrerseits mit den festen Dauerhauptkontakten 12 korrespondiert. Der bewegliche Dauerhauptkontakt 16 weist ein nicht näher dargestelltes Lager 21 auf, derart, dass er in Längsachse des Lastumschalters um eine Mittellage herum verschwenkbar ist. Durch zwei Doppelpfeile ist in den Figuren der Verschwenkweg des Dauerhauptkontaktes 16 angedeutet. Die beiden Auflaufflächen 17, 18 sind, wie nach dem Stand der Technik bekannt, derart ballig dimensioniert, dass sie beim Verschwenken des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16 um sein Lager 21 ständig mit den festen Dauerhauptkontakten 9 und 13, die, wie oben erläutert, beide mit der elektrischen Lastableitung des Lastumschalters verbunden sind, in Kontakt bleiben; dies erfolgt in Form eines Gleitens bzw. Abwälzens. Mit anderen Worten: Die elektrische Verbindung des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16 zur Lastableitung bleibt permanent bestehen, unabhängig von der Stellung des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16.
  • Im Gegensatz dazu sind die beiden jeweils darunter angeordneten Kontaktflächen 19 bzw. 20 des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16 derart ausgebildet, dass sie nur beim Verschwenken des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16 in eine seiner beiden Endlagen in Kontakt mit den jeweils korrespondierenden festen Dauerhauptkontakten 8 oder 12 in Kontakt gelangen. Dabei erfolgt erfindungsgemäß die Anlenkung der Kontaktlamellen 8.1 oder 12.1 an den Kontaktfedern 10 bzw. 14 in der Weise, dass sich die Längsachse der Kontaktfedern 10, 14 jeweils in die gleiche Richtung wie die Auftreffrichtung der jeweiligen Kontaktfläche 19 oder 20 erstreckt. Dies hat die Wirkung, dass der bewegliche Dauerhauptkontakt 16 beim Auftreffen auf die jeweiligen Kontaktlamellen 8.1 oder 12.1 in der jeweiligen Endstellung diese genau in seiner Bewegungsrichtung gegen die Federkraft auslenkt, ohne dass ein Auflaufen bzw. ein seitliches Aufspreizen erfolgt.
  • Figur 2 zeigt einen Schnitt in der Ebene A-A. In dieser Figur 2 ist die Übereinstimmung der Bewegungsrichtung von beweglichem Dauerhauptkontakt 16 und Längsrichtung der entsprechenden Kontaktfedern 10 bzw. 14 - je nach Endstellung - noch einmal detailliert gezeigt. Die Bewegungsrichtung des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16 beim Erreichen einer Endstellung und die Auslenkrichtung der Kontaktlamellen 8.1 des festen Dauerhauptkontaktes 8, auf den er dabei trifft, sind durch Pfeile verdeutlicht. Die andere Endstellung des Dauerhauptkontaktes 16, bei der er in ganz analoger Weise auf die Kontaktlamellen 12.1 des festen Dauerhauptkontaktes 12 trifft, sind durch eine dünne Strichlinie angedeutet.
  • Nachfolgend soll ein zweiter, weiter entwickelter erfindungsgemäßer Lastumschalter beschrieben werden, wie er in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen; die Anordnung und Funktionsweise der mit den Bezugszeichen 1 bis 21 bezeichneten Teile ist gegenüber dem oben erläuterten ersten Ausführungsbeispiel unverändert, weswegen auf eine Wiederholung hier verzichtet wird. Die Figur 4 zeigt eine Schnittdarstellung in der Ebene B-B.
  • Beim Schalten des Dauerhauptkontaktes 2 können unter bestimmten Betriebsbedingungen unerwünschte Lichtbögen auftreten, die zu einem ebenfalls unerwünschten Kontaktabbrand an den Kontaktlamellen 8.1, 9.1 der festen Dauerhauptkontakte 8, 9 ebenso wie am beweglichen Dauerhauptkontakt 16 führen können. Um dies zu vermeiden, weist hier der feste Dauerhauptkontakt 8 eine besonders ausgebildete oben angeordnete Abbrandkontaktlamelle 22 auf, ebenso der feste Dauerhauptkontakt 9 eine entsprechende Abbrandkontaktlamelle 23. In dem Bereich der Kontaktberührung mit dem beweglichen Dauerhauptkontakt 16 weisen die Abbrandkontaktlamellen 22, 23 jeweils einen Abbrandkontakteinsatz 24, 25 aus besonders abbrandfestem Material, z. B. Wolfram-Kupfer, auf. Entsprechend weist auch der bewegliche Dauerhauptkontakt 16 im korrespondierenden Bereich der Kontaktberührung mit den Abbrandkontaktlamellen 22, 23 jeweils einen besonderen Abbrandkontakteinsatz 26, 27 mit den gleichen beschriebenen Eigenschaften auf.
  • Die federnd angeordneten festen Abbrandkontaktlamellen 22, 23 als auch die Abbrandkontakteinsätze 26, 27 am beweglichen Dauerhauptkontakt 16 sind dabei geometrisch derart ausgebildet, dass sie bei einer Schaltbewegung des Dauerhauptkontaktes 16 auf der entsprechenden Seite A oder B, auf die geschaltet wird, als erste in Kontakt miteinander gelangen, d. h. vor den übrigen, nicht mit diesem speziellen Material ausgerüsteten, Kontaktlamellen 8.1 bzw. 9.1 geschaltet werden. Beim Schalten in die andere Richtung, d. h. dem Verlassen der bisherigen Position des beweglichen Dauerhauptkontaktes 16, gelangen die festen Abbrandkontaktlamellen 22, 23 erst als letzte außer Kontakt mit dem entsprechenden Abbrandkontakteinsatz 26, 27 - erst nachdem alle übrigen Kontaktlamellen 8.1 bzw. 9.1 bereits außer Kontakt gelangt sind. Dadurch ist sichergestellt, dass ein eventuell auftretender Lichtbogen stets nur zwischen den besonders abbrandresistenten Abbrandkontakteinsätzen 24 oder 25 der Abbrandkontaktlamellen 22 oder 23 sowie dem jeweils damit zusammenwirkenden Abbrandkontakteinsatz 26 bzw. 27 auftritt und die anderen Kontaktpaarungen vor einem solchem Lichtbogen und damit unerwünschtem Abbrand zuverlässig geschützt werden.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, jeweils die gesamten besonderen Abbrandkontaktlamellen 22, 23 aus dem besonders abbrandfesten Material vorzusehen und auf die beschriebenen separaten Abbrandkontakteinsätze zu verzichten.
  • Es ist im Rahmen der Erfindung weiterhin natürlich auch möglich, jeweils mehr als eine solche besonders abbrandresistent ausgebildete Kontaktpaarung vorzusehen.
  • Es wäre ebenfalls auch möglich, alle Kontaktlamellen 8.1, 9.1 und auch den gesamten beweglichen Dauerhauptkontakt 16 aus diesem besonders abbrandfesten Material herzustellen, jedoch wird dies aus Kostengründen üblicherweise nicht realisiert werden.
  • Die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Ausführungsform des Lastumschalters hat damit zwei zusätzliche Vorteile. Zum einen ist es nicht erforderlich, alle Kontaktlamellen mit dem teueren Wolfram-Kupfer-Material auszurüsten. Zum anderen brauchen bei Inspektionen o. ä. auf einfache Weise nur die Abbrandkontaktlamellen 22, 23 sowie die Abbrandkontakteinsätze 26, 27 ausgetauscht zu werden; an den anderen Kontaktpaarungen tritt praktisch kein Verschleiß auf. Um das Austauschen der Abbrandkontakteinsätze 26, 27 weiter zu erleichtern, sind diese in einer besonderen Weiterbildung der Erfindung separat mittels Schrauben 28, 29 am beweglichen Dauerhauptkontakt 16 verschraubt.
    • Bezugszeichenaufstellung:
    • 1
    Grundplatte
    2
    Dauerhauptkontakt komplett für eine Phase
    3
    festes Dauerhauptkontaktpaar
    4
    festes Dauerhauptkontaktpaar
    5
    erster Kontaktträger, verbunden mit der Lastableitung
    6
    zweiter Kontaktträger, verbunden mit der Seite A
    7
    dritter Kontaktträger, verbunden mit der Seite B
    8
    unterer Dauerhauptkontakt von 3, verbindbar mit A
    9
    oberer Dauerhauptkontakt von 3, verbunden mit der Lastableitung
    8.1
    Kontaktlamellen von 8
    9.1
    Kontaktlamellen von 9
    10
    Kontaktfedern für 8.1
    11
    Kontaktfedern für 9.1
    12
    unterer Dauerhauptkontakt von 4, verbindbar mit B
    13
    oberer Dauerhauptkontakt von 4, verbunden mit der Lastableitung
    12.1
    Kontaktlamellen von 12
    13.1
    Kontaktlamellen von 13
    14
    Kontaktfedern für 12.1
    15
    Kontaktfedern für 13.1
    16
    beweglicher Dauerhauptkontakt
    17
    Auflauffläche, abwälzend auf 9
    18
    Auflauffläche, abwälzend auf 13
    19
    Kontaktfläche, auftreffend auf 8
    20
    Kontaktfläche, auftreffend auf 12
    21
    Lager
    22
    Abbrandkontaktlamelle von 8
    23
    Abbrandkontaktlamelle von 12
    24
    Abbrandkontakteinsatz an 22
    25
    Abbrandkontakteinsatz an 23
    26
    Abbrandkontakteinsatz an 16
    27
    Abbrandkontakteinsatz an 16
    28
    Schraube
    29
    Schraube

Claims (5)

  1. Lastumschalter für einen Stufenschalter,
    wobei für jede zu schaltende Phase zwei feste Dauerhauptkontaktpaare (3, 4) vorgesehen sind, die von einem einzigen, beweglichen, elektrisch leitenden Dauerhauptkontakt (16), der in zwei verschiedene Endstellungen verschwenkbar ist, überbrückbar sind,
    wobei in jeder zu schaltenden Phase jeweils eines der beiden Dauerhauptkontaktpaare (3 oder 4) im stationären Zustand überbrückt ist und den Dauerstrom führt,
    wobei jedes der beiden Dauerhauptkontaktpaare (3, 4) jeweils aus einem unteren Dauerhauptkontakt (8, 12) und einem oberen, davon elektrisch isolierten Dauerhauptkontakt (9, 13) besteht,
    wobei der eine untere Dauerhauptkontakt (8) mit einer Seite (A) und der andere untere Dauerhauptkontakt (12) mit der zweiten Seite (B) des Lastumschalters elektrisch verbunden ist,
    wobei die beiden oberen Dauerhauptkontakte (9, 13) mit einer gemeinsamen Lastableitung des Lastumschalters elektrisch verbunden sind,
    wobei der bewegliche Dauerhauptkontakt (16) ständig mit den oberen Dauerhauptkontakten (9, 13) elektrisch in Verbindung steht,
    wobei der bewegliche Dauerhauptkontakt (16) in einem Bereich beidseitig jeweils eine Kontaktfläche (19, 20) aufweist, derart, dass nur in jeder der beiden Endstellungen alternativ eine der beiden Kontaktflächen (19 oder 20) mit jeweils einem der unteren Dauerhauptkontakte (8 oder 12) elektrisch in Verbindung steht
    und wobei jeder der unteren Dauerhauptkontakte (8, 12) aus einer Vielzahl einzelner Kontaktlamellen (8.1, 12.1) besteht und jede der Kontaktlamellen (8.1, 12.1) mittels mindestens einer Kontaktfeder (10, 14) federnd angelenkt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich die Längsachsen der Kontaktfedern (10, 14), an denen jeweils die Kontaktlamellen (8.1, 12.1) angelenkt sind, in die gleiche Richtung wie die Auftreffrichtung der jeweiligen Kontaktfläche (19 oder 20) des beweglichen Dauerhauptkontaktes (16) erstrecken, derart, dass die Auslenkrichtung der Kontaktlamellen (8.1, 12.1) und damit der unteren festen Dauerhauptkontakte (8, 12) jeweils der Auftreffrichtung des beweglichen Dauerhauptkontaktes (16) entspricht.
  2. Lastumschalter nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jeweils mindestens eine der Kontaktlamellen der unteren festen Dauerhauptkontakte (8, 12) als Abbrandkontaktlamelle (22, 23) ausgebildet ist und ganz oder teilweise aus abbrandresistentem Material besteht,
    dass der bewegliche Dauerhauptkontakt (16) im Bereich der Kontaktberührung mit den Abbrandkontaktlamellen (22, 23) jeweils einen Abbrandkontakteinsatz (26, 27) aus ebenfalls abbrandresistentem Material aufweist
    und dass die Abbrandkontaktlamellen (22, 23) als auch die korrespondierenden Abbrandkontakteinsätze (26, 27) geometrisch derart ausgebildet sind, dass sie bei jeder Schaltbewegung des beweglichen Dauerhauptkontaktes (16) in eine der beiden Endpositionen als erste jeweils in Kontakt miteinander gelangen, bevor die übrigen Kontaktlamellen (8.1, 9.1) der jeweiligen Seite geschaltet werden und als letzte außer Kontakt gelangen, nachdem die übrige Kontaktlamellen (8.1, 9.1) der jeweils abschaltenden Seite bereits außer Kontakt mit dem Dauerhauptkontakt (16) gelangt sind.
  3. Lastumschalter nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abbrandkontaktlamellen (22, 23) im Bereich der Kontaktgabe mit den jeweiligen Abbrandkontakteinsätzen (26, 27) des beweglichen Dauerhauptkontaktes (16) ebenfalls Abbrandkontakteinsätze (24, 25) aufweisen und nur diese aus abbrandresistentem Material bestehen.
  4. Lastumschalter nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Abbrandkontakteinsätze (26, 27) mittels Schrauben (28, 29) am beweglichen Dauerhauptkontakt (16) befestigt sind.
  5. Lastumschalter nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass als abbrandresistentes Material eine Wolfram-Kupfer-Legierung verwendet wird.
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