DE2331360A1

DE2331360A1 - Umspannungsschalter fuer transformatoren

Info

Publication number: DE2331360A1
Application number: DE2331360A
Authority: DE
Inventors: Sivert Dipl Ing Norman; Jan Syren; Uno Dipl Ing Zetterlund
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1972-06-27
Filing date: 1973-06-20
Publication date: 1974-01-03
Also published as: IT986592B; BR7304711D0; US3824355A; ZA734329B; DK134834C; DE2331360C3; CA967252A; SE364139B; DE2331360B2; DK134834B; AU5724173A

Description

Patentanwälte 6? Giessen 19.6.1973 Dipl.-Ing. Helmut M i 8 s 11 η g Bismarcketrasee 43

Dipl.-Ing. Richard Schlee Telefon: (064» 7,o 19

Dr.-Ing. Joachim Boecker Boe/Sn 11.643

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeras /Schweden

Umspannungsschalter für Transformatoren

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Umspannungsschalter für Transformatoren, bestehend aus einem Rahmen aus Isoliermaterial, einem in dem Rahmen verschiebbar gelagerten Schieber mit beweglichen Kontakten, sowie einer Antriebsvorrichtung für den Schieber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Ümspannungsschalter derart auszubilden, daß der Arbeitsaufwand bei seiner Montage im Vergleich zu den bekannten Umspannungsschaltern erheblich herabgesetzt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Ümspannungsschalter der erwähnten Art vorgeschlagen, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der aus einem Stück hergestellte Rahmen eine Stiftplatte mit Befestigungsvorrichtungen für die Anschlüsse der Transformatorwicklungen, einen von Querstücken getragenen Trägerarm für die Antriebsvorrichtung und

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in den Querstücken angeordnete Nuten für den verschiebbaren Schieber umfaßt. Durch diese Ausbildung des Umspannungsschalters wird die Arbeit bei seiner Montage im Vergleich zu den bekannten Schaltertypen erheblich reduziert. Ferner kann der Schalter nach der Erfindung leicht abgewandelt werden, so daß er sowohl für lineare als auch Zick-Zack-Schaltung von Regeiwicklungeri sowie für stern- oder äreieckgeschaltete Transformatoren verwendbar ist.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles soll der Uinspannungsschaiter nach der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Umspannungsschalter nach der Erfindung

mit den Anschlußvorrichtungen für nur eine Phase in der Betriebsweise für eine lineare Schaltung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Schiebers,

Fig. 3 einen Schnitt lungs der Linie IV-IV in Fig. 1 zur Verdeutlichung der

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in einem Querstück.

Der Rahmen 1 des Umspannungsschalters ist aus Isoliermaterial hergestellt und in einem Stück formgepreßt. Er umfaßt eine

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Stiftplatte 2, die Stifte 5 trägt, die an Leiter 4 der Wicklungen des Transformators angeschlossen sind. In der Figur sind.nur die Stifte für eine Phase dargestellt. Weiter umfaßt der Rapiden einen Trägerarm 5 für die Antriebsvorrichtung. Der Trägerarm und die Stiftplatte 2 sind miteinander durch zwei Querstücke 5 verbunden.

Bei der Herstellung des Rahmens wird in die Stiftplatte eine Anzahl Rohre Y aus Messing oder dergleichen eingegossen. Die Rohre ragen auf der einen Seite der Stiftplatte ein Stück heraus. Die an den Leitern 4 z.B. durch Kontakt-pressung befestigten Stifte 5 sind an ihrem freien Ende so ausgebildet, daß sie in die Rohre 7 eingeführt werden können, und das genannte Stiftende ist so lang, daß es aus dem Rohr herausragt, wenn der Stift - wie in Fig. 1 dargestellt - ganz eingeschoben ist und die festen Kontakte des Schalters bildet. Der Stift ist mit einer Ringnut 8 versehen. Wenn die Stifte vollständig in die Rohre eingeschoben sind, werden die Rohre in die Nuten gepreßt, wodurch Stifte und Rohre miteinander verbunden und die Stifte sicher im Rahmen verankert werden.

Eei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung bestehen die Stifte aus Aluminium. Dies ist besonders dann zweckmäßig, wenn auch die Transformatorwicklungen aus Aluminium bestehen, da das Kontaktpressen des Leiters an den Stift schnell eine sichere Verbindung ermöglicht. Der Stift 3 ist teilweise als Hülse aus-

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gebildet, in die der Leiter 4 des Transformators eingeführt wird. Der hülsenförmige Teil wird dann in bekannter Weise um den Leiter gepreßt. Das freie Ende des Stiftes, das aus dem Rohr herausragt, ist dabei versilbert, um einen guten Stromübergang zwischen dem Stift und dem beweglichen Kontakt zu erreichen.

Der Schieber 9 ist in den beiden Querstücken 6 verschiebbar gelagert und trägt drei bewegliche Kontakte 10, einen für jede Phase. Der Aufbau der Kontakte geht am besten aus Fig. 3 hervor, die einen Schnitt längs der Linie III-IIIin Fig. 1 zeigt. Jeder Kontakt ist an dem Schieber mit zwei Ösen 11 befestigt, die in einem Stück mit dem Schieber gepreßt oder in an sich bekannter Weise an dem Schieber befestigt sein können. Der Kontakt besteht aus zwei paralleltrapezförmigen Kontaktblechen 12, die mit Hilfe von Führungsstiften 13 zwischen den ösen an ihrem Platz gehalten werden, wobei die Führungsstifte durch die Kontaktbleche und die Ösen gehen. Die Kontaktbleche werden von einer Distanzhülse 14 im richtigen Abstand voneinander gehalten und von zwei Druckfedern 15, die mit je einem Ende an dem Kontaktblech anliegen und deren andere Enden in eine Nut 16 in einer der Ösen 11 eingefügt sind, gegen diese Hülse 14 gepreßt. Jedes Kontaktblech hat auf seiner einen ebenen Seite zwei erhöhte Kontaktstücke 17 bzw. 18, von denen das eine Kontaktstück 17 in der Nähe der kürzeren der beiden parallelen Kanten des Kontaktbleches liegt, während das andere

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Kontaktstück 18 in der Nähe der langen parallelen Kante des Kontaktbleches liegt. EIg. 1 zeigt, daß das kurze Kontaktstück an einen der Kontaktstifte 3 anliegt. Die Länge des kurzen Kontaktstückes soll kleiner sein als der freie Abstand zwischen zwei benachbarten festen Kontakten, so daß sie niemals zwei solcher Kontakte miteinander verbinden kann. Die Länge des langen Kontaktstückes 18 soll mindestens genau so lang sein wie der Abstand zwischen den Zentren zweier benachbarter fester Kontakte, so daß sie zwei benachbarte feste Kontakte miteinander verbinden kann.

Wenn die Kontaktbleche 12 in der in Fig. 1 und 3 gezeigten Weise ausgerichtet sind, so ist der vierte feste Kontakt von rechts mit einer StromabnehMerschiene 19 verbunden, die ihrerseits mit einem Anzapfstift 20 links unten in der dargestellten Gruppe von Kontaktstiften auf der Stiftplatte verbunden ist. Dabei liegt die kurze Kontaktfläche 17 gegen den festen Kontakt und die lange Kontaktfläche 19 gegen die Stromabnehmerschiene Die.insgesamt drei Anzapfstifte 20 aller drei Phasen sind in bekannter Weise geerdet oder an einen Nullpunkt angeschlossen. Die Stromabnehmerschiene 19, von denen ebenfalls je eine für jede Phase vorhanden ist, ist mit ihrem einen Ende an den zugehörigen Anzapfstift 20 und mit ihrem anderen Sode an dem Rahmen befestigt. In Fig. 1 ist angenommen, daß die Schiene aus einem Rohr besteht, wobei dessen rechtes Ende über einen Zapfen 21 geschoben ist. Für die linke und die mittlere Schiene ist

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der Zapfen auf den Querstücken 6 angeordnet, während die rechte Schiene ihren Tragezapfen auf einer Öse 22 an den Rahmen hat.

Gemäß der in Fig. 1 gezeigten Variante der Erfindung ist der Uinspannungsschalter für lineares Schalten montiert, aber er kann leicht so geändert werden, daß er auch für Zick-Zack-Schaltung verwendet werden kann. Bei einer solchen Schaltung ist die Regelwicklung des Transformators in zwei Teile geteilt, und die Anschlüsse der beiden Teile sind wechselweise an die Stifte 3 angeschlossen. Zwei benachbarte Stifte oder feste Kontakte sollen dann ständig mittels des beweglichen Kontaktes 10 verbunden sein. Bei dieser Schaltung ist keine Stromabnehmerschiene erforderlich und der Anzapfstift 20 kann, wenn notwendig, durch einen Stift 3 ersetzt werden. Damit die Zusammenschaltung von zwei festen Kontakten geschehen kann, werden die beiden Kontaktbleche 12 so gedreht, daß das lange Kontaktstück 18 gegen die festen Kontakte anliegt. Die kurzen Kontaktstücke haben dann keine Funktion zu erfüllen. Der Schieber 9 ist in der Nut 23 in den beiden Trägerarmen 6 verschiebbar gelagert. Jeder Trägerarm trägt einen Führungsanschlag 24, der etwas über die Nut hinausragt, wie am besten aus Fig. 4 hervorgeht. Dadurch ist der Schieber normalerweise in der Nut gesperrt. Damit es möglich ist, den Schieber an seinem Platz in den Nuten zu placieren, ist er mit zwei Ausnehmungen 25 versehen, deren Abstand voneinander gleich dem Abstand zwischen den Führungsanschlägen 24 ist. Wenn der Schieberamit den Aus-

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nehmunfjen 25 über den Nuten 23 mitten vor den Führungsanschlägen

24 placiert wird, kann der Schieber in die Nuten fallen; sobald aber der Schieber nach irgendeiner Seite verschoben wird, wird er von den Anschlägen an seinem Platz gehalten. Die Ausnehmungen

25 sind so angeordnet, daß sie während der normalen Arbeitsbewegungen des Schalters nicht mitten vor einen Führungsanschlag kommen können. Der Führungsanschlag 24 kann seitlich von der Nut pla&iert sein, wie in Fig. 1 gezeigt ist, aber er kann auch einen anderen Platz haben, z.B. über der Nut selbst.

Die Bewegung des Schiebers geschieht mit Hilfe eines Zahnrades 26. Der Antrieb des Rades geschieht durch eine an und für sich bekannte Anordnung, die hier nicht gezeigt wird. Das Zahnrad ist fesijfait einer Welle 27 verbunden, die durch eine Lageröse 28 auf dem einen Ende des Trägerarmes 5 geführt ist. Der Trägerarm ist zweckmäßigerweise an jedem Ende mit einer Lageröse versehen, damit es möglich ist, das Zahnrad rechts oder links anzuordnen, abhängig von der Placierung des Schalters am Transformator.

Das Zahnrad wirkt mit einer Aussparung 29 auf der Seite des Schiebers zusammen, die dem Zahnrad zugewandt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind die Aussparungen 29 nach den Längsseiten des Schiebers hin begrenzt, so daß das Zahnrad nicht in Richtung der Welle 27 verschoben werden kann, wenn der Schieber in seine Nuten placiert ist und das Zahnrad mit seinen Zähnen in die Aussparungen des Schiebers eingreift.

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Das Zusammensetzen des Umspannungsschalters geschieht wie folgt. Der Schiebeijmit seinen drei beweglichen Kontakten wird über den Nuten 23 des Rahmens und mit den Ausnehmungen 25 über den Führungsanschlägen 2'4 placiert. In dieser Lage kann der Schieber in den Nuten placiert werden. Danach, wird der Schieber zur Seite geschoben, bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform nach rechts, so daß die Zahnaussparungen 29 mitten vor den Platz des Zahnrades kommen. Danach wird das Zahnrad an seinen Platz geschoben, so daß es mit seinen Zähnen in die Zahnaussparungen eingreift. Die Welle 27, die die Antriebsbewegung auf das Zahnrad überträgt, wird eingeführt und an ihrem Platz fixiert, wodurch das Zahnrad sich nicht in seiner Ebene bewegen kann. Die ganze Montage geschieht also in kurzer Zeit ohne Schrauboder Nietvorgänge.

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Claims

Batentansprüche;

f 1./Umspannungsschalter für Transformatoren, bestehend aus einem Rahmen aus Isoliermaterial, einem in dem Rahmen verschiebbar gelagerten Schieber mit beweglichen Kontakten, sowie einer Antriebsvorrichtung für den Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß der aus einem Stück hergestellte Rahmen (1) eine Stiftplatte '(2) mit Befestigungsvorrichtungen für die Anschlüsse der Transformatorwicklungen, einen von Querstücken (6) getragenen Trägerarm (5) für die Antriebsvorrichtung und in den Querstücken angeordnete Nuten (23) für den verschiebbaren Schieber (9) umfaßt.
2. Umspannungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Querstück (6) mit einem Führungsanschlag (24) versehen ist, der ein Stück aus der Nut (23) des Schiebers herausragt, und daß der Schieber mit den FUhrungsanschlägen entsprechenden Aussparungen (25) versehen ist, so daß der Schieber in den Nuten placiert werden kann, wenn die Aussparungen sich mitten vor den FUhrungsanschlägen befinden, und daß der Schieber nach Verschiebung in Längsrichtung von den FUhrungsanschlägen in den Nuten gehalten wird.
3. Umspannungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung für den Schieber (9) aus einem in dem Trägerana (5) gelagerten Zahnrad (26) besteht, das in Aussparungen (29) in dem Schieber eingreift.

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4. Umspannungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (29) nach den Längsseiten des Schiebers (9) hin begrenzt sind.
5. Umspannungs schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber mit drei Osenpaaren (11) versehen ist, die die beweglichen Kontakte (10) tragen.
6. Umspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (10) auf dem Schieber derart asymmetrisch und wendbar sind, daß jeder einzelne Kontakt in seiner einen Lage eine elektrische Verbindung zwischen einem einzigen festen Kontakt (2) und einer in dem Rahmen für jede Phase angeordneten Stromabnehmerschiene (19) herstellt (lineare Schaltung) und in seiner anderen Lage eine Zusammenschaltung von zwei benachbarten festen Kontakten herstellt (Zick-Zack-Schaltung).
7. Ümspannungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (10) aus zwei gleichen Kontaktplatten (12) aufgebaut sind, die die Form eines Paralleltrapezes mit Kontaktstücken (17» 18) an den parallelen Kanten haben, wobei das eine Kontaktstück (17) eine Länge hat, die kleiner ist als der freie Abstand zwischen zwei benachbarten festen Kontakten (3) auf der Stiftplatte, und das andere Kontaktstück (18) mindestens genau so lang ist wie der Abstand zwischen den Zentren zweier benachbarter fester Kontakte.

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