[0001] Die Erfindung betrifft einen Stufenschalter gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruches.
[0002] Ein solcher Stufenschalter ist aus der DE 42 37 165 C1 bereits bekannt.
Bei diesem bekannten Stufenschalter sind sich längs einer Bahn erstreckende feste
Stufenkontakte vorgesehen, die durch einen verschiebbaren Schaltmechanismus beschaltbar
sind.
Der Schaltmechanismus besteht dabei aus Aufzugsschlitten und Abtriebsteil.
Dabei ist der Aufzugsschlitten mit einem als Vorwählkontakt wirkenden mechanischen
Kontakt verbunden, der mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist
und mit seinem freien Ende auf einer Kontaktschiene schleift, wobei diese wiederum
über mindestens einem Überschaltwiderstand und einem ersten Vakuumschalter mit der
Lastableitung in Verbindung steht.
Das Abtriebsteil ist mit einem nachlaufenden mechanischen Schaltkontakt verbunden,
der ebenfalls mit jedem der festen Stufenkontakte in Verbindung bringbar ist und über
einen zweiten Vakuumschalter wiederum mit der Lastableitung in Verbindung steht.
[0003] Aus der dazugehörigen Zusatzanmeldung DE 43 15 081 A1 ist es auch bereits bekannt
geworden, statt des zweiten Vakuumschalters im Abtriebsteil zwei in Reihe geschaltete
und zumindest annähernd gleichzeitig betätigbare Vakuumschalter vorzusehen, um die
Sicherheit gegen einen möglichen Ausfall eines Vakuumschalters im Schaltzweig zu erhöhen.
[0004] Bei diesen bekannten Stufenschaltern fließt jeweils der gesamte Laststrom im stationären
Zustand über den Schaltkontakt und den zugeordneten bzw. die zugeordneten Vakuumschalter
in diesem Zweig.
Dadurch werden insbesondere bei größeren Lastströmen hohe elektrische Anforderungen
an die eingesetzten Vakuumschalter gestellt, was diese unnötig groß und teuer macht.
[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einen Stufenschalter der gattungsgemäßen Bauart anzugeben,
der hohe Schaltleistungen, d.h die Führung hoher Lastströme, gestattet und zugleich
eine hohe Funktionssicherheit bietet.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Stufenschalter mit den Merkmalen des
ersten Patentanspruches gelöst; die Unteranspüche beinhalten besonders vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung.
[0007] Besonders vorteilhaft am erfindungsgemäßen Stufenschalter ist die Tatsache, daß durch
einen zusätzlichen mechanischen Kontakt im stationären Zustand der bzw. die Vakuumschalter
im Schaltzweig entlastet wird bzw. entlastet werden.
[0008] Zwar ist die zusätzliche Anordnung von Dauerhauptkontakten parallel zu den Schaltzweigen
an sich bereits z.B. aus der DE 44 07 945 C1 bekannt, zu einer verbesserten Dauerstromführung
bei einem gattungsgemäßen Stufenschalter kann diese bekannte Lösung jedoch nichts
beitragen.
[0009] Die Erfindung soll nachfolgend an Hand von zwei Ausführungsbeispielen noch näher
erläutert werden.
- Fig. 1
- zeigt eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Stufenschalters
- Fig. 2
- zeigt eine entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters bei einer Umschaltung
vom festen Stufenkontakt n auf den festen Stufenkontakt n+1
- Fig. 3
- zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen Stufenschalters
- Fig. 4
- zeigt wiederum die entsprechende Schaltsequenz dieses Stufenschalters.
Bei dem in Figur 1 dargestellten Stufenschalter ist ein vorwählender mechanischer
Hilfskontakt HK vorhanden, der fest mit einem - hier nicht dargestellten - kontinuierlich
antreibbaren Auzugsschlitten verbunden und mit diesem bewegbar ist. Der Hilfskontakt
HK schleift auf einer Kontaktschiene KS, die wiederum über einen Überschaltwiderstand
R und einem ersten Vakuumschalter VH mit einer Lastableitung L elektrisch in Verbindung
steht.
Ein zweiter mechanischer Kontakt, der Schaltkontakt SK, ist fest mit einem - hier
ebenfalls nicht dargestellten - Abtriebsteil, das nach Auslösung sprungartig dem Aufzugsschlitten
nachführbar ist, verbunden und mit diesem bewegbar. Er ist durch eine Reihenschaltung
aus einem zweiten Vakuumschalter VS und einem dritten Vakuumschalter VL mit der Lastableitung
verbunden. Statt der beschriebenen Reihenschaltung kann auch nur ein einziger Vakuumschalter
in diesem Zweig vorhanden sein.
Die Kontaktschiene KS ist ebenfalls fest mit dem Abtriebsteil verbunden.
Auf dem Abtriebsteil ist ein weiterer mechanischer Kontakt S
o vorgesehen, der demzufolge ebenfalls mit diesem bewegbar ist. Dieser feste Kontakt
S
o ist derart angeordnet, daß er im stationären Zustand, d.h. wenn mechanischer Hilfskontakt
HK und mechanischer Schaltkontakt SK am gleichen festen Stufenkontakt n anliegen,
von einer zusätzlichen Kontaktstelle HKS des Hilfskontaktes HK beschaltet ist. Dadurch
ist im stationären Zustand eine direkte Verbindung vom jeweils geschalteten festen
Stufenkontakt, hier n, zum festen Kontakt S
o und von dort, ggf. über einen weiteren Widerstand R
o zur Lastableitung unter Umgehung der Vakuumschalter VS, VL möglich. Es ist ersichtlich,
daß dadurch im stationären Zustand diese Vakuumschalter von der Dauerstromführung
entlastet werden.
[0010] Aus der in Figur 2 dargestellten Schaltsequenz ist zu erkennen, daß zu Beginn jeder
Umschaltung, wenn der vorlaufende mechanische Hilfskontakt HK den bisherigen festen
Stufenkontakt n verläßt, sich die zusätzliche Kontaktstelle HKS vom festen Kontakt
S
o entfernt, so daß der Laststrom auf den in den Zeichnungen links angeordneten Schaltzweig
mit der Reihenschaltung der Vakuumschalter VS, VL kommutiert. Zum Abschluß der Lastumschaltung,
d.h. wenn der nachlaufende Schaltkontakt den neuen festen Stufenkontakt n+1 erreicht
hat, trifft die Kontaktstelle HKS wieder auf den Kontakt S
o, der, wie erläutert, die Bewegung des Abtriebsteiles und damit des Schaltkontaktes
mitvollzogen hat. Die Vakuumschalter VS, VL werden dann wieder von der Dauerstromführung
entlastet.
[0011] Figur 3 zeigt eine modifizierte Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist statt einer
durchgehenden Kontaktschiene KS diese geteilt ausgeführt, so daß zwei einzelne Kontaktschienenteile
KS
A und KS
B vorhanden sind, zwischen denen der zusätzliche feste Kontakt S
o sich befindet. Auch hierbei sind die beiden Kontaktschienenteile KS
A, KS
B und der zusätzliche Kontakt S
o fest und hinsichtlich ihrer relativen Lage zueinander fixiert auf dem Abtriebsteil
angeordnet und werden mit diesem bewegt. Die Funktion dieser Ausführungsform ist,
wie sich aus der in Figur 4 dargestellten Schaltsequenz ergibt, unverändert.
[0012] Letztendlich ist es eine Frage des vorhandenen Platzes und der Dimensionierung der
beschriebenen Bauteile, ob man den zusätzlichen mechanischen Kontakt S
o in einer zusätzlichen Ebene vorsieht oder ihn in die Ebene der Kontaktschiene, die
dann geteilt wird, integriert. Wesentlich ist lediglich, daß der feste Kontakt S
o räumlich so auf dem Abtriebsteil angeordnet ist, daß er im stationären Zustand -
und nur in diesem - von der zusätzlichen Kontaktstelle HKS des mechanischen Hilfskontaktes
HK kontaktierbar ist.
1. Stufenschalter mit linearer Kontaktbetätigung, wobei feste Stufenkontakte längs einer
Bahn sich in das Innere des Schalters erstrecken und durch einen verschiebbaren Schaltmechanismus
beschaltbar sind,
wobei der Schaltmechanismus aus einem direkt antreibbaren Aufzugsschlitten und einem
Abtriebsteil, das nach Auslösung sprungartig dem Aufzugsschlitten nachläuft, besteht,
wobei der Aufzugsschlitten mit einem vorwählenden mechanischen Hilfskontakt verbunden
ist,
der mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und über mindestens
einem Überschaltwiderstand und einem ersten Vakuumschalter mit der Lastableitung elektrisch
in Verbindung steht,
wobei das Abtriebsteil mit einem mechanischen Schaltkontakt verbunden ist, der ebenfalls
mit jedem der festen Stufenkontakte in Kontakt bringbar ist und der über einen zweiten
Vakuumschalter oder eine Reihenschaltung aus einem zweiten und einem dritten Vakuumschalter
mit der Lastableitung elektrisch in Verbindung steht
und wobei im stationären Zustand mechanischer Hilfskontakt und mechanischer Schaltkontakt
am gleichen festen Stufenkontakt anliegen,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vorwählende mechanische Hilfskontakt (HK) eine weitere Kontaktstelle (HKS)
aufweist,
daß auf dem Abtriebsteil ein zusätzlicher mechanischer fester Kontakt (So) vorgesehen ist, der direkt oder über mindestens einen weiteren Überschaltwiderstand
(Ro) mit der Lastableitung (L) elektrisch in Verbindung steht
und daß im stationären Zustand die weitere Kontaktstelle (HKS) des vorwählenden mechanischen
Hilfskontaktes (HK) am zusätzlichen Kontakt (So) anliegt, derart, daß dann der jeweils beschaltete feste Stufenkontakt (n, n+1) ohne
Zwischenschaltung von Vakuumschaltern (VS, VL) direkt mit der Lastableitung (L) elektrisch
in Verbindung steht.