BG63835B1

BG63835B1 - Товарен избирач

Info

Publication number: BG63835B1
Application number: BG104589A
Authority: BG
Inventors: Wolfgang Albrecht; Dieter Dohnal
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2003-02-28
Also published as: CZ298858B6; HUP0100062A3; UA70325C2; KR100420630B1; BR9907918A; RO118830B1; JP3612278B2; HUP0100062A2; DE59901305D1; HK1033613A1; WO1999060588A1; BR9907918B1; ATE216801T1; AU3417899A; CA2311781A1; EP1078380B1; BG104589A; PL344005A1; JP2002516481A; DE19821775C1

Abstract

Избирачът е предназначен за стъпални трансформатори за непрекъсваемо превключване между отклоненията на регулираща намотка. За всяка фаза в хоризонтална равнина, във вътрешността на цилиндър от изолационен материал (1) са монтирани неподвижни контакти. Във вътрешността на цилиндъра (1) е поставен въртящ се превключващ вал (2), имащ контактен носач(3) за всяка комутирана фаза, който е закрепен шарнирно подвижно и върху него вертикално са монтирани два вакуумни прекъсвача.

Description

(54) ТОВАРЕН ИЗБИРАН

Област на техниката

Изобретението се отнася до товарен избирач за стъпални трансформатори.

Предшестващо състояние на техниката

Товарните избирачи при трансформаторите служат за превключване на отклоненията на регулиращите намотки на тези трансформатори под товар и по този начин целесъобразно да изравняват отклоненията в напрежението.

Товарните избирачи, поради липсата на обичайното разединяване на избирача и мощностния прекъсвач, са по-малко скъпи за производство и вграждане.

В процеса на превключване в товарния избирач се появяват различни контактни електрически дъги.

В DE 3 833 126 С2 е описан товарен избирач, при който във всяка превключвана фаза са предвидени два механични комутиращи контакта върху един общ контактен носач, които са едновременно заедно подвижни, с възможност за изместване и при който последователно към всеки от двата подвижни механични превключващи контакта е предвиден вакуумен прекъсвач, монтиран върху контактния носач.

Превключваните от механичните превключващи контакти с възможност за изместване неподвижни контакти на товарния избирач са монтирани в концентричен кръг в стената на цилиндър от изолационен материал.

Вакуумните прекъсвачи са монтирани като разположени хоризонтално върху контактния носач и се управляват, респ. задействат чрез монтирана върху допълнителен концентричен кръг гьрбична направляваща, разположена аксиално между кръга на неподвижните контакти и допълнителен контактен пръстен.

Чрез хоризонтално лежащото разполжение на вакуумния прекъсвач върху общ контактен носач, от една страна, се получава нежелано голям диаметър на изолацион ния цилиндър и с това - на товарния избирач.

Вакуумните прекъсвачи, в зависимост от тяхната комутационна мощност, имат определени минимални размери, по-специално значително удължение по дължина. В надлъжна посока освен това задействащият плъзгач се показва навън от вакуумния прекъсвач. Очевидно е, че общият контактен носач трябва да има радиално разширение, диктувано от размерите на вакуумния прекъсвач и на задействащото средство, които заедно определят диаметъра на товарния избирач.

Изхождайки от тези общи проблеми, свързани с размерите, при хоризонталния монтаж на вакуумните прекъсвачи, според предшестващото ниво на техниката следва, че при запълване на товарния избирач с масло по горната извивка на силфонното уплътнение на вакуумния прекъсвач остава въздух, който не се изтласква напълно. По тази причина се стига до това, че при задействане на вакуумния прекъсвач се получава неравномерно натоварване на съответното силфонно уплътнение, поради което съществува опасността, то да се разкъса. Наличието на остатъчен въздух в областта на силфонното уплътнение на вакуумния прекъсвач при лежащо разположение може да се избегне само чрез запълване на товарния избирач под вакуум. Запълването под вакуум обаче на място, например след изпълнени проверки, не може да се осъществи или може да се осъществи с много високи разходи.

Освен това трябва да се вземе под внимание, че товарният избирач по правило има голямо аксиално надлъжно удължение, поточно значителна конструктивна височина. Неподвижните стъпални контакти на отделните фази за превключване, които са разположени една над друга кръгово, средствата за задействане на въртящия се превключващ вал във вътрешността на товарния избирач, които носят контактен носач за всяка фаза в главата на товарния прекъсвач, както и средства за лагеруване на този превключващ вал в дъното на товарния избирач, се нуждаят също така от място, така че общо товарният избирач има значително надлъжно удължение. Като следствие от това превключващият вал също е доста дълъг.

Такива превключващи валове, които се изработват обикновено от GFK или друг изолационен материал, са известни още като метални превключващи валове.

Контактните носачи при известния товарен избирач са закрепени чрез закрепващи винтове към превключващия вал.

В DE 4 414 941 С1 е описано друго твърдо закрепване на контактен носач към превключващ вал чрез клемен фланец.

Поради толеранси, различно топлинно разширение на казана с масло и колоната на прекъсвача, огъвания и други, при известните товарни избирани може да се стигне до проблеми при взаимната хлабина на разположените върху отделни контактни носачи конструктивни елементи, особено вакуумните прекъсвачи, с кръгообразно разположените задействащи средства, по-специално поради това, че задействащият лост на вакуумния прекъсвач има само относително малък линеен задействащ ход.

Техническа същност на изобретението

Задачата на изобретението е да се предложи товарен избирач от съответния вид, който оформя спестяващо място устройство на вакуумните прекъсвачи и тяхното сигурно и надеждно задействане при всякакви експлоатационни условия.

Задачата е решена с товарен избирач с признаците на първата патентна претенция.

Зависимите претенции се отнасят до особено предпочитани други изпълнения на изобретението.

При товарния избирач съгласно изобретението вакуумните прекъсвачи са монтирани върху контактен носач. Контактният носач има плъзгащи контакти, които водят точно чрез ролки в отвеждащ пръстен. В този отвеждащ пръстен тръбните вакуумни прекъсвачи се управляват посредством гърбици.

Ножови плъзгащи контакта, които са лагерувани в контактния носач, отвеждат тока през отклонението.

Възможни са и допълнителни ножови плъзгащи контакти в контактния носач за тоководене.

Според друг признак на изобретението контактните носачи са монтирани вина ги подвижно на превключващия вал.

Предимство на товарния избирач съгласно изобретението освен малките му размери е и това, че всички сили за задействане на вакуумните комутационни клетки, както и контактните сили през отвеждащия пръстен и неподвижните контакти, се поддържат аксиално в стабилен маслен казан. По този начин се избягва радиално натоварване на колоната на прекъсвача, по-специално нейното огъване, и по този начин се получава изменение на времената за управление на вакуумните комутационни клетки и редуциране на контактните сили. Чрез въртящия се носач, респ. лагеруваните с възможност за изместване контактни носачи, който се води аксиално чрез отвеждащия пръстен, комутационният процес се постига също при големи измествания от толеранси и различни топлинни разширения на масления казан и колоната на прекъсвача.

Пояснения на приложените фигури

Изобретението се пояснява с приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява първо примерно изпълнение на товарен избирач съгласно изобретението в частично странично изображение, в разрез;

фигура 2 - част от контактен носач на този товарен избирач в разрез, гледан отгоре;

фигура 3 - второ примерно изпълнение на товарен избирач съгласно изобретението в частично странично изображение, в разрез;

фигура 4 - схематично представяне на основаващо се на товарния избирач съгласно изобретението превключване;

фигура 5 - едно модифицирано такова превключване;

фигура 6 - типична комутационна последователност на товарен избирач.

Примери за изпълнение на изобретението

Представеният на фигура 1 товарен избирач показва примерно изпълнение на изобретението с лагеруван на превключващ вал 2 контактен носач 3 с възможност за въртене и вертикално монтирани вакуумни комутационни клетки 27, 28.

Товарният избирач се състои от цилиндър от изолационен материал 1, като централно и надлъжно простиращ се през цилиндъра от изолационен материал 1 е монтиран превключващ вал 2, за предпочитане от изолационен материал. Превключващият вал 2 може да се върти по известен начин. За това обикновено се използва малтийско задвижване, което не е показано на фигурите. Също така схематично е представено лагеруването на превключващия вал 2 към дъното на цилиндъра от изолационен материал 1.

Превключващият вал 2 носи във всяка равнина, която е за задействаните неподвижни стъпални контакти 16, които по-надолу се поясняват по-подробно, контактен носач 3, лагеруван с възможност за въртене в лагерна опора върху превключващия вал 2. Лагерната опора 4 е закрепена към превключващия вал 2 с болтове 4.1, 4.2.

Контактният носач 3 се състои от лагерна част 5, носещ корпус 6 и от контактна конструкция 7. Отделните конструктивни детайли на контактния носач 3 са свързани една с друга чрез болтове 8, 9. Контактната конструкция 7 се състои от горно контактно тяло 10 и долно контактно тяло 11. Двете части са свързани една с друга чрез други болтове 12. Контактната конструкция може също така да се изпълни лесно като монолитна. Лагерната част 5 има лагерен участък 13, в който е вкаран болт 14, който осъществява връзката към лагерната опора 4 и с това се позволява завъртане. Положението на болта 14 е осигурено чрез напречен щифт 15.

При този начин общо цялостният контактен носач 3 като комплектна конструктивна група може да се завърта около болта 14 и с това - спрямо неподвижния превключващ вал 2.

В стената на цилиндъра от изолационен материал 1, за всяка превключвана фаза, винаги в отделна равнина, са монтирани неподвижните стъпални контакти 16, които са свързани електрически с отклоненията на регулиращата намотка на стъпалния трансформатор, който трябва да се комутира. Неподвижните контакти 16 могат да се комутират чрез съответните контакти 17, 18. Тези контакти 17, 18 са монтирани върху кон тактния носач в хоризонтална посока един до друг, така че при завъртане на превключващия вал 2 и с това на контактния носач 3, един от контактите 17, 18 достига съседния нов неподвижен контакт 16, преди другият от тези контакти да напусне предходния неподвижен стъпален контакт. При това единият контакт 17 действа като превключващ контакт, а другият контакт 18 действа като спомагателен контакт.

На фигура 2 е показано устройството на двата контакта 17, 18 отгоре, един до друг върху контактния носач 3 и взаимодействащи със съответните неподвижни стъпални контакти 16. При представеното на фигура 2 изпълнение действащият като превключващ контакт 17, поради съображения за възможна двойна способност за токово натоварване, е изпълнен от две свързани електрически една с друга части 17.а и 17.Ь. Всеки от контактите 17, 18 се състои от горна контактна част 17.1, 18.1, както съответно и от долна контактна част 17.2,18.2. При представеното на фиг. 2 вариантно изпълнение на превключващия контакт контактът 17 е съставен общо от четири части, по-точно от две горни контактни части 17.1а и 17.1в, както и от две долни контактни части 17.2а и 17.2в. Това сдвоено изпълнение на действащия като превключващ контакт 17 е целесъобразно за различни форми на изпълнение, като все пак за изобретението не е необходимо. Както горните контактни части 17.1, 18.1, така също и долните контактни части 17.2, 18.2 на всеки от двата контакта 17, 18 винаги са лагерувани с възможност за въртене около различни оси на въртене 19, 20, 21, 22 в контактното устройство. Те са притиснати една върху друга чрез пружините 23, 24, 25, 26 в посока на намиращите се между тях във включено състояние неподвижни контакти 16.

Съответната контактна част 17.1, 18.1, както и съответната винаги друга контактна част 17.2, 18.2, натискат с определена контактна сила от двете страни върху съответния включван неподвижен контакт 16. При описаното лагеруване около тези отделни центрове на въртене 19, 20, 21, 22 е възможно застъпване върху неподвижните стъпални контакти 16. На фигурите 1 и 2, само в направление на погледа, отпред, респ.

отгоре, могат да се видят лежащите контактни части, оси на въртене и пружини.

Освен това върху всеки контактен носач 3 са закрепени чрез горна и долна закрепваща скоба 29, 30, 31, 32 две вакуумни комутационни клетки така, че силфонното уплътнение 33, 34, както и задействащият плъзгач 35, 36 на вакуумните комутационни клетки 27, 28 се простират нагоре. Също така от току-що описаните конструктивни части на фигура 1 се виждат само тези, които лежат отпред спрямо посоката на погледа. За задвижване на задействащите плъзгачи 35, 36 на вакуумните комутационни клетки 27, 28 служат два лоста 37, 38, които имат винаги в свободен край ролков палец 41, 42 с управляваща ролка 39, 40. В техния друг свободен край те действат върху вече описаните задействащи плъзгачи 35, 36. Двата лоста 37, 38 са лагерувани въртящо в центрове на въртене 43, 44. Възможно е също така да се предвиди общ център на въртене. Управляващите ролки 39, 40 на двата лоста 37, 38 от своя страна съответстват на управляващ пръстен 45, който има горен управляващ контур 46, както и един долен управляващ контур 47. Управляващият пръстен 45 се простира радиално към вътрешната стена на цилиндъра от изолационен материал 1. От фигура 1 се вижда, че първата управляваща ролка 39 съответства на долния управляващ контур, по-точно обхожда върху него и по такъв начин втората управляваща ролка 40 обхожда върху горния управляващ контур 46. Двата управляващи контура 46, 47 служат за задействане на вакуумните комутационни клетки 27, 28, като при обхождане на съответната управляваща ролка 39, 40 върху един контур принадлежащият лост 37, 38 се завърта около неговия център на въртене 43, 44 и с това задейства съответния задвижващ плъзгач 35, 36 на вакуумната комутационна клетка 27, 28.

Освен това на вътрешната страна на цилиндъра от изолационен материал 1 се намира отвеждащ контактен пръстен 48, който има един насочен навън съединителен елемент 49 и служи за товарно отклонение. Управляващият пръстен 45 и отвеждащият контактен пръстен 48 могат по особено прост начин да бъдат обединени в един единствен конструктивен елемент от проводящ мате риал, както това е показано на фигура 1. Отвеждащият контактен пръстен 48 от своя страна отново съответства на механичен отвеждащ контакт 50, който е монтиран върху контактния носач 3 и съвсем аналогично, както описаните контакти 17, 18, се състои от горна отвеждаща контактна част 50.1 и долна контактна част 50.2. Тези две отвеждащи контактни части 50.1, 50.2 са аналогично лагерувани с възможност за въртене около други центрове на въртене 53, 54 и се притискат една към друга чрез други пружини 51, 52, така че те захващат отвеждащия контактен пръстен 48 с определен контактен натиск.

Накрая, контактният носач 3 има още две ролки 55, 56, които се търкалят двустранно върху отвеждащия контактен пръстен 48 и с това направляват целия контактен носач 3. Чрез описаната конструкция е възможно да се компенсират толеранси от всякакъв вид и да се компенсира особено извиване на дългия превключващ вал. Монтираният около превключващия вал 2 с възможност за завъртане контактен носач 3 е направляван дефинирано във всеки случай чрез отвеждащия контактен пръстен 48, така че въпреки описаните толеранси е осигурено точно водене на управляващите ролки 39, 40 и задействане на вакуумните комутационни клетки 27, 28, въпреки техния малък ход на задействане.

На фигура 3 е представено друго примерно изпълнение на товарен избирач съгласно изобретението, при което контактният носач 103 не е монтиран с възможност за въртене, а с възможност за надлъжно изместване.

Във вътрешността на цилиндър от изолационен материал 101 също се намира централно монтиран превключващ вал 102, който носи надлъжно изместван контактен носач 103. Способността за надлъжно изместване се постига чрез водач 104. Две вакуумни комутационни клетки са монтирани вертикално, като е представена само предната вакуумна комутационна клетка 105. Във всяка равнина също има неподвижни контакти 106, кръгообразно монтирани в стената на цилиндъра от изолационен материал 101, като те се комутират отново чрез превключващ контакт, както и с помощен контакт, като на фигурата са представени само една горна контактна част 107.1 и принадлежащата долна контактна част 107.2. По подобен начин отново във вътрешността на цилиндъра от изолационен материал се намира отвеждащ контактен пръстен 108, който е обхванат от един отвеждащ контакт, който се състои от горна контактна част 109.1 и долна контактна част 109.2. Воденето на комплектния контактен носач в този случай се изпълнява чрез ролка 110, която се търкаля в контура на отвеждащия контактен пръстен 108. Управлението на вакуумните комутационни клетки се изпълнява отново чрез два лоста 115, 116, които в своите свободни краища имат управляващи ролки 113, 114, които обхождат долен управляващ контур 111, респ. горен управляващ контур, и по този начин задействат задвижващия плъзгач на вакуумните комутационни клетки, като е представен само задействащият плъзгач 117, който в посока на погледа е за предната вакуумна комутационна клетка 105.

На фигура 4 по схематичен начин е представено комутиране, което се реализира с товарен избирач съгласно изобретението. Електрическите връзки между контактите 17, 18 към вакуумните комутационни клетки 27, 28 и от там - отново към отвеждащия контакт 50, и по този начин - към отвеждащия контактен пръстен 48, не са представени на фигура 1, която съответства на това изображение.

На фигура 5 е представено превключване, при което, както е показано на фигура 2, превключващият контакт 17 се състои от монтирани една до друга контактни части 17а, 17в. На съответстващата също на това изображение фигура 2 електрическите връзки само са загатнати. Принципният начин на функциониране не се различава, по-точно както чрез превключването според фигура 4, така също и според фигура 5, се реализира еднакъв комутационен процес.

Един примерно реализиран комутационен процес е представен на фигура 6. Товарен избирач е представен с различни комутационни стъпки, както е описан в ЕР 0 160 125. При това междуцентровото разстояние между лежащия в основната навивка неподвижен стъпален контакт и двата съседни на него неподвижни стъпални контакта е поголямо от междуцентровото разстояние между останалите неподвижни стъпални контакти. Това позволява вграждане на товарния избирач също в трансформатори с по-високи номинални напрежения. По този начин може да се постигне високо импулсно напрежение. В тази публикация вече са разкрити също така подходящи неподвижни контакти за такъв товарен избирач, които са изпълнени различно.

Независимо от това, особено предимство е, че неподвижните контакти 16 не са изпълнени извити, както е в предшестващото състояние на техниката, по-точно паралелно спрямо огьвката на изолационния цилиндър 1, а са прави, както е показано на фиг. 2. Докато според предшестващото състояние на техниката горните, респ. долните контактни части 17.1, 18.1; 17.2, 18.2, постоянно преминават върху същата работна повърхност на неподвижните контакти 16, съгласно изобретението се минават постоянно други точки на горна повърхност на неподвижния контакт 16, като се намалява неговото износване.

Claims

Патентни претенции

1. Товарен избирач за стъпални трансформатори за непрекъсваемо превключване между отклоненията на регулируема намотка на стъпален трансформатор, при което товарният избирач има цилиндър от изолационен материал като корпус, при това във вътрешността на цилиндъра от изолационен материал за всяка фаза са монтирани в една равнина кръгообразно неподвижни стъпални контакти, които са свързани електрически с отклоненията, а в центъра на цилиндъра от изолационен материал се намира въртящ се превключващ вал, който има за всяка хоризонтална равнина на неподвижните контакти също така въртящ се контактен носач, при което всеки от контактните носачи има поне два механични контакта, които могат да контактуват с неподвижните контакти на съответната хоризонтална равнина, а поне един от контактите върху всеки контактен носач е свързан директно с първа вакуумна комутационна клетка и поне един втори от контактите върху всеки контактен носач е свързан електрически с втора вакуумна комутационна клетка чрез междинно включен превключ ван резистор, и при това винаги другата страна на двете вакуумни комутационни клетки върху всеки контактен носач е свързана електрически с товарно отклонение, характеризиращ се с това, че всички контактни носа- 5 чи (3) на превключващия вал (2) са отклонявани подвижно независимо един от друг и винаги двете вакуумни комутационни клетки (27, 28) са монтирани вертикално върху съответния контактен носач (3) така, че тех- 10 ният задействащ плъзгач (35, 36) се простира по същество в аксиално направление.
2. Товарен избирач съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че всеки контактен носач (3) е монтиран шарнирно с 15 възможност за въртене около център на въртене на превключващия вал (2).
3. Товарен избирач съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че всеки контактен носач (103) е монтиран шарнир- 20 но на превключващия вал с възможност на надлъжно изместване.
4. Товарен избирач съгласно една от претенциите 1 или 2, характеризиращ се с това, че всеки от контактите (17, 18) е със- 25 тавен от поне една горна контактна част (17.1, 18.1) и поне една долна контактна част (17.2, 18.2) и при това всяка контактна част (17.1, 18.1; 17.2, 18.2) е притисната една към друга от силата на поне една пружина (23, 30 24, 25, 26) така, че при включване на един неподвижен контакт (16) той се обхваща механично двустранно и контактува електрически.
5. Товарен избирач съгласно една от претенциите от 1 до 4, характеризиращ се с това, че неподвижните контакти (16) във вътрешността на цилиндъра от изолационен материал (1) имат разширение, което е различно от вътрешния контур на цилиндъра от изолационен материал (1) и по-специално е праволинейно.
6. Товарен избирач съгласно една от претенциите 1, 2, 4 или 5, характеризиращ се с това, че във вътрешната стена на цилиндъра от изолационен материал (1) за всяка превключвана фаза и с това за всяка хоризонтална равнина на неподвижните контакти (16) е монтиран съответен управляващ пръстен (45), който има горен управляващ контур (46) и долен управляващ контур (47), а върху всеки контактен носач (3) за всяка от двете вакуумни комутационни клетки (27, 28) е монтиран лост (37, 38), лагеруван около ос на въртене (43, 44), при това всеки лост (37, 38) винаги действа с единия от своите два свободни края върху един задействащ плъзгач (35, 36) на една вакуумна комутационна клетка (27, 28) и със своя друг свободен край винаги минава върху един от управляващите контури така, че независимо от пространствената форма на съответния управляващ контур (46, 47) може да задейства съответната вакуумна комутационна клетка (27, 28).