BR112014022196B1

BR112014022196B1 - Transformador de distribuição para a regulagem de voltagem de redes locais

Info

Publication number: BR112014022196B1
Application number: BR112014022196-0A
Authority: BR
Inventors: Christian Hammer; Martin Pankofer; Rolf Strempel; Alfred Bieringer; Andreas Stocker
Original assignee: Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-03-25
Publication date: 2022-01-11
Also published as: RU2014146312A; KR20150003831A; PL2839494T3; ZA201406241B; RU2621069C2; DE102012103490A1; JP2015515137A; DE102012103490B4; AU2013248496B2; MX340135B; BR112014022196A2; US20150028978A1; CN104246946A; UA116200C2; AU2013248496A1; US9406434B2; ES2636892T3; HK1202978A1; KR102032881B1; EP2839494A1

Abstract

transformador de distribuição para regulagem de voltagem de redes locais compreendendo uma bobina principal e uma bobina de regulagem. a presente invenção diz respeito a um transformador de distribuição com um comutador de derivação de carga para comutação ininterrupta entre diferentes derivações de bobinagem de um transformador de distribuição. a ideia inventiva geral consiste em operar tanto a unidade de contato de seletor como também os meios de comutação para comutação ininterrupta de carga por meio de um acionamento motor geral sem comutação intermediária de um armazenador de energia.

Description

[0001] A invenção diz respeito a um transformador de distribuição para regulagem de voltagem de redes locais. Tais transformadores de distribuição também são designados na literatura técnica frequentemente como transformadores de redes locais.

[0002] Classicamente, a regulagem de voltagem em sistemas de distribuição já ocorre no nível de média voltagem. Por meio do estabelecimento crescente de possibilidades regenerativas de geração de energia, surgem relações fortemente alteradas nos níveis de baixa voltagem, os quais estão próximos do consumidor. Por um lado, está estabelecido que por meio da alimentação de energias regenerativas em pontos próximos do consumidor os fluxos de desempenho alternam sua direção, dependendo da situação de alimentação, ou seja, dependendo se mais energia elétrica é retirada ou alimentada de forma regenerativa. É possível, portanto, que a energia, com isso, seja retroalimentada já também em níveis de rede mais altos. Por outro lado, as alimentações regenerativas de energia ocorrem dependendo de condições climáticas, dependendo, em especial, das relações de vento e do estado de luz solar, frequentemente de prazo curto e em alturas que se alteram fortemente. Nesse sentido, é preciso contar ao todo com oscilações de voltagem elevadas e de curto prazo, anteriormente não conhecidas, na rede de baixa voltagem.

[0003] No caso de redes até então clássicas, os transformadores de distribuição eram usados para acoplagem dos níveis de baixa e média voltagem, os quais trabalham com uma relação fixa de portabilidade. As oscilações de voltagem de curto prazo descritas e, em função disso, crescentes quanto às suas alturas e que anteriormente não eram notadas, visto que naquela oportunidade não ocorria qualquer alimentação regenerativa de voltagem, não podiam e não podem ser compensadas por meio de tais transformadores de distribuição não regulados. Consequentemente, dá-se o caso de que em tais redes convencionais a qualidade necessária de voltagem não pode mais ser assegurada; sendo assim, torna-se necessário e crescentemente importante prover transformadores de distribuição reguláveis também nos níveis de baixa voltagem.

[0004] Na publicação “Intelligente Systemlosungen für Verteilnetze”, Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Impressão de 06/2011, aqueles contextos são explicados. Além disso, nessa publicação são descritas duas possibilidades técnicas para regulagem de transformadores de distribuição até então não regulados:

[0005] Por um lado, uma regulagem clássica por meio de um comutador de derivação com tecnologia de comutador a óleo. Tais comutadores de derivação são distribuídos comercialmente, por exemplo, pela requerente com a marca registrada OILTAP®. Por outro lado, são apresentados os assim chamados atores híbridos, ou seja, comutadores de derivação que possuem tanto contatos mecânicos como também comutadores semicondutores. Com ambas as modalidades os transformadores de distribuição são passíveis de regulagem, os quais naturalmente devem ter, para isso, uma bobina derivada de regulagem com derivações de bobinagem em um lado, preferencialmente no lado de baixa voltagem.

[0006] O documento DE 10 2008 064 487 A1 descreve uma outra forma construtiva de um transformador de distribuição daquela natureza, portanto, passível de regulagem, em que um dispositivo anexo de comutação de derivação se baseia em um ou em vários comutadores mecânicos. Somente quando da comutação de uma derivação de bobinagem para uma outra é que a corrente é conduzida por curto período por meio de elementos semicondutores, a fim de garantir a liberdade de interrupção. Este também é, portanto, um dispositivo híbrido de comutação, ou seja, uma combinação de tecnologia mecânica e de comutação semicondutora.

[0007] A partir do documento DE 10 2009 014 243 A1 é conhecida outra modalidade de um transformador de distribuição passível de regulagem, em que no caso dessa modalidade as bobinas do lado primário podem ser brevemente fechadas por meio de uma matriz de comutação de semicondutores de energia ou podem ser submetidas a uma voltagem de mesma fase ou de fase contrária por meio de rápida comutação. Nesse sentido, a voltagem de saída fica livre de interrupção durante os processos de comutação.

[0008] O documento WO 2010/144805 A1, finalmente, descreve ainda um outro transformador de distribuição passível de regulagem, o qual trabalha exclusivamente com elementos semicondutores para comutação. Nesse caso, os elementos semicondutores e o comutador de derivação em completo estado sólido são dispostos em uma região configurada especialmente na forma de uma bolsa no lado superior do transformador de distribuição.

[0009] Cada um desses conceitos tem vantagens e desvantagens específicas. Em se tratando das modalidades com elementos construtivos semicondutores, deve-se notar que estes são relativamente sensíveis à temperatura e que, além disso, como uma regra geral, não podem ser dispostos diretamente em óleo de isolamento do transformador de distribuição. Como resultado, eleva-se o custo construtivo de transformadores de distribuição dessa natureza.

[0010] A tarefa da invenção é indicar uma solução de um transformador de distribuição passível de regulagem, o qual recorre à técnica a vácuo aprovada em comutadores de derivação, ou seja, utiliza tubos de comutação a vácuo como elementos de comutação ou atores para comutação entre as diferentes derivações de bobinagem no lado a ser regulado do transformador de distribuição.

[0011] Tubos de comutação a vácuo dessa natureza há muitos anos provaram ter êxito em comutadores de derivação oferecidos pela requerente, especialmente os dos tipos VACUTAP® VV®, VACUTAP VR®, VACUTAP® VM®. Entretanto, em função de sua construção e do uso de cilindros de isolamento de grandes volumes, os quais admitem o comutador de derivação em questão, eles não são adequados para utilização em transformadores de distribuição por motivos de espaço. Condicionados pela função, comutadores de derivação conhecidos dessa natureza e de acordo com a tecnologia a vácuo não se deixam reduzir facilmente, mesmo os de outros fabricantes, a ponto de serem adequados para transformadores de distribuição. Uma redução fracassa, dentre outros motivos, pelo fato de que os comutadores de derivação conhecidos e de acordo com a invenção, com tubos de comutação a vácuo, possuem, sem exceções, um armazenador de energia com uma parte de tomada (movimento ascendente) e parte de acionamento, em que a parte de tomada é movida para cima a partir de um eixo de acionamento continuamente rodando e a parte de acionamento é liberada após ter alcançado o movimento ascendente máximo, efetuando abruptamente a comutação de carga em questão.

[0012] A tarefa posta é resolvida por meio de um transformador de distribuição passível de regulagem com as características da primeira reivindicação. As reivindicações dependentes dizem respeito a modalidades especialmente vantajosas da invenção.

[0013] A ideia inventiva geral consiste em prover um transformador de distribuição passível de regulagem com um dispositivo de regulagem de derivação, no qual tanto a unidade de contato de seletor bem como os meios de comutação para comutação ininterrupta de carga podem ser operados por meio de um acionamento motor comum sem comutação intermediária de um armazenador de energia. Visto que o transformador de distribuição de acordo com a invenção no dispositivo de regulagem de comutação prescinde de um armazenador de energia, ele é, em seu modo construtivo, de tal modo compacto que os tubos de comutação a vácuo aprovados em comutadores de derivação clássicos também já podem encontrar utilização em transformadores de distribuição.

[0014] De acordo com uma modalidade preferencial, isso é alcançado pelo fato de que um movimento de rotação gerado por um acionamento motor pode ser transmitido a um fuso roscado por meio de um módulo de engrenagem, o qual permanece engrenado a uma rosca de fuso provida em um trilho central de deslizamento, de tal maneira que, com isso, pode ser gerado um deslocamento longitudinal do trilho central de deslizamento ao longo das hastes de condução, enquanto os trilhos de deslizamento restantes permanecem em conexão operativa com o trilho central de deslizamento por meio de um de condução acoplado mecanicamente ao trilho central de deslizamento e igualmente passível de deslocamento longitudinal, de tal modo que os trilhos de deslizamento restantes, por sua vez, sejam de tal maneira acoplados mecanicamente ao trilho central de deslizamento por meio do braço de condução, que, com isso, ao mesmo tempo tanto as unidades de contato de seletor como também os meios de comutação possam ser operados para comutação ininterrupta de carga. Portanto, a operação dos tubos de comutação a vácuo é diretamente derivada do movimento linear da unidade de contato de seletor.

[0015] De acordo com outra modalidade preferencial da invenção, o transformador de distribuição possui um módulo de engrenagem fixado no lado inferior de sua tampa, o qual interage com o acionamento motor disposto no lado externo, situado opostamente, da tampa. Para isso, o módulo de engrenagem possui um módulo de vedação do tipo flange, o qual é disposto diretamente no lado inferior da tampa e é conectado ao acionamento motor de maneira passível de soltura, sendo preferencialmente parafusado. Além disso, todo o dispositivo de regulagem de derivação do transformador de distribuição é fixado no módulo de engrenagem. Com isso, o módulo de engrenagem tem tanto a tarefa de sustentar o dispositivo de regulagem de derivação como também fazer a vedação em relação ao lado externo do transformador de distribuição por meio do módulo de vedação.

[0016] De acordo com outra modalidade preferencial da invenção, é provida uma placa de suporte consistindo de um material dielétrico, especialmente de plástico, na qual são providos em um primeiro lado, a unidade de contato de seletor e, em um segundo lado, os meios de comutação para comutação ininterrupta, de tal maneira que a placa de suporte produza a distância em relação ao solo, necessária para o dispositivo de regulagem de derivação.

[0017] De acordo com outra modalidade da invenção, a pelo menos uma unidade de contato de seletor se move, durante uma comutação, ao longo de duas hastes de condução dispostas essencialmente em paralelo, as quais asseguram uma condução linear da pelo menos uma unidade de contato de seletor e são sustentadas por várias barras transversais dispostas na placa de suporte. Nesse sentido, uma unidade de contato de seletor compreende, respectivamente, um trilho de deslizamento bem como um suporte de contato para admissão dos contatos móveis de seletor, os quais interagem com os contatos fixos de seletor.

[0018] Por sua vez, de acordo com outra modalidade da invenção, os contatos móveis de seletor são respectivamente admitidos em um suporte de contato e interagem com contatos fixos de seletor dispostos na placa de suporte, de tal maneira que os contatos fixos de seletor individuais podem ser operados por meio de um deslocamento longitudinal dos contatos móveis de seletor juntamente com trilhos de deslizamento, portanto, da unidade de contato de seletor, ao longo da haste de condução. Por meio do movimento vai e vem da unidade de contato de seletor, os contatos fixos de seletor individuais são conectados e, com isso, percorrem a faixa de regulagem do dispositivo de regulagem de derivação. As várias barras transversais nas quais as hastes de condução são sustentadas constroem, de maneira especialmente simples, um batente mecânico para os contatos móveis de seletor longitudinalmente passíveis de operação, de modo que, assim, a faixa de regulagem também seja mecanicamente delimitada.

[0019] De acordo ainda com outra modalidade preferencial, os meios de comutação para comutação ininterrupta são dispostos diretamente nos respectivos trilhos de deslizamento da unidade de contato de seletor correspondente. Também nessa modalidade os meios de comutação para comutação ininterrupta, assim como a unidade de contato de seletor são operados por um acionamento motor geral sem comutação intermediária de um armazenador de energia, visto que o acionamento motor aciona, por meio de uma transmissão de desvio, um fuso roscado central, o qual, por sua vez, converte o movimento de rotação em um deslocamento longitudinal dos trilhos de deslizamento, de tal maneira que, como resultado, tanto os contatos móveis de seletor bem como os meios de comutação dispostos na unidade de contato de seletor podem ser operados para comutação ininterrupta do dispositivo de regulagem de derivação do transformador de distribuição.

[0020] Dando continuidade, de acordo com outra modalidade preferencial da invenção, tanto um fuso roscado, o qual, por sua vez, permanece em conexão operativa com a unidade de contato de seletor, como também um veio de ressaltos, por meio do qual os meios de comutação podem ser operados para comutação ininterrupta, são acionados pelo acionamento motor. Isso possibilita, de maneira especialmente vantajosa, uma operação independente simples da unidade de contato de seletor pelos meios de comutação para comutação ininterrupta do dispositivo de regulagem de derivação do transformador de distribuição.

[0021] A invenção e suas vantagens serão descritas detalhadamente a seguir mediante referência às Figuras anexas, que mostram:

[0022] Figura 1a uma representação esquemática de um transformador de distribuição de acordo com a invenção com dispositivo de regulagem de derivação;

[0023] Figura 1b uma vista perspectiva esquemática do transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0024] Figura 1c um quadro de comutação esquematizado de um transformador de distribuição de acordo com a invenção com dispositivo de regulagem de derivação;

[0025] Figura 2a uma primeira vista lateral perspectiva do transformador de distribuição conforme a Figura 1, na qual são dispostos os contatos de seletor;

[0026] Figura 2b uma segunda vista lateral perspectiva do transformador de distribuição conforme a Figura, na qual são dispostos os meios de comutação para comutação ininterrupta de carga;

[0027] Figura 3 uma vista detalhada das hastes de condução de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0028] Figura 4a uma outra vista detalhada da unidade de contato de seletor de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0029] Figura 4b ainda outra vista detalhada da unidade de contato de seletor de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0030] Figura 5 um barrete de contato de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0031] Figura 6a uma vista lateral perspectiva de uma outra modalidade de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0032] Figura 6b uma vista detalhada da vista lateral perspectiva conforme a Figura 6a;

[0033] Figura 7a uma primeira vista lateral perspectiva de ainda outra modalidade de um transformador de distribuição de acordo com a invenção;

[0034] Figura 7b uma segunda vista lateral perspectiva da ainda outra modalidade conforme a Figura 7a.

[0035] Nas Figuras 1a, 1b e 1c é mostrado um dispositivo de regulagem de derivação 1 em interação com um transformador de distribuição 40 de acordo com a invenção, aquele sendo disposto diretamente abaixo de uma tampa de transformador 2 do transformador de distribuição 40. Um transformador de distribuição 40 dessa natureza e passível de regulagem compreende um galão de transformador cheio com óleo de isolamento, no qual é disposta pelo menos uma bobina 42.1...42.3 em um jugo de ferro 41. Essa bobina 42.1...42.3 se divide, no caso de um transformador de distribuição 40 passível de regulagem, em uma bobina principal 43 e em uma bobina de regulagem 44, nas quais várias derivações de bobinagem 45.1...45.5 são providas, as quais formam a faixa de regulagem. Por sua vez, o dispositivo de regulagem de derivação 1 é disposto na bobina de regulagem 44. O dispositivo de regulagem de derivação 1 possui, fixado no lado inferior da tampa de transformador 2, um módulo de engrenagem 3, o qual interage com um acionamento motor 4 disposto no lado externo, situado opostamente, da tampa de transformador 2. O acionamento motor 4 pode, nesse caso e a título de exemplo, ser configurado como motor de passo de venda comum no comércio. O módulo de engrenagem 3 compreende um módulo de vedação 5 do tipo flange, o qual é disposto diretamente no lado inferior da tampa de transformador 2 e é conectado de maneira passível de soltura, sendo especialmente parafusado, ao acionamento motor 4. Com isso, todo o dispositivo de regulagem de derivação 1 do transformador de distribuição é fixado no módulo de engrenagem 3. O módulo de engrenagem atende tanto a tarefa de sustentar o dispositivo de regulagem de derivação 1 como também de fazer vedação hermética em relação ao lado externo do transformador de distribuição por meio do módulo de vedação 5.

[0036] As Figuras 2a e 2b mostram o dispositivo de regulagem de derivação 1 do transformador de distribuição de acordo com a invenção em duas vistas laterais com diferentes perspectivas. Ao módulo de engrenagem 3 é conectada mecanicamente uma placa de suporte 6 consistindo de material dielétrico, na qual os grupos construtivos individuais do dispositivo de regulagem de derivação 1 podem ser fixados. A placa de suporte 6, nesse sentido, é produzida a partir de material de isolamento elétrico e configurada para admitir todos os componentes construtivos essenciais do dispositivo de regulagem de derivação 1. A Figura 2a mostra, então, o primeiro lado do dispositivo de regulagem de derivação 1 do transformador de distribuição de acordo com a invenção, no qual os grupos construtivos da pelo menos uma unidade de contato de seletor 7.1, 7.2 e 7.3 na placa de suporte 6 são fixados. Na representação da Figura 2a, há, por exemplo, três unidades de contato de seletor 7.1, 7.2 e 7.3; nesse caso, cada uma das unidades de contato de seletor 7.1, 7.2 e 7.3 é conectada a uma fase separada, portanto, a uma bobina 42.1...42.3 do transformador de distribuição de acordo com a invenção. Cada uma das unidades de contato de seletor 7.1...7.3 compreende, respectivamente, vários contatos fixos de seletor 8.1...8.5 passíveis de conexão, os quais são conectados eletricamente às derivações de bobinagem da bobina de regulagem 44 do transformador de distribuição, um trilho de contato 9 conectado a um diversor de carga LA assim como um suporte de contato 10.1...10.3 com respectivos dois contatos móveis de seletor 11.1 e 11.2 montados com resistência elástica. Dependendo do princípio de comutação, portanto, de acordo com o princípio de reator ou de comutação de rápida resistência, nesse caso, posições centrais nas quais o um contato móvel de seletor, por exemplo, o contato móvel de seletor 11.1, conecta o primeiro contato fixo de seletor, por exemplo, o contato fixo de seletor 8.1, e o outro contato móvel de seletor, por exemplo, o contato móvel de seletor 11.2, conecta o segundo contato de seletor adjacente ao primeiro contato fixo de seletor, por exemplo, o contato fixo de seletor 8.2, são permitidas como posição estacionária de operação do dispositivo de regulagem de derivação 1. Com isso, de acordo com o princípio de comutação de reator em cinco contatos fixos de seletor 8.1...8.5 aqui representado, são possíveis nove posições estacionárias de operação, ao passo que, no caso de um dispositivo de regulagem de derivação 1 de acordo com o princípio de comutação de rápida resistência, em que nenhuma posição central é permitida, há somete cinco posições estacionárias de operação. O suporte de contato 10.1...10.3 de cada uma das fases é, nesse sentido, fixado mecanicamente em um trilho de deslizamento 12.1...12.3 e forma, juntamente com este, uma unidade construtiva. O trilho de deslizamento 12.1...12.3 é admitido em duas hastes de condução 14.1 e 14.2 dispostas em paralelo e fixadas na placa de suporte 6 por meio de várias barras transversais 13.1...13.3, de tal maneira que os contatos fixos de seletor 8.1...8.5 individuais podem ser operados por meio de um deslocamento longitudinal dos contatos móveis 11.1...11.3 juntamente com trilhos de deslizamento 12.1...12.3 ao longo das hastes de condução 14.1...14.2. Para isso, um movimento de rotação gerado pelo acionamento motor 4 é transmitido por meio do módulo de engrenagem 3 a um fuso roscado 15, o qual permanece engrenado com uma rosca de fuso 16 provida no trilho central de deslizamento 12.2, de maneira que, com isso, pode ser gerado um deslocamento longitudinal do trilho central de deslizamento 12.2 ao longo das hastes de condução 14.1 e 14.2. Os trilhos de deslizamento 12.1 e 12.3 restantes permanecem em conexão operativa com o trilho central de deslizamento 12.2 por meio de um braço de condução 17 disposto no segundo lado da placa de suporte 6 e igualmente passível de deslocamento, enquanto os trilhos de deslizamento 12.1 e 12.3 são acoplados mecanicamente ao trilho de deslizamento 12.2 por meio de braço de condução 17. Uma descrição mais precisa dessa condução mecanicamente constrita dos trilhos de deslizamento 12.1 e 12.3 por meio do trilho de deslizamento 12.2 pode ser extraída da descrição de figuras abaixo da Figura 3. As várias barras transversais 13.1...13.3 nas quais as hastes de condução 14.1 e 14.2 são sustentadas formam, ainda, um batente mecânico para os contatos móveis 10.1...10.3 passíveis de ser deslocados longitudinalmente com os trilhos de deslizamento 12.1...12.3, de maneira que, com isso, a faixa de regulagem do dispositivo de regulagem de derivação 1 também é delimitada mecanicamente.

[0037] A Figura 2b mostra, nesse sentido, o segundo lado da placa de suporte 6 do dispositivo de regulagem de derivação 1 do transformador de distribuição de acordo com a invenção, no qual os meios de comutação para comutação ininterrupta são dispostos. No caso dos meios de comutação para comutação ininterrupta, tratam-se, considerando-se a modalidade da Figura 2b, de tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6, em que respectivamente dois tubos de comutação a vácuo 19.1 e 19.2, ou 19.3 e 19.4 ou 19.5 e 19.6 são atribuídos respectivamente a uma fase do dispositivo de regulagem de derivação 1 e interagem com uma unidade de contato de seletor 7.1...7.3 correspondente. No caso dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6, tratam-se de meios de comutação conhecidos a partir do estado da técnica com um contato móvel de comutação 20.1...20.6 bem como um contato fixo 18.1...18.6 não representado detalhadamente. Cada um dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 compreende, nesse caso, um contato móvel de comutação 20.1...20.6, o qual é disposto de maneira pivotante com um respectivo membro de acoplagem 21.1...21.6 e uma alavanca de controle 22.1...22.6 no segundo lado da placa de suporte 6. Na conexão pivotante entre o membro de acoplagem 21.1...21.6 correspondente e a alavanca de controle 22.1...22.6 é provido um respectivo rolo 23.1...23.6 montado de maneira passível de rotação respectivamente no lado voltado para a placa de suporte 6, em que o rolo rola parcialmente em contato positivo no lado superior 24 do braço de condução 17. O lado superior 24 do braço de condução 17 possui, nesse caso, um perfil na forma de ressaltos, de maneira que os tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 podem ser conectados por meio de um deslocamento longitudinal do braço de condução 17, dependendo do perfil do lado superior 24 do braço de condução 17, ou seja, pode ser aberto ou fechado.

[0038] A Figura 3 mostra uma vista detalhada simplificada da acoplagem mecânica dos trilhos de deslizamento 12.1...12.3 ao braço de condução 17. É mostrado o módulo de engrenagem 3, o qual transmite, por meio de rodas dentadas não representadas detalhadamente, um movimento de rotação para o fuso roscado 15, o qual, por sua vez, repassa o movimento de rotação para uma porca de fuso 16 provida no trilho central de deslizamento 12.2, de tal maneira que o movimento de rotação do fuso roscado 15 é convertido em um movimento longitudinal do trilho central de deslizamento 12.2 ao longo das hastes de condução 14.1 e 14.2. Enquanto os trilhos de deslizamento 12.1...12.3 são acoplados mecanicamente entre si por meio do braço de condução 17, por fim também um deslocamento longitudinal de ambos os trilhos de deslizamento 12.1 e 12.3 restantes é efetuado por meio de um deslocamento longitudinal do trilho central de deslizamento 12.2 ao longo das hastes de condução 14.1 e 14.2.

[0039] As Figuras 4a e 4b mostram, em duas perspectivas diferentes, outra vista detalhada da unidade de contato de seletor 7.1 de uma fase do dispositivo de regulagem de derivação 1 e o esclarecem a título de exemplo; as unidades de contato de seletor 7.2 e 7.3 são construídas de maneira idêntica. Por isso, as explicações a seguir também valem para essas unidades de contato de seletor 7.2 e 7.3. Os contatos fixos de seletor 8.1...8.5 são, nesse sentido, dispostas em um barrete de contato 25.1 consistindo de plástico, por exemplo, por meio de uma conexão por parafuso representada aqui. O barrete de contato 25.1 é fixado na placa de suporte 6 por meio de dois respectivos espaçadores 27.1...27.2, os quais são usados como conexão de um indutor de comutação - não mostrado aqui - ou de uma resistência de comutação. Indutores de comutação devem ser providos segundo o princípio de comutador de reator e as resistências de comutação conforme o princípio de comutação rápida de resistência. Além disso, o barrete de contato 25.1 possui, em seu lado longitudinal, um braço de controle 26.1, nos quais são dispostos em ambos os lados vários ressaltos 28.1...28.4, a fim de mover verticalmente os contatos de seletor 11.1 e 11.2 montados de maneira constrita e da unidade de contato de seletor 7.1 correspondente em um deslocamento longitudinal do trilho de deslizamento 12.1 correspondente por meio dos ressaltos 28.1...28.4 providos no braço de controle 26.1, dependendo do contorno dos vários ressaltos 28.1...28.4. O contorno dos ressaltos 28.1...28.4, com isso, é dimensionado de tal maneira, que os contatos móveis de seletor 11.1 e 11.2 da unidade de contato de seletor 7.1 suspendem o contato fixo de seletor - aqui, 8.1 - atualmente conectado entre dois contatos fixos de seletor 8.1...8.5 adjacentes, após eles conectarem novamente, depois de comutação completa, o próximo contato fixo de seletor - aqui, 8.2. Considerando que uma posição (ajuste) central dos contatos móveis de seletor 11.1 e 11.2 é permitida em dois contatos fixos de seletor 8.1...8.5 adjacentes, conforme o princípio de comutação de reator, de acordo com o princípio de comutação rápida de resistência se faz nova comutação no próximo contato fixo de seletor adjacente. A fim de alcançar realização definida de contato, dois membros de contato 11.1 e 11.2 são configurados em formato esférico na superfície atual de contato.

[0040] A Figura 5 mostra o barrete de contato 25.1...25.3 com o braço de controle 26.1...26.3 e com os respectivos vários ressaltos 28.1...28.4 em uma representação detalhada, por meio dos quais os contatos móveis de seletor 11.1 e 11.2, ou 11.3 e 11.4 ou 11.5 e 11.6 correspondentes deslocam verticalmente cada uma das unidades de contato de seletor 7.1...7.3 durante um processo de comutação, dependendo do contorno dos ressaltos 28.1...28.4.

[0041] Em estado montado do dispositivo de regulagem de derivação 1 no transformador de distribuição de acordo com a invenção, os contatos móveis de contato 20.1...20.6 dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 são conectados eletricamente aos espaçadores 27.1...27.2 associados à respectiva fase e, com isso, por fim, conectados ao indutor de comutação correspondente ou às resistências de comutação, ao passo que o contato fixo 18.1...18.6 correspondente dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 correspondentes são conectados eletricamente ao trilho de contato 9 da fase atribuída. Também seria basicamente possível, no entanto, executar a conexão elétrica do dispositivo de regulagem de derivação 1 com o transformador de distribuição de acordo com a invenção na maneira exatamente oposta ao que acabou de ser descrito.

[0042] Nas Figuras 6a e 6b é mostrada outra modalidade de um dispositivo de regulagem de derivação 1 para um transformador de distribuição de acordo com a invenção. Na descrição das figuras, limitou-se ao fato de explicar as diferenças em relação às Figuras anteriores, em que componentes construtivos idênticos são identificados com os mesmos números de referência como nas Figuras 1 a 5. No caso dessa modalidade do dispositivo de regulagem de derivação 1, os meios de comutação para comutação ininterrupta, portanto, os tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6, são dispostos diretamente nos trilhos de deslizamento 12.1...12.3 correspondentes da respectiva unidade de contato de seletor 7.1...7.3 e, juntamente com este, configurados de maneira passível de deslocamento ao longo do fuso roscado 15. Cada uma das unidades de contato de seletor 7.1...7.3 tem, no caso dessa modalidade, sua própria porca de fuso 16 - não visível nessa representação - disposta no trilho de deslizamento 12.1...12.3 correspondente, de maneira que as unidades de contato de seletor 7.1...7.3, com isso, são configuradas de maneira passível de deslocamento sincrônico ao longo do fuso roscado 15. O fuso roscado 15 é composto por várias partes e possui, entre as partes correspondentes, respectivamente um tubo de acoplagem 28.1...28.2 formado a partir de material de isolamento elétrico. Além disso, é provido um redutor ortogonal 29, a fim de dar continuidade ao movimento de rotação do acionamento motor 3 no fuso roscado 15. Entre o acionamento motor 3 e o redutor ortogonal 29 é disposto um eixo de isolamento 30 composto de material dielétrico, o qual introduz o movimento de rotação do acionamento motor 3 no redutor ortogonal 29. Os contatos fixos 18.1...18.6 dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 dispostos no trilho de deslizamento 12.1...12.3 correspondente são presos respectivamente por meio de fios Litz 31.1...31.6 à placa de suporte 6 e conectados eletricamente aos indutores de comutação ou às resistências de comutação não representadas. Os contatos móveis de comutação 20.1...20.6 dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 permanecem em conexão operativa mecânica com um arranjo de alavanca oscilante 32.1...32.6, os quais possuem um rolo 33.1...33.6. Em estado montado do dispositivo de regulagem de derivação 1 os contatos móveis de seletor 11.1...11.2 dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 são eletricamente conectados aos contatos móveis de seletor 11.1...11.2 da fase atribuída. Os rolos 33.1...33.6 correspondentes rolam, quando de um deslocamento longitudinal do trilho de deslizamento 12.1...12.3, ao longo do contorno de um trilho de braço 34.1...34.3, de maneira que, com isso, o respectivo arranjo de alavanca oscilante 32.1...32.6 conecta o contato móvel de comutação 20.1...20.6 correspondente do tubo de comutação a vácuo 19.1...19.6 associados, dependendo do perfilamento dos trilhos de braço 34.1...34.3, ou seja, abre ou fecha. Os contatos fixos de seletor 8.1...8.5, do quais só se vê os contatos fixos de seletor 8.3...8.5 nessa representação, são dispostos, aqui, na placa de suporte 6 e conectados eletricamente, no lado situado opostamente e não representado aqui da placa de suporte, às derivações de bobinagem correspondentes da bobina de regulagem do transformador de distribuição.

[0043] Nas Figuras 7a e 7b é mostrada ainda outra modalidade de um dispositivo de regulagem de derivação 1 para um transformador de distribuição. Também nessa descrição de Figura se faz limitação, no sentido de explicar as diferenças em relação às Figuras anteriores, em que componentes construtivos idênticos são identificados com os mesmos números de referência que os das Figuras 1 a 5. Na modalidade das Figuras 7a e 7b, tanto um fuso roscado 15, o qual, por sua vez, permanece em conexão operativa mecânica com cada uma das unidades de contato de seletor 7.1...7.3, como também um veio de ressaltos 35, por meio do qual os meios de comutação para comutação ininterrupta, portanto, os tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6, podem ser operados, são acionados pelo acionados motor 3. Opostamente em relação à representação das Figuras 6a e 6b, o fuso roscado 15, aqui, é configurado ao longo de todo seu comprimento como fuso roscado e é colocado em engrenamento com a rosca de fuso 16 provida em cada um dos trilhos de deslizamento 12.1...12.3, de tal maneira que, quando de uma rotação do fuso roscado 15, cada um dos trilhos de deslizamento 12.1...12.3 se move horizontalmente. A unidade de contato de seletor 7.1...7.3 restante é construída de maneira idêntica à unidade de contato de seletor 7.1...7.3 descrita nas Figuras 1 a 5. Para operação dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6, cada um dos contatos móveis de comutação 20.1...20.6 é conectado mecânica e constritamente a uma haste de curso 36.1...36.6, a qual interage com ressaltos de controle 37.1...37.6 dispostos no veio de ressaltos 38 situado opostamente aos contatos móveis de comutação, de tal maneira que, quando de uma rotação do veio de ressaltos 35, os ressaltos de controle 37.1...37.6 introduzem um movimento vertical para a haste de curso 36.1...36.6 correspondente e, com isso, finalmente, operam o contato móvel de comutação 20.1...20.6 associados dos tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6 correspondentes. Dependendo da sequência de comutação subjacente ao dispositivo de regulagem de derivação 1, são providos, com isso, na circunferência do veio de ressaltos 35, vários ressaltos de controle 37.1...37.6 conforme os tubos de comutação a vácuo 19.1...19.6.

[0044] Resumidamente, pode-se concluir que o dispositivo de regulagem de derivação 1 pode ser empregado tanto de acordo com o princípio de comutação de reator como também de acordo com o princípio de comutação rápida de resistência. Dependendo do princípio de comutação subjacente são permitidos nos aqui cinco (5) contatos fixos de seletor 8.1...8.5 representados, de acordo com o princípio de comutação de reator, nove (9) posições estacionárias de operação, ao passo que, em se tratando de um dispositivo de regulagem de derivação 1 construído de acordo com o princípio de comutação rápida de resistência, apenas 5 posições estacionárias de operação são permitidas. Lista dos números de referência

Claims

1. Transformador de distribuição (40) para a regulagem de voltagem de redes locais compreendendo uma bobina principal (43) e uma bobina de regulagem (44) com várias derivações de bobinagem, um comutador de derivação de carga (1) para a comutação ininterrupta entre diferentes derivações de bobinagem do transformador de distribuição (40), em que para a comutação ininterrupta são providos dois tubos de comutação a vácuo (19.1, 19.2 ou 19.3, 19.4 ou 19.5, 19.6) para cada fase, em que um acionamento motor (4) é provido para a introdução de um movimento de acionamento no comutador de derivação de carga (1), caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) com respectivos vários contatos fixos de seletor (8.1...8.5), os quais permanecem eletricamente em conexão com as derivações individuais de bobinagem, é disposta ao longo de uma linha, em que os contatos fixos de seletor (8.1...8.5) podem ser operados por meio de dois contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) passíveis de deslocamento longitudinal, e em que a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) e o meio de comutação para comutação ininterrupta (19.1...19.6) podem ser operados diretamente por meio do acionamento motor (4) geral, de tal modo que a introdução do movimento de acionamento do acionamento motor (4) para a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) e para o meio de comutação para comutação ininterrupta (19.1...19.6) ocorre sem comutação intermediária de um armazenador de energia.

2. Transformador de distribuição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um movimento de rotação gerado pelo acionamento motor (4) pode ser transmitido por meio de um módulo de engrenagem (3) para um fuso roscado (15), o qual permanece engrenado com uma porca de fuso provida em um trilho central de deslizamento (12.2), de tal maneira que, com isso, pode ser gerado um deslocamento longitudinal do trilho central de deslizamento (12.2) ao longo das hastes de condução (14.1, 14.2); em que os trilhos de deslizamento (12.1, 12.3) restantes permanecem em conexão operativa com o trilho central de deslizamento (12.2) por meio de um braço de condução (17) acoplado mecanicamente ao trilho central de deslizamento (12.2) e igualmente passível de deslocamento longitudinal, de tal modo que os trilhos de deslizamento (12.1, 12.3) restantes, por sua vez, sejam de tal maneira acoplados mecanicamente ao trilho central de deslizamento (12.2) por meio do braço de condução (17), que, com isso, ao mesmo tempo tanto as unidades de contato de seletor (7.1...7.3) como também os meios de comutação possam ser operados para a comutação ininterrupta de carga (19.1...19.6).

3. Transformador de distribuição, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que todo o comutador de derivação de carga (1) é disposto no lado inferior de uma tampa de transformador (2) por meio de um módulo de engrenagem (3).

4. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de engrenagem (3) compreende um módulo de vedação (5) do tipo flange.

5. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é provida uma placa de suporte (6) consistindo de um material dielétrico, em cujo primeiro lado é disposta a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) e em cujo segundo lado são dispostos os meios de comutação para a comutação ininterrupta (19.1...19.6).

6. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) compreende, respectivamente, um trilho de deslizamento (12.1...12.3), um suporte de contato (10.1...10.3), bem como, respectivamente, contatos móveis de seletor (11.1, 11.2), os quais interagem com pelo menos um contato fixo de seletor (8.1...8.5).

7. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os trilhos de deslizamento (12.1...12.3) são admitidos por respectivas duas hastes de condução (14.1, 14.2) dispostas paralelamente, as quais são dispostas, por sua vez, na placa de suporte por meio de barras transversais (13.1...13.3).

8. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) são admitidos respectivamente em um suporte de contato (10.1...10.3) e interagem com contatos fixos de seletor (8.1...8.5) dispostos na placa de suporte (6).

9. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) é disposta podendo ser deslocada ao longo das hastes de condução (14.1, 14.2) por meio dos respectivos trilhos de deslizamento (12.1...12.3), de tal maneira que, assim, a faixa de regulagem do comutador de derivação de carga (1) pode ser percorrida.

10. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as várias barras transversais (13.1, 13.3) formam um batente mecânico para a pelo menos uma unidade de contato de seletor (7.1...7.3) podendo ser deslocada ao longo das hastes de condução (14.1, 14.2), de tal maneira que a faixa de regulagem do comutador de derivação de carga (1) é delimitada mecanicamente.

11. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) de uma fase em cada posição estacionária de operação conectam pelo menos um contato fixo de seletor (8.1...8.5) da mesma fase do comutador de derivação de carga (1).

12. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que respectivamente dois contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) são admitidos em um suporte de contato (10.1...10.3) de maneira que sejam montados oferecendo resistência elástica.

13. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o contato móvel de comutador (20.1...20.6) do tubo de comutação a vácuo (19.1...19.6) correspondente permanece mecanicamente e de maneira pivotante em conexão com um respectivo membro de acoplagem (21.1...21.6) e uma alavanca de controle (221...22.6), em que na conexão pivotante entre o membro de acoplagem (21.1...21.6) e a alavanca de controle (22.1...22.6), no lado voltado para a placa de suporte (6), é provido um rolo (23.1...23.6), o qual rola ao longo do e parcialmente em contato positivo com um lado perfilado superior (24) do braço de condução (17), de tal modo que o respectivo tubo de comutação a vácuo (19.1...19.6) pode ser conectado por meio de um deslocamento longitudinal do braço de condução (17) dependendo do perfilamento do lado superior (24) do mesmo.

14. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que os contatos fixos de seletor (8.1...8.5) são dispostos em um barrete de contato (25.1...25.3), os quais, por sua vez, são fixados respectivamente por meio de espaçadores (27.1...27.3) na placa de suporte (6).

15. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o barrete de contato (25.1...25.3) possui em seu lado longitudinal um braço de controle (26.1...26.3) no qual são dispostos em ambos os lados vários ressaltos.

16. Transformador de distribuição, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que o contorno dos ressaltos é dimensionado de tal maneira, que os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) da unidade de contato de seletor (7.1...7.3) correspondente entre dois contatos fixos de seletor (8.1...8.5) adjacentes suspendem o contato fixo de seletor então atualmente conectado, contanto que os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) conectem novamente o próximo contato fixo de seletor após a comutação ter sido completa.

17. Transformador de distribuição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que por fase são dispostos dois respectivos tubos de comutação a vácuo (19.1 e 19.2, 19.3 e 19.4, 19.5 e 19.6) diretamente no trilho de deslizamento (12.1...12.3) correspondente da respectiva unidade de contato de seletor (7.1...7.3), em que o acionamento motor (4), por meio de um redutor ortogonal (29), aciona um fuso roscado (15), em que cada trilho de deslizamento (12.1...12,3) possui uma porca de fuso (16) separada, em que o fuso roscado (15) interage com a porca de fuso (16) de cada um dos trilhos de deslizamento (12.1...12.3) e de que o movimento de rotação pode ser convertido em um deslocamento longitudinal sincrônico dos vários trilhos de deslizamento (12.1...12.3), de tal maneira que, como resultado, tanto os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) como também os tubos de comutação a vácuo (19.1...19.6) podem ser operados.

18. Transformador de distribuição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o acionamento motor (4) aciona tanto um fuso roscado (15), o qual, por sua vez permanece em conexão operativa com a unidade de contato de seletor (7.1...7.3), como também um veio de ressaltos (35), por meio da qual os meios de comutação podem ser de tal modo operados para a comutação ininterrupta (19.1...19.6), que, como resultado, tanto os contatos móveis de seletor (11.1, 11.2) como os meios de comutação podem ser operados para a comutação ininterrupta (19.1...19.6).