CN101681730A - 开关装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有两个工作位置的开关装置，用于在变压器工作期间一个绕组的切换，其中在切换期间通过电流由一个电流通路转换到另一个电流通路。这里在多个水平的平面中，围绕一可转动的开关轴在一绝缘材料支架上设置固定触点，这些固定触点具有上部和下部的接触指，这些接触指能够被相互压开，并且能够由一作为可移动的开关触点的导电的条带接通。

Description

开关装置
技术领域
本发明涉及一种(分接)开关装置，具有两个工作位置，用于在变压器工作期间使一个绕组切换，其中在切换时通过电流由一个电流通路转换到另一个电流通路。
背景技术
由本申请人的公司出版物“Advanced-Retard-Switch(ARS)，Betriebsanleitung BA 274/01”(出版说明BA 274/01de，0605，发表日期2005年6月)中以名称“高级延迟开关”、简称ARS已知的这种开关装置。这种已知的开关装置能够与一负载级增开关相结合用于不同的应用场合。它首选在具有大的调节区域的应用中用于控制电压的变极，例如在移相变压器中。这里它实现了一种双向换向器(Doppelwender)的功能。
在这种已知的装置中，通常情给每个待接通的相位设置两个水平的平面。在每个平面中绕一设置在中心的、可转动的开关轴在一绝缘材料支架上设置多个固定的触点。这些固定的触点在每个平面中能够通过一导电的弧形的开关扇形板有选择地接通，该开关扇形板分别固定在开关轴上。所述已知的开关装置通过旋转开关轴实现从一个工作位置到另一个工作位置中的调节。这里工作位置的转换要求120度的切换步长。
在所述已知的开关装置中，可移动的开关扇形板具有多个设计成能够克服接触弹簧的力移动的接触指或者接触片，它们确保了，可移动的开关扇形板能够安全地运行到各固定的、设置在绝缘材料支架上的触点上，特别是当即使存在小的、制造技术上不可避免的水平误差时。接触指或接触片使得可以可靠地相应的固定触点或各相应的固定触点，并由此可以实现可靠的触点接通。
所述已知的开关装置具有各种缺点。一方面，可移动的开关触点、意即开关扇形板连同其多个彼此独立的可移动地被引导的接触指是包括多个单件的特别复杂的配件，并且因此在制造上相应的昂贵和复杂。
另一方面在于，即可移动的开关触点的多个接触指依次运行到相应的固定触点上，其中每次都要克服相应接触指上的弹簧力，为了操作中心的开关轴，需要较高的转矩。
每个相位通常所需要的两个功能平面由于开关装置的长度范围严重地限制了可能的结构规划。
在开关扇形板上的接触指以及在绝缘支架上的与其相匹配的固定触点的几何形状只容许转换触点具有较小的体积。但是这对于寿命是绝对重要的因素。
发明内容
本发明的目的是，给出一个所述类型的开关装置，该开关装置不再具有这些缺点。
所述目的通过包括权利要求1的特征的开关装置来实现。各从属权利要求涉及本发明的特别有利的改进方案。
按照本发明，可移动的开关触点、即弧形的开关扇形板设计成简单的、弯曲的由导电材料制成的轨道。不存在接触指、弹簧、导向件，开关扇形板只由一实心的条带、优选是铜条带组成；其端部逐渐变细，以便易于触接到在固定触点上。该轨道能够以简单的方式与一绝缘材料触点支承件拧紧，该触点支承件又固定在开关轴上。显而易见的是，即这构成非常重要的和低成本的简化。此外通过这种开关扇形板布置形式能够实现的是，将两个必需的分别具有四个触点位置的功能平面组合在一个具有六个触点位置的平面中。
在本发明的特别有利的改进方案中，可以在沿径向观察的第二平面中在弧形的开关扇形板的端部上固定、例如拧紧由专门的耐燃材料制成的特殊件。这有利于延长的使用寿命所需的专门耐燃材料的体积加大。此外通过将换向触点转移到第二平面中，承载持续电流的铜轨道的大部分由耐燃材料保护，以防止污染。
根据本发明的另一个特征，固定在绝缘材料支架上的固定触点具有上部的和下部的、彼此平行地延伸的接触指，可以克服弹簧的力将这些接触指彼此压开，从而开关扇形板能够进入各接触指之间，并且可以形成电触点接通。
本发明的一个特别的优点是部件的减少；所有固定触点的大部分由相同的构件组成。此外由于在本发明的一特别有利的实施形式中功能平面可能合并成一个单独的平面，也可以减少构件。此外在根据本发明的开关装置中，对于操作需要与现有技术相比明显更小的转矩，因为在可移动的开关扇形板的触接时，在相应的接触指上需要克服明显更小的弹簧力。
附图说明
下面借助于附图更加详细地举例说明本发明。附图中：
图1示出按照本发明的开关装置；
图2用透视图示出该开关装置的一部分；
图3用从上部的示意性剖视图示出该部分；
图4单独示出按本发明的开关装置的一个触点支承件；
图5示出按本发明的开关装置的一个固定触点；
图6示出这种触点的一部分的细节；
图7示出一个固定触点，该触点能够以特别有利的方式用在按本发明的开关装置中；
图8一个开关过程，即按本发明的开关装置从一个静止的工作位置到另一个工作位置的切换。
具体实施方式
在图1中示出，即开关装置在上部具有一本身已知的开关头1，在该开关头上固定一环绕的上部的笼式环2。在该笼式环上又设有一上部的转接器3。在下部的端部上固定设有一下部的笼式环4，以及也是在笼式环上固定地设有一下部的转接器5。在上部的转接器3和下部的转接器5之间设有垂直延伸并且相互平行设置的接触杆6。在这里所示的布置形式中分别以相互间20度的角设置地固定十八个这样的接触杆6。在六个所述接触杆上，在三个不同的水平平面中分别固定有固定触点7，这里为每个待接通的相设置一个平面，随着总电流的增加，平面的数量也提高。还空闲的接触杆6是所谓的空杆，这些空杆用于改善整个装置的刚性。在图1中第一平面的总共六个固定触点带有附图标记7’、第二平面的触点带有附图标记7”、第三平面的触点带有附图标记7”’。在该开关装置中，一个垂直的开关轴8位于中心，该开关轴在每个平面中具有一个触点支承件9，该触点支承件固定在开关轴上。各两个弧形的开关触点10彼此相对置地被固定在该触点支承件9上，因此这两个开关触点能够和开关轴8一起转动。每个平面各设置两个连接桥11，各所述连接桥相对地固定在每两个相邻的固定触点上，并构成两个固定触点之间可靠的电触点接通。可移动的开关触点10在一120度的圆弧上延伸，从而在每个相中，在静止状态中，分别有两个桥接的固定触点和一个自由(独立)的相邻的固定触点7被同时触点接通，并由此相互电连接。开关轴8通过一未示出的槽轮机构操作，该槽轮机构与一上部的传动级11相连。其驱动通过一驱动轴12实现，该驱动轴按已知的方式与一马达驱动装置相连。
在图2中再一次示出一触点支承件9的细节，该触点支承件固定在开关轴8上。在该图中可以更清楚地看到，即在绝缘的触点支承件9上的两个水平的相对的侧面上，分别固定有可移动的弧形的开关触点10。这些开关触点10由实心的导电材料、优选是铜组成。
在其下的图3中，用从上方观察的视图再一次示意性地示出所述细节。这里可以特别清楚地看到，在静止状态下，各有两个桥接的和一个自由的相邻的固定触点7相互电连接。
图4以更为详细的视图单独示出一个触点支承件9，该触点支承件支承所述实心的、弧形开关触点10。在开关触点10的自由端的内侧上旋拧安装特别耐燃的材料15。此外，开关触点10和耐燃材料15的自由端具有倒圆部16，以可以实现对相应待接通的固定触点上更好的触接，这在下面会详细地说明。整个触点支承件9能够通过法兰连接14固定在这里未示出的开关轴8上。
图5示出按本发明的开关装置的一个完整的固定触点7。该触点7具有一上部的触点支座18和一与其对称地构成的下部的触点支座19，这两个触点支座通过各自的触点支座应固定在其上的接触杆移动。在触点支座之间并由两个触点支座18、19固定地，设有一导电的触点20，该触点具有一用于固定这里未示出的连接线的连接孔21。这个导电的触点20与实际的接触区域的上部的接触指22和下部的接触指23电连接。上部的接触指22能够克服上部的接触弹簧24(在图6中示出)的力向上偏转，下部的接触指23能够克服下部的接触弹簧25(也在图6中示出)的力向下偏转。相应可移动的开关触点10在这两个接触指22、23之间触接，并由此形成电连接。通过接触指22、23在两侧包围可移动的开关触点10的弹性布置，一方面产生了所需的接触压力，另一方面补偿整个装置的可能的小的水平误差。在两个接触指22和23之一的前方的端部上焊接有耐燃材料30、31，所述耐燃材料与开关触点10上的耐燃材料15转换通电和断电。接触指22、23具有耐燃材料30、31的位置，在触点壳体32中设置在左边还是右边，取决于在开关装置中的位置。在所述接触指22、23之间还存在一支座26。在触点布置结构上，在上部和下部还套装一上部的屏蔽件27或者一下部的屏蔽件28，各屏蔽件分别在其中心具有相应的孔，各所述孔允许向各自的接触杆上进行套插。此外示出销钉29，各所述销钉通过孔将触点支座18、19或屏蔽件27、28固定在接触杆上。安装在触点壳体32上的屏蔽件35、36对接触指22、23或耐燃材料30、31进行屏蔽，并且因此用于实现更好的电场构型。由本申请人的DE 10 2004 041 317B3中已经已知相似的固定触点这样的部分，该部分具有触点支座、屏蔽件以及由固定销钉穿过的孔。
在图6中再次单独示出按本发明的固定触点的一个细节。这里示出，即上部的接触指22和下部的接触指23与接触弹簧24、25一起设置在一单独的、在此隐去的触点壳体32中。该接触指22、23在相对的侧面上具有接触夹片33和34，按本发明的一个特别有利的改进方案，这些接触夹片从两侧包围夹紧固定触点20，并且由此形成直接的电连接。在上部位于接触指22和片状件37之间的或在下部位于接触指23和片状件37(这里不可见)之间的导电带38有助于避免由于在开关触点10的断路和接通时的弹跳过程导致接触指22、23和导电触点20之间的转换。
图7再次单独示出一固定触点。在此可以通过将接触夹片33、34简单地夹紧到导电的触点20上而模块式地以简单的方式制造在按本发明的固定触点、如在图5中所示的固定触点。
最后在图8中示出按本发明的开关装置从一个工作位置到另一个工作位置的切换。在上面的部分中分别示意性示出各电路，在下面的部分中示意性示出触点支承件和可移动的开关触点相对于固定触点的一个相位的相应的位置。在此在一个相位中的六个固定触点用K1...K6表示。左边的图示示出静止的第一工作位置；在切换开始时的转动方向分别通过一箭头表示。在其右侧旁边的装置中，开关触点分别行进一个60度的转动角。同样，在右侧旁边的图示中，转动角的值已经略大于60度，通过电流转换到另一个开关支线上；这通过用象征形的闪电标记表示。在最右边的图示中，在总共120度的转动角后达到新的静止工作位置。为了结束切换，通过进行一双向换向器的按开始所述的功能的切换。

Claims (9)

1.一种具有两个工作位置的开关装置，用于在变压器工作期间对一绕组进行切换，其中在切换期间，使通过电流由一个电流通路转换到另一个电流通路，其中为每个待接通的相设置至少一个水平的平面，其中在每个水平的平面中，围绕一中心的和垂直设置的、可转动的开关轴在一共同的绝缘材料支架上设置固定触点，并且其中在每个平面中的各固定触点能够分别通过至少一个可移动的开关触点有选择地接通，所述开关触点分别固定在开关轴上，其特征在于，可移动的开关触点(10)构造为弧形的、水平延伸的、由导电材料制成的条带，并且各所述固定触点(7)具有上部的和下部的、彼此平行延伸的接触指(22、23)，能够克服上部和下部的接触弹簧(24、25)的力将这些接触指彼此压开，以使可移动的开关触点(10)移入所述接触指之间，并且能够形成电的触点接通。
2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，可移动的开关触点(10)由铜制的实心条带组成。
3.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述条带的端部逐渐变细。
4.如权利要求1到3之一所述的开关装置，其特征在于，可移动的开关触点(10)固定在由绝缘材料制成的触点支承件(9)上，该触点支承件又与开关轴(8)固定地相连。
5.如权利要求1到4之一所述的开关装置，其特征在于，在可移动的开关触点(10)的端部上固定有耐燃材料(15)。
6.如权利要求5所述的开关装置，其特征在于，耐燃材料(15)固定在一沿径向观察的第二平面中。
7.如权利要求1到6之一所述的开关装置，其特征在于，固定触点(7)具有一个上部的触点支座(18)和一个与上部的触点支座对称地构成的下部的触点支座(19)，并且在这两个触点支座(18、19)之间并且由这两个触点支座固定地设置导电的触点(20)。
8.如权利要求1到7之一所述的分接开关装置，其特征在于，在至少一个接触指(22、23)的前面的端部上设置有耐燃材料(30、31)。
9.如权利要求1到8之一所述的分接开关装置，其特征在于，在上部和下部，在整个固定触点(7)上套装上部的屏蔽件(27)或下部的屏蔽件(28)，并且触点支座(18、19)以及屏蔽件(27、28)通过销钉固定的在绝缘材料支架上。
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