CN103081042A - 分接开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在可调变压器的各绕组抽头之间进行不中断地切换的分接开关，可调变压器具有充油的变压器容器，其中，该分接开关没有自身的壳体或没有完全包围其的壳体，并且该分接开关与可调变压器的充油部连通地设置在变压器容器的外部或内部。

Description

分接开关
技术领域
本发明涉及一种用于在可调变压器的各绕组抽头之间进行不中断地切换的分接开关。
背景技术
这种分接开关原则上作为嵌入式开关或附装式开关已知。
典型的嵌入式开关通常具有一个位于单独的油箱中的用于理应不中断地切换负载的负载切换器和设置在该负载切换器下方的用于预选择可调变压器的接着要切换到的绕组抽头的选择器。顾名思义，这种嵌入式开关从上方完全放入和装配到充油的变压器容器内。在此，通过负载切换器的单独的油箱确保：负载切换器的油体积不与周围的位于变压器容器中的绝缘油混合。在此一般需要将电导线作为所谓的导线座从位于变压器内部的各个绕组抽头穿过变压器容器引导到分接开关。
例如由莱茵豪森制造公司（Reinhausen Manufacturing Inc.）的公司文献“用于调节变压器的
Figure BDA00002837336900011
有载分接开关”已知一种典型的附装式开关，其具有一个单独的封闭的通常由金属板制成的壳体并被放置到变压器外壁的侧面。这种附装式开关的壳体充有绝缘油。在此也需要将电导线从位于变压器内部的各个绕组抽头穿过整个变压器容器且还另外穿过密封的所谓的变压器纸板（又称为防护纸板）向外引导到附装在侧面的分接开关。DE2923170描述了一种这样的变压器纸板，其在此称为“接线板”。该接线板是必要的，因为附装的分接开关安放在一个单独的充油的壳体中，该壳体与同样充油的变压器容器通过不透油的隔板分离，其中在“接线板”上设有用于连接变压器抽头与分接开关的端子。
所必需的导线座和变压器纸板都是复杂且昂贵的。
此外，在所有现有技术中需要为分接开关设置一个单独的油回路，该油回路通常也具有单独的保护继电器、自身的管路以及单独的膨胀器和单独的空气干燥器。
发明内容
本发明的任务在于避免已知解决方案中的缺点并提供一种结构简单且成本低廉的分接开关。
该任务通过具有权利要求1的特征的分接开关得以解决。各从属权利要求涉及本发明有利的扩展方案。
根据本发明，该分接开关没有自身的完全包围其的壳体；这表示仅有唯一的油箱、即变压器的油箱，该变压器的油箱也包围附装或嵌入的分接开关或其部件。
因此，该分接开关可以特别有利地例如安装在变压器凹腔上或安装在容纳凹腔、即凹部上或安装在由变压器制造商在设计变压器容器时设置的空间区域上。由于该分接开关没有单独的完全包围其且密封其的壳体并因此不再有单独的油体积，所以既不再需要变压器纸板也不再需要特别的密封装置。
因而根据本发明，该分接开关没有单独的油箱；该分接开关可以特别有利地设置在变压器上或直接设置在变压器中、即其油体积中。由于该分接开关没有单独的完全包围其且密封其的壳体并因此不再有单独的油体积，所以无需所述附加的装置。
根据本发明的解决方案也适用于密封液。该变压器容器的体积比现有技术的分接开关的迄今为止分离的油体积大几个数量级，从而可容忍由分接开关引起的可能的少量油污染。当分接开关装备有真空开关单元来代替机械式的产生电弧的触点时特别是这种情况。
虽然在DE102008027274中已公开与长期以来的现有技术不同允许变压器和分接开关的油体积充分混合，但这在此仅涉及所提出的位于变压器上方的共同的膨胀油箱。与此不同，本发明所带来的是省去分接开关的单独的油体积和分接开关自身的壳体。
根据本发明的第一种实施方式，分接开关作为附装式开关设置在变压器上。由于存在共同的油体积，所以可省去现有技术迄今为止所需的上述防护纸板。
根据本发明的第二种实施方式，分接开关设置在变压器内部、变压器绕组的拱肩的区域中。其特别的优点在于从绕组抽头到相应的分接开关的导线较短。此外存在理想冷却的最佳前提条件，因为分接开关直接位于变压器的主油流中。
根据本发明一种优选的扩展方案，将具有完全封闭的壳体的作为独立完整设备的分接开关分解；取而代之设置单独的分离的部件，即一方面设置负载切换器且另一方面设置一个或多个选择器。这些优选构造为模块的部件没有自身的壳体，可设置在变压器上或设置在变压器中的不同位置上。由此省去现有技术中复杂的导线座。
此外，在本发明的范畴内有利的是，在特定实施方式中将相应的驱动电机直接设置在分接开关上、即设置在油下方。因此不再需要驱动连杆并且省去迄今为止的联接。
附图说明
下面借助附图详细说明本发明。附图如下：
图1为根据本发明的分接开关作为附装式开关的第一种实施方式；
图2为作为嵌入式开关的第二种实施方式；
图3为作为嵌入式开关的另一种实施方式；
图4为设置在变压器容器中的分接开关的另一种实施方式；
图5为具有分离的选择器和共同的负载切换器的另一种实施方式；
图6为具有三个模块化的单相的分接开关部件的另一种实施方式；
图7为具有三个模块化的分离的分别单相的选择器部件和负载切换器部件的另一种实施方式；
图8为具有三个单相的分接开关的另一种实施方式；
图9为具有一个负载切换器的另一种实施方式，该负载切换器具有部分包围其的壳体。
具体实施方式
在图1中示出一种可调变压器1，该可调变压器具有完全包围其的充有绝缘油的变压器容器2。在变压器容器2中设有用于所有三个相位的调节绕组3。在变压器1的侧面设置分接开关4，该分接开关具有仅部分包围其的壳体5。该壳体5以其敞口的一侧朝向变压器容器2中的开口6。分接开关4因此与变压器容器2内部的油体积连通。虽然在此也设置密封装置7，该密封装置向外密封变压器容器2的连接法兰8与分接开关4的壳体5的连接法兰9之间的连接位置，但共同的油体积并未被分离，从而与现有技术不同无需变压器纸板。所述密封装置7在此更多地用于向外密封该唯一的总油体积。还示出通到分接开关4的电连接导线10，为清楚起见并未为所有电连接导线设置附图标记。
图2示出根据本发明的分接开关作为嵌入式开关的一种实施方式。在此又示出可调变压器1，其也具有完全包围其并充油的变压器容器2。还示出用于相应相位的调节绕组3.1、3.2、3.3，其具有绕组输出线，所述绕组输出线又与相应的分接开关电连接。为此，根据本发明，直接在每个调节绕组3.1、3.2、3.3的区域中设置一个分接开关，各分接开关分别具有一个选择器11.1…11.3以及一个负载切换器12.1…12.3。在本发明的范畴内，也可根据负载选择器原理将各个选择器11.1…11.3和相配设的负载切换器12.1…12.3分别组合成一个组合的分接开关。直接在每个负载切换器12.1…12.3上方设置一个直接位于变压器容器2中的单独的电机驱动装置13、14、15。由此完全省去现有技术中的位于外部的电机驱动装置所需的驱动连杆，该驱动连杆伸入变压器容器内部通到相应的分接开关。在此还示出设置在变压器容器2之外的控制壳体16，其容纳用于各个电机驱动装置13…15的控制和显示装置。为清楚起见，在此未示出通到电机驱动装置13…15的电连接导线。电机驱动装置13…15因此设置在绝缘油中；其可以是已知的三相异步电机、步进电机，力矩电机或其它驱动装置。
图3示出本发明的另一种实施方式。相同构件设有相同的附图标记。与图2所示实施方式不同的是，在此在变压器容器2内部设置唯一的电机驱动装置13，该电机驱动装置通过连杆13.1、13.2、13.3作用于仍设置在调节绕组3.1…3.3的区域中的分接开关4的相应的负载切换器12.1…12.3上。
在图2和图3中所示的分接开关的实施方式没有完全包围其的自身的壳体，而是与包围其的变压器容器2一起具有唯一的共同的油体积。因此不再需要如现有技术中的单独的油回路，可省去已知方案所需的单独的管路、膨胀器、保护继电器、空气干燥器等。通过使相应的分接开关或相应的单相分接开关模块与相应的绕组（分接开关与该绕组、更确切地说其绕组输出线电连接）之间在空间上靠近，省去现有技术所需的穿过整个变压器容器向外的导线座。根据本发明的分接开关完全设置在变压器容器2中。
此外，图2所示实施方式带来如下优点：通过将模块化的电机驱动装置直接设置在各个分接开关上并因此也设置在充油的变压器容器中，可省去现有技术所需的驱动连杆。
图4示意性示出从上方观看的变压器。该变压器具有变压器容器2，该变压器容器充有绝缘油，并且在该变压器容器中设有用于所有三个相位的调节绕组3。在变压器容器上成型一个容纳凹腔17，该容纳凹腔容纳分接开关4。分接开关4通过导线18与调节绕组3的绕组输出线连接，为清楚起见并未为所有导线设置附图标记。在此包括选择器11和负载切换器12的分接开关4没有自身的壳体，从而该分接开关被变压器容器2中的绝缘油包围。在本发明的范畴内，容纳凹腔17可制成任意的几何形状，其也可被完全省去，从而分接开关4或其特定部件直接固定在变压器容器2的内部。
图5示出另一种实施方式，其中分接开关以在空间上分离的方式被分成多个部件，即分别在各个分接绕组3的区域中设置一个单相选择器11.1、11.2、11.3，而在容纳凹腔17中仅设置唯一的负载切换器12。
图6示出另一种实施方式，其中在容纳凹腔17中设置三个单相的分接开关模块4.1、4.2、4.3，其分别包括一个选择器和一个负载切换器。
图7示出另一种实施方式，其中在分接绕组3的区域中设置三个模块化的单独的选择器11.1、11.2、11.3，并且在容纳凹腔17中与选择器分离地设置三个同样模块化的负载切换器12.1、12.2、12.3。该模块化结构的优点首先在于模块设计原理，其减少类型多样性并因此降低成本。对于变压器制造商而言还产生另一重要优点，即将分接开关4或分接开关的部件4.1、4.2、4.3或11.1、11.2、11.3；12.1、12.2、12.3放置在变压器容器2中或放置在变压器容器2上的对其有利的位置上，这同样节省成本和结构体积。在本发明的范畴内，用于分接开关或其部件的驱动装置也可同样设置在充油的变压器容器2中。
图8示出另一种实施方式，其中设置三个单独的容纳凹腔17.1、17.2、17.3，其分别容纳一个单相分接开关模块4.1、4.2、4.3。
本发明的在提供关联在一起的油体积的实施方式中的基本优点已在上面提到，即不再需要变压器纸板和特别的密封装置。
最后，图9示出另一种实施方式，其中一个分接开关4具有自身的但仅局部包围其（即并不完全且不透油地包围其）的壳体5。该分接开关4连接在变压器容器2的相应的开口6上。在该实施方式中虽然需要密封装置7，该密封装置向外密封变压器容器2的连接法兰8与分接开关4的壳体5的连接法兰9之间的连接位置，但在此也形成共同的油体积，从而无需变压器纸板。所述密封装置7在此更多地用于向外密封该唯一的总油体积。

Claims (10)

1.一种用于在可调变压器的各绕组抽头之间进行不中断地切换的分接开关，可调变压器具有充油的变压器容器，其特征在于，该分接开关（4；4.1、4.2、4.3）没有自身的壳体（5）或没有完全包围该分接开关的壳体，并且该分接开关（4；4.1、4.2、4.3）与可调变压器（1）的充油部连通地设置。
2.根据权利要求1所述的分接开关，其特征在于，所述分接开关（4；4.1、4.2、4.3）设置在变压器容器（2）内部或直接设置在变压器容器（2）外部，并总是与变压器容器的充油部连通地设置。
3.根据权利要求1或2所述的分接开关，其特征在于，所述分接开关设置在变压器容器（2）的开口（6）外部。
4.根据权利要求1至3之一所述的分接开关，其特征在于，为了容纳分接开关（4；4.1、4.2、4.3），在变压器容器（2）上存在至少一个容纳凹腔（17），该至少一个容纳凹腔与变压器容器的充油部连通。
5.根据权利要求1至4之一所述的分接开关，其特征在于，所述分接开关在变压器容器（2）内部在空间上靠近可调变压器（1）的绕组（3；3.1、3.2、3.3）地设置。
6.根据权利要求5所述的分接开关，其特征在于，所述分接开关具有多个单相模块（4.1、4.2、4.3），并且每个模块在空间上靠近绕组（3.1、3.2、3.3）之一地设置。
7.根据权利要求1至6之一所述的分接开关，其特征在于，所述分接开关（4；4.1、4.2、4.3）模块化地分成至少一个选择器（11；11.1、11.2、11.3）和至少一个负载切换器（12；12.1、12.2、12.3）。
8.根据权利要求7所述的分接开关，其特征在于，所述至少一个选择器（11；11.1、11.2、11.3）相应地设置在一个或多个分接绕组（3；3.1、3.2、3.3）的区域中。
9.根据权利要求1至8之一所述的分接开关，其特征在于，在各个分接开关（4；4.1、4.2、4.3）上分别直接设置一个电机驱动装置（13、14、15），从而在各个电机驱动装置（13、14、15）与各个分接开关（4；4.1、4.2、4.3）之间存在直接的机械连接。
10.根据权利要求9所述的分接开关，其特征在于，用于分接开关（4；4.1、4.2、4.3）或该分接开关的部件（11.1、11.2、11.3；12.1、12.2、12.3）的所述至少一个电机驱动装置（13、14、15）也设置在变压器容器（2）中。
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