CN104246950B - 有载分接开关 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在可调式变压器的不同绕组抽头之间无中断地切换的有载分接开关。发明构思在于，在没有中间连接蓄能器的情况下借助于共同的马达驱动装置操纵不仅选择器接触单元而且也操纵用于无中断地有载切换的真空开关管。对于每个相，各两个真空开关管直接设置在各自的选择器接触单元(7.1～7.3)的相应的滑座(13.1～13.3)上；马达驱动装置(3)借助于锥齿轮传动装置(18)驱动一个中央丝杆(15)；每个滑座具有一个单独的丝杆螺母(16.1～16.3)；丝杆与每个滑座的丝杆螺母(16)共同作用；并且转动运动能转换为多个滑座的同步纵向移动，使得由此不仅活动的选择器触点(12.1、12.2)而且真空开关管(6.1～6.6)能被操纵。

Description

有载分接开关
技术领域
本发明涉及一种用于在可调式变压器的不同绕组抽头之间无中断地切换的有载分接开关。
背景技术
有载分接开关自多年以来大量广泛地应用于在可调式变压器的不同绕组抽头之间无中断地切换。所谓的特别是在北美流行的电抗器开关具有切换电抗，其实现缓慢连续的切换。根据电阻快速切换原理的有载分接开关通常包括用于无功率选择可调式变压器的应该被切换的相应绕组抽头的选择器以及用于真正从过去的绕组抽头切换到新的预选的绕组抽头的有载切换开关。有载切换开关为此通常具有开关触点和电阻触点。开关触点在此用于直接连接相应的绕组抽头与负载引线，电阻触点用于短时的接通，亦即借助于一个或多个过渡电阻进行桥接。近年来的发展然而远离了在具有在绝缘油中的机械开关触点的有载切换开关。取而代之越来越多地采用真空开关单元作为开关元件。
例如由文献DE102009043171A1公开了这样的具有真空开关管的有载分接开关。在此有载切换开关拥有可由蓄能器驱动的具有至少一个凸轮盘的驱动轴。凸轮盘具有多个控制凸轮，其中两个在凸轮盘上在端侧设置的控制凸轮具有根据凸轮的类型的与圆形不同的轮廓，在该轮廓上接触锁合地引导各一个经由摇转杆与真空开关管连接的滚轮，该滚轮啮合相应的控制凸轮的制出的轮廓。
在一种特别的同类的有载分接开关中，即所谓的有载选择器，所述用于选择新的绕组抽头的器件和用于真正有载切换的器件在结构上统一并且被共同地操纵。通常分接开关根据电阻快速开关的原理为了无中断地从可调式变压器的一个抽头切换到另一抽头而如此构成，使得分别与分接绕组的导出线电连接的固定分接触点在一个或多个水平平面中圆形地设置在绝缘材料支架或柱体上并且通过由同心驱动轴操纵的可旋转的接触桥形接片是可接通的。在有载选择器中，其中分接选择和真正的有载切换相组合，接触桥形接片的操纵在此跳跃式地在触发由开关的驱动轴升起的蓄能器(大多为弹簧蓄能器)之后实现。在文献DE4237165C1中，与这些通常的设计不同地说明一种具有线性接触操纵的分接开关，其中固定的分接触点沿一个轨迹延伸到开关内部中并且由可移动的开关机构是可接通的，该开关机构又由驱动轴驱动。可垂直移动的开关机构在此包括由驱动轴可连续驱动的预选新固定分接触点的升降滑座以及通过该升降滑座借助于蓄能器可升起的从动件，该从动件在触发之后跳跃式地跟随该升降滑座并且在此完成真正的从分接绕组过去的抽头有载切换到预选的新抽头。为此需要的开关元件是从动件的组件。
由文献DE19847745C1已知另一种源自于本申请人的具有直线设置的选择器触点的有载分接开关。配置给每相的相应选择器触点的固定的用于真正的跳跃式的有载切换的真空开关管位于在选择器触点之上，也就是在地点上是分开的。为了操纵有载分接开关，弹簧蓄能器是必要的，该弹簧蓄能器在其升起运动期间操纵选择器触点，并且通过其跳跃式从动运动来驱动真空开关元件。
独立于有载分接开关的构造上的结构，也就是具有旋转的或可直线运动的接触系统，在由现有技术已知的有载分接开关中需要用于借助于接触系统跳跃式切换的弹簧蓄能器。由现有技术已知的蓄能器在有载分接开关的每次操纵的开始时由驱动轴升起，也就是张紧。已知的蓄能器主要包括升起滑座和跳跃式滑座，在它们之间设置蓄能弹簧作为蓄能器。这样的蓄能器例如由文献DE19855860C1以及DE2806282B1可知。
驱动轴的开始的缓慢的转动运动用于平移地将升起滑座升起，以便随后将跳跃式滑座的也是平移的运动转变为从动轴的旋转的主运动和与之接连的真正的接触操纵。转动运动到平移运动又回到转动运动的耗费的转换需要在分接开关内部中蓄能器构造的高的空间要求并且再者需要大量复杂的单个组件。
发明内容
因此本发明的任务在于，提出一种有载分接开关，该有载分接开关省去蓄能器的耗费的构造并且由此在运行安全性提高的同时提供显著简化的构造结构。
该任务通过用于在可调式变压器的不同绕组抽头之间无中断地切换的有载分接开关解决，其中，至少一个选择器接触单元分别以多个固定的选择器触点沿一条线设置，所述多个固定的选择器触点分别与单个的绕组抽头电连接，所述固定的选择器触点能通过两个可纵向移动的活动的选择器触点操纵，为了无中断地切换对于每个相设置两个真空开关管，并且设有一个用于将驱动运动导入有载分接开关中的马达驱动装置，所述至少一个选择器接触单元和用于无中断地切换的真空开关管能借助于共同的所述马达驱动装置操纵，使得在没有中间连接蓄能器的情况下实现将马达驱动装置的驱动运动导入所述至少一个选择器接触单元和用于无中断地切换的真空开关管中，对于每个相，各两个真空开关管直接设置在各自的选择器接触单元的相应的滑座上；马达驱动装置借助于锥齿轮传动装置驱动一个中央的丝杆；每个滑座具有一个单独的丝杆螺母；丝杆与每个滑座的丝杆螺母共同作用；并且转动运动能转换为多个滑座的同步纵向移动，使得由此不仅活动的选择器触点而且真空开关管能被操纵。
一般性的发明构思在于，借助于共同的马达驱动装置在没有中间连接蓄能器的情况下不仅操纵选择器接触单元而且操纵用于无中断地有载切换的真空开关管。
根据一个优选的实施形式这一点由此实现，真空开关管直接设置在相应的选择器接触单元的滑座上；马达驱动装置借助于锥齿轮传动装置驱动一个中央丝杆，所述中央丝杆与多个滑座作用连接，每个滑座具有丝杆螺母并且丝杆与每个滑座的丝杆螺母共同作用；并且转动运动可转换为多个滑座的同步纵向移动，使得由此不仅活动的选择器触点而且真空开关管能被操纵。
根据本发明的另一优选实施形式，有载分接开关具有在变压器盖的下侧上固定的传动模块，该传动模块与在变压器盖的一个对置的外侧上设置的马达驱动装置共同作用。该传动模块为此具有法兰式密封模块，其直接设置在变压器盖的下侧上并且与马达驱动装置可松脱地连接，特别是螺纹连接。在传动模块上再者固定整个有载切换开关。由此传动模块不仅具有保持有载分接开关的任务，而且具有借助于密封模块相对于变压器的外侧密封的任务。在变压器的运输期间变压器盖的扭曲由此不传递到有载分接开关上。在此可以由此消除在变压器盖上具有过度铣削的密封面的连接法兰。除此之外，这种提出的固定提供在变压器箱内有载分接开关的对于变压器施工者简单的装配。
根据本发明的又一实施形式，所述活动的选择器触点分别接纳在触点载座中并且与设置在支撑板上的固定的选择器触点共同作用，从而各个固定的选择器触点通过活动的选择器触点连同滑座也就是选择器接触单元沿着导杆的纵向移动是可接通的。通过选择器接触单元的往复运动，各个固定的选择器触点被接通，并由此遍历有载分接开关的调节范围。
作为本发明的有利的改进，整个有载分接开关借助于传动模块设置在变压器盖的下侧上。
作为本发明的有利的改进，所述传动模块包括法兰式密封模块。
作为本发明的有利的改进，设有由介电材料制成的支撑板，在所述支撑板上设置所述至少一个选择器接触单元和所述用于无中断地切换的真空开关管。
作为本发明的有利的改进，所述至少一个选择器接触单元分别包括一个滑座、一个触点载座以及多个活动的选择器触点，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点共同作用。
作为本发明的有利的改进，所述活动的选择器触点分别接纳在触点载座中并且与设置在支撑板上的固定的选择器触点共同作用。
作为本发明的有利的改进，一个相的各活动的选择器触点在每个静止的运行位置中接通有载分接开关的同一个相的至少一个固定的选择器触点。
作为本发明的有利的改进，每两个活动的选择器触点以弹性支承的方式接纳在一个触点载座中。
作为本发明的有利的改进，丝杆构成为多个部分。
作为本发明的有利的改进，丝杆的所述多个部分借助于耦合管无相对转动地相互连接。
作为本发明的有利的改进，耦合管由介电材料构成。
作为本发明的有利的改进，相应的真空开关管的活动的开关触点借助于设在相应的摇杆装置上的滚轮与滑槽轨的轮廓作用连接，使得通过选择器接触单元的纵向移动，相应的滚轮保持接触地沿着滑槽轨的轮廓滚动，从而摇杆装置接通相应的真空开关管。
作为本发明的有利的改进，滑槽轨直接设置在支撑板上。
作为本发明的有利的改进，滑槽轨和支撑板构成为一个构件。
作为本发明的有利的改进，该有载分接开关用于配电变压器的电压调节。
附图说明
以下更详细地参照附图描述本发明及其优点。其中：
图1示出按照本发明的有载分接开关的另一个实施形式的侧面透视图；
图2示出根据图6a的所述侧面透视图的局部放大图。
具体实施方式
在图1中示出按照本发明的有载分接开关1的透视图，该有载分接开关直接设置在一个未进一步示出的可调式变压器的未示出的变压器盖2之下。有载分接开关1的构件及其功能的更准确的描述可由以下描述得知。由现有技术早就已知的这样的可调式变压器包括充以绝缘油的变压器箱，其中在铁轭上设置至少一个绕组。该绕组分为主干绕组和调节绕组，在调节绕组上设有多个绕组抽头，所述绕组抽头形成调节范围。再者有载分接开关1具有一个固定在变压器盖2的下侧上的传动模块2，该传动模块与设置在变压器盖2的一个对置的外侧上的马达驱动装置3共同作用。马达驱动装置3可以在此例如构成为商业上常见的步进马达。传动模块2包括法兰式的密封模块4，其直接设置在变压器盖的下侧上并且与马达驱动装置可松脱地连接，特别是螺纹连接。由此整个有载分接开关1固定在传动模块2上。传动模块2不仅满足保持有载分接开关1的任务，而且满足借助于密封模块4相对于变压器的外侧气密地密封的任务。在变压器的运输期间变压器盖的扭曲由此不传递到有载分接开关1。
与传动模块2机械连接的是由介电材料制成的支撑板5，在支撑板上可固定有载分接开关1的各个组件。支撑板5在此由电绝缘的材料制造并且构成为接纳有载分接开关1的所有主要构件。作为用于无中断地切换的开关器件，按照本发明的有载分接开关1设有真空开关管6.1～6.6，每两个真空开关管6.1和6.2、或6.3和6.4、或6.5和6.6配置给有载分接开关1的一个相并且与一个相应的选择器接触单元7.1～7.3共同作用。真空开关管6.1～6.6是由现有技术已知的开关器件，其具有活动的开关触点8.1～8.6以及未进一步示出的固定触点9.1～9.6。每个选择器接触单元7.1～7.3分别包括多个可接通的固定的选择器触点10.1～10.5，这些选择器触点与可调式变压器的调节绕组的绕组抽头电连接；每个选择器接触单元还包括一个触点载座11.1～11.3，所述触点载座分别具有两个弹性支承的活动的选择器触点12.1和12.2以及分别具有两个真空开关管6.1～6.6，它们直接设置在相应的选择器接触单元7.1～7.3的相应的滑座13.1～13.3上。根据切换原理，也就是根据电抗器或电阻快速切换原理，在此，中间位置作为有载分接开关1的静止的运行位置是允许的，在该中间位置上，其中一个活动的选择器触点例如活动的选择器触点12.1接通第一固定的选择器触点例如固定的选择器触点10.1，以及另一活动的选择器触点例如活动的选择器触点12.2接通与第一固定的选择器触点相邻的第二固定的选择器触点例如固定的选择器触点10.2。由此根据电抗器切换原理在这里的五个示出的固定选择器触点8.1～8.5的情况下九个静止的运行位置是可能的，而在根据电阻快速切换原理的有载分接开关1中，其中不允许中间位置，仅仅具有五个静止的运行位置。
在图1中示例性地具有三个选择器接触单元7.1、7.2和7.3；每个选择器接触单元7.1、7.2和7.3在此与一个单独的相也就是可调式变压器的绕组连接。每一相的触点载座11.1～11.3在此在一个滑座13.1～13.3上机械固定并且与之共同地形成一个结构单元。该滑座13.1～13.3接纳在轨道14以及与轨道14平行设置的丝杆15上，从而各个固定的选择器触点10.1～10.5通过活动的触点12.1～12.3连同滑座13.1～13.3沿着轨道14的纵向移动是可接通的。
在按照本发明的有载分接开关1的该实施形式中，用于无中断地切换的开关器件也就是真空开关管6.1～6.6直接设置在相应的选择器接触单元7.1～7.3的相应的滑座13.1～13.3上并且连同滑座沿着丝杆15构成为可移动的。每个选择器接触单元7.1～7.3在该实施形式中具有自身的在该视图中不可见的丝杆螺母16.1～16.3，其设置在相应的滑座13.1～13.3中，从而各选择器接触单元7.1～7.3由此沿着丝杆15构成为可同步地移动的。丝杆15由多个部分组成并且在相应的部分之间分别具有由电绝缘的材料形成的耦合管17.1～17.2。再者设有锥齿轮传动装置18，以便将马达驱动装置3的转动运动传递到丝杆15上。在马达驱动装置3与锥齿轮传动装置18之间设置有由介电材料构成的绝缘轴19，该绝缘轴将马达驱动装置3的转动运动导入到锥齿轮传动装置18中。在相应的滑座13.1～13.3上设置的真空开关管6.1～6.6的固定触点9.1～9.6分别借助于绞合线20.1～20.6螺纹连接在支撑板5上并且与未示出的过渡扼流器或过渡电阻电连接。过渡扼流器根据电抗器切换原理而过渡电阻根据电阻快速切换原理设定。真空开关管6.1～6.6的活动的开关触点8.1～8.6与摇杆装置21.1～21.6机械作用连接，摇杆装置具有各一个滚轮22.1～22.6。在有载分接开关1的安装的状态下，真空开关管6.1～6.6的活动的开关触点8.1～8.6与所属相的活动的选择器触点12.1～12.2电连接。相应的滚轮22.1～22.6在滑座13.1～13.3的纵向移动中沿着滑槽轨23.1～23.3的轮廓滚动，从而由此相应的摇杆装置21.1～21.6根据滑槽轨23.1～23.3的轮廓切换即打开或闭合所属的真空开关管6.1～6.6的相应的活动的开关触点8.1～8.6。固定的选择器触点10.1～10.5——在该视图中仅仅看到固定的选择器触点10.3～10.5——在此直接设置在支撑板5上并且在支撑板5的在此未示出的对置的一侧上与可调式变压器的调节绕组的相应的绕组抽头连接。
总之可以确定，按照本发明的有载分接开关1由此不仅根据电抗器切换原理而且根据电阻快速切换原理是可应用的。根据基于的切换原理在这里示出的五个示出的固定选择器触点10.1～10.5的情况下根据电抗器切换原理九个静止的运行位置是允许的，而在根据电阻快速切换原理构成的按照本发明的有载分接开关1中仅仅五个静止的运行位置是允许的。
按照本发明的有载分接开关可以特别有利地应用在用于地方供电网的电压调节的配电变压器上。
附图标记列表
1 有载分接开关 13.1～13.3 滑座
2 传动模块 14 轨道
3 马达驱动装置 15 丝杆
4 密封模块 16.1～16.3 丝杆螺母
5 支撑板 17.1～17.2 耦合管
6.1～6.6 真空开关管 18 锥齿轮传动装置
7.1～7.3 选择器接触单元 19 绝缘轴
8.1～8.6 活动的开关触点 20.1～20.6 绞合线
9.1～9.6 固定触点 21.1～21.6 摇杆装置
10.1～10.5 固定选择器触点 22.1～22.6 滚轮
11.1～11.3 触点载座 23.1～23.3 滑槽轨
12.1、12.2 活动的选择器触点

Claims (23)

1.用于在可调式变压器的不同绕组抽头之间无中断地切换的有载分接开关，其中，至少一个选择器接触单元分别以多个固定的选择器触点沿一条线设置，所述多个固定的选择器触点分别与单个的绕组抽头电连接，所述固定的选择器触点能通过两个可纵向移动的活动的选择器触点操纵，为了无中断地切换对于每个相设置两个真空开关管，并且设有一个用于将驱动运动导入有载分接开关中的马达驱动装置，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)和用于无中断地切换的真空开关管(6.1～6.6)能借助于共同的所述马达驱动装置(3)操纵，使得在没有中间连接蓄能器的情况下实现将马达驱动装置(3)的驱动运动导入所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)和用于无中断地切换的真空开关管(6.1～6.6)中，
对于每个相，各两个真空开关管(6.1和6.2、6.3和6.4、6.5和6.6)直接设置在各自的选择器接触单元(7.1～7.3)的相应的滑座(13.1～13.3)上；马达驱动装置(3)借助于锥齿轮传动装置(18)驱动一个中央的丝杆(15)；每个滑座(13.1～13.3)具有一个单独的丝杆螺母(16.1～16.3)；丝杆(15)与每个滑座(13.1～13.3)的丝杆螺母(16)共同作用；并且转动运动能转换为多个滑座(13.1～13.3)的同步纵向移动，使得由此不仅活动的选择器触点(12.1、12.2)而且真空开关管(6.1～6.6)能被操纵。
2.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于，整个有载分接开关(1)借助于传动模块(2)设置在变压器盖的下侧上。
3.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：所述传动模块(2)包括法兰式密封模块(4)。
4.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：设有由介电材料制成的支撑板(5)，在所述支撑板上设置所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)和所述用于无中断地切换的真空开关管(6.1～6.6)。
5.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：设有由介电材料制成的支撑板(5)，在所述支撑板上设置所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)和所述用于无中断地切换的真空开关管(6.1～6.6)。
6.根据权利要求3所述的有载分接开关，其特征在于：设有由介电材料制成的支撑板(5)，在所述支撑板上设置所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)和所述用于无中断地切换的真空开关管(6.1～6.6)。
7.根据权利要求1所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
8.根据权利要求2所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
9.根据权利要求3所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
10.根据权利要求4所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
11.根据权利要求5所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
12.根据权利要求6所述的有载分接开关，其特征在于：所述至少一个选择器接触单元(7.1～7.3)分别包括一个滑座(13.1～13.3)、一个触点载座(11.1～11.3)以及多个活动的选择器触点(12.1、12.2)，所述活动的选择器触点与至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
13.根据权利要求10至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：所述活动的选择器触点(12.1、12.2)分别接纳在触点载座(11.1～11.3)中并且与设置在支撑板(5)上的固定的选择器触点(10.1～10.5)共同作用。
14.根据权利要求1至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：一个相的各活动的选择器触点(12.1、12.2)在每个静止的运行位置中接通有载分接开关(1)的同一个相的至少一个固定的选择器触点(10.1～10.5)。
15.根据权利要求7至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：每两个活动的选择器触点(12.1、12.2)以弹性支承的方式接纳在一个触点载座(11.1～11.3)中。
16.根据权利要求1至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：丝杆(15)构成为多个部分。
17.根据权利要求16所述的有载分接开关，其特征在于：丝杆(15)的所述多个部分借助于耦合管(17.1、17.2)无相对转动地相互连接。
18.根据权利要求17所述的有载分接开关，其特征在于：耦合管(17.1、17.2)由介电材料构成。
19.根据权利要求1至3和7至9之一所述的有载分接开关，其特征在于：相应的真空开关管(6.1～6.6)的活动的开关触点(8.1～8.6)借助于设在相应的摇杆装置(21.1～21.6)上的滚轮(22.1～22.6)与滑槽轨(23.1～23.3)的轮廓作用连接，使得通过选择器接触单元(7.1～7.3)的纵向移动，相应的滚轮(22.1～22.6)保持接触地沿着滑槽轨(23.1～23.3)的轮廓滚动，从而摇杆装置(21.1～21.6)接通相应的真空开关管(6.1～6.6)。
20.根据权利要求4至6和10至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：相应的真空开关管(6.1～6.6)的活动的开关触点(8.1～8.6)借助于设在相应的摇杆装置(21.1～21.6)上的滚轮(22.1～22.6)与滑槽轨(23.1～23.3)的轮廓作用连接，使得通过选择器接触单元(7.1～7.3)的纵向移动，相应的滚轮(22.1～22.6)保持接触地沿着滑槽轨(23.1～23.3)的轮廓滚动，从而摇杆装置(21.1～21.6)接通相应的真空开关管(6.1～6.6)。
21.根据权利要求20所述的有载分接开关，其特征在于：滑槽轨(23.1～23.3)直接设置在支撑板(5)上。
22.根据权利要求20所述的有载分接开关，其特征在于：滑槽轨(23.1～23.3)和支撑板(5)构成为一个构件。
23.根据上述权利要求1至12之一所述的有载分接开关，其特征在于：该有载分接开关用于配电变压器的电压调节。
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