CN105378872A - 负载选择器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于实施从一个绕组抽头到相邻的绕组抽头的转换的负载选择器(1)。该负载选择器(1)构造简单、在制造和安装方面成本低廉并且在这种情况下确保安全和可靠的运行。为此构造有由具有控制曲部(51、52)的多个在物理上彼此分开的操作元件(50)构成的操作装置(41)。

Description

负载选择器

技术领域

本发明涉及一种负载选择器。该负载选择器包括具有可围绕轴线转动的开关管的负载转换开关嵌件，其中，所述负载转换开关嵌件包括第一相、第二相和第三相。每个相包括具有至少两个真空开关管的至少一个开关区段。每个所述真空开关管都配设有操作杆，所述操作杆在第一端部上分别带有滚子并且借助第二端部分别以操作的方式与真空开关管共同作用。操作装置在储油器的内壁上与操作杆的滚子共同作用。

背景技术

这种负载选择器属于有载分接开关(英语为“on-loadtap-changers”，简称OLTC)并且在现有技术中是普遍已知的和使用的。其用于在可调式变压器的不同的绕组抽头之间进行不间断地切换。

通常，在切换马达驱动器时操作有载分接开关。通过马达驱动器使从动轴或安装轴运动，所述从动轴或安装轴牵拉蓄能器。如果蓄能器被完全牵拉、即张紧，那么所述蓄能器被解锁，迅速释放其能量并且在毫秒(ms)的时间段中操作负载转换开关嵌件，所述负载转换开关嵌件在此在负载转换期间执行特定的开关过程。然后在此以特定的时间顺序操作不同的开关触头和电阻触头。开关触头在此用于直接连接相应的绕组抽头与负载引出部，电阻触头用于暂时布线、即借助于一个或多个过渡电阻进行桥接。有利地，真空开关管用作为用于负载转换的开关元件。这基于：将真空开关管用于负载转换防止在油中形成电弧并进而防止负载转换开关油的油污染，例如在德国专利文献DE19510809C1和DE4011019C1以及德国公开文献DE4231353A1和DE102007004530A1中所描述的那样。

开始所提类型的负载选择器(例如在德国专利文献DE2833126C2中描述的)用于在负载下转换所述可调变压器的可调绕组的抽头并进而目的明确地补偿在消耗器中的电压变化。

从WO2010/142680A1中已知一种负载选择器，在该负载选择器内部设置有开关轴，每个相有至少两个开关触头和一个引出触头固定在所述开关轴上。开关触头的操作经由杆进行，所述杆通过设置在负载选择器内部的凸轮环沿朝向开关轴的方向挤压。

从WO2012/003863A1中已知一种负载选择器，所述负载选择器由具有接触元件的绝缘气缸构成。在负载选择器内部设置有开关轴，在开关轴上固定有具有开关触头的至少一个接触框。此外，在气缸内部设置有凸轮环。一方面与开关触头机械连接并且另一方面与凸轮环机械连接的杆用作为用于开关触头的操作机构。

在现有技术中已知的凸轮环的缺点是其尺寸。在此，在制造所述凸轮环时需要非常多的材料。因为凸轮环用作为负载引出部，所述负载引出部必须由能导电的材料、例如铜构成。在原料价格上涨的背景下，这样大的凸轮环是非常贵的。因为通过凸轮环也目的明确地控制开关过程并且在此以最小的时间单位发生，所以必须严格遵守制造公差。制造这样的具有极高精度的大部件是特别昂贵和耗时的。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种负载选择器，所述负载选择器构造简单、在制造和安装方面成本低廉并且在此确保安全和可靠的运行。

所述目的通过一种具有权利要求1的特征的负载选择器得以实现。

根据本发明的用于实施从一个绕组抽头到相邻的绕组抽头的转换的负载选择器包括具有可围绕轴线转动的开关管的负载转换开关嵌件，所述开关管设置在储油器中。负载转换开关嵌件包括第一相、第二相和第三相。每个相包括至少一个开关区段，所述开关区段具有至少两个真空开关管。每个真空开关管都配设有操作杆，所述操作杆在第一端部上分别带有滚子并且所述操作杆借助第二端部以操作的方式分别与真空开关管共同作用。在储油器的内壁上的操作装置与操作杆的滚子共同作用。操作装置包括至少两个单独的操作元件，所述操作元件在物理上彼此分开。每个操作元件成型有上控制曲部和下控制曲部，操作杆的滚子分别与所述上控制曲部和下控制曲部共同作用。

在一个实施形式中，经由上控制曲部和配设给其的操作杆实现对第一真空开关管的操作，并且经由下控制曲部和配设给其的操作杆实现对第二真空开关管的操作。每个操作元件带有至少一个分接触头并且与引出/导向环共同作用。所述至少一个分接触头借助至少一个保持元件将相应的操作元件保持在储油器的内壁上。

根据一个优选的实施形式，引出/导向环在第一相中与电连接元件导电连接，使得所述引出/导向环是引出环。电连接元件被引导穿过储油器壁。配设给电连接元件的保持元件和至少一个另外的保持元件与储油器连接，以便由此将操作元件附加地保持在储油器的内壁上。引出/导向环在两个其余的相中经由至少两个保持元件与储油器连接，使得相应的操作元件附加地保持在储油器的内壁上。

在各个相的开关区段上能够设有导向滚子，所述导向滚子放置在引出/导向环的上侧和下侧上并且因此确保需要的引导。对于负载选择器构成为星形接点负载选择器的情况而言，第二相和第三相的引出/导向环仅具有导向环的功能并进而能够由非导电材料制成。

引出/导向环和所述至少一个分接触头设置在每个操作元件的上控制曲部和下控制曲部之间。

根据一个实施形式，每个操作元件具有至少一个孔，所述孔具有用于固定分接触头的至少一个定位槽，其中，分接触头具有至少一个与定位槽对应的连接片。同样，每个操作元件具有至少一个贯通部，所述贯通部具有用于借助保持元件或借助用于引出环的所述至少一个另外的保持元件固定电连接元件的止挡件。

操作元件优选由形状稳定的塑料制成，其中，在制造工艺中已经通过相应的成型引入上控制曲部和下控制曲部，尤其是在没有附加的切削加工的情况下引入。

具有由多个物理上彼此分开的操作元件构成的操作装置的负载选择器的优点是制造的简单性和由于成本低廉的材料而得到的较低的制造成本。这通过所使用的材料、即塑料代替金属来实现。因为操作元件不连续地连接，所以与在连续地环绕的操作装置的情况下相比附加地使用更少的材料。此外，完全排除在操作装置的单独的操作元件中的变形风险，使得明显减少废品。

基于各个操作元件小于一件式的操作装置的事实，可行的是，所述操作元件精确和快速地、例如通过浇注制造。实施对各个操作元件的简单改变不是必要的，使得能够简单地遵守制造公差。

附图说明

下面参考附图详细说明本发明和其优点。附图中示出：

图1示出三相负载选择器的立体图；

图2示出负载选择器沿着在图1中绘出的剖面线A-A的剖视图；

图3示出根据图1的三相负载选择器的负载转换开关嵌件的立体图，其中可见三个固定在开关管上的开关区段和大质块元件；

图4示出根据图1的三相负载选择器的负载转换开关嵌件的另一立体图，其中可见三个固定在开关管上的开关区段和大质块元件；

图5示出具有开关区段的沿着图2中的剖面线B-B的经转动的立体剖视图的一部分；

图6示出具有带有真空开关管的开关区段的沿着图2中的剖面线B-B的剖视图的一部分，但没有示出开关管；

图7示出根据本发明的负载选择器的操作元件；

图8示出具有至少一个连接片的分接触头；和

图9示出沿着图6的剖面线C-C的立体剖视图。

具体实施方式

对于本发明的相同的或起相同作用的元件使用相同的附图标记。此外，出于概览原因，仅在各个附图中示出需要用于说明相应附图的附图标记。所示出的实施形式仅构成根据本发明的负载选择器能够如何形成的示例，因此不构成对本发明的封闭性限制。

图1示出根据本发明的三相有载分接开关或负载选择器1的立体图。负载选择器1具有驱动器3、例如电动马达，所述驱动器具有传动装置5，所述传动装置拉紧未示出的蓄能器。如果蓄能器被完全拉紧、即张紧，那么蓄能器解锁，所述蓄能器的能量突然释放并且操作负载转换开关嵌件14的开关管15。在此，旋转式开关管15保持在储油器18中。储油器18向上用盖19封闭并且此外具有底部21。

根据本发明的负载选择器1具有第一相L1、第二相L2和第三相L3，这些相相叠地设置在储油器18中。在三个相L1、L2、L3上方放置有预选器37。在这里示出的视图中，用于预选器触头的电连接元件38设置在储油器18的储油器壁17上。用于三个相L1、L2、L3的分接触头392(见图5、6、8、9)的电连接元件39在此同样设置在负载选择器1上，使得所述电连接元件穿过储油器18的储油器壁17。

图2示出负载选择器1的沿着图1的线A-A的剖视图，其中示出第一相L1的俯视图。在储油器18的内壁20上，对于第二相L2设置有多个匹配于储油器18的内壁20的轮廓的操作元件50，这些操作元件构成操作装置41。用于分接触头392(见图5、6、8和9)的电连接元件39穿过相应的操作元件50并且穿过储油器18的储油器壁17至其外壁16。在储油器18的外壁16上的遮蔽盖30保持设置在储油器18的内壁20上的操作元件50。为此，用于在此未示出的分接触头392的电连接元件39和用于在此未示出的引出触头391的电连接元件68经由遮蔽盖30与分接触头392的保持元件(在此未示出)和用于第一相L1的引出触头的保持元件共同作用，使得操作元件50保持在储油器18的内壁20上。遮蔽盖30放置在储油器18的外壁16上。每个操作元件50都构成有至少两个控制曲部51、52(见图5、6和7)，所述控制曲部与相应的相L1、L2、L3的开关区段25的相应的且设有滚子43的操作杆45共同作用。

开关管15在每个相L1、L2、L3中带有保持部40，在所述保持部上安装有大质块元件36、相应的电阻装置27和相应的开关区段25。在此，开关区段25安装为，使得操作杆45的滚子43与操作元件50的相应的控制曲部51、52共同作用。

图3和4示出根据图1的三相负载选择器1的负载转换开关嵌件14的不同的立体图。在负载转换开关嵌件14的开关管15上固定有三个开关区段25，使得负载选择器1分为三个相L1、L2、L3。除了开关区段25，在开关管15上同样固定有电阻装置27，所述电阻装置配设给负载选择器1的各个相L1、L2、L3。通过转动开关管15能够直接接通用于分接触头的可动触头29S或用于引出触头的可动触头29A，其中，可动触头29S、29A与相应的且在此未示出的引出触头391或同样未示出的分接触头392共同作用(对此参见图5或6)。预设的开关过程借助于控制曲部51、52(对此参见图5、6和7)实现，在所述开关过程中多个真空开关管33、34(见图6)在各个开关区段25中打开或关闭。

根据本发明，飞轮质块35安装在开关管15上。此外，开关管15带有大质块元件36，如在下文中所描述的那样。

图5示出具有开关区段25的图2中的线B-B的经转动的立体剖视图的一部分，其中，在该视图中真空开关管33、34是不可见的(见图6)。开关区段25在此与开关管15不可相对转动地机械连接。如所示出的那样，操作元件50设置在储油器18的内壁20上并且整体上实现操作装置41。每个操作元件50具有上控制曲部51和下控制曲部52。操作元件50优选由塑料构成并且优选通过成型或通过浇注在没有机械加工的情况下制成。

在图5中示出的视图中示出第一相L1。构成为引出触头的引出/导向环391设置在负载选择器1内部。该引出/导向环与电连接元件68(见图9)连接。每个操作元件50经由至少一个分接触头392以与相应的保持元件31共同作用的方式安装在储油器18的内壁20上。引出环391经由保持元件31通过由多个操作元件50构成的操作装置41固定在储油器18的内壁20上。每个分接触头392由用于开关区段25的分接触头392的可动触头29S以交替的方式根据所选择的级而触点接通。在储油器18外部设有分接触头392的电连接元件39，使得引向分接绕组的电导线(未示出)能够固定在其上。

引出/导向环391和分接触头392在该示例中都设置在操作元件50的上控制曲部51和下控制曲部52之间。

图6示出沿着图2中的线B-B的剖视图的一部分，其中在该视图中可见配设给开关区段25的真空开关管33、34。每个真空开关管33、34都配设有操作杆45。各个操作杆45的第二端部45b与真空开关管33、34连接。在每个操作杆45的第一端部45a上分别设置有滚子43。通过转动开关管15和与所述开关管连接的开关区段25，上控制曲部51或下控制曲部52分别由滚子43行经并且通过该共同作用以预先确定的方式操作开关区段25的真空开关管33、34。

图7示出操作元件50的立体图。每个根据本发明使用的操作元件50相同地构建。操作元件50具有用于安装和实施分接触头392的电连接元件39的至少一个孔60(见图5、6)。在每个孔60上分别设置有至少一个定位槽61。所述定位槽与构成在相应的分接触头392上的连接片64(见图8)对应。连接片64防止分接触头392在运行期间转动。此外，连接片64简化分接触头392在操作元件50上的位置精确地安装。根据一个优选的实施形式，每个操作元件50经由两个分接触头392与储油器18连接，所述分接触头分别具有保持元件31和分接触头392的电连接元件39(见图7)。

此外，每个操作元件50具有分别带有止挡件63的至少一个贯穿部62。所述贯穿部62用于保持元件31或具有用于引出/导向环391的电连接元件68的保持元件31的引导穿过，引出/导向环391经由所述贯穿部固定。止挡件63构成为，使得具有保持元件31的电连接元件68(见图9)或保持元件31(见图5和6)独自与所述止挡件对应，使得其在安装时不能转动。

图8示出具有保持元件31、电连接元件39以及至少一个连接片64的分接触头392。所述分接触头与定位槽61(见图7)对应并且确保：分接触头392在安装时定向并且在运行期间不再能够转动。

图9示出沿着图6中的剖面线C-C的剖视图。负载选择器1的第一相L1的优选实施形式具有引出/导向环391，其与用于引出环391的电连接元件68导电连接。具有电连接元件68的保持元件31在此穿过操作元件50的贯穿部62向外延伸。此外，引出/导向环391借助于至少两个保持元件31固定在储油器18内部，所述至少两个保持元件又延伸穿过另外的操作元件50的贯穿部62。因此，在具有五个操作元件50的负载选择器1中，不使用操作元件50的所有贯穿部62。其余的贯穿部62保持空闲。操作元件50分别经由分接触头392以与保持元件31(在此即每个操作元件50分别有两个保持元件)共同作用的方式与储油器18连接。通过各两个分接触头392确保：操作元件50准确且不可相对转动地定位。

附图标记清单

1有载分接开关、负载选择器

3驱动器

5传动装置

14负载转换开关嵌件

15开关管

16储油器的外壁

17储油器壁

18储油器

19盖

20储油器的内壁

21底部

25开关区段

27电阻装置

29A用于引出触头的可动触头

29S用于分接触头的可动触头

30遮蔽盖

31保持元件

33真空开关管

34真空开关管

35飞轮质块

36大质块元件(massereichesElement)

37预选器

38用于预选器触头的电连接元件

39用于分接触头的电连接元件

391引出触头，引出/导向环

392分接触头

40保持部

41操作装置

43滚子

45操作杆

45a第一端部

45b第二端部

50操作元件

51上控制曲部

52下控制曲部

53能导电的连接元件

54旋接部

55电连接部

60孔

61定位槽

62贯穿部

63止挡件

64连接片

65操作元件的内面

68用于引出触头/引出环的电连接元件

A-A剖面线

B-B剖面线

C-C剖面线

L1第一相

L2第二相

L3第三相

Claims (10)

1.一种负载选择器(1)，包括：

具有能够围绕轴线(A)转动的开关管(15)的负载转换开关嵌件(14)，所述开关管设置在储油器(18)中，其中，所述负载转换开关嵌件(14)包括第一相(L1)、第二相(L2)和第三相(L3)，每个相(L1、L2、L3)包括至少一个开关区段(25)，所述开关区段具有至少两个真空开关管(33、34)，并且每个真空开关管(33、34)都配设有操作杆(45)，所述操作杆在第一端部(45a)上分别带有滚子(43)并且所述操作杆利用第二端部(45b)分别操作式地与真空开关管(33、34)共同作用；以及

在储油器(18)的内壁(20)上的操作装置(41)，所述操作装置与所述操作杆(45)的滚子(43)共同作用，

其特征在于，所述操作装置(41)包括至少两个单独的操作元件(50)，并且每个操作元件(50)成型有上控制曲部(51)和下控制曲部(52)，所述上控制曲部和下控制曲部分别与操作杆(45)的滚子(43)共同作用。

2.根据权利要求1所述的负载选择器(1)，其中，经由所述上控制曲部(51)和配设给其的操作杆(45)实现对第一真空开关管(33)的操作，并且经由所述下控制曲部(52)和配设给其的操作杆(45)实现对第二真空开关管(34)的操作。

3.根据上述权利要求之任一项所述的负载选择器(1)，其中，每个操作元件(50)都带有至少一个分接触头(392)并且与引出/导向环(391)共同作用。

4.根据权利要求3所述的负载选择器(1)，其中，所述至少一个分接触头(392)利用至少一个保持元件(31)将相应的操作元件(50)保持在所述储油器(18)的内壁(20)上。

5.根据权利要求3或4所述的负载选择器(1)，其中，所述引出/导向环(391)在所述第一相(L1)中与电连接元件(68)导电连接；所述电连接元件(68)被引导穿过所述储油器壁(17)；并且配设给所述电连接元件(68)的保持元件(31)和至少一个另外的保持元件(31)与所述储油器(18)连接，以便由此将所述操作元件(50)附加地保持在所述储油器(18)的内壁(20)上。

6.根据权利要求3至5之任一项所述的负载选择器(1)，其中，所述引出/导向环(391)在两个其余的相(L2、L3)中经由至少两个保持元件(31)与所述储油器(18)连接，从而相应的操作元件(50)附加地保持在所述储油器(18)的内壁(20)上。

7.根据权利要求3至6之任一项所述的负载选择器(1)，其中，所述引出/导向环(391)和所述至少一个分接触头(392)设置在每个操作元件(50)的上控制曲部(51)和下控制曲部(52)之间。

8.根据权利要求3至7之任一项所述的负载选择器(1)，其中，每个操作元件(50)具有至少一个孔(60)，所述孔具有用于固定分接触头(392)的至少一个定位槽(61)；并且所述分接触头(392)具有与所述定位槽(61)对应的至少一个连接片(64)。

9.根据权利要求3至7之任一项所述的负载选择器(1)，其中，每个操作元件(50)具有至少一个贯通部(62)，所述贯通部具有止挡件(63)，所述止挡件用于借助保持元件(31)或借助用于所述引出环(391)的所述至少一个另外的保持元件(31)来固定电连接元件(68)。

10.根据上述权利要求之任一项所述的负载选择器(1)，其中，每个操作元件(50)由形状稳定的塑料制成；并且在制造工艺中通过成型能够在没有附加的切削加工的情况下构成所述上控制曲部(51)和下控制曲部(52)。