CN108431920A - 有载分接开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种按照阻抗原理的有载分接开关(1)，具有–选择器基板(21)；–选择器(20)，其装配在选择器基板(21)上；–负载转换开关基板(41)；–负载转换开关(40)，其装配在负载转换开关基板(41)上并且具有转换阻抗(53)，–共同的驱动轴(10)，其操纵选择器(20)和负载转换开关(40)。

Description

有载分接开关

技术领域

本发明涉及一种基于阻抗原理的有载分接开关。

背景技术

按照阻抗原理的有载分接开关原则上以两种备选的基本原理构造。作为所谓的负载选择器或作为包括选择器的负载转换开关。DE 10 2013 107 545A1说明一种负载选择器，其实施希望的新的分接触点的选择和一次完成地在负载下将当前导流的旧的分接触点转换到新的分接触点上。在此实施转换的负载转换开关嵌件可旋转地设置在封闭的油箱中，真空切换管、可运动的触点和阻抗安装在所述负载转换开关嵌件上。

DE 25 29 381 C3说明一种有载分接开关，其中首先选择在没有负载的情况下相对缓慢地通过选择器实现并且随后转换尽可能快速地在负载的情况下通过负载转换开关进行。选择器和负载转换开关是两个空间上分离的结构单元。在此负载转换开关连同其转换阻抗和开关触点安设在单独的并且密封的油箱中。包括由两个罩环保持的绝缘棒的结构的选择器设置在变压器壳体中的负载转换开关之下。

不仅负载选择器而且包括选择器的负载转换开关按照阻抗快速切换原理起作用，按照阻抗快速切换原理，在转换时在旧的和新的分接触点的在此期间同时的触点接通期间流过的回路电流如下限定，即，所述回流电流引导通过欧姆阻抗。回路电流流过所述阻抗越长，则所述阻抗越多地加热。出于这个原因，在现有技术的有载分接开关中，转换尽可能快速地借助弹簧蓄能器实施，所述弹簧蓄能器事先由马达驱动装置拉紧。

发明内容

在该背景下本发明提出独立权利要求的解决方案。在从属权利要求中说明本发明有利的实施形式。

本发明提出一种按照阻抗原理的有载分接开关，其具有

-选择器基板；

-负载转换开关基板；

-选择器，其装配在选择器基板上；

-负载转换开关，其具有转换阻抗并且装配在负载转换开关基板上，

-共同的驱动轴，其操纵和/或驱动选择器和负载转换开关。

有载分接开关通过板结构方式在生产中低成本，在装配中简单并且在运行中可靠。在此，负载转换开关连同其全部的部件装配在负载转换开关基板上并且选择器连同其全部的部件装配在选择器基板上。驱动轴共同操纵和/或驱动负载转换开关和选择器。基于特别简单的构造可能的是，不仅将一个相的选择器和负载转换开关，而且将相应的相本身彼此成距离按照电压要求可变地设置。

在此，选择器基板和负载转换开关基板可以按照需要以任意的方式构成，例如由绝缘的材料、例如塑料或纤维加强的塑料、尤其是聚酰胺或聚邻苯与玻璃纤维的混合。

优选负载转换开关基板平行于选择器基板设置。

驱动轴可以按照需要以任意的方式构成，例如这样构成，使得其由一件或由多个部件构造。

此外有载分接开关可以具有预选器，所述预选器同样由共同的驱动轴操纵和/或驱动。预选器用于，将调节绕组同向或反向地向主干绕组切换。预选器可以在选择器基板、有载分接开关基板或单独的预选器基板上设置。

驱动轴可以直接由电动马达驱动。在电动马达和驱动轴之间可以设置弹簧蓄能器或中间传动装置。

可以指定，有载分接开关具有

-棒，其将选择器基板和负载转换开关基板相互机械连接。

在此可以利用至少一个附加的棒或备选或附加于所述棒利用至少一个间隔保持器和/或至少一个板。所述连接也可以借助距离保持部实现，所述距离保持部注塑到选择器基板和/或负载转换开关基板上。

可以指定，有载分接开关

-在选择器基板的第一侧上具有第一驱动器；

-在选择器基板的对置的第二侧上具有第二驱动器；其中

-驱动轴操纵和/或驱动两个驱动器。

可以指定，有载分接开关

-在选择器基板的第一侧上具有第一马耳他轮；

-在选择器基板的第二侧上具有第二马耳他轮；

-在选择器基板的第一和第二侧上具有多个固定触点；

-第一运动触点，所述第一运动触点与第一马耳他轮机械连接并且可选地可以与第一侧上的每个固定触点连接；

-第二运动触点，所述第二运动触点与第二马耳他轮机械连接并且可选地可以与第二侧上的每个固定触点连接。

可以指定，

-固定触点从第一侧穿过选择器基板延伸至第二侧。

可以指定，有载分接开关

-在负载转换开关基板的第一侧上具有凸轮盘；

-在负载转换开关基板的对置的第二侧上具有第一齿轮；

其中

-驱动轴操纵和/或驱动凸轮盘和第一齿轮。

可以指定，有载分接开关具有

-在负载转换开关基板的第一侧上的包括固定触点和运动触点的真空切换管；

其中

-在运动触点和凸轮盘之间设置摇转杆，

-通过旋转凸轮盘，真空切换管的运动触点通过摇转杆操纵。

可以指定，有载分接开关具有

-在负载转换开关基板的第二侧上的转换阻抗和开关元件；

-在第一齿轮和开关元件之间的包括连杆的第二齿轮；

其中

-通过第一齿轮的旋转，开关元件通过第二齿轮和连杆被操纵。

各个部件、尤其是真空切换管、阻抗和开关元件的布置结构可以按照要求分布到负载转换开关基板的第一和/或第二侧上。真空切换管和开关元件的操纵也可以直接或通过齿轮、马耳他轮或连杆进行。

可以指定，有载分接开关具有

-两个其他的选择器和两个其他的负载转换开关；

其中

-驱动轴也驱动所述其他的选择器和所述其他的负载转换开关。

优选所述其他的选择器如所述选择器那样构成和/或所述两个其他的负载转换开关如所述负载转换开关那样构成。

可以指定，有载分接开关具有

-用于每个选择器和负载转换开关的预选器，所述预选器在预选器基板上或在相应的选择器基板上或在相应的负载转换开关基板上装配并且由驱动轴直接或间接操纵和/或驱动。

优选每个预选器基板平行于相应的选择器基板和/或相应的负载转换开关基板设置。

可以指定，

-选择器中的至少一个选择器和负载转换开关中的至少一个负载转换开关和必要时存在的预选器中的至少一个预选器配置给变压器的至少一个相。

可以指定，有载分接开关具有

-棒，所述棒将选择器基板、负载转换开关基板和必要时存在的预选器基板相互机械连接。

在此可以利用至少一个附加的棒或备选或附加于所述棒利用至少一个间隔保持器和/或至少一个板。所述连接也可以借助距离保持部实现，所述距离保持部注塑到选择器基板和/或负载转换开关基板和/或预选器基板上。

接着示例性地借助附图进一步解释本发明的实施形式。然而由此得出的各个特征不限制于各个实施形式，而是可以与以上所述各个特征和/或与其他实施形式的各个特征结合和/或组合。在附图中的细节只是解释性的，而非限制地设计。在权利要求中包含的附图标记应该不以任何方式限制本发明的保护范围，而是仅参阅在附图中示出的实施形式。

附图说明

其中：

图1示出按照阻抗原理的三相的有载分接开关的第一实施形式；

图2示出有载分接开关的按照优选的实施形式构成的选择器的第一侧；

图3示出选择器的第二侧；

图4示出选择器的第一侧，其中去除马耳他轮；

图5示出有载分接开关的按照优选的实施形式构成的负载转换开关的第一侧；

图6示出负载转换开关的第二侧；

图7示出在组装的状态中的选择器和负载转换开关；

图8示出按照阻抗原理的三相的有载分接开关的第二实施形式。

具体实施方式

在图1中示意性示出按照阻抗原理的有载分接开关1的第一实施形式。有载分接开关1在这里具有三个选择器20以及三个负载转换开关40。每个选择器20和每个负载转换开关40配置给抽头式变压器(未示出)的确定的相。按照本发明的有载分接开关1的单相的变型方案因此具有仅一个负载转换开关40和仅一个选择器20。每个选择器20在选择器基板21上并且每个负载转换开关40在负载转换开关基板41上装配。各个板21、41推到至少一个棒15上并且通过其保持。各个板21、41的紧固也可以以其他方式进行，例如通过距离保持部、注塑的接片或其他的板。共同的驱动轴10驱动所有选择器20和负载转换开关40。在该实施形式中，驱动轴10延伸通过各个板21、41，以便操纵选择器20和负载转换开关40。驱动轴10优选通过锥齿轮传动装置12由马达13操纵。然而驱动轴10也可以直接由马达13可操纵地构成。

通过共同的驱动轴10，选择器20和负载转换开关40这样运行，使得实施从一个分级抽头至相邻的分级抽头的负载转换。

通过选择器20和负载转换开关40在各个单独的板21、41上的布置结构并且通过经由共同的驱动轴10的驱动可能的是，不仅将一个相的选择器20和负载转换开关20，而且将相本身以彼此确定的距离依赖于电压要求可变地设置。在此驱动轴10可以由一个或多个部件构成。

在图2和图4中示出有载分接开关1的按照优选的实施形式构成的选择器20。选择器基板21优选由绝缘的材料例如塑料或纤维加强的塑料(例如聚酰胺或聚邻苯与玻璃纤维的混合)制成。选择器基板21具有第一侧22和对置的第二侧32。在第一侧22上设置多个固定触点18，所述固定触点通过导线19与抽头式变压器的调节绕组的绕组抽头连接。固定触点18从第一侧22穿过选择器基板21延伸至第二侧32。固定触点18优选由铜制成并且附加地镀银。此外在第一侧22上安装包括可运动地支承的第一运动触点23的第一马耳他轮25。第一马耳他轮25围绕轴线11可旋转地支承在第一支承轴26上。支承轴26作为单独的与选择器基板21机械连接的部件构成。然而支承轴26可以在选择器基板21的制造中一起注塑并且与其作为一个单元构成。除了第一马耳他轮25之外设置第一驱动器27，所述第一驱动器通过延伸通过选择器基板20的驱动轴10操纵。在此第一驱动器27具有第一凸轮28，所述第一凸轮嵌接到第一马耳他轮25中并且在此旋转第一马耳他轮。

在操纵选择器20时，第一驱动器27以360°旋转。在与第一马耳他轮25的共同作用时，在第一驱动器27的整周旋转时，第一马耳他轮25只分段地、亦即以整周旋转的一小部分旋转。通过第一驱动器27和第一马耳他轮25的组合，第一驱动器27的连续的旋转运动转变成第一马耳他轮25的逐步或分段的旋转。马耳他轮和驱动器的组合也在静止状态中、亦即在操纵选择器之前或之后能够实现两个部件相互的锁定功能。

在操纵第一马耳他轮25之前，第一运动触点23总是触点接通固定触点18之一并且将其在此导电地与负载转换开关40的第一支路的接头29连接。在操纵选择器20时，第一马耳他轮25旋转并且在此第一运动触点23从该固定触点18转换至相邻的固定触点18。

每个固定触点18的触点接通在第一侧22上在第一接触区域24上通过第一运动触点23进行。

在图3中示出选择器20的第二侧32。也在这里固定触点18通过导线19与抽头式变压器的调节绕组的绕组抽头连接。此外在第二侧32上安装包括第二运动触点33的第二马耳他轮35。第二马耳他轮35同样围绕轴线11可旋转地支承在第二支承轴36上。第二驱动器37设置在第二马耳他轮35旁并且由与第一驱动器27相同的驱动轴10操纵。在此，第二驱动器37具有第二凸轮38，所述第二凸轮嵌接到第二马耳他轮35中并且在此使其旋转。

第一凸轮28相对于第二凸轮38错开地设置或驱动器27、37并且借此凸轮28、38错开地设置。在驱动轴10旋转时，通过凸轮28、38或驱动器27、37的错开的布置结构实现马耳他轮25、35并且借此运动触点23、33的在时间上错开的操纵。

在操纵第二马耳他轮35之前，第二运动触点33总是触点接通固定触点18之一并且在此将其与负载转换开关40的第二支路的接头39导电连接。在操纵选择器20时，第二马耳他轮35旋转并且在此第二运动触点33从该固定触点18转换至相邻的固定触点18。在该实施形式中，在选择器20的操纵开始之前、亦即在静止的状态中，运动触点23、33触点接通相同的固定触点18。然而这可以随切换而变化。每个固定触点18的触点接通在第二侧32上在第二接触区域34上通过第二运动触点33进行。

在图5中描绘有载分接开关1的按照优选的实施形式构成的负载转换开关40之一。负载转换开关基板41优选由绝缘的材料、例如塑料或纤维加强的塑料(例如聚酰胺或聚邻苯与玻璃纤维的混合)制成并且具有第一侧42和对置的第二侧52。在第一侧42上设置真空切换管43，所述真空切换管借助保持件44紧固在负载转换开关基板41上。真空切换管43具有固定触点45和运动触点46，通过所述运动触点打开或关闭真空切换管43。此外，凸轮盘47安装在第一侧42上。在凸轮盘47和运动触点46之间这样可旋转地支承摇转杆48，使得在凸轮盘47旋转时摇转杆48的端部50经过凸轮盘47的轮廓49并且由此操纵、即通过其运动触点46关闭或打开真空切换管43。运动触点46在操纵时在保持件中引导。

在图6中示出负载转换开关40的第二侧52。在第二侧52上设置阻抗53。此外对应于在第一侧42上的凸轮盘47的第一齿轮54在第二侧52上可旋转地支承。驱动轴10在这里示出的示例中穿过凸轮盘47、负载转换开关基板41和第一齿轮54以及驱动凸轮盘47和第一齿轮54。此外通过第二齿轮56和连杆57的组合驱动的开关元件55安装在第二侧52上。通过操纵驱动轴10，开关元件55通过各个齿轮54、56和连杆57操纵。亦即在这里驱动轴10的旋转运动转变成开关元件55的线性的运动。开关元件55作为桥接的开关构成。开关元件55也可以作为旋转开关构成。

各个部件、尤其是真空切换管、阻抗和开关元件的布置结构可以按照要求分布到负载转换开关基板的第一和/或第二侧上。真空切换管和开关元件的操纵也可以通过齿轮、马耳他轮、连杆进行。

在图7中在组装的状态中示出配置给一个相的图2和3的选择器20和选择器基板21和图5和6的负载转换开关40和负载转换开关基板41。在此选择器基板21通过两个棒15与负载转换开关基板41连接。驱动轴10延伸通过驱动器27、37、凸轮盘47和两个基板21、41。

在图8中示意性示出有载分接开关1的第二实施形式。在该实施形式中，有载分接开关1对于每个相具有预选器60，所述预选器同样由共同的驱动轴10操纵。预选器60用于，将相应的相的调节绕组同向或反向切换至对应的主干绕组。每个预选器60装配在单独的预选器基板61上，但可以按照需要也装配在相应的相的选择器基板21或有载分接开关基板41上。预选器60的操纵可以直接通过驱动轴10或间接例如通过变速器进行。

附图标记列表

1 有载分接开关

10 驱动轴

11 轴线

12 锥齿轮传动装置

13 马达

15 棒

18 固定触点

19 导线

20 选择器

21 选择器基板

22 选择器基板的第一侧

23 第一运动触点

24 第一接触区域

25 第一马耳他轮

26 第一支承轴

27 第一驱动器

28 第一凸轮

29 负载转换开关的接头

32 选择器基板的第二侧

33 第二运动触点

34 第二接触区域

35 第二马耳他轮

36 第二支承轴

37 第二驱动器

38 第二凸轮

39 负载转换开关的接头

40 负载转换开关

41 负载转换开关基板

42 负载转换开关基板的第一侧

43 真空切换管

44 保持件

45 真空切换管的固定触点

46 真空切换管的运动触点

47 凸轮盘

48 摇转杆

49 轮廓

50 端部

52 载转换开关基板的第二侧

53 转换阻抗

54 第一齿轮

55 开关元件

56 第二齿轮

57 连杆

60 预选器

61 预选器基板

Claims (10)

1.按照阻抗原理的有载分接开关(1)，具有

-选择器基板(21)；

-选择器(20)，所述选择器装配在选择器基板(21)上；

-负载转换开关基板(41)；

-负载转换开关(40)，所述负载转换开关装配在负载转换开关基板(41)上并且具有转换阻抗(53)，

-共同的驱动轴(10)，所述驱动轴操纵选择器(20)和负载转换开关(40)。

2.按照前一个权利要求所述的有载分接开关(1)，

-在选择器基板(21)的第一侧(22)上具有第一驱动器(27)；

-在选择器基板(21)的对置的第二侧(32)上具有第二驱动器(37)；

其中

-驱动轴(10)操纵这两个驱动器(27、37)。

3.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，

-在选择器基板(21)的第一侧(22)上具有第一马耳他轮(25)；

-在选择器基板(21)的第二侧(32)上具有第二马耳他轮(35)；

-在选择器基板(21)的第一和第二侧(22、32)上具有多个固定触点(18)；

-具有第一运动触点(23)，所述第一运动触点与第一马耳他轮(25)机械连接并且可选地能够与第一侧(22)上的每个固定触点(18)连接；

-具有第二运动触点(33)，所述第二运动触点与第二马耳他轮(25)机械连接并且可选地能够与第二侧(32)上的每个固定触点(18)连接。

4.按照前一个权利要求所述的有载分接开关(1)，其中

-固定触点(18)从第一侧(22)穿过选择器基板(21)延伸至第二侧(32)。

5.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，

-在负载转换开关基板(41)的第一侧(42)上具有凸轮盘(52)；

-在负载转换开关基板(41)的对置的第二侧(52)上具有第一齿轮(54)；

其中

-驱动轴(10)操纵凸轮盘(47)和第一齿轮(54)。

6.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，

-在负载转换开关基板(41)的第一侧(42)上具有带有固定触点(45)和运动触点(46)的真空切换管(43)；

其中

-在运动触点(46)和凸轮盘(47)之间设置摇转杆(48)；

-通过旋转凸轮盘(47)，真空切换管(43)的运动触点(46)通过摇转杆(48)被操纵。

7.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，

-在负载转换开关基板(41)的第二侧(52)上具有转换阻抗(53)和开关元件(55)；

-在第一齿轮(54)和开关元件(55)之间具有包括连杆(57)的第二齿轮(56)；

其中

-通过第一齿轮(54)的旋转，开关元件(55)通过第二齿轮(56)和连杆(57)被操纵。

8.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，具有

-两个其他的选择器(20)和两个其他的负载转换开关(40)；

其中

-驱动轴(10)驱动选择器(20)和负载转换开关(40)。

9.按照上述权利要求之一所述的有载分接开关(1)，具有

-用于每个选择器(20)和负载转换开关(40)的预选器(60)，所述预选器在预选器基板(61)上或在相应的选择器基板(21)上或在相应的负载转换开关基板(41)上装配并且由驱动轴(10)操纵。

10.按照前一个权利要求所述的有载分接开关(1)，具有

-棒(15)，所述棒将选择器基板(21)、负载转换开关基板(41)和预选器基板(61)相互机械连接。