CN114450758A - 用于分级开关的电阻装置以及分级开关 - Google Patents

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Abstract

用于分级开关(1)的电阻装置(10)，所述电阻装置具有至少一个电阻元件(20)，所述电阻元件被至少两个电阻保持件(30)保持。所述电阻装置(10)包括：具有至少一个开口(12)的基板(11)，在所述开口上设置用于容纳电阻元件(20)的所述至少两个电阻保持件(30)；以及构造在每个电阻保持件(30)中的引导件(31)，每个引导件(31)将电阻元件(20)的第一端部(201)和第二端部(202)关于纵向方向(L)定位在所述两个电阻保持件(30)之间。在此，所述电阻元件(20)的各一个触点(24)在电阻元件(20)插入到电阻保持件(30)中时通过分级开关(1)的触头(40)电接触导通。

Description

用于分级开关的电阻装置以及分级开关
技术领域
本发明涉及一种用于分级开关的电阻装置以及一种具有这样的电阻装置的分级开关。
背景技术
德国专利申请DE 42 31 353A1公开一种分级开关。限流电阻在一端与抽头选择器之一相连接，而在所述限流电阻的另一端与中性点相连接。所述电阻固定地且无法改变地装入。
德国实用新型DE 77 07 461U公开一种负载转换开关电阻。所述负载转换开关电阻由圆形的、椭圆形的、矩形的或正方形的电阻材料制成，所述电阻材料具有倒圆的边缘，所述电阻材料弯曲成电阻螺旋线且浮动地装入到腔室中。弯曲的电阻螺旋线装入到由两个绝缘材料棒形成的腔室中。
分级开关、尤其是负载分级开关用于在变压器的绕组抽头之间进行无中断地切换。在已知的根据电阻快速切换原理的负载分级开关中，在当前接通的分级触头和预选的新的分级触头在切换时在此过程中同时接触导通期间流过的环形电流受欧姆电阻限制并且由此确保变压器的变压比的无中断的改变。所述欧姆电阻必须根据具体的电路拓扑、特定的运行条件以及负载电流和分接电压、亦即尤其是负载分级开关的相应的应用情况而相应地设计。在此，在负载分级开关的当前接通的分级触头与预选的分级触头之间出现的电压称为分接电压。这种电阻设计是耗费的并且对分级开关的整个制造过程、尤其是装配过程有影响。因为根据应用情况需要电阻的不同的数量和尺寸，从而可能也必须对分级开关的结构性构造进行适配。由此根据分级开关的相应的应用情况产生大量不同的变型方案。目前，所述分级开关在装配时根据目的特定地确定的电阻值来装备所需的转接电阻并且随后完成装配。由于高的变型方案数量，这导致在装配分级开关时的提高的耗费。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提出一种用于分级开关的电阻装置的改进方案，该方案能够简单且快速地适配于分级开关的不同的应用情况并且在此确保分级开关的运行安全性。
所述目的通过一种包括权利要求1的特征的用于分级开关的电阻装置来实现。在从属权利要求中描述另外的实施方式。
根据本发明的用于分级开关的电阻装置包括至少一个电阻元件，所述电阻元件被至少两个电阻保持件保持。所述电阻保持件至少设置在具有至少一个开口的基板上，在所述开口上设置用于容纳电阻元件的至少两个电阻保持件。所述电阻元件能通过所述开口插入到电阻保持件的设置在电阻保持件中的引导件中。引导件构成在每个电阻保持件中。所述两个电阻元件的每个引导件将电阻元件的第一端部和第二端部关于纵向方向定位在所述两个电阻保持件之间。所述电阻元件的每一个触点在电阻元件插入到电阻保持件中时通过分级开关的触头而电接触导通。
用于具有电阻装置的分级开关的改进方案具有如下优点，即，在需要改变(例如改变分级开关的使用条件)时能够简单且快速地改变或更换电阻并且在此仍确保分级开关的运行安全性。
根据用于分级开关的电阻装置的一个可能的实施方式，所述电阻元件的各一个触点设置在每个电阻元件的第一端部上和第二端部上的边缘区域中。
根据用于分级开关的电阻装置的一个可能的实施方式，每个电阻保持件包括用于固定电阻元件的引导件。每个引导件可以构成为具有封闭的端部和敞开的端部的缝隙。所述缝隙至少部分地配设有侧向壁，该侧向壁可以部分地沿所述缝隙延伸。电阻元件能通过所述缝隙的敞开的端部推入。在此，所述电阻装置构成为，使得在组装分级开关之后借助电阻保持件的引导件将所述电阻元件固定在所述至少两个电阻保持件之间。
根据另一个可能的实施方式，所述引导件包括保持元件，所述保持元件可以构成为可逆地且可弹性枢转的支腿，所述支腿具有设置在自由端部上的卡钩。所述卡钩固定推入到引导件中的电阻元件并且将其保持在所述两个电阻保持件之间的位置中。所述可弹性枢转的支腿在将电阻元件推入到引导件中时偏移并且在此同样形成引导件的一部分。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述至少一个电阻元件包括电阻支架和限流元件。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述电阻支架可以构成为板，并且所述限流元件可以构成为金属线，所述金属线围绕所述板卷绕。根据一个可能的实施方式，所述电阻支架可以构成为框架，并且所述限流元件可以以在框架中张紧的一个或多个金属弹簧的形式构成。
根据本发明的一个可能的实施方式，每个电阻元件可以在第一端部上和第二端部上分别具有边缘区域，所述边缘区域没有限流元件。引导件的封闭的端部限定电阻元件在电阻保持件中的终端位置。由此，电阻元件的边缘区域的一部分相应地基本上与引导件的缝隙形锁合地配合作用。
形锁合的配合作用基本上意味着，电阻元件的边缘区域至少在三侧上被引导件至少部分形锁合地、亦即精确配合地包围。因此，引导件的敞开的端部形成引导件的敞开侧，电阻元件可以通过该侧插入到电阻保持件中。在将所述至少一个电阻元件推入到引导件中时，可弹性枢转的支腿弯曲，并且当所述至少一个电阻元件到达引导件中的终端位置时，所述至少一个电阻元件被锁定在该引导件中。
根据至少一个可能的实施方式，所述卡钩形成电阻保持件的引导件的一部分，使得当电阻元件到达引导件中的终端位置时，卡钩至少部分地包围所述电阻元件并且由此将其锁定在终端位置中。所述卡钩也可以简单地从锁定位置中松脱，从而所述电阻元件又可以取出并且例如用另一个(具有其它规格的)电阻元件替换。
根据至少一个可能的实施方式，所述电阻保持件和引导件一件式地且由绝缘材料构成。根据至少一个实施方式，所述电阻保持件、引导件和保持元件一件式地构成。优选地，所述电阻保持件可以由塑料借助注塑工艺制成。
根据至少一种可能的实施方式，所述基板在所述至少两个电阻保持件的区域中具有至少一个开口，所述开口构成为，使得所述至少一个电阻元件能穿过所述开口借助电阻保持件的引导件固定在所述至少两个电阻保持件之间。
由此能实现在组装分级开关之后装入电阻元件(电阻)以及通过更换电阻元件使分级开关简单地适配于不同的应用情况。在此，也确保电阻元件的电接触导通。
根据一个可能的实施方式，所述至少一个开口可以基本上矩形地构成。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述电阻元件可以包括两个由导电材料制成的触点，所述触点与限流元件导电连接。电阻元件的触点基本上设置在每个电阻元件的第一端部上和第二端部上的边缘区域中。
根据一个可能的实施方式，每个触点构成为金属板。
根据一个可能的实施方式，所述电阻装置包括至少两个触头，所述至少两个触头可以通过所述至少一个触点将电阻元件与分级开关的引导电流的导线相连接。这些触头可以构成为弹簧触头。通过引导电流的导线，电阻元件优选与分级开关的引线(Ableitung)和/或触头和/或开关和/或其它引导电流的组件导电连接。所述触头例如可以是选择器触头和相应的分级触头，通过所述分级触头来预选或调节变压器绕组的电压比。所述开关例如可以构成为真空开关管和/或其它机械开关元件，通过所述开关元件进行从当前接通的分级触头到预选的分级触头的负载切换。根据至少一个实施方式，所述触头构成为弹簧触头，所述弹簧触头构造有限定的机械预应力，使得当电阻元件定位在电阻保持件中时，所述弹簧触头压靠到电阻支架的触点上。
根据另一个可能的实施方式，所述触头可以集成到电阻保持件中。所述触头例如也是引导件的一部分。
根据本发明的另一个可能的实施方式，所述至少两个电阻元件可以基本上彼此平行地和/或在竖直方向上上下叠放地设置在所述电阻保持件之间。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述至少两个电阻元件形成一个电阻模块。
此外，根据该改进方案还提出如下分级开关，所述分级开关包括根据本发明的电阻装置。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述分级开关至少包括第一基板和第二基板，所述第一基板和第二基板通过至少两个电阻保持件在空间关系方面彼此保持。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述至少两个电阻保持件可以垂直于所述至少两个基板地设置。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述至少两个电阻保持件可以设置在所述至少两个基板之间。
根据本发明的一个可能的实施方式，所述两个电阻保持件可以彼此平行地设置。
附图说明
以下借助示例性的实施方式参考附图详细地阐明本发明。相同的或功能上相同的或具有相同效果的组件可以设有相同的附图标记。相同的组件或具有相同功能的组件可能仅关于其首先出现的附图进行阐明。所述阐明不必然在以下附图中重复。图中：
图1示出具有电阻元件的布置结构的分级开关的部分视图；
图2示出根据改进方案的电阻装置的一个示例性实施方式的透视图；
图3示出根据改进方案的用于电阻装置的电阻保持件的一个示例性实施方式的纵剖视图；
图4示出图2中的电阻装置的细节图；
图5示出根据改进方案的电阻元件的一个示例性实施方式的透视图；
图6示出图2中的电阻元件的布置结构的透视图，所述电阻元件与分级开关的导线电接触；
图7示出图6中的电阻元件的布置结构的透视图的另一个视图；
图8示出根据改进方案的电阻装置的另一个示例性实施方式的透视图；
图9示出图8中的电阻装置的纵剖视图中的侧视图；
图10示出根据改进方案的固定在电阻保持件中的多个电阻元件的一个示例性实施方式的纵剖视图。
具体实施方式
对于本发明的相同的或作用相同的元件使用相同的附图标记。此外，出于清晰性原因，在各个图中仅示出对于描述相应的图所需要的附图标记。为了清楚起见，在这些图中没有示出分级开关的对于以下描述电阻装置来说不重要的构件。各图仅描述本发明的实施例，然而本发明不限于所示的实施例。
图1示出分级开关1的部分视图。所述分级开关1包括至少一个开关元件2，利用所述开关元件进行从变压器绕组的一个抽头(未示出)到下一个抽头(未示出)的切换。开关元件2配设有电阻元件20，利用所述电阻元件限制在当前接通的分级触头与预选的新的分级触头的在切换时在此过程中同时接触导通期间流过的环形电流。由此确保变压器的变压比无中断地改变。电阻元件20保持在两个电阻保持件30中并且因此关于开关元件2定位。电阻元件20限定第一端部201和第二端部202，电阻元件以第一端部和第二端部保持在所述两个电阻保持件30中。通过电触头40建立在第一端部201与第二端部202的区域中从开关元件2至电阻元件20的导电连接。
图2示出分级开关1的电阻装置10的一个示例性实施方式的透视图。电阻装置10包括两个电阻保持件30，所述两个电阻保持件设置或装配在基板11上。电阻元件20在第一端部20上和第二端部202上通过电阻保持件30保持和固定。通过电阻保持件30将电阻元件20在纵向方向L上定位。
如由图3可看出的那样，每个电阻保持件30具有一个引导件31，该引导件便利于电阻元件20的插入并且将所插入的电阻元件20以其纵向方向L定位在所述两个电阻保持件30之间。引导件31用作用于电阻元件20的第一端部201和第二端部202的保持件。根据该示例性的实施方式，引导件31由构造在电阻保持件30中的缝隙32构成。所述缝隙32至少部分地配设有侧向壁33，所述侧向壁仅部分地沿缝隙32的整个长度延伸。所述两个侧向壁33构成电阻元件20的侧向边界，该侧向边界便利于将电阻元件20推入到所述两个电阻保持件30的引导件31中并且防止电阻元件20在推入时或在终端位置中时能够在电阻元件20的纵向方向L上移动。引导件31此外具有封闭的端部37和敞开的端部36。引导件31这样构成在电阻元件20中，使得所述封闭的端部37位于电阻保持件30中并且设置成与基板11间隔开距离B。此外，当电阻保持件30装配在基板11上时，引导件31与基板11成角度α倾斜。(在电阻保持件30装配在基板11上的情况下)电阻保持件30的引导件31的敞开的端部36与基板11中的开口12相对地设置。当电阻元件插入到电阻保持件30的引导件31中时，电阻保持件30此外包括用于电阻元件20的保持元件34。所述保持元件34构成为可逆地且可弹性枢转的支腿38，所述支腿在自由端部39上构成卡钩39H。保持元件34的可枢转的支腿38此外形成引导件31的一部分。当将电阻元件20插入到电阻保持件30中时，弹性构造的保持元件34向后偏离，从而可以将电阻元件20推入到引导件31中。当电阻元件贴靠在引导件31的封闭的端部37上时，到达电阻元件20的在引导件31中的其中一个终端位置。如果电阻元件20到达引导件31中的该终端位置，则可枢转的支腿38运动到初始位置中，并且自由端部39上的弹性卡钩39H返回到其初始位置中并且因此将电阻元件20锁定在引导件31中。于是，电阻元件20在第一端部201和第二端部202的区域中基本上与引导件31以及与卡钩39H处于作用关联中并且因此固定在所述两个电阻保持件30中。
图4示出电阻装置的细节图，所述电阻装置具有由所述电阻保持件30中的一个电阻保持件保持的电阻元件20。如在对图3的说明中已经提到的那样，电阻元件20以第一端部201或第二端部202位于电阻保持件的引导部31中。在可枢转的支腿的自由端部39上的弹性卡钩39H将电阻元件20固定在引导件31中。
图5示出电阻元件20的一个示例性的实施方式的透视图。所述电阻元件20包括电阻支架21和限流元件22，所述限流元件根据该示例性的实施方式构成为金属线，所述金属线围绕电阻支架21卷绕并且借助夹子25固定在第一端部201上或第二端部202上。此外，电阻元件20在第一端部201上和在第二端部202上分别具有一个边缘区域23，所述边缘区域不与限流元件22、金属线相接触。电阻支架21的每个边缘区域23分别构成有一个触点24。所述触点24由导电材料构成并且例如构成为夹子或小板。同样在图5中一起示出并且在图6和7中的组装中示出弹簧触头40，所述弹簧触头相应地在第一自由端部42上与分级开关1的引导电流的导线41相连接而所述弹簧触头相应地在第二自由端部43上以限定的弹簧力压靠到电阻元件20的触点24上。
图6和图7从不同的透视图示出电阻元件20与分级开关1的引导电流的导线41的接触导通。分级开关1的引导电流的导线41相应地与弹簧触头40的第一自由端部42相连接。为了建立电接触导通，在电阻元件20穿过基板11的开口12插入时，弹簧触头40压靠到所构成的触点24上。
图8示出根据改进方案的电阻装置的另外的实施方式的透视图。图9示出图8中的电阻装置的纵剖视图中的侧视图。图8和9示出在三相分级开关1中的电阻装置。因此，由绝缘材料制成的基板11具有三个开口12，通过这些开口可以将电阻元件20插入到完成装配的分级开关1中。由绝缘材料制成的第二基板13与基板11相对地设置。在所述两个基板11和13之间安装有总共六个电阻保持件30。在两个电阻保持件30之间分别固定一个电阻元件20。所述两个基板11和13通过电阻保持件30相互连接。优选地，电阻保持件30为此具有销35，所述销可以插入和铆接到设置在基板11和13中的相应的孔(未示出)中。
图10示出根据该改进方案的固定在电阻保持件30中的多个电阻元件20的示例性的实施方式的纵剖视图。总共三个电阻元件20在此例如在电阻保持件30上堆叠状地设置或者说上下叠放地设置。为此，电阻保持件30分别具有相同构造的三个引导件31和三个卡钩34。
利用根据该改进方案的电阻装置10或分级开关1能够为分级开关1灵活地、亦即根据应用情况地在电阻(欧姆电阻)的大小方面装备所需的电阻元件20。根据该改进方案，所述电阻元件20也还可以在组装完整的分级开关1之后插入并且在需要的情况下、例如在分级开关1的运行条件改变时也可以简单地替换。由此，分级开关1可以独立于目的并且构成为库存件。对分级开关1的相应的应用情况的适配例如也可以完全从制造过程中转移出并且电阻仅就地通过变压器制造商或电网运营商而安装到分级开关中。
假设通过以上描述来理解当前的公开内容及其许多伴随的优点。此外，明显可以对组件的形式、构造和布置结构进行不同的改变，而不背离所公开的技术方案或不牺牲所有的材料优点。所描述的实施方式仅是解释性的并且这样的改变化被下述的权利要求一同包含。此外，不言而喻地，本发明通过下述权利要求限定。
附图标记列表
1 分级开关
2 开关元件
10 电阻装置
11 基板
12 开口
13 基板
20 电阻元件
201 第一端部
202 第二端部
21 电阻支架
22 限流元件
23 边缘区域
24 触点
25 夹子
30 电阻保持件
31 引导件
32 缝隙
33 侧向壁
34 保持元件
35 销
36 敞开的端部
37 封闭的端部
38 可枢转的支腿
39 自由端部
39H 卡钩
40 触头
41 导线
42 第一自由端部
43 第二自由端部
B 距离
L 电阻元件的纵向方向
α 角度

Claims (12)

1.用于分级开关(1)的电阻装置(10)，所述电阻装置(10)包括至少一个电阻元件(20)，所述电阻元件被至少两个电阻保持件(30)保持，其特征在于：设有
具有至少一个开口(12)的基板(11)，在所述开口上设置用于容纳电阻元件(20)的所述至少两个电阻保持件(30)；
构造在每个电阻保持件(30)中的引导件(31)，每个引导件(31)将电阻元件(20)的第一端部(201)和第二端部(202)关于纵向方向(L)定位在所述两个电阻保持件(30)之间；以及
所述电阻元件(20)的各一个触点(24)，所述触点在电阻元件(20)插入到电阻保持件(30)中时通过分级开关(1)的触头(40)电接触导通。
2.根据权利要求1所述的电阻装置(10)，其中，所述电阻元件(20)的各一个触点(24)设置在每个电阻元件(20)的第一端部(201)和第二端部(202)上的边缘区域(23)中。
3.根据权利要求1所述的电阻装置(10)，其中，每个引导件(31)构成为具有封闭的端部(37)和敞开的端部(36)的缝隙(32)，并且所述缝隙(32)至少部分地设有侧向壁(33)，所述侧向壁部分地沿所述缝隙(32)延伸，所述电阻元件(20)能通过所述敞开的端部(36)推入。
4.根据权利要求3所述的电阻装置(10)，其中，所述引导件(31)包括保持元件(34)，所述保持元件构成为可逆地且可弹性枢转的支腿(38)，所述支腿具有设置在自由端部(39)上的卡钩(39H)，所述卡钩(39H)将推入到引导件(31)中的电阻元件(20)固定并且保持在位置中。
5.根据权利要求4所述的电阻装置(10)，其中，所述可弹性枢转的支腿(38)在电阻元件(20)推入到引导件(31)中时偏移。
6.根据上述权利要求中任一项所述的电阻装置(10)，其中，所述至少一个电阻元件(20)包括支撑限流元件(22)的电阻支架(21)。
7.根据上述权利要求中任一项所述的电阻装置，其中，
每个电阻元件(20)在第一端部(201)上和第二端部(20)上分别具有边缘区域(23)，所述边缘区域没有限流元件(22)；并且
所述引导件(31)的封闭的端部(37)限定电阻元件(20)在电阻保持件(30)中的终端位置，使得电阻元件(20)的边缘区域(23)的一部分相应地基本上与引导件(31)的缝隙(32)形锁合地配合作用。
8.根据上述权利要求中任一项所述的电阻装置(10)，其中，所述电阻保持件(30)和所述引导件(31)一件式地构造。
9.根据上述权利要求中任一项所述的电阻装置(10)，其中，所述电阻元件(30)的每个触点(24)由导电材料制成并且与限流元件(22)导电连接。
10.根据权利要求1所述的电阻装置(10)，其中，所述触头(40)构成为弹簧触头，所述弹簧触头构成有限定的机械预应力，使得当电阻元件(20)定位在电阻保持件(30)中时，所述弹簧触头(40)压靠到电阻支架(21)的触点(24)上。
11.分级开关(1)，包括根据权利要求1至10中任一项所述的电阻装置(10)。
12.根据权利要求11所述的分级开关(1)，其中，所述分级开关(1)包括第一基板(11)和第二基板(12)，所述至少两个电阻保持件(30)保持在第一基板与第二基板之间并且彼此定位。
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