KR102509893B1 - 부하 스테핑 스위치, 부하 스테핑 스위치의 작동 방법 및 부하 스테핑 스위치가 있는 전기 설비 - Google Patents
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Abstract
제어 권선(20) 상의 권선 탭들(n, n+1) 사이에서의 연속 전환을 위한 부하 스테핑 스위치(1)로서, - 제 1, 제 2, 및 제 3 전환 콘택(2.1, 2.2, 2.3)을 포함하고, 상기 제 1 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 1 포지션, 제 2 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 2 포지션, 및 전환 콘택들이 연결되는 브리지 포지션을 채택할 수 있는 전환 스위치(2); - 제 1 권선 탭과 연결될 수 있는 제 1 고정 콘택(4); - 제 2 권선 탭과 연결될 수 있는 제 2 고정 콘택(5);- 고정 콘택들 각각과 선택적으로 접촉할 수 있는 제 1 이동 콘택; - 고정 콘택들 각각에 선택적으로 접촉할 수 있는 제 2 이동 콘택(7); - 상기 제 1 이동 콘택(6)을 상기 제 1 전환 콘택(2.1)과 연결하는 메인 경로(8); - 전류-제한 소자(10)를 통하여 상기 제 2 이동 콘택(7)을 상기 제 2 전환 콘택(2.2)과 연결하는 보조 경로(9); 및 - 상기 메인 경로와 제 2 전환 콘택 사이에 연결되는 스위칭 소자(11)를 포함하는, 부하 스테핑 스위치.
Description
본 발명은 조정 권선의 권선 탭들 사이에서의 무단절 스위치오버를 위한 온-부하 탭 절환기, 온-부하 탭 절환기를 작동하는 방법 및 조정 권선 및 온-부하 탭 절환기가 있는 전기 설비에 관한 것이다.
DE 10 2009 048 813 A1 은, 탭 변압기의 조정 권선들 사이에서의 무단절 스위치오버를 위한 탭 절환기에 대해 기술한다. 탭 절환기는, 메인 콘택으로서 작동하는 진공 인터럽터 및 그와 병렬로 스위칭오버 저항 및 진공 인터럽터의 직렬 회로를 각각 포함하는 두 개의 부하 브랜치를 가진다. 권선 탭은 부하 브랜치를 통하여 공통 부하 출력선과 연결될 수 있다. 추가적인 격리 스위치로서의 역할을 하는 기계적 스위칭 소자가 두 개의 부하 브랜치의 진공 인터럽터와 부하 출력선 사이에 배치된다. 기계적 스위칭 소자에 의하여, 각각의 인터럽터를 부하 전류를 통전하지 않고 있는 부하 브랜치 내의 부하 출력선으로부터 전기적으로 분리시키는 것과 따라서 탭 절환기의 서지 전압 내구성을 키우는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 이러한 배경 기술은 독립항의 청구 내용을 제안한다. 본 발명의 유리한 개발예와 실시예들의 형태는 종속항에 기술된다.
제 1 양태에 따르면, 본 발명은 조정 권선의 권선 탭들 사이에서의 무단절 스위치오버를 위한 온-부하 탭 절환기로서,
- 제 1 전환 콘택, 제 2 전환 콘택 및 제 3 전환 콘택을 포함하고, 상기 제 1 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 1 설정, 제 2 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 2 설정, 및 전환 콘택들이 연결되는 브릿징 설정을 채택할 수 있는 전환 스위치;
- 연관된 제 1 권선 탭과 연결되거나 연결될 수 있는 제 1 고정 콘택;
- 연관된 제 2 권선 탭과 연결되거나 연결될 수 있는 제 2 고정 콘택;
- 고정 콘택들 각각에 선택가능하게 접촉할 수 있는 제 1 이동 콘택;
- 고정 콘택들 각각에 선택가능하게 접촉할 수 있는 제 2 이동 콘택;
- 상기 제 1 이동 콘택을 상기 제 1 전환 콘택과 연결하는 메인 브랜치;
- 전류-제한 소자를 이용하여 상기 제 2 이동 콘택을 상기 제 2 전환 콘택과 연결하는 보조 브랜치; 및
- 상기 메인 브랜치와 제 2 전환 콘택 사이에 연결되는 스위칭 소자를 포함하는, 온-부하 탭 절환기를 제안한다.
연관된 권선 탭과 각각 연결된 두 개의 고정 콘택을 통해서, 이러한 온-부하 탭 절환기는 두 개의 이동 콘택이 고정 콘택에, 그리고 따라서 권선 탭에 동시에 접촉하는 것이 가능하게 한다. 따라서, 전체 온-부하 탭 절환기는 정의된 포텐셜에 놓여 있고, 따라서 높은 서지 전압 내구성을 가진다. 더욱이, 예를 들어 배리스터와 같은 전압-제한 소자가 필요하지 않다.
이러한 온-부하 탭 절환기는 얼마 되지 않는 기계적 스위칭 콘택과 진공 인터럽터를 가지지만 높은 서지 전압 내구성을 가지며, 따라서 경제적이고 신뢰성이 높다.
이러한 온-부하 탭 절환기는 필요에 따라, 예를 들어
- 부하 선택기로서 또는 적어도 하나의 부하 전환 스위치 및 적어도 하나의 선택기를 포함하는 방식으로; 및/또는
- 적어도 하나의 추가적 전환 스위치를 가지거나 가지지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 고정 콘택을 가지거나 가지지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 이동 콘택을 가지거나 가지지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 메인 브랜치를 가지거나 가지지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 보조 브랜치를 가지거나 가지지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 스위칭 소자를 가지거나 가지지 않는 방식으로, 임의의 요구되는 모드 및 방식에서 구성될 수 있다.
이동 콘택은 필요에 따라, 예를 들어 정확히 하나의 평면에서 또는 적어도 하나의 평면에서 선형 또는 회전식으로 이동될 수 있는 콘택으로서, 임의의 요구되는 모드 및 방식에서 구성될 수 있다. 이동 콘택은 미세 선택기의 선택기 콘택으로서 구성될 수 있다.
바람직하게는,
- 메인 브랜치는 제 1 이동 콘택을 제 1 전환 콘택과 직접적으로 연결하고; 및/또는
- 전류-제한 소자는 저항으로서 구성되며; 및/또는
- 이동 콘택은 서로와 독립적으로 작동가능하다는 것이 규정된다.
바람직하게는,
- 상기 전환 스위치는 브릿징 전환 스위치로서 구성되고, 상기 제 3 전환 콘택과 연결되는 이동가능 제 1 중간 콘택을 포함하고;
- 상기 제 1 설정에서 상기 중간 콘택은 상기 제 1 전환 콘택에 접촉하고, 상기 제 2 설정에서 상기 중간 콘택은 상기 제 2 전환 콘택에 접촉하며, 상기 브릿징 설정에서 상기 중간 콘택은 상기 제 1 및 제 2 전환 콘택에 접촉한다는 것이 규정된다.
이러한 경우에, 브릿징 전환 스위치는 이동가능 중간 콘택이 회전되는 로터리 스위치로서 또는 이동가능 중간 콘택이 밀거나 당겨지는 풀(pull) 스위치로서 구성될 수 있다.
바람직하게는, 중간 콘택은 제 1 설정에서 제 2 전환 콘택과 접촉하지 않고, 제 2 설정에서 제 1 전환 콘택과 접촉하지 않는다.
바람직하게는,
- 상기 전환 스위치는, 상기 제 3 전환 콘택과 연결되는 이동가능 제 1 중간 콘택 및 상기 제 3 전환 콘택과 연결되는 이동가능 제 2 중간 콘택을 포함하고;
- 상기 제 1 설정에서 상기 제 1 및/또는 제 2 중간 콘택은 상기 제 1 전환 콘택에 접촉하고, 상기 제 2 설정에서 상기 제 2 및/또는 제 1 중간 콘택은 상기 제 2 전환 콘택에 접촉하며, 상기 브릿징 설정에서 상기 제 1 중간 콘택은 상기 제 1 전환 콘택에 접촉하고 상기 제 2 중간 콘택은 상기 제 2 전환 콘택에 접촉한다는 것이 규정된다.
두 개의 중간 콘택이 있는 전환 스위치는, 중간 콘택 중 하나가 제 1 전환 콘택에 접촉한다는 점과 다른 중간 콘택이 제 2 전환 콘택에 접촉한다는 점에서 브릿징 설정을 달성한다. 제 1 또는 제 2 설정에서, 중간 콘택 중 적어도 하나는 제 1 또는 제 2 전환 콘택에 접촉해야 한다.
바람직하게는, 중간 콘택은 제 1 설정에서 제 2 전환 콘택과 접촉하지 않고, 제 2 설정에서 제 1 전환 콘택과 접촉하지 않는다.
바람직하게는, 전류-제한 소자가 적어도 하나의 저항 및/또는 적어도 하나의 인덕턴스 및/또는 적어도 배리스터를 포함한다는 것이 규정된다.
바람직하게는, 스위칭 소자가 진공 인터럽터, 오일 스위칭 경로 또는 예를 들어 IGBT 또는 사이리스터일 수 있는 반도체 스위칭 소자로서 구성된다는 것이 규정된다.
바람직하게는,
- 각각의 고정 콘택이 적어도 두 개의 콘택면을 가지며;
- 각각의 고정 콘택에서 제 1 콘택면이 제 1 이동된 콘택과 연관되고 제 2 콘택면이 제 2 이동 콘택과 연관된다는 것이 규정된다.
콘택면은 임의의 요구되는 모드 및 방식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 공통 면 또는 그 외의 평면에 있고, 및/또는 동일한 방향 또는 다른 방향으로 돌출될 수 있으며, 및/또는 단일-부품 또는 다중-부품 구성일 수 있다.
바람직하게는, 제 3 전환 콘택이 부하 출력선과 접촉되거나 접촉될 수 있다는 것이 규정된다.
제 2 양태에 따르면, 본 발명은 제 1 및 제 2 이동 콘택 및 제 1 및 제 2 고정 콘택을 포함하는 온-부하 탭 절환기를 작동시키는 방법으로서,
- 상기 이동 콘택이 상기 제 1 고정 콘택에 접촉하는 제 1 정지 상태로부터 상기 이동 콘택이 상기 제 2 고정 콘택에 접촉하는 제 2 정지 상태로 스위치오버하는 단계를 포함하는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법을 제안한다.
개개의 이동 콘택이 공통 권선 탭의 고정 콘택에 접촉하기 때문에, 이러한 방법은 정지 상태에 있는 온-부하 탭 절환기가 규정된 포텐셜에 있는 것을 가능하게 한다.
이러한 방법은 얼마 되지 않는 기계적 스위칭 콘택과 진공 인터럽터를 가지고 높은 서지 전압 내구성을 제공하며, 이러한 경우에 경제적이고 신뢰성이 높다.
온-부하 탭 절환기는 필요에 따라 임의의 요구되는 모드 및 방식으로, 예를 들어 제 1 양태에 따라 제안된 온-부하 탭 절환기로서 및/또는 제 3 양태에 따라 제안된 설비 중 하나의 부품으로서 구성될 수 있다.
바람직하게는,
- 상기 제 2 이동 콘택이 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되며;
- 부하 전류가 메인 브랜치로부터 보조 브랜치로 스위치오버되며;
- 상기 제 1 이동 콘택이 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되는 것이 규정된다.
두 개의 이동 콘택이 제 2 고정 콘택에 접촉한 후에, 부하 전류는 보조 브랜치로부터 메인 브랜치로 스위치오버될 수 있다.
바람직하게는,
- 상기 제 1 이동 콘택이 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되며;
- 부하 전류가 보조 브랜치로부터 메인 브랜치로 스위치오버되며;
- 상기 제 2 이동 콘택이 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되는 것이 규정된다.
제 1 이동 콘택이 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되기 전에, 부하 전류는 메인 브랜치로부터 보조 브랜치로 스위치오버될 수 있다.
바람직하게는, 부하 전류의 스위치오버가 전환 스위치 및 스위칭 소자를 사용하여 수행되는 것이 규정된다.
전환 스위치는 바람직하게는 제안된 온-부하 탭 절환기 중 하나 내의 전환 스위치와 유사하게 구성된다. 스위칭 소자는 바람직하게는 제안된 온-부하 탭 절환기 중 하나 내의 스위칭 소자와 유사하게 구성된다.
바람직하게는, 전환 스위치가 스위칭 소자가 닫힌 경우에만 작동된다는 것이 규정된다.
바람직하게는,
- 전환 스위치는 제 1, 제 2 및 제 3 전환 콘택을 포함하고, 상기 제 1 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 1 설정, 상기 제 2 및 제 3 전환 콘택들이 연결되는 제 2 설정 및 상기 전환 콘택들이 연결되는 브릿징 설정을 채택할 수 있으며;
- 상기 제 1 이동 콘택이 이동되기 전에 상기 스위칭 소자가 개방되고 상기 전환 스위치는 상기 제 2 설정을 채택하거나 이러한 세팅으로 스위칭되며, 이러한 경우 특히 부하 전류는 메인 브랜치로부터 보조 브랜치로 스위칭되고 및/또는 상기 제 2 이동 콘택이 이동되기 전에 상기 스위칭 소자가 개방되고 상기 전환 스위치는 상기 제 1 설정을 채택하거나 이러한 세팅으로 스위칭되며, 이러한 경우 특히 부하 전류는 보조 브랜치로부터 메인 브랜치로 스위칭된다는 것이 규정된다.
바람직하게는,
- 단계 a에서 상기 스위칭 소자는 개방되거나 개방된 상태를 유지하거나 개방돼 있고 상기 전환 스위치는 상기 제 1 설정을 채택하거나 이러한 설정으로 스위칭되며;
- 단계 b에서 상기 제 2 이동 콘택은 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되며;
- 단계 c에서 상기 스위칭 소자는 닫히고, 한류 소자를 사용하여 상기 제 2 이동 콘택을 상기 제 2 전환 콘택과 연결하는 상기 보조 브랜치는, 상기 제 1 이동 콘택을 상기 제 1 전환 콘택과 연결하는 스위칭 소자를 사용하여 상기 메인 브랜치와 연결되고;
- 단계 d에서 상기 전환 스위치는 상기 브릿징 설정으로 스위칭되고;
- 단계 e에서 상기 전환 스위치는 상기 제 2 설정으로 스위칭되며;
- 단계 f에서 상기 스위칭 소자는 개방되고 상기 보조 브랜치는 상기 스위칭 소자에 의해 상기 메인 브랜치로부터 분리되고;
- 단계 g에서 상기 제 1 이동 콘택은 상기 제 1 고정 콘택으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택에 의해 접촉되며;
- 단계 h에서 상기 스위칭 소자는 닫히고 상기 보조 브랜치는 상기 스위칭 소자를 사용하여 상기 메인 브랜치와 연결되고;
- 단계 i에서 상기 전환 스위치는 상기 브릿징 설정으로 스위칭되며;
- 단계 j에서 상기 전환 스위치는 상기 제 1 설정으로 스위칭된다는 것이 규정된다.
바람직하게는,
- 스위칭 소자는 단계 j 이후에 단계 k에서 개방된다는 것이 규정된다.
제 3 양태에 따르면, 본 발명은 전기 설비로서,
- 조정 권선; 및
- 상기 조정 권선과 연결되고 제 1 양태에 따라 제안된 온-부하 탭 절환기 중 하나로서 구성되는 온-부하 탭 절환기를 포함하는, 전기 설비를 제안한다.
이러한 설비는 얼마 되지 않는 기계적 스위칭 콘택과 진공 인터럽터에 대해서 높은 서지 전압 내구성을 가지며, 이러한 경우에 경제적이고 신뢰성이 높다.
이러한 설비는 필요에 따라 임의의 모드 및 방식으로, 예를 들어
- 교류 전류 메인(mains) 내의 무효 전력에 영향을 주기 위한 보상 초크로서 또는 로컬 메인 변압기 또는 전력 변압기 또는 조절 변압기 또는 위상 천이 변압기 또는 전류 정류 변압기 또는 무효 전력 보상 설비로서; 및/또는
- 적어도 하나의 추가적 조정 권선을 포함하거나 포함하지 않고 및/또는 적어도 하나의 추가적 온-부하 탭 절환기를 포함하거나 포함하지 않고 및/또는 적어도 하나의 메인 권선을 포함하는 방식으로, 구성될 수 있다.
제안된 방법 중 하나는 예를 들어, 제안된 온-부하 탭 절환기 중 임의의 것 및 제안된 설치 중 임의의 것에 의해 수행될 수 있다.
바람직하게는, 제안된 온-부하 탭 절환기 각각은 이러한 방식으로 구성되고 및/또는 이러한 목적을 위해 작동하며 및/또는 이러한 목적에 대해 적합해서 제안된 방법 중 하나를 실행하거나 및/또는 실행할 수 있다. 바람직하게는, 제안된 서리 각각은 이러한 방식으로 구성되고 및/또는 이러한 목적을 위해 작동하며 및/또는 이러한 목적에 대해 적합해서 제안된 방법 중 하나를 실행하거나 및/또는 실행할 수 있다.
본 발명의 양태들 중 하나에 관련된, 특히 이러한 양태의 개개의 피쳐에 관련된 실시예 및 설명은 본 발명의 다른 양태에 대해서도 유사한 방식으로 역시 대응하도록 적용된다.
본 발명의 실시예의 형태들은 도면들에 기초하여 예시에 이하 더 상세히 설명된다. 하지만, 이들로부터 명백하게 드러나는 개개의 피쳐는 실시예들의 개별 형태로 한정되지 않으며, 위에서 더욱 설명되는 다른 개개의 피쳐 및/또는 실시예의 다른 형태들의 개개의 피쳐와 커플링되고 및/또는 결합될 수 있다. 도면의 세부사항은 예시적인 의미로서만 이해되어야 하며 한정적인 의미로 이해되어서는 안 된다. 청구항에 포함된 참조 번호는 어떠한 경우에도 본 발명의 보호 범위를 한정하는 것이 아니며, 도면에 도시된 실시예의 형태들을 가리키는 것일 뿐이다.
도면에서:
도 1 은 온-부하 탭 절환기의 바람직한 형태의 실시예를 가지는 전기 설비의 바람직한 형태의 실시예를 도시한다;
도 2a 내지 도 2k 는 온-부하 탭 절환기에서의 스위칭 시퀀스를 보여준다; 그리고
도 3a 내지 도 3c 는 제 2 중간 콘택이 있는 전환 스위치의 스위칭 시퀀스를 보여준다.
도면에서:
도 1 은 온-부하 탭 절환기의 바람직한 형태의 실시예를 가지는 전기 설비의 바람직한 형태의 실시예를 도시한다;
도 2a 내지 도 2k 는 온-부하 탭 절환기에서의 스위칭 시퀀스를 보여준다; 그리고
도 3a 내지 도 3c 는 제 2 중간 콘택이 있는 전환 스위치의 스위칭 시퀀스를 보여준다.
전기 설비의 바람직한 형태의 실시예가 도 1 에 개략적으로 도시되는데, 이것은 예를 들어 조절 변압기를 형성하며, 일 예로서 조정 권선(20)의 권선 탭들(n, n+1) 사이의 무단절 스위치오버를 위해서 바람직한 형태의 실시예에 따라서 구성되는 조정 권선(20) 및 온-부하 탭 절환기(1)를 포함한다. 이러한 온-부하 탭 절환기(1)는, 설비의 부하 출력선(3)에 연결된 제 1, 제 2 및 제 3 전환 콘택(2.1, 2.2, 2.3) 및 이동가능 중간 콘택(2.4)을 가지며 제 1 형태의 실시예에 따라 구성된 전환 스위치(2)를 포함한다. 이러한 전환 스위치(2)는 브릿징 전환 스위치로서 구성된다. 제 1 설정에서 전환 스위치(2)는 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하고, 제 2 설정에서 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하며, 브릿징 설정에서 전환 콘택(2.1, 2.2) 양자 모두에 접촉한다. 이러한 경우에, 이것은 제 1 설정에서 제 1 및 제 3 전환 콘택(2.1, 2.3)에 접촉하고, 제 2 설정에서 제 2 및 제 3 전환 콘택(2.2, 2.3)에 접촉하며 브릿징 설정에서 제 1, 제 2 및 제 3 전환 콘택(2.1, 2.2, 2.3)에 접촉한다.
두 개의 고정 콘택(4, 5)은 연관된 권선 탭(n, n+1)과 연결된다. 이러한 경우에, 고정 콘택의 개수는 권선 탭의 개수에 따라 달라진다. 각각의 고정 콘택(4, 5)은 적어도 두 개의 콘택면(4.1, 4.2, 5.1, 5.2)을 가진다. 또한, 온-부하 탭 절환기(1)는 고정 콘택(4, 5) 중 적어도 하나에 각각 선택가능하게 접촉할 수 있는 적어도 두 개의 이동 콘택(6, 7)을 포함한다. 이러한 경우에, 제 1 콘택면(4.1, 5.1)은 언제나 제 1 이동 콘택(6)과 연관되고 제 2 콘택면(4.2, 5.2)은 언제나 제 2 이동 콘택(7)과 연관된다.
메인 브랜치(8)는 제 1 이동 콘택(6)을 제 1 전환 콘택(2.1)과 연결한다. 보조 브랜치(9)는 제 2 이동 콘택(7)을 전류-제한 소자(10)를 통하여 제 2 전환 콘택(2.2)과 연결한다. 이러한 경우에, 전류-제한 소자(10)는 저항, 인덕턴스(코일) 또는 배리스터로서 구성될 수 있다. 메인 브랜치(8) 및 보조 브랜치(9)는 스위칭 소자(11)를 통하여 함께 연결될 수 있는데, 이것은 메인 브랜치(8)와 제 2 전환 콘택(2.2) 사이에(전류-제한 소자(10)와 제 2 전환 콘택(2.2) 사이에) 연결된다. 스위칭 소자(11)는 진공 인터럽터로서 구성되는 것이 바람직하다.
온-부하 탭 절환기(1)의 스위칭 시퀀스의 바람직한 형태의 실시예가 도 2a 내지 도 2k 에서 설명된다.
단계 a에서, 스위칭 소자(11)는 개방되거나 개방된 상태를 유지한다. 이러한 경우에, 전환 스위치(2)는 도 2a 에 도시되는 바와 같이 중간 콘택(2.4)이 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하는 제 1 설정을 채택한다. 이러한 경우 부하 전류 IL은 권선 탭(n)으로부터 메인 브랜치(8)를 통하여, 따라서 고정 콘택(4) 및 이동 콘택(6)을 통하여 전환 스위치(2)로, 그리고 따라서 부하 출력선(3)으로 흐른다.
단계 b에서, 제 2 이동 콘택(7)은 도 2b 에 도시되는 바와 같이 제 2 고정 콘택(5)에 접촉할 때까지 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리된다.
단계 c에서, 스위칭 소자(11)는 닫히고, 도 2c 에 도시되는 바와 같이, 제 2 이동 콘택(7)을 전류-제한 소자(10)를 통하여 제 2 전환 콘택(2.2)과 연결하는 보조 브랜치(9)는 스위칭 소자(11)를 통하여 메인 브랜치(8) - 제 1 이동 콘택(6)을 제 1 전환 콘택(2.1)과 연결함 -에 연결된다. 이제 두 개의 상이한 권선 탭(n 및 n+1)이 전기적으로 통전하도록 연결되기 때문에, 전류-제한 소자(10)를 통하여 제한되는 원형 전류 lk가 발생된다.
단계 d에서, 도 2d 에 도시되는 바와 같이 전환 스위치(2)는 중간 콘택(2.3)이 전환 콘택(2.1, 2.2) 양자 모두에 접촉되는 브릿징 설정으로 스위칭된다.
단계 e에서, 도 2e 에 도시되는 바와 같이 전환 스위치(2)는 중간 콘택(2.3)이 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하는 제 2 설정으로 스위칭된다.
단계 f에서, 도 2f 에 도시되는 바와 같이 스위칭 소자(11)는 개방되고 보조 브랜치(9)는 스위칭 소자(11)에 의해 메인 브랜치(8)로부터 분리된다. 이러한 경우, 원형 전류 lk가 인터럽트된다. 이제 부하 전류 IL은 권선 탭(n+1)으로부터 보조 브랜치(9)를 통하여, 따라서 고정 콘택(5) 및 이동 콘택(7)을 통하여, 전환 스위치(2)로, 그리고 따라서 부하 출력선(3)으로 흐른다.
단계 g에서, 도 2d 에 도시되는 바와 같이 제 1 이동 콘택(6)은 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉된다.
단계 h에서, 도 2h 에 도시되는 바와 같이 스위칭 소자(11)는 닫히고 보조 브랜치(9)는 스위칭 소자(11)를 통해 메인 브랜치(8)에 연결된다.
이제 부하 전류 IL은 권선 탭(n+1)으로부터 메인 브랜치(8)를 통해, 따라서 고정 콘택(5) 및 이동 콘택(6)을 통해, 스위칭 소자(11)를 거쳐 전환 스위치(2)로, 그리고 따라서 부하 출력선(3)으로 흐른다.
단계 i에서, 도 2i 에 도시되는 바와 같이 부하 전환 스위치(2)는 브릿징 설정으로 스위칭된다.
단계 j에서, 도 2j 에 도시되는 바와 같이 전환 스위치(2)는 제 1 설정으로 스위칭된다. 이제 부하 전류 IL은 권선 탭(n+1)으로부터 메인 브랜치(8)를 통하여, 따라서 고정 콘택(5) 및 이동 콘택(6)을 통하여, 전환 스위치(2)로, 그리고 따라서 부하 출력선(3)으로 흐른다.
단계 j에 후속하는 단계 k에서, 스위칭 소자(11)는 개방된다.
스위칭 소자(11)가 진공 인터럽터로서 구성되는 것이 바람직하기 때문에, 이것이 정지 상태에서는 닫히는 것이 유리하다. 진공 인터럽터를 개방된 상태로 유지하기 위해서, 적합한 개방유지력(holding-open force)이 인가되어야 한다. 진공 인터럽터가 정지 상태에서 닫혀 있으면, 진공 인터럽터의 작동 메커니즘이 기계적으로 로드되지 않는 것이 보장된다.
도 3a 내지 도 3c 에서, 제 2 형태의 실시예에 따라 구성된 전환 스위치(2)가 개략적으로 도시된다. 이러한 형태의 실시예에서, 전환 스위치(2)는 제 3 전환 콘택(2.3)과 연결되는 두 개의 이동가능 중간 콘택(2.4, 2.5)을 포함한다. 이러한 경우에, 도 3b 에 도시된 바와 같이, 제 1 중간 콘택(2.4)이 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하고 제 2 중간 콘택(2.5)이 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉한다는 점에서 브릿징 설정이 달성된다.
참조 번호 목록
1 온-부하 탭 절환기
2 전환 스위치
2.1/2.2/2.3 2 의 제 1/제 2/제 3 전환 콘택
2.4/2.5 2 의 제 1/제 2 이동가능 중간 콘택
4 고정 콘택
4.1/4.2 4 의 제 1/제 2 콘택면
5 고정 콘택
5.1/5.2 5 의 제 1/제 2 콘택면
6 제 1 이동 콘택
7 제 2 이동 콘택
8 메인 브랜치
9 보조 브랜치
10 전류-제한 소자
11 스위칭 소자
20 조정 권선
n, n+1 권선 탭
Claims (12)
- 조정 권선(20)의 권선 탭들(n, n+1) 사이에서의 무단절 스위치오버를 위한 온-부하 탭 절환기(1)로서,
- 제 1 전환 콘택(2.1), 제 2 전환 콘택(2.2) 및 제 3 전환 콘택(2.3)을 포함하고, 제 1 및 제 3 전환 콘택들(2.1, 2.3)이 연결되는 제 1 설정, 제 2 및 제 3 전환 콘택들(2.2, 2.3)이 연결되는 제 2 설정, 및 전환 콘택들(2.1, 2.2, 2.3)이 연결되는 브릿징 설정을 채택할 수 있는 전환 스위치(2);
- 연관된 제 1 권선 탭(n)과 연결될 수 있는 제 1 고정 콘택(4);
- 연관된 제 2 권선 탭(n+1)과 연결될 수 있는 제 2 고정 콘택(5);
- 고정 콘택들(4, 5) 각각에 선택가능하게 접촉할 수 있는 제 1 이동 콘택(6);
- 고정 콘택들(4, 5) 각각에 선택가능하게 접촉할 수 있는 제 2 이동 콘택(7);
- 상기 제 1 이동 콘택(6)을 상기 제 1 전환 콘택(2.1)과 직접 연결하는 메인 브랜치(8);
- 저항으로 구성된 전류-제한 소자(10)를 이용하여 상기 제 2 이동 콘택(7)을 상기 제 2 전환 콘택(2.2)과 연결하는 보조 브랜치(9); 및
- 상기 메인 브랜치(8)와 상기 제 2 전환 콘택(2.2) 사이에 연결되는 스위칭 소자를 포함하고,
상기 이동 콘택(6,7)은 서로 독립적으로 작동가능한, 온-부하 탭 절환기(1). - 제 1 항에 있어서,
- 상기 전환 스위치(2)는 브릿징 전환 스위치로서 형성되고, 상기 제 3 전환 콘택(2.3)과 연결되는 이동가능 제 1 중간 콘택(2.4)을 포함하고;
- 상기 제 1 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4)은 상기 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하고, 상기 제 2 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4)은 상기 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하며, 상기 브릿징 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4)은 상기 제 1 및 제 2 전환 콘택(2.1, 2.2)에 접촉하는, 온-부하 탭 절환기(1). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
- 상기 전환 스위치(2)는, 상기 제 3 전환 콘택(2.3)과 연결되는 이동가능 제 1 중간 콘택(2.4) 및 상기 제 3 전환 콘택(2.3)과 연결되는 이동가능 제 2 중간 콘택(2.5)을 포함하고;
- 상기 제 1 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4) 및 상기 제 2 중간 콘택(2.5) 중 적어도 하나는 상기 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하고, 상기 제 2 설정에서 상기 제 2 중간 콘택(2.5) 및 상기 제 1 중간 콘택(2.4) 중 적어도 하나는 상기 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하며,
상기 브릿징 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4)은 상기 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하고 상기 제 2 중간 콘택(2.5)은 상기 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하며, 또는
상기 브릿징 설정에서 상기 제 1 중간 콘택(2.4)은 상기 제 2 전환 콘택(2.2)에 접촉하고, 상기 제 2 중간 콘택(2.5)은 상기 제 1 전환 콘택(2.1)에 접촉하는,
온-부하 탭 절환기(1). - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
- 각각의 고정 콘택(4, 5)은 두 개의 콘택면(4.1, 4.2, 5.1, 5.2)을 가지고;
- 각각의 고정 콘택(4, 5)에서, 제 1 콘택면(4.1, 4.5)은 제 1 이동 콘택(6)과 연관되고 제 2 콘택면(4.2, 5.2)은 제 2 이동 콘택(7)과 연관되는, 온-부하 탭 절환기(1). - 온-부하 탭 절환기(1)를 작동시키는 방법으로서,
상기 온-부하 탭 절환기(1)는 제 1 및 제 2 이동 콘택(6, 7) 및 제 1 및 제 2 고정 콘택(4, 5)을 포함하고, 제 1 항 또는 제 2 항에 따라 구성되며, 상기 방법은,
- 상기 이동 콘택들(6, 7)이 상기 제 1 고정 콘택(4)에 접촉하는 제 1 정지 상태로부터 상기 이동 콘택들(6, 7)이 상기 제 2 고정 콘택(5)에 접촉하는 제 2 정지 상태로 스위치오버하는 단계를 포함하는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 5 항에 있어서,
- 상기 제 2 이동 콘택(7)이 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되며;
- 부하 전류 lL이 메인 브랜치(8)로부터 보조 브랜치(9)로 스위치오버되며;
- 상기 제 1 이동 콘택(6)이 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 5 항에 있어서,
- 상기 제 1 이동 콘택(6)이 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되며;
- 부하 전류 lL이 보조 브랜치(9)로부터 메인 브랜치(8)로 스위치오버되고;
- 상기 제 2 이동 콘택(7)이 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 6 항에 있어서,
- 상기 부하 전류 lL의 스위치오버는 전환 스위치(2) 및 스위칭 소자(11)를 사용하여 수행되고;
- 상기 전환 스위치(2)는 상기 스위칭 소자(11)가 닫힌 경우에만 작동되는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 8 항에 있어서,
- 부하 전환 스위치(2)는 제 1 전환 콘택(2.1), 제 2 전환 콘택(2.2) 및 제 3 전환 콘택(2.3)을 포함하고, 제 1 및 제 3 전환 콘택들(2.1, 2.3)이 연결되는 제 1 설정, 제 2 및 제 3 전환 콘택들(2.2, 2.3)이 연결되는 제 2 설정 및 전환 콘택들(2.1, 2.2, 2.3)이 연결되는 브릿징 설정을 채택할 수 있으며;
- 상기 제 1 이동 콘택(6)이 이동되기 전에 상기 스위칭 소자(11)가 개방되고 상기 전환 스위치(2)는 상기 제 2 설정을 채택하거나, 또는 상기 제 2 이동 콘택(7)이 이동되기 전에 상기 스위칭 소자(11)가 개방되고 상기 전환 스위치(2)는 상기 제 1 설정을 채택하는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 8 항에 있어서,
- 단계 a에서 상기 스위칭 소자(11)는 개방되거나 개방된 상태를 유지하고 상기 전환 스위치(2)는 상기 제 1 설정을 채택하고;
- 단계 b에서 상기 제 2 이동 콘택(7)은 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되며;
- 단계 c에서 상기 스위칭 소자(11)는 닫히고, 전류-제한 소자(10)를 사용하여 상기 제 2 이동 콘택(7)을 상기 제 2 전환 콘택(2.2)과 연결하는 상기 보조 브랜치(9)는, 스위칭 소자(11)를 사용하여, 상기 제 1 이동 콘택(6)을 상기 제 1 전환 콘택(2.1)과 연결하는 상기 메인 브랜치(8)와 연결되며;
- 단계 d에서 상기 전환 스위치(2)는 상기 브릿징 설정으로 스위칭되고;
- 단계 e에서 상기 전환 스위치(2)는 상기 제 2 설정으로 스위칭되며;
- 단계 f에서 상기 스위칭 소자(11)는 개방되고 상기 보조 브랜치(9)는 상기 스위칭 소자(11)에 의해 상기 메인 브랜치(8)으로부터 분리되고;
- 단계 g에서 상기 제 1 이동 콘택(6)은 상기 제 1 고정 콘택(4)으로부터 분리되고 상기 제 2 고정 콘택(5)에 의해 접촉되며;
- 단계 h에서 상기 스위칭 소자(11)는 닫히고 상기 보조 브랜치(9)는 상기 스위칭 소자(11)를 사용하여 상기 메인 브랜치(8)와 연결되고;
- 단계 i에서 상기 전환 스위치(2)는 상기 브릿징 설정으로 스위칭되며;
- 단계 j에서 상기 전환 스위치(2)는 상기 제 1 설정으로 스위칭되는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - 제 10 항에 있어서,
- 단계 j 이후에 단계 k에서 상기 스위칭 소자(11)는 개방되는, 온-부하 탭 절환기 작동 방법. - - 조정 권선(20); 및
- 상기 조정 권선과 연결되고 제 1 항 또는 제 2 항의 탭 절환기 내에 구성되는 온-부하 탭 절환기(1)를 포함하는, 전기 설비.
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