TWI780307B - 負載分接開關及具有負載分接開關之配電變壓器 - Google Patents

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Abstract

一種負載分接開關(10)，包括：- 一第一選擇桿(21)及一第二選擇桿(25)；- 一負載切換開關桿(51)；- 一切換裝置(55)；- 一傳動裝置(19)；其中，- 該第一選擇桿(21)、該第二選擇桿(25)及該負載切換開關桿(51)為共線配置；- 該傳動裝置(19)在此設置為- 當該選擇桿(21、25)從一選擇裝置接點(29A)切換到一相鄰之選擇裝置接點(29B)期間，沿一第一方向移動；- 在該第一方向及一與該第一方向相反之第二方向切換期間，移動該負載切換開關桿(51)，以致動該切換裝置(55)。

Description

負載分接開關及具有負載分接開關之配電變壓器
本發明涉及一負載分接開關及一具有一負載分接開關之配電變壓器。
由於替代能源之發電機之興起，例如風力發電系統或太陽能發電系統，配電變壓器之調節在低壓電網或中壓電網中越顯重要。傳統上用於高壓變壓器之負載分接開關由於其尺寸，而不適用於配電變壓器。
因此，本發明之一目的係提供一種特別精簡及可靠之負載分接開關，其用於分接變壓器，特別係配電變壓器，以及一具有一負載分接開關之配電變壓器。
在此背景下，本發明提出申請專利範圍獨立項之標的。而在申請專利範圍附屬項中描述本發明之有利實施例。
本發明提出一種負載分接開關，包括：- 一第一選擇桿及一第二選擇器桿；- 一負載切換開關桿；- 一切換裝置及- 一傳動裝置；其中， - 第一選擇桿、第二選擇桿及負載切換開關桿為共線配置；- 該傳動裝置在此設置為- 當選擇桿從一選擇裝置接點切換到相鄰之選擇裝置接點期間，沿一第一方向移動；- 在該第一方向及一與第一方向相反之第二方向切換期間，移動負載切換開關桿，以致動切換裝置。
根據本發明之負載分接開關具有兩件選擇桿，其類似於分流器之結構，因此可精簡設計。通過一負載切換開關桿以簡化、低生產成本且節省空間之方式而達成，一種在負載下進行切換之方式，即在分接變壓器之操作期間快速且安全地進行切換。在此情況下，負載分接開關之傳動裝置可使選擇桿及負載切換開關桿在正確時間移動並進行切換。為實現一特別精簡之設計，用於致動切換裝置之負載切換開關桿在第一方向及一與第一方向相反之第二方向上移動。該選擇桿及負載切換開關桿為共線配置。該設計亦允許負載分接開關之所有部件以節省空間之方式配置，同時可確保功能性及高安全性。該選擇桿及/或負載切換開關桿可分別由單件或多部件形成。
根據至少一實施例，該傳動裝置包括一第一驅動齒輪及一第一輸出齒輪，其中一驅動軸在切換期間通過第一驅動齒輪及第一輸出齒輪移動第一選擇桿。
根據至少一實施例，該傳動裝置包括一第二驅動齒輪及一第二輸出齒輪，其中該驅動軸在切換期間通過第二驅動齒輪及第二輸出齒輪移動第二選擇桿。
根據至少一實施例，該傳動裝置包括一曲柄及一連桿，其中該驅動軸通過曲柄及連桿移動負載切換開關桿，從而在切換期間致動該切換裝置。然而，該切換裝置亦可配置成通過負載切換開關桿直接致動。
此外，本發明可包括：- 該負載切換開關桿具有一凸輪輪廓，- 該切換裝置與一雙臂曲柄(Umlenkhebel)係機械式相連接，- 在切換雙臂曲柄及凸輪輪廓期間致動切換裝置。
根據至少一實施例，該雙臂曲柄在切換裝置致動期間至少部分地離開凸輪輪廓。因此，該雙臂曲柄可包括一滾輪。
此外，該傳動裝置可設置成在切換期間致動一其他切換裝置。在此情況下，該負載切換開關桿可包括一其他切換裝置。而該其他切換裝置可包括至少一接點，並可設計為橋式開關。
此外，該傳動裝置可設置成在切換期間沿第一方向移動第一選擇桿，隨後沿第一方向及第二方向移動負載切換開關桿，然後沿第一方向移動第二選擇桿。
此外，該傳動裝置可設置成在切換期間多次在第一方向及/或第二方向上移動負載切換開關桿。
此外，該負載切換開關桿可在切換期間打開及關閉切換裝置。
此外，該傳動裝置可設計為日內瓦驅動裝置。
此外，該底座及/或驅動軸及/或傳動裝置及/或選擇桿及/或驅動齒輪及/或輸出齒輪及/或負載切換開關桿及/或曲柄及/或連桿及/或雙臂曲柄及/或滾輪可由一非導電材料製成，例如層壓紙或玻璃纖維塑料。
根據本發明提及之一配電變壓器，其包括一根據本發明之負載分接開關。
10‧‧‧負載分接開關
17‧‧‧底座
18‧‧‧驅動軸
19‧‧‧傳動裝置
20‧‧‧選擇裝置
21‧‧‧第一選擇桿
22‧‧‧21之齒狀區域
25‧‧‧第二選擇桿
26‧‧‧25之齒狀區域
29‧‧‧選擇裝置接點
29A‧‧‧選擇裝置接點
29B‧‧‧選擇裝置接點
30‧‧‧31/35之外表面
31‧‧‧第一驅動齒輪
32‧‧‧30之第一部
33‧‧‧凹槽
34‧‧‧30之第二部
35‧‧‧第二驅動齒輪
36‧‧‧31/35之齒狀部
40‧‧‧41/45之外表面
41‧‧‧第一輸出齒輪
42‧‧‧40之第一部
43‧‧‧四件齒狀部
44‧‧‧40之第二部
45‧‧‧第二輸出齒輪
50‧‧‧負載切換開關
51‧‧‧負載切換開關桿
52‧‧‧凸輪輪廓
53‧‧‧曲柄
54‧‧‧連桿
55‧‧‧切換裝置
56‧‧‧其他或第二切換裝置
57‧‧‧雙臂曲柄
58‧‧‧滾輪
60‧‧‧57之第一端
61‧‧‧57之第二端
62‧‧‧可動接點
63‧‧‧56之第一接點
64‧‧‧56之第二接點
70‧‧‧線圈分接頭
71‧‧‧控制線圈
72‧‧‧分接變壓器/配電變壓器
圖1 一根據本發明之負載分接開關。
圖2 一負載分接開關中之一傳動裝置之實施例。
圖3 一傳動裝置之詳細視圖。
圖4 一傳動裝置之其他詳細視圖。
圖5 一切換裝置致動之實施例
圖6 一具有一負載分接開關之配電變壓器。
圖1所示為一具有一選擇裝置20及一負載切換開關50之負載分接開關10。負載分接開關10通過一驅動軸18由一傳動裝置19致動。選擇裝置20包括一第一選擇桿21及一第二選擇桿25。負載切換開關50包括一負載切換開關桿51。由於負載分接開關10所示之實施例設計為三相，所以負載切換開關50具有分別用於各相之切換裝置55。各切換裝置55可作為真空斷續器、半導體開關或簡單接點。驅動軸18通過傳動裝置19移動第一選擇桿21及第二選擇桿25，以及負載切換開關桿51。負載切換開關50及選擇裝置20配置在一底座17上。在底座17中設置多個選擇裝置接點29。選擇裝置接點29與一此處未示出之分接變壓器72，特別係配電變壓器之控制線圈71之線圈分接頭70相連接。
圖2所示為傳動裝置19在選擇裝置20之範圍中具有一第一驅動齒輪31及一第二驅動齒輪35以及一第一輸出齒輪41及一第二輸出齒輪45。此外，亦可看出，第一選擇桿21及第二選擇桿25在面向傳動裝置之一側分別具有一齒狀區域22及26。
圖3所示為傳動裝置19之一詳細視圖。第一驅動齒輪31之外表面30分成兩部32及34。外表面30之第一部32具有一凹槽33，而第 二部34具有兩齒狀部36，其中第一部32之凹槽33在第二部34之兩齒狀部36之間延伸。此類似構造亦適用於第二驅動齒輪35。驅動齒輪31及驅動齒輪35彼此以鏡像方式配置在驅動軸18上。
第一輸出齒輪41之外表面40分成兩部42及44。第一部42具有四件對稱分佈之齒狀部43。在第二部44中，輸出齒輪41具有均勻之齒狀部。四件對稱分佈之齒狀部43與第二部之齒狀部均勻接合。此類似構造亦適用於第二輸出齒輪45。輸出齒輪41及輸出齒輪45通過部分齒狀區域22及部分齒狀區域26可與選擇桿21及選擇桿25進行相連操作。
傳動裝置19可從一選擇裝置接點29A切換到相鄰之選擇裝置接點29B之期間，沿第一方向移動選擇桿21及選擇桿25(參見圖1)。在後續之切換中，選擇桿21及選擇桿25可沿相同之第一方向或沿一相反之第二方向移動，即從選擇裝置接點29B移動到相鄰之選擇裝置接點29A。
由一選擇桿21及選擇桿25、一輸出齒輪41及輸出齒輪45以及一驅動齒輪31及驅動齒輪36之組合可使驅動軸18之連續旋轉運動轉換成選擇桿21及選擇桿25沿第一方向之線性及/或漸進式運動。因此，第一驅動齒輪31及第二驅動齒輪35在驅動軸18上被彼此錯開配置，而兩選擇桿21及選擇桿25彼此交錯進行運動。此外，驅動齒輪31及驅動齒輪35與輸出齒輪41及輸出齒輪45相應之第一部32及42防止相應之選擇桿21及選擇桿25在切換之外進行移動。驅動齒輪31及驅動齒輪35具有凹槽33之外表面30與輸出齒輪41及輸出齒輪45之四件齒狀部43提供一防旋轉之保護。傳動裝置19亦可設計為日內瓦驅動裝置。
圖4所示為具有一曲柄53及一連桿54之驅動軸18。連桿54在第一端與曲柄53機械式相連接，而在第二端與負載切換開關桿51機械式相連接。通過驅動軸18之旋轉，負載切換開關桿51在第一方向及與第一方向相反之第二方向切換期間通過曲柄53及連桿54進行移動。因此，當從 一選擇裝置接點29A切換到相鄰之選擇裝置接點29B時，選擇桿21及選擇桿25沿第一方向移動，而負載切換開關桿51沿第一方向及與第一方向相反之第二方向移動。
換句話說，第一選擇桿21及第二選擇桿25平行配置在一平面內，第一選擇桿21及負載切換開關桿51平行配置在一平面內，第二選擇桿25及負載切換開關桿51平行配置在一平面內，其皆為共線配置。
在切換期間，選擇桿21及選擇桿25在第一方向上進行交錯移動，即向右或向左或向上或向下移動。另一方面，負載切換開關桿51沿第一方向及與第一方向相反之第二方向移動，亦即向右及向左，或反向；或向上或向下，亦可反向。
然而，負載切換開關桿51亦可在切換期間沿第一方向或第二方向進行多次移動。此可導致在切換期間重複發生方向變化。
此外，可通過傳動裝置之部分齒狀區域及/或通過驅動軸18之一日內瓦驅動裝置操作負載切換開關桿51。
負載切換開關桿51具有一凸輪輪廓52，用於致動各切換裝置55。在本案描述之實施例中，負載切換開關桿51具有三件凸輪輪廓52。凸輪輪廓52用於致動切換裝置55，在該示例中，用於致動一真空斷續器。此外，負載切換開關桿51致動一其他或第二切換裝置56。該其他或第二切換裝置56設計為橋式開關，並包括一第一接點63及一第二接點64。接點63及接點64與負載切換開關桿51係機械式相連接。
圖5所示為一用於致動切換裝置55及第二切換裝置56之負載切換開關50之實施例。在此情況下，一雙臂曲柄(Umlenkhebel)57可旋轉式地安裝在負載切換開關桿51及切換裝置55之間。雙臂曲柄57之第一端60具有一滾輪58，該滾輪在負載切換開關桿51之運動期間至少部分地移出凸輪輪廓52。雙臂曲柄57之第二端61與切換裝置55係機械式相連接。在 此所示之實施例中，切換裝置55之可動接點62作為真空斷續器，進行移動並且關閉或打開真空斷續器。切換裝置55之致動亦可直接通過負載切換開關桿51進行。在此情況下，滾輪58將連接到切換裝置55之可動接點62，其通過驅動該凸輪輪廓52打開或關閉真空斷續器。
第二切換裝置56亦被並行致動。在此情況下，安裝在負載切換開關桿51上之橋式開關之接點63及接點64被推到固定接點上或與其分開。
當負載切換開關50致動時，負載切換開關桿51因此在第一方向及第二方向上一次或多次進行移動。在此情況下，切換裝置55及切換裝置56被致動一次或多次，即打開或關閉，或固定接點通過滑動而橋接或通過釋放而分開。此取決於切換之順序。
底座17及/或驅動軸18及/或傳動裝置19及/或選擇桿21及選擇桿25及/或驅動齒輪31或驅動齒輪35及/或輸出齒輪41或輸出齒輪45及/或負載切換開關桿51及/或曲柄53及/或連桿54及/或雙臂曲柄57及/或滾輪58由一非導電材料製成，例如層壓紙或玻璃纖維塑料。
圖6所示為一具有根據本發明之負載分接開關10之分接變壓器72，特別係配電變壓器之示意圖。其中，選擇裝置接點29與一控制線圈71之線圈分接頭70相連接。
10‧‧‧負載分接開關
17‧‧‧底座
18‧‧‧驅動軸
19‧‧‧傳動裝置
20‧‧‧選擇裝置
21‧‧‧第一選擇桿
25‧‧‧第二選擇桿
29‧‧‧選擇裝置接點
29A‧‧‧選擇裝置接點
29B‧‧‧選擇裝置接點
50‧‧‧負載切換開關
51‧‧‧負載切換開關桿
52‧‧‧凸輪輪廓
55‧‧‧切換裝置

Claims (15)

  1. 一種負載分接開關(10)，包括：- 一第一選擇桿(21)及一第二選擇桿(25)；- 一負載切換開關桿(51)；- 一切換裝置(55)；- 一傳動裝置(19)；其中，- 該第一選擇桿(21)、該第二選擇桿(25)及該負載切換開關桿(51)為共線配置；- 傳動裝置(19)在此設置為- 當該選擇桿(21、25)從一選擇裝置接點(29A)切換到一相鄰之選擇裝置接點(29B)期間，沿一第一方向移動；- 在該第一方向及一與該第一方向相反之第二方向切換期間，移動該負載切換開關桿(51)，以致動該切換裝置(55)。
  2. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)包括一第一驅動齒輪(31)及一第一輸出齒輪(41)，- 一驅動軸(18)在切換期間通過該第一驅動齒輪(31)及該第一輸出齒輪(41)移動該第一選擇桿(21)。
  3. 根據申請專利範圍第2項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)包括一第二驅動齒輪(35)及一第二輸出齒輪(45)，- 該驅動軸(18)在切換期間通過該第二驅動齒輪(35)及該第二輸出齒輪(45)移動該第二選擇桿(25)。
  4. 根據申請專利範圍第2項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)包括一曲柄(53)及一連桿(54)，- 該驅動軸(18)通過該曲柄(53)及該連桿(54)移動該負載切換開關桿(51)，從而在切換期間啟動該切換裝置(55)。
  5. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該負載切換開關桿(51)具有一凸輪輪廓(52)，- 該切換裝置(55)與一雙臂曲柄(57)機械式相連接，- 在切換該雙臂曲柄(57)及該凸輪輪廓(52)期間致動該切換裝置(55)。
  6. 根據申請專利範圍第5項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該雙臂曲柄(57)在該切換裝置(55)之致動期間至少部分地離開該凸輪輪廓(52)。
  7. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)設置成在切換期間致動一其他切換裝置(56)。
  8. 根據申請專利範圍第7項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該負載切換開關桿(51)包括該其他切換裝置(56)。
  9. 根據申請專利範圍第7項或第8項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該其他切換裝置(56)包括至少一接點(63、64)，並且設計為橋式開關。
  10. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)設置成在切換期間沿該第一方向移動該第一選擇 桿(21)，隨後沿該第一方向及該第二方向移動該負載切換開關桿(51)，然後沿該第一方向移動該第二選擇桿(25)。
  11. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)設置成在切換期間多次在該第一方向及/或該第二方向上移動該負載切換開關桿(51)。
  12. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該負載切換開關桿(51)在切換期間打開及關閉該切換裝置(55)。
  13. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，其中，- 該傳動裝置(19)設計為日內瓦驅動裝置。
  14. 根據申請專利範圍第1項所述之負載分接開關(10)，包括：- 一負載切換開關(50)與˙一數量的該切換裝置(55)作為真空斷續器，其中該數量為三，˙三件其他切換裝置(5)作為橋式開關，˙該負載切換開關桿(51)；- 一選擇裝置(20)與˙該第一選擇桿(21)及該第二選擇桿(25)；- 該傳動裝置(19)˙致動該負載切換開關(50)及該選擇裝置(20)。
  15. 一種配電變壓器，包括：- 根據上述申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之一負載分接開關。
TW108106819A 2018-03-06 2019-02-27 負載分接開關及具有負載分接開關之配電變壓器 TWI780307B (zh)

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