具有真空切換管的分接開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種按照第一權(quán)利要求的前序部分的具有真空切換管(22)的分接開關(guān)?？偟陌l(fā)明構(gòu)思在此在于，除了由現(xiàn)有技術(shù)已知的不可相對旋轉(zhuǎn)地在傳動軸(1)上設(shè)置的用于真空切換管(22)的接觸系統(tǒng)的打開行程的力引入的第一凸輪盤(2)之外，按照本發(fā)明設(shè)定在傳動軸(1)上不可相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置的第二凸輪盤(3)，該第二凸輪盤通過在搖轉(zhuǎn)桿裝置(6)上設(shè)置的彈簧-桿系統(tǒng)即使在短路負荷的情況下也將足夠高的關(guān)閉力施加到真空切換管(22)的可運動的挺桿上并且此外能夠?qū)崿F(xiàn)接觸系統(tǒng)的公差補償。
【專利說明】具有真空切換管的分接開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分的具有真空切換管的分接開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]分接開關(guān)多年以來在全球大量用于可調(diào)式變壓器的不同繞組抽頭之間的無中斷的轉(zhuǎn)換。這樣的分接開關(guān)通常包括用于無功率地選擇可調(diào)式變壓器的應(yīng)該被轉(zhuǎn)換到的相應(yīng)繞組抽頭的選擇器，以及包括用于從接通的繞組抽頭實際轉(zhuǎn)換到新的預(yù)選的繞組抽頭上的負載轉(zhuǎn)換開關(guān)。所述跳躍式的轉(zhuǎn)換通常在借助蓄能器的情況下進行，在觸發(fā)所述蓄能器時切換軸快速旋轉(zhuǎn)。負載轉(zhuǎn)換開關(guān)此外通常具有開關(guān)觸點和阻抗觸點。開關(guān)觸點在此用于直接地連接相應(yīng)的繞組抽頭和負載導(dǎo)出線，用于短時連接、即借助一個或多個轉(zhuǎn)換阻抗橋接的阻抗觸點。
[0003]使用真空切換管用于無中斷的轉(zhuǎn)換的分接開關(guān)的這樣的負載轉(zhuǎn)換開關(guān)由DE19510809C1已知。在此對于每個要操縱的開關(guān)元件和傳動軸的每個運動方向分別設(shè)置凸輪盤。各個凸輪盤的相應(yīng)的端側(cè)具有確定的、偏離圓形的輪廓，借助所述輪廓在切換軸旋轉(zhuǎn)時操縱各個真空切換管或也操縱機械的觸點。
[0004]在DE4231353A1中各個真空切換管的操縱通過沿兩個方向可旋轉(zhuǎn)的切換軸進行，所述切換軸在蓄能器觸發(fā)之后快速旋轉(zhuǎn)。在此為了操縱真空切換管在切換軸上固定地設(shè)置一個凸輪盤，所述凸輪盤在其端側(cè)上對于每個真空切換管具有一個控制凸輪，滾子形鎖合地在所述控制凸輪中強制引導(dǎo)，所述滾子作用到配置的真空切換管的操縱桿上?？刂仆馆喸谶@里以水平地偏離圓形輪廓的環(huán)繞的槽的形式實現(xiàn)，相應(yīng)的滾子形鎖合地嵌接到所述槽中。
[0005]此外由DE4011019C1已知一種按照反應(yīng)器原理工作的負載轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中凸輪盤為了操縱觸點不在環(huán)形的端側(cè)上具有偏離圓形的輪廓，而是在其上側(cè)和下側(cè)上具有幾何上不同構(gòu)造的槽。在這種已知的解決方案中以不同的切換順序雙面地操縱不同的開關(guān)元件是可能的。
[0006]然而在用于調(diào)節(jié)電力變壓器的具有真空切換管的這樣的已知的分接開關(guān)的不同的使用情況中需要直到IOOkV和顯著高于此的沖擊電壓強度。這樣的不希望的沖擊電壓一方面是通過閃電在電網(wǎng)中擊中產(chǎn)生的雷電沖擊電壓,所述沖擊電壓的大小主要通過可調(diào)式變壓器和各個分接級之間的繞組部件的構(gòu)造決定。另一方面也可能出現(xiàn)通過在要調(diào)節(jié)的電網(wǎng)中的不可預(yù)測的切換沖擊造成的切換沖擊電壓。
[0007]在分接開關(guān)的不足夠的沖擊電壓強度的情況下可能發(fā)生短時的分接短路或在不引導(dǎo)負載電流的負載支路中的真空切換管的陶瓷或蒸汽屏蔽上的不希望的擊穿，這不僅可能引起所述真空切換管的長期損害，而且一般來說是不希望的。
[0008]該問題在現(xiàn)有技術(shù)中另外通過如下方式解決，S卩，為在電路技術(shù)上對于所述雷電沖擊電壓易受影響的真空切換管的可運動的挺桿設(shè)置這樣大的行程、即在真空切換管內(nèi)的對應(yīng)的固定的和可運動的挺桿的接觸面之間的距離，使得借此在對應(yīng)的挺桿的接觸面之間的介電距離足夠大地確定尺寸并且借此在雷電沖擊期間不可能產(chǎn)生不希望的電弧。
[0009]然而在由DE4231353A1已知的解決方案中不利的是，可運動的挺桿的需要的大的行程使得需要具有相應(yīng)大的凸輪擺幅的控制凸輪。這又以負載轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)的大的結(jié)構(gòu)空間為前提，然而該大的結(jié)構(gòu)空間經(jīng)常不可被提供并且出于技術(shù)的觀點決定了結(jié)構(gòu)上不利的解決方案。此外在每個轉(zhuǎn)換過程中發(fā)生在真空切換管內(nèi)的接觸系統(tǒng)的接觸面上的材料去除，其通過負載情況下真空切換管的接觸面機械分開時產(chǎn)生的電弧引起。如何可以補償通過接觸面上的材料去除引起的對相應(yīng)的真空切換管的操縱桿的、隨時間決定接觸系統(tǒng)內(nèi)的公差的作用，DE4231353A1在這里沒有提供解決方案。該問題通過每個分接開關(guān)的數(shù)十萬次轉(zhuǎn)換的長的承諾的維修間隔期更加明顯地突出，在具有真空切換管的分接開關(guān)的情況下，制造者為顧客確保所述維修間隔期。
[0010]誠然DE19510809C1補償了通過材料去除在接觸面上產(chǎn)生的公差，其方式為在這里與真空切換管的可運動的挺桿處于有效連接操縱桿單純通過彈簧施加需要的接觸力并且不通過機械的強制引導(dǎo)。在此彈簧除了其提供需要的接觸力的功能之外具有另一個任務(wù)，即把關(guān)閉力引入到操縱桿上。換句話說:彈簧在這里以用于補償公差和在真空切換管的關(guān)閉的狀態(tài)中施加需要的接觸力的雙重功能起作用。因此如果在由DE19510809C1已知的該解決方案中真空切換管的可運動的挺桿的行程應(yīng)該擴大，則為此需要較大地確定尺寸的壓力彈簧，該壓力彈簧具有與此對應(yīng)的彈簧比率和較大的彈簧行程。然而這總共對于真空切換管的操縱決定顯著提高的力消耗和借此各個構(gòu)件的較大的尺寸確定，這又出于結(jié)構(gòu)和費用方面的觀點與顯著的缺點關(guān)聯(lián)。正如所述的，因為真空切換管的接觸面的接觸力限于安裝的彈簧的彈簧力，此外在短路負荷時可能發(fā)生真空切換管的接觸面的短時的提起并且借此導(dǎo)致電力變壓器內(nèi)的電不確定的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因而本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種具有開頭所述類型的真空切換管的分接開關(guān)，該分接開關(guān)即使在短路負荷時、在同時顯著增大的行程的情況下也具有真空切換管的足夠高的關(guān)閉力并且此外顯著減少通過材料去除隨時間產(chǎn)生的對真空切換管的接觸系統(tǒng)的公差。
[0012]該任務(wù)按照本發(fā)明通過一種具有權(quán)利要求1所述特征的具有真空切換管的分接開關(guān)解決。從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的特別優(yōu)選的設(shè)計。
[0013]總的發(fā)明構(gòu)思在此在于，除了由現(xiàn)有技術(shù)已知的不可相對旋轉(zhuǎn)地在傳動軸上設(shè)置的用于真空切換管的接觸系統(tǒng)的打開行程的力引入的第一凸輪盤之外，按照本發(fā)明規(guī)定不可相對旋轉(zhuǎn)地在傳動軸上設(shè)置的第二凸輪盤，該第二凸輪盤通過在搖轉(zhuǎn)桿裝置上設(shè)置的彈簧-桿系統(tǒng)即使在短路負荷的情況下也將足夠高的關(guān)閉力施加到真空切換管的可運動的挺桿上并且此外能夠?qū)崿F(xiàn)接觸系統(tǒng)的公差補償。
[0014]換句話說，現(xiàn)在有兩個偏離圓形輪廓的、平行間隔開的凸輪盤不可相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在負載轉(zhuǎn)換開關(guān)的切換軸上，在所述凸輪盤的相應(yīng)的端側(cè)上，對應(yīng)的滾子至少接觸鎖合地沿著對應(yīng)端側(cè)的扇形區(qū)段滾動，其中所述滾子本身又在一個角形構(gòu)成的、圍繞軸可偏轉(zhuǎn)的搖轉(zhuǎn)桿裝置上設(shè)置。如由現(xiàn)有技術(shù)已知的，搖轉(zhuǎn)桿裝置在此具有包括第一支腿的長形延伸的主搖轉(zhuǎn)桿，第一滾子設(shè)置在所述第一支腿上，所述第一滾子至少接觸鎖合地沿著第一凸輪盤的端側(cè)的扇形區(qū)段滾動。此外在搖轉(zhuǎn)桿裝置上按照本發(fā)明在與第一支腿對置的一側(cè)上在主搖轉(zhuǎn)桿上設(shè)置兩個U形構(gòu)成的另外的支腿，同樣圍繞軸可旋轉(zhuǎn)地支承的桿設(shè)置在所述另外的支腿之間，第二滾子緊固在所述桿的自由的端側(cè)上，所述第二滾子同樣至少接觸鎖合地沿著第二凸輪盤的端側(cè)的扇形區(qū)段滾動，其中在所述桿和所述另外的支腿之一之間這樣設(shè)置壓力彈簧，使得借此產(chǎn)生彈簧-桿-系統(tǒng)，該彈簧-桿-系統(tǒng)即使在短路負荷的情況下也將足夠高的關(guān)閉力施加到真空切換管的可運動的挺桿上并且此外能夠?qū)崿F(xiàn)接觸系統(tǒng)的公差補償。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面應(yīng)該借助附圖示例性地更詳細地解釋本發(fā)明。
[0016]圖中:
[0017]圖1示出按照本發(fā)明的具有真空切換管的分接開關(guān)的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]出于清楚原因，下面在圖1中僅示出和說明按照本發(fā)明的具有真空切換管的分接開關(guān)的對本發(fā)明重要的部件。取消對本身已知的特征和對于本發(fā)明的實質(zhì)不相關(guān)的構(gòu)件的說明和圖示。與此對應(yīng)地，圖1示出一個切換軸1，該切換軸由同樣未示出的彈簧蓄能器驅(qū)動并且在該切換軸上不可相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有兩個平行間隔開的、偏離圓形的凸輪盤2和3、即一個第一凸輪盤2和一個第二凸輪盤3。這兩個凸輪盤2和3的環(huán)繞的輪廓在描繪的實施形式中基本上星形地、然而以180°相反指向地設(shè)置在切換軸I上。使用的凸輪盤的數(shù)量和其環(huán)繞的輪廓依賴于分接開關(guān)基于的切換順序和每相為此需要的真空切換管。該圖1的說明因此只可被考慮示例性地用于理解本發(fā)明。當(dāng)然按照本發(fā)明的實質(zhì)借此也可能每相可操縱多個真空切換管。每相包括多個真空切換管的分接開關(guān)的典型的電路示例性地在本 申請人:的DE102009048813A1中說明。
[0019]滾子4或5至少沿第一和第二凸輪盤2和3的相應(yīng)對應(yīng)的端側(cè)的確定的扇形區(qū)段滾動，這些滾子又設(shè)置在一個角形構(gòu)成的搖轉(zhuǎn)桿裝置6上。在端側(cè)的哪個部分區(qū)域中滾子4和5與第一和第二凸輪盤2和3在轉(zhuǎn)換過程期間詳細地共同作用，可由下述說明更詳細地得出。搖轉(zhuǎn)桿裝置6圍繞軸7可樞轉(zhuǎn)地支承并且設(shè)置在這里未示出的負載轉(zhuǎn)換開關(guān)內(nèi)。此外搖轉(zhuǎn)桿裝置6包括一個在朝向傳動軸I的一側(cè)具有開口 9的主搖轉(zhuǎn)桿8，軸7可以可旋轉(zhuǎn)地接納到該開口中。從開口 9垂直向下、因此基本上平行于傳動軸I地，從主搖轉(zhuǎn)桿8分支出一個第一支腿10，第一滾子4旋轉(zhuǎn)支承地設(shè)置在所述第一支腿的自由的端側(cè)上。
[0020]在與第一支腿10對置的一側(cè)此外兩個另外的形成一個基本上U形構(gòu)造的支腿11和12從主搖轉(zhuǎn)桿8分支出。在第一支腿10的垂直的延長部中在所述兩個另外的支腿11和12之間同樣設(shè)置一個圍繞軸7可旋轉(zhuǎn)的桿13，第二滾子5旋轉(zhuǎn)支承地設(shè)置在所述桿的自由端側(cè)上。此外在第三支腿12和桿13之間設(shè)置壓力彈簧14。此外在基本載體8的背離切換軸I的端部上側(cè)向相對置地設(shè)置銷15和16，然而在示出的透視圖中只有其中的銷15可見。銷15和16在此嵌接到一個垂直于、即基本上平行于傳動軸I設(shè)置的操縱桿19的對應(yīng)的長孔17和18中，所述操縱桿沿其縱向方向機械地線性引導(dǎo)，例如通過未進一步示出的軌道引導(dǎo)。在操縱桿19的上端側(cè)上設(shè)置壓力彈簧20，該壓力彈簧向上機械地支承，而操縱桿19的下側(cè)與真空切換管22的可運動的挺桿21處于有效連接。總體上看來通過按照本發(fā)明的搖轉(zhuǎn)桿裝置6產(chǎn)生如下幾何構(gòu)造，在所述幾何構(gòu)造中通過借助凸輪盤2和3的力引入最終在真空切換管22的可運動的挺桿21上通過杠桿作用可以產(chǎn)生相比于現(xiàn)有技術(shù)大的行程、尤其是至今已知行程的多倍。
[0021]在圖1中示出真空切換管22的接通的狀態(tài)。因此在真空切換管22的內(nèi)部可運動的挺桿21以及固定的挺桿的接觸件建立導(dǎo)電連接。凸輪盤3的心形尖端的端側(cè)通過滾子5克服壓力彈簧14的彈簧力朝另一個支腿12的方向擠壓桿13，從而借此壓力彈簧14處于一定的預(yù)應(yīng)力下并且最終關(guān)閉力通過基本載體8和操縱桿19施加到真空切換管22的可運動的挺桿21上。如果現(xiàn)在在真空切換管22的運行過程中出現(xiàn)接觸面上的材料去除，則通過壓力彈簧14的預(yù)應(yīng)力與另一個壓力彈簧20共同作用地保證搖轉(zhuǎn)桿裝置6的對搖轉(zhuǎn)桿裝置6的借此改變的行程關(guān)系的公差補償。滾子4在真空切換管22的接通的狀態(tài)中與對應(yīng)的凸輪盤2的端面隔開一定的距離。在轉(zhuǎn)換過程中、即在借助蓄能器引到切換軸I上的旋轉(zhuǎn)運動中，與切換軸I不可相對旋轉(zhuǎn)地連接的凸輪盤2和3旋轉(zhuǎn)運動。一旦滾子5接觸鎖合地經(jīng)過心形凸輪盤3的尖端滾過，則滾子5與對應(yīng)的凸輪盤3的端側(cè)輪廓脫離接觸。取而代之，滾子4在轉(zhuǎn)換過程的該時刻與本身對應(yīng)的凸輪盤2的端側(cè)輪廓進入接觸，沿著該端側(cè)輪廓機械地滾動并且使搖轉(zhuǎn)桿裝置6借此向上運動、即打開真空切換管22的觸點。
【權(quán)利要求】
1.具有真空切換管的分接開關(guān)，包括: 用于無功率地選擇可調(diào)式變壓器的應(yīng)該被轉(zhuǎn)換到的相應(yīng)繞組抽頭的選擇器， 以及用于從接通的繞組抽頭實際轉(zhuǎn)換到新的預(yù)選的繞組抽頭上的負載轉(zhuǎn)換開關(guān)， 其中，負載轉(zhuǎn)換開關(guān)具有能旋轉(zhuǎn)的切換軸，第一凸輪盤不可相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在所述切換軸上， 設(shè)有包括第一滾子的搖轉(zhuǎn)桿裝置， 并且借助所述搖轉(zhuǎn)桿裝置能操縱真空切換管， 其特征在于， 在所述切換軸(I)上不可相對旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有第二凸輪盤(3)，在搖轉(zhuǎn)桿裝置(6)上設(shè)有兩個U形構(gòu)成的另外的支腿(11和12)， 在所述另外的支腿(11和12)之間設(shè)置圍繞軸(7)能旋轉(zhuǎn)地支承的桿(13)，在該桿的自由端側(cè)上設(shè)有與第二凸輪盤(3)對應(yīng)的第二滾子(5)， 并且在桿(13)和所述另一個支腿(12)之間設(shè)置有壓力彈簧(14)。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有真空切換管的分接開關(guān)， 其特征在于， 在搖轉(zhuǎn)桿裝置(6)的背離切換軸(I)的端部上設(shè)有側(cè)向相對置的銷(15和16)，所述銷嵌接到一個操縱桿(19)的對應(yīng)的長孔(17和18)中。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的具有真空切換管的分接開關(guān)， 其特征在于， 在操縱桿(19)的上端側(cè)上設(shè)有另一個壓力彈簧(20)并且操縱桿(19)的下端側(cè)與真空切換管(22)的能運動的挺桿(21)處于有效連接中。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的具有真空切換管的分接開關(guān)，其特征在于， 第一和第二凸輪盤(2或3)的環(huán)繞的輪廓基本上星形地構(gòu)成。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的具有真空切換管的分接開關(guān)，其特征在于， 每個真空切換管(22)借助搖轉(zhuǎn)桿裝置(6)與兩個分開的凸輪盤(2和3)共同作用。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的具有真空切換管的分接開關(guān)，其特征在于， 整個搖轉(zhuǎn)桿裝置出)圍繞軸(7)能旋轉(zhuǎn)地支承地緊固。
【文檔編號】H01H9/00GK103946940SQ201280055764
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月23日
【發(fā)明者】K·赫普夫爾, S·弗雷德 申請人:賴茵豪森機械制造公司