開關(guān)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有開關(guān)模塊和冷卻通道的開關(guān)裝置。所述開關(guān)裝置(1)包括：殼體(2)；?開關(guān)模塊(3、3′、3″)，該開關(guān)模塊設(shè)置在殼體(2)內(nèi)部并且具有開關(guān)元件(4)和冷卻通道(5)；殼體(2)內(nèi)部的絕緣液(6)，該絕緣液包圍開關(guān)模塊(3、3′、3″)；冷卻循環(huán)回路(7)，該冷卻循環(huán)回路具有泵(8)、冷卻通道(5)和熱交換器(10)；其中：殼體(2)內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路(7)相互液壓連接。
【專利說明】
開關(guān)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具有開關(guān)模塊和冷卻通道的開關(guān)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本發(fā)明的任務(wù)是，提出一種具有開關(guān)模塊的開關(guān)裝置，在該開關(guān)裝置中，冷卻裝置簡單、低成本且維護(hù)友好地構(gòu)成。
[0003]該任務(wù)借助根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置解決。在此，從屬權(quán)利要求的特征形成本發(fā)明的有利的擴(kuò)展方案。
[0004]本發(fā)明提出一種開關(guān)裝置，其包括:
[0005]-殼體；
[0006]-至少一個(gè)開關(guān)模塊，該開關(guān)模塊設(shè)置在殼體內(nèi)部并且具有至少一個(gè)開關(guān)元件和至少一個(gè)冷卻通道；
[0007 ]-殼體內(nèi)部的絕緣液，該絕緣液包圍開關(guān)模塊；
[0008]-具有栗、冷卻通道和熱交換器的冷卻循環(huán)回路，
[0009]其中:
[0010]-所述殼體內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路相互液壓連接。
[0011 ]通過冷卻循環(huán)回路和殼體內(nèi)部(在該殼體內(nèi)部設(shè)置有至少一個(gè)開關(guān)模塊)之間的液壓連接，同一絕緣液可用于冷卻開關(guān)元件以及用于絕緣開關(guān)模塊。通過使用一種以及同一絕緣液，在冷卻通道中的可能的泄漏對開關(guān)裝置產(chǎn)生的不利影響比例如使用不同的絕緣液和冷卻液(例如水)時(shí)更小。不同液體的混合(例如水和油)可能具有嚴(yán)重后果。維護(hù)也由此明顯更為容易。在此只須更換一種絕緣液，而非兩種。在冷卻通道中的小泄漏通過液壓連接而得到平衡，從而不必須立即維護(hù)并且因此關(guān)閉開關(guān)裝置。
[0012]開關(guān)裝置可以任意方式和方法構(gòu)成，例如構(gòu)成為用于在低壓范圍、中壓范圍和高壓范圍內(nèi)的分級(jí)變壓器的分級(jí)開關(guān)，或者構(gòu)成為用于在電網(wǎng)應(yīng)用或者熔化爐應(yīng)用中的分級(jí)變壓器的分級(jí)開關(guān)。
[0013]所述開關(guān)裝置的開關(guān)模塊可以任意方式和方法構(gòu)成，并且例如由半導(dǎo)體盤式電池構(gòu)成，特別是構(gòu)成為閘流管、絕緣柵雙極型晶體管等。
[0014]所述絕緣液可以任意方式和方法構(gòu)成，例如構(gòu)成為絕緣油或者含酯液體。
[0015]所述開關(guān)裝置可包含任意多個(gè)開關(guān)模塊，優(yōu)選為分級(jí)變壓器的每個(gè)待接線的相位包含一個(gè)開關(guān)模塊。
[0016]殼體內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路之間的連接可以任意方式和方法構(gòu)成，該連接例如可設(shè)置在開關(guān)裝置外部的擴(kuò)展裝置(Ausdehner)中。
[0017]可設(shè)定:
[0018]-開關(guān)模塊包括至少一個(gè)冷卻箱，與之相配的冷卻通道構(gòu)成在該冷卻箱中；
[0019]-每個(gè)冷卻箱具有用于導(dǎo)入絕緣液的輸入端和用于導(dǎo)出絕緣液的輸出端；
[0020]-每個(gè)冷卻箱和相配的開關(guān)元件相互熱連接、電氣連接和機(jī)械連接。
[0021]冷卻箱由導(dǎo)電且導(dǎo)熱的材料(例如鋁)構(gòu)成。冷卻通道例如曲折形地穿過冷卻箱內(nèi)部。
[0022]可設(shè)定:
[0023]-每個(gè)開關(guān)模塊具有至少一個(gè)開關(guān)模塊柱；
[0024]-每個(gè)開關(guān)模塊柱包括至少一個(gè)冷卻箱和至少一個(gè)開關(guān)元件，所述冷卻箱和開關(guān)元件上下重疊地設(shè)置并且相互熱連接、機(jī)械連接并且導(dǎo)電地連接。
[0025]開關(guān)元件可以任意的方式方法構(gòu)成并且例如單獨(dú)地或成組地通電。在成組的情況下，開關(guān)元件電地串聯(lián)或并聯(lián)。開關(guān)模塊可包含任意多個(gè)開關(guān)模塊柱。
[0026]可設(shè)定:
[0027]-每個(gè)開關(guān)模塊柱設(shè)置在上預(yù)緊板和下預(yù)緊板之間。
[0028]可設(shè)定:
[0029]-每個(gè)上預(yù)緊板和相配的下預(yù)緊板經(jīng)由夾緊柱相互機(jī)械地連接；
[0030]-所述夾緊柱構(gòu)成為空心的；
[0031 ]-上分布板設(shè)置在上預(yù)緊板上方并且與該上預(yù)緊板機(jī)械地連接；
[0032]-下分布板設(shè)置在下預(yù)緊板下方并且與該下預(yù)緊板機(jī)械地連接；
[0033]-夾緊柱和冷卻通道液壓連接；
[0034]-下分布板和所述夾緊柱中的至少一個(gè)夾緊柱用作為進(jìn)流裝置，以便通過它們將絕緣液導(dǎo)入到冷卻通道中；
[0035]-上分布板和另外的夾緊柱中的至少一個(gè)夾緊柱用作為回流裝置，以便通過它們將絕緣液從冷卻通道中導(dǎo)出。
[0036]夾緊柱和冷卻通道之間的液壓連接可通過至少一個(gè)經(jīng)由管路和夾緊柱連接的冷卻箱實(shí)現(xiàn)。冷卻通道可例如在并聯(lián)地或者串聯(lián)地液壓連接的冷卻箱上方構(gòu)成。
[0037]夾緊柱和分布板可以任意方式和方法構(gòu)成，例如由高硬度的電絕緣材料(如玻纖增強(qiáng)塑料)構(gòu)成。
[0038]可設(shè)定:
[0039]-殼體內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路經(jīng)由擴(kuò)展裝置相互連接。
[0040]可設(shè)定:
[0041 ]-開關(guān)模塊具有四個(gè)開關(guān)模塊柱；
[0042]-在每個(gè)開關(guān)模塊柱中，所述夾緊柱中的至少一個(gè)夾緊柱設(shè)置為進(jìn)流裝置并且所述另外的夾緊柱中的至少一個(gè)夾緊柱設(shè)置為回流裝置。
[0043]可設(shè)定:
[0044]-開關(guān)模塊柱借助壓力分布單元保持在開關(guān)模塊中。
[0045]可設(shè)定:
[0046]-開關(guān)裝置是用于在具有調(diào)節(jié)繞組的分級(jí)變壓器上進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)的分級(jí)開關(guān)。
【附圖說明】
[0047]下面，參考附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)。附圖如下:
[0048]圖1示出具有冷卻循環(huán)回路的開關(guān)裝置；
[0049]圖2示出開關(guān)模塊的局部；
[0050]圖3示出開關(guān)模塊；
[0051]圖4在截面(B-B)中示出開關(guān)模塊；
[0052]圖5示出殼體中的開關(guān)模塊；
[0053]圖6示出開關(guān)模塊的壓力分布單元。
[0054]本發(fā)明的相同或者作用相同的元件使用相同的附圖標(biāo)記。此外，為了清楚性在各個(gè)附圖中僅示出為了說明相應(yīng)的附圖所需的附圖標(biāo)記。所示出的實(shí)施方式僅是示例(例如根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)裝置可能如何)并且因此不構(gòu)成本發(fā)明的完全的限制。
【具體實(shí)施方式】
[0055]圖1示出開關(guān)裝置1，尤其示出用于在具有調(diào)節(jié)繞組的可調(diào)節(jié)變壓器上進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)的、具有冷卻循環(huán)回路7的負(fù)載分級(jí)開關(guān)。開關(guān)裝置I包括以絕緣液6填充的殼體2。在殼體2內(nèi)部設(shè)置有三個(gè)開關(guān)模塊3、3'、3〃。每個(gè)開關(guān)模塊3、3/、3〃具有至少一個(gè)開關(guān)元件4和至少一個(gè)冷卻通道5。每個(gè)冷卻通道5是冷卻循環(huán)回路7的一部分。此外，在冷卻循環(huán)回路7中設(shè)置有熱交換器10和栗8。殼體2內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路7相互液壓連接，也就是說絕緣液6在冷卻循環(huán)回路7和殼體2內(nèi)部之間的交換是可能的。在此示出的實(shí)施方式中，殼體2內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路7之間的連接經(jīng)由擴(kuò)展裝置11實(shí)現(xiàn)。絕緣液6優(yōu)選構(gòu)成為酯或者絕緣油，其不僅可在冷卻循環(huán)回路7中用于冷卻每個(gè)開關(guān)模塊3d'、3〃，也可在殼體2內(nèi)部用作為絕緣劑。開關(guān)元件4是半導(dǎo)體盤式電池并且可例如構(gòu)成為閘流管、絕緣柵雙極型晶體管等。
[0056]圖2示出開關(guān)模塊3的局部，尤其示出交替地相互機(jī)械連接、熱連接和電氣連接的多個(gè)開關(guān)元件4和冷卻箱20 ο在每個(gè)冷卻箱20內(nèi)部引入有冷卻通道5，用于冷卻開關(guān)元件4的絕緣液6經(jīng)由該冷卻通道輸送。為此，冷卻箱20相應(yīng)地具有用于導(dǎo)入絕緣液6的輸入端21和用于導(dǎo)出絕緣液6的輸出端22。
[0057]開關(guān)元件4可單獨(dú)或者成組地電地接線。在成組的情況下，這些開關(guān)元件4串聯(lián)或并聯(lián)。
[0058]圖3示出整個(gè)開關(guān)模塊3ο該開關(guān)模塊具有四個(gè)開關(guān)模塊柱30，這些開關(guān)模塊柱分別由多個(gè)上下堆疊的、機(jī)械連接、熱連接和電氣連接的開關(guān)元件4和具有設(shè)置在其中的冷卻通道5的冷卻箱20構(gòu)成。各個(gè)冷卻箱20的冷卻通道5相互經(jīng)由管路18液壓連接。開關(guān)模塊柱30設(shè)置在上預(yù)緊板15和下預(yù)緊板16之間。此外，在所述預(yù)緊板15、16之間定位有八個(gè)夾緊柱42。這些夾緊柱42與預(yù)緊板15、16機(jī)械連接并且構(gòu)成開關(guān)模塊3的支架。所述夾緊柱42優(yōu)選構(gòu)成為玻纖增強(qiáng)塑料管并且因此是內(nèi)部空心和電絕緣的。此外，所述夾緊柱42經(jīng)由管路18和冷卻箱20連接。冷卻箱20相互串聯(lián)或者并聯(lián)地液壓連接。
[0059]在上預(yù)緊板15上方設(shè)置有上分布板50，并且在下預(yù)緊板16下方設(shè)置有下分布板51。用作為回流裝置61的上分布板50在內(nèi)部具有通道，這些通道一方面和夾緊柱42液壓連接并且另一方面和冷卻循環(huán)回路7的熱交換器10或栗8液壓連接。用作進(jìn)流裝置61的下分布板51在內(nèi)部也具有通道，這些通道一方面和夾緊柱42連接并且另一方面和冷卻循環(huán)回路7的熱交換器10或栗8連接。附加地，下分布板51用于支承開關(guān)模塊3。因?yàn)閮蓚€(gè)分布板50、51由塑料制成，所以這些分布板同時(shí)用于使開關(guān)模塊3相對于殼體2上的電勢絕緣。
[0060]圖4示出圖3的開關(guān)模塊3的截面圖B-B。在此，第一夾緊柱40機(jī)械且液壓地和下預(yù)緊板16連接。附加地，第一夾緊柱40經(jīng)由多個(gè)管路18和引入到冷卻箱20中的冷卻通道5液壓連接。第二夾緊柱41機(jī)械且液壓地和上預(yù)緊板15連接。附加地，第二夾緊柱41也經(jīng)由多個(gè)管路18和引入到冷卻箱20中的冷卻通道5機(jī)械地和液壓地連接。因此，整個(gè)開關(guān)模塊3可被視為一個(gè)冷卻通道5。在此，冷卻箱20可在兩個(gè)夾緊柱40，41之間相互并聯(lián)或者串聯(lián)地液壓連接。
[0061]圖5示出開關(guān)裝置I的在殼體2中的開關(guān)模塊3。在此，回流裝置61和進(jìn)流裝置60(尤其是上分布板50和下分布板51)經(jīng)由管路36與設(shè)置在殼體2外部的栗8和熱交換器10連接。在此，開關(guān)模塊3被絕緣液6包圍。
[0062]圖6示出開關(guān)模塊3的細(xì)節(jié)圖。為了能將開關(guān)模塊柱30固定在開關(guān)模塊3中，壓力分布單元70在最上方的冷卻箱20和上預(yù)緊板15之間被引入。該壓力分布單元70在設(shè)置在冷卻箱20上的區(qū)域中具有法蘭71。壓力分布單元70的上部區(qū)域具有螺紋72，在該螺紋的上端部上設(shè)置有螺母74。在法蘭71和螺母74之間設(shè)置有盤形彈簧73和盤形彈簧支架75。壓力分布單元70預(yù)先在壓力下被設(shè)定為限定的、用于開關(guān)模塊3所需的預(yù)緊力。盤形彈簧73在張緊時(shí)通過盤形彈簧支架75被壓向法蘭71并且借助螺母74鎖定。壓力分布單元70通過盤形彈簧支架75旋入到預(yù)緊板15中，直至該壓力分布單元70貼靠在相應(yīng)開關(guān)模塊柱30的最上部的冷卻箱20上。緊接著，壓力分布單元70被鎖定并且固定以防扭轉(zhuǎn)。通過松開螺母74，盤形彈簧73的限定的預(yù)張緊被傳遞到開關(guān)模塊柱30上。
[0063]因?yàn)槊總€(gè)開關(guān)模塊柱30經(jīng)由單獨(dú)的壓力分布單元70張緊，使用這兩個(gè)開關(guān)模塊柱30相互機(jī)械地脫耦并且高度差可因此得到補(bǔ)償。
[0064]附圖標(biāo)記表
[0065]I開關(guān)裝置
[0066]2 殼體
[0067]3、3\3〃開關(guān)模塊
[0068]4開關(guān)元件
[0069]5冷卻通道
[0070]6絕緣液
[0071]7冷卻循環(huán)回路
[0072]8 栗
[0073]10熱交換器
[0074]11擴(kuò)展裝置
[0075]15上預(yù)緊板
[0076]16下預(yù)緊板
[0077]18 管路
[0078]20冷卻箱
[0079]21輸入端
[0080]22輸出端[0081 ] 30開關(guān)模塊柱
[0082]36 管路
[0083]40第一夾緊柱
[0084]41第二夾緊柱
[0085]42夾緊柱
[0086]50上分布板
[0087]51下分布板
[0088]60進(jìn)流裝置
[0089]61回流裝置
[0090]70壓力分布單元
[0091]71 法蘭
[0092]72 螺紋
[0093]73盤形彈簧
[0094]74 螺母
[0095]75盤形彈簧支架
【主權(quán)項(xiàng)】
1.開關(guān)裝置(I)，所述開關(guān)裝置包括: -殼體(2); -開關(guān)模塊(3、3'、3〃)，所述開關(guān)模塊設(shè)置在殼體(2)內(nèi)部并且具有開關(guān)元件(4)和冷卻通道(5); -在殼體(2)內(nèi)部的絕緣液(6)，所述絕緣液包圍所述開關(guān)模塊(3、3'、3〃)； -冷卻循環(huán)回路(7)，所述冷卻循環(huán)回路具有栗(8)、冷卻通道(5)和熱交換器(10)， 其中: -殼體(2)內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路(7)相互液壓連接。2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -開關(guān)模塊(3 J、3〃)包括冷卻箱(20)，冷卻通道(5)構(gòu)成在所述冷卻箱中； -冷卻箱(20)和開關(guān)元件(4)相互導(dǎo)熱地連接。3.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -開關(guān)模塊(3、3'、3〃)具有開關(guān)模塊柱(30); -所述開關(guān)模塊柱(30)包括上下重疊設(shè)置的并且相互導(dǎo)熱地連接的冷卻箱(20)和開關(guān)元件(4)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -所述開關(guān)模塊柱(30)設(shè)置在上預(yù)緊板(15)和下預(yù)緊板(16)之間。5.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -上預(yù)緊板(15)和下預(yù)緊板(16)經(jīng)由夾緊柱(42)相互機(jī)械連接； -所述夾緊柱(42)構(gòu)成為空心的； -上分布板(50)設(shè)置在所述上預(yù)緊板(15)上方并且與該上預(yù)緊板機(jī)械連接； -下分布板(51)設(shè)置在所述下預(yù)緊板(16)下方并且與該下預(yù)緊板機(jī)械連接； -所述夾緊柱(42)與冷卻通道(5)液壓連接； -所述下分布板(51)和所述夾緊柱(42)中的一個(gè)夾緊柱用作為進(jìn)流裝置(60)，以便通過它們將絕緣液(6)導(dǎo)入到冷卻通道(5)中； -所述上分布板(50)和另外的夾緊柱(42)中的一個(gè)夾緊柱用作為回流裝置(61)，以便通過它們將絕緣液(6)從冷卻通道(5)中導(dǎo)出。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -殼體(2)內(nèi)部和冷卻循環(huán)回路(7)經(jīng)由擴(kuò)展裝置(11)相互連接。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -開關(guān)模塊(3、3'、3〃)具有四個(gè)開關(guān)模塊柱(30); -在每個(gè)開關(guān)模塊柱(30)中，所述夾緊柱(42)中的一個(gè)夾緊柱設(shè)置為進(jìn)流裝置(60)并且所述夾緊柱(42)中另一個(gè)夾緊柱設(shè)置為回流裝置(61)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -開關(guān)模塊柱(30)借助壓力分布單元(70)保持在開關(guān)模塊(3、3'、3〃)中。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的開關(guān)裝置(I)，其中: -所述開關(guān)裝置(I)是用于在具有調(diào)節(jié)繞組的分級(jí)變壓器上進(jìn)行電壓調(diào)節(jié)的負(fù)載分級(jí)開關(guān)。
【文檔編號(hào)】H01H9/52GK105981120SQ201580007617
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月13日
【發(fā)明人】A·賴希, S·弗洛特辛格, N·翁特賴納
【申請人】賴茵豪森機(jī)械制造公司