ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СТУПЕНЕЙ НАГРУЗКИ Российский патент 2017 года по МПК H01H9/00 

Изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения между различными ответвлениями обмоток ступенчатого трансформатора в соответствии с ограничительной частью п. 1 формулы изобретения.

Такие переключатели уже много лет используются в больших количествах во всем мире для безразрывного переключения между различными ответвлениями обмоток ступенчатых трансформаторов. Так называемые реакторные переключатели, особенно распространенные в Северной Америке, имеют реактивное сопротивление, которое обеспечивает медленное непрерывное переключение. Переключатели по принципу быстродействующего переключения состоят обычно из селектора для выбора без мощности соответствующего ответвления обмотки ступенчатого трансформатора, на которое должно быть произведено переключение, и переключателя нагрузки для собственно переключения с прежнего на новое, предварительно выбранное ответвление. Для этого переключатель нагрузки содержит обычно коммутирующие и омические контакты. При этом коммутирующие контакты служат для непосредственного соединения соответствующего ответвления обмотки с отводом нагрузки, а омические контакты - для кратковременного нагружения, то есть шунтирования, посредством одного или нескольких промежуточных резисторов. Однако разработки последних лет отходят от переключателей нагрузки с механическими коммутирующими контактами в изолирующем масле. Вместо этого в качестве коммутирующих элементов все шире используются вакуумные переключающие лампы.

Такой переключатель ступеней нагрузки с вакуумными переключающими лампами раскрыт, например, в DE 102009043171 A1. В данной заявке переключатель нагрузки несет приводимый во вращение аккумулятором энергии приводной вал, по меньшей мере, с одним кулачковым диском. Кулачковый диск имеет несколько управляющих кулачков, причем два управляющих кулачка, расположенных на торцах кулачкового диска, имеют отличный от формы окружности контур, по которому с контактным замыканием перемещается соответственно соединенный посредством перекидного рычага с вакуумной переключающей лампой ролик, который обкатывается по профилированному контуру соответствующего управляющего кулачка.

У переключателей ступеней нагрузки особого рода, так называемых нагрузочных селекторов, описанные средства для выбора нового ответвления обмотки и средства для собственно переключения под нагрузкой конструктивно объединены и срабатывают сообща. Обычно переключатели ступеней нагрузки по принципу быстродействующего переключения для безразрывного переключения с одного ответвления обмотки ступенчатого трансформатора на другое сконструированы так, что находящиеся в электрическом соединении с выводами ступенчатых обмоток неподвижные ступенчатые контакты расположены в одной или нескольких горизонтальных плоскостях кругообразно на каркасе или цилиндре из изолирующего материала и нагружаются вращающимися контактными перемычками, приводимыми в действие концентричными приводными валами. У нагрузочных селекторов, в которых выбор ступени и собственно переключение нагрузки скомбинированы, приведение в действие контактных перемычек происходит скачкообразно после срабатывания аккумулятора энергии, приводимого в действие приводным валом, в большинстве случаев пружинного аккумулятора энергии.

В DE 4237165 C1 в отличие от этих обычных конструкций описан переключатель ступеней с линейным срабатыванием контактов, причем неподвижные ступенчатые контакты проходят по траектории внутрь переключателя и нагружаются перемещающимся коммутирующим механизмом, который, в свою очередь, приводится в действие приводным валом. При этом вертикально перемещающийся коммутирующий механизм состоит из непрерывно приводимых приводным валом заводных салазок, выбирающих новый неподвижный ступенчатый контакт, и заводимой заводными салазками посредством аккумулятора энергии ведомой части, которая после срабатывания скачкообразно движется вслед заводным салазкам и при этом выполняет собственно переключение нагрузки с прежнего ответвления ступенчатой обмотки на выбранное новое ответвление. Необходимые для этого коммутирующие элементы являются компонентом ведомой части.

Из DE 19847745 C1 известен другой переключатель ступеней нагрузки, предложенный заявителем, с линейно расположенными контактами селектора. Над контактами селектора, то есть будучи пространственно отделены от них, находятся соотнесенные с соответствующими контактами селектора каждой из фаз неподвижные вакуумные переключающие лампы для собственно скачкообразного переключения нагрузки. Для срабатывания этого переключателя ступеней нагрузки необходим пружинный аккумулятор энергии, который во время своего движения завода приводит в действие контакты селектора и вакуумные переключающие лампы за счет своего скачкообразного движения.

Независимо от конструктивного выполнения переключателя, то есть вращающейся или линейно подвижной контактной системы, для известных из уровня техники переключателей ступеней нагрузки требуется пружинный аккумулятор энергии для скачкообразного переключения посредством контактной системы. Известные из уровня техники аккумуляторы энергии в начале каждого срабатывания переключателя ступеней нагрузки заводятся, то есть приводятся в действие, приводным валом. Известные аккумуляторы энергии состоят, в основном, из заводных салазок и салазок мгновенного действия, между которыми в качестве аккумуляторов энергии расположены пружины. Такие аккумуляторы энергии известны, например, из DE 19855860 C1 и DE 2806282 B1.

Используется начальное медленное вращательное движение приводного вала, чтобы поступательно завести заводные салазки, а затем преобразовать поступательное движение салазок мгновенного действия в главное вращательное движение ведомого вала и в связанное с этим собственно срабатывание контактов. Для осуществления этого сложного преобразования вращательного движения в поступательное и снова обратно во вращательное требуется много места для размещения конструкции аккумулятора энергии в переключателе и к тому же большое число отдельных комплексных узлов.

Задачей изобретения является создание переключателя ступеней нагрузки, для которого не требуется аккумулятор энергии сложной конструкции, и тем самым обеспечивается заметно более простое конструктивное выполнение при одновременно высокой эксплуатационной надежности.

Эта задача решается посредством переключателя ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между различными ответвлениями обмоток ступенчатого трансформатора с признаками п. 1 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы касаются особенно предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Общая изобретательская идея заключается в том, чтобы как блок контактов селектора, так и коммутирующие средства для безразрывного переключения нагрузки срабатывали посредством общего моторного привода без промежуточного аккумулятора энергии.

Согласно одному предпочтительному варианту, это достигается за счет того, что созданное моторным приводом вращательное движение посредством передаточного модуля передается на ходовой винт, который находится в зацеплении с расположенной на средних салазках ходовой гайкой, так что этим достигается продольное перемещение средних салазок вдоль направляющих штанг, тогда как остальные салазки находятся во взаимодействии с со средними салазками через направляющую кулису, которая расположена на второй стороне несущей пластины, также выполнена с возможностью продольного перемещения и механически связана со средними салазками, так что остальные салазки, в свою очередь, механически связаны со средними салазками через направляющую кулису таким образом, что, тем самым, срабатывают одновременно как блок контактов селектора, так и коммутирующие средства для безразрывного переключения нагрузки. Следовательно, срабатывание вакуумных переключающих ламп происходит за счет линейного движения блока контактов селектора.

Согласно другому предпочтительному варианту, переключатель ступеней нагрузки содержит закрепленный на нижней стороне крышки трансформатора передаточный модуль, который взаимодействует с расположенным на наружной стороне крышки трансформатора моторным приводом. Для этого передаточный модуль содержит фланцеобразный уплотнительный модуль, который расположен непосредственно на нижней стороне крышки трансформатора и разъемно соединен с моторным приводом, в частности свинчен. Кроме того, на передаточном модуле закреплен весь переключатель ступеней нагрузки. Таким образом, задачей передаточного модуля является как удержание переключателя ступеней нагрузки, так и герметизация посредством уплотнительного модуля относительно наружной стороны трансформатора. Таким образом, перекосы крышки трансформатора при транспортировке трансформатора не передаются на переключатель ступеней нагрузки. К тому же за счет этого может отпасть необходимость в присоединительном фланце с фрезерованной уплотнительной поверхностью на крышке трансформатора. Кроме того, такое предложенное закрепление обеспечивает производителю трансформатора простой монтаж переключателя ступеней нагрузки внутри бака трансформатора.

Согласно другому предпочтительному варианту, предусмотрена несущая пластина из диэлектрического материала, в частности пластика, на первой стороне которой расположен блок контактов селектора, а на второй стороне расположены коммутирующие средства таким образом, что несущая пластина создает необходимое для переключателя расстояние до земли.

Согласно другому предпочтительному варианту, по меньшей мере, один блок контактов селектора при переключении движется вдоль двух в основном параллельных направляющих штанг, обеспечивающих линейное направление, по меньшей мере, одного блока контактов селектора и удерживаемых несколькими траверсами, расположенными на несущей пластине. При этом блок контактов селектора включает в себя салазки и контактодержатель для размещения подвижных контактов селектора, которые взаимодействуют с неподвижными контактами селектора.

Согласно другому предпочтительному варианту, подвижные контакты селектора размещаются соответственно в контактодержателе и взаимодействуют с расположенными на несущей пластине неподвижными контактами селектора таким образом, что отдельные неподвижные контакты селектора за счет продольного перемещения подвижных контактов селектора нагружаются вместе с салазками, то есть с блоком контактов селектора, вдоль направляющих штанг. За счет возвратно-поступательного движения блока контактов селектора отдельные неподвижные контакты селектора нагружаются, проходя, тем самым, через диапазон регулирования переключателя. Особенно простым образом несколько траверс, на которых удерживаются направляющие штанги, образуют механический упор для продольно перемещающихся подвижных контактов селектора, так что тем самым также механически ограничивается диапазон регулирования.

Согласно другому предпочтительному варианту, коммутирующие средства для безразрывного переключения расположены непосредственно на соответствующих салазках соответствующего блока контактов селектора. Также в этом варианте коммутирующие средства для безразрывного переключения и блок контактов селектора приводятся в действие общим моторным приводом без промежуточного подключения аккумулятора энергии за счет того, что моторный привод посредством отклоняющего редуктора приводит в действие ходовой винт, который, в свою очередь, преобразует вращательное движение в продольное перемещение салазок таким образом, что за счет этого срабатывают как подвижные контакты селектора, так и расположенные на блоке контактов селектора коммутирующие средства для безразрывного переключения.

Согласно другому предпочтительному варианту, моторный привод приводит в действие как ходовой винт, который находится во взаимодействии с контактным блоком селектора, так и кулачковый вал, посредством которого срабатывают коммутирующие средства для безразрывного переключения. Это особенно предпочтительным образом обеспечивает простое независимое срабатывание блока контактов селектора коммутирующими средствами для безразрывного переключения.

Изобретение и его преимущества более детально описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

фиг. 1 - схематичный перспективный вид варианта предложенного переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 2a - первый перспективный вид сбоку переключателя ступеней нагрузки согласно фиг. 1, на которой изображены контакты селектора;

- фиг. 2b - второй перспективный вид сбоку переключателя ступеней нагрузки согласно фиг. 1, на которой изображены коммутирующие средства для безразрывного переключения нагрузки;

фиг. 3 - детальный вид направляющих штанг переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;

фиг. 4a - другой детальный вид блока контактов селектора переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;

фиг. 4b - еще один детальный вид блока контактов селектора переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;

фиг. 5 - контактная планка переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;

фиг. 6a - перспективный вид сбоку другого варианта переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;

фиг. 6b - детальный вид сбоку согласно фиг. 6а;

фиг. 7a -первый перспективный вид сбоку еще одного варианта переключателя ступеней нагрузки согласно изобретению;;

фиг. 7b - второй перспективный вид сбоку еще одного варианта согласно фиг. 7а.

На фиг. 1 в перспективном виде изображен переключатель 1 ступеней нагрузки, расположенный непосредственно под крышкой 2 ступенчатого трансформатора (детально не показан). Подробное описание конструктивных элементов переключателя 1 ступеней нагрузки и их функции поясняется с помощью последующих фиг. Такой ступенчатый трансформатор, достаточно известный из уровня техники, включает в себя заполненный изолирующим маслом бак трансформатора, в котором на стальном ярме расположена, по меньшей мере, одна обмотка. Эта обмотка разделена на основную обмотку и регулирующую обмотку с несколькими ответвлениями, образующими диапазон регулирования. Кроме того, переключатель 1 ступеней нагрузки содержит закрепленный на нижней стороне крышки 2 трансформатора передаточный модуль 3, взаимодействующий с моторным приводом 4, расположенным на противоположной наружной стороне крышки 2 трансформатора. Моторным приводом 4 может быть, например, обычный шаговый электродвигатель. Передаточный модуль 3 включает в себя фланцеобразный уплотнительный модуль 5, который расположен непосредственно на нижней стороне крышки 2 трансформатора и разъемно соединен с моторным приводом 4, в частности свинчен. Таким образом, на передаточном модуле 3 закреплен весь переключатель 1 ступеней нагрузки. Следовательно, задачей передаточного модуля 3 является как удержание переключателя 1, так и герметизация посредством уплотнительного модуля 5 относительно наружной стороны трансформатора. За счет этого перекосы крышки 2 трансформатора при транспортировке трансформатора не передаются на переключатель 1 ступеней нагрузки.

На фиг. 2а, 2b переключатель ступеней нагрузки изображен в двух разных перспективных видах сбоку. С передаточным модулем 3 механически соединена несущая пластина 6 из диэлектрического материала, на которой закрепляются отдельные узлы переключателя 1 ступеней нагрузки. При этом несущая пластина 6 изготовлена из электроизолирующего материала и выполнена для размещения всех основных элементов переключателя 1 ступеней нагрузки. На фиг. 2а изображена первая сторона переключателя 1 ступеней нагрузки, на которой закреплены узлы, по меньшей мере, одного блока 7.1, 7.2, 7.3 контактов селектора на несущей пластине 6. На фиг. 2а показаны, например, три блока 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора, каждый из блока 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора соединен с отдельной фазой, то есть обмоткой, ступенчатого трансформатора. Каждый блок контактов 7.1…7.3 селектора включает в себя несколько нагружаемых неподвижных контактов 8.1…8.5 селектора, электрически соединенных с ответвлениями регулирующей обмотки ступенчатого трансформатора, соединенную с нагрузочным отводом LA контактную шину 9 и контактодержатель 10.1…10.3 с соответственно двумя подпружиненными подвижными контактами 11.1, 11.2 селектора. В зависимости от принципа переключения, то есть принципа реакторного переключения или быстродействующего переключения, допустимы средние положения в качестве стационарных рабочих положений переключателя 1 ступеней нагрузки, в которых один подвижный контакт селектора, например подвижный контакт 11.1 селектора, нагружает первый неподвижный контакт селектора, например неподвижный контакт 8.1 селектора, а другой подвижный контакт селектора, например подвижный контакт 11.2 селектора, - соседний с первым неподвижным контактом селектора второй неподвижный контакт селектора, например неподвижный контакт 8.2 селектора. Таким образом, в соответствии с принципом реакторного переключения в случае изображенных здесь пяти неподвижных контактов 8.1…8.5 селектора возможны девять стационарных рабочих положений, тогда как у переключателя 1 ступеней нагрузки в соответствии с принципом быстродействующего переключения, при котором средние положения недопустимы, имеются только пять стационарных рабочих положений. Контактодержатель 10.1…10.3 каждый фазы механически фиксирован на салазках 12.1…12.3 и вместе с ними образует конструктивный блок. Салазки 12.1…12.3 размещаются на двух параллельно расположенных, фиксированных на несущей пластине 6 несколькими траверсами 13.1…13.3 направляющих штангах 14.1, 14.2 таким образом, что отдельные неподвижные контакты 8.1…8.5 селектора нагружаются за счет продольного перемещения подвижных контактов 11.1…11.3 вместе с салазками 12.1…12.3 вдоль направляющих штанг 14.1, 14.2. Для этого созданное моторным приводом 4 вращательное движение передается посредством передаточного модуля 3 на ходовой винт 15, который находится в зацеплении с расположенной на средних салазках 12.2 ходовой гайкой 16, так что этим создается продольное перемещение средних салазок 12.2 вдоль направляющих штанг 14.1и 14.2. Остальные салазки 12.1, 12.3 находятся во взаимодействии со средними салазками 12.2 через расположенную на второй стороне несущей пластины 6 также продольно перемещающуюся направляющую кулису 17, за счет того что салазки 12.1 и 12.3 механически связаны через направляющую кулису 17 с салазками 12.2. Более подробно это механическое принудительное направление салазок 12.1, 12.3 посредством салазок 12.2 приведено в описании к фиг. 3. Несколько траверс 13.1…13.3, на которых удерживаются направляющие штанги 14.1, 14.2, образуют к тому же механический упор для продольно перемещающихся подвижных контактов 10.1…10.3 вместе с салазками 12.1…12.3, так что этим также механически ограничен диапазон регулирования переключателя 1.

На фиг. 2b изображена вторая сторона несущей пластины 6, на которой расположены коммутирующие средства для безразрывного переключения. Коммутирующие средства представляют собой в данном случае вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6, причем каждые две переключающие лампы 19.1 и 19.2, или соответственно 19.3 и 19. 4, или соответственно 19.5 и 19.6 относятся соответственно к одной фазе переключателя 1 ступеней нагрузки и взаимодействуют с соответствующим блоком 7.1…7.3 контактов селектора. Вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6 представляют собой известные из уровня техники коммутирующие средства с подвижным коммутирующим контактом 20.1…20.6 и неподвижным контактом 18.1…18.6 (детально не показан). При этом каждая из вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 включает в себя подвижный коммутирующий контакт 20.1…20.6, который с помощью соединительного элемента 21.1…21.6 и управляющего рычага 22.1…22.6 шарнирно расположен на второй стороне несущей пластины 6. В шарнирном соединении между соответствующим соединительным элементом 21.1…21.6 и управляющим рычагом 22.1…22.6 на обращенной к несущей пластине 6 стороне с возможностью вращения установлен ролик 23.1…23.6, который катится частично контактируя с верхней стороной 24 направляющей кулисы 17. Верхняя сторона 24 направляющей кулисы 17 имеет при этом профилирование в виде кулачков, так что вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6 могут нагружаться, то есть замыкаться или размыкаться, за счет продольного перемещения направляющей кулисы 17 в зависимости от профилирования верхней стороны 24 направляющей кулисы 17.

На фиг. 3 изображен упрощенный детальный вид механической связи салазок 12.1…12.3 с направляющей кулисой 17. Показан передаточный модуль 3, который через зубчатые колеса (не показаны) передает вращательное движение на ходовой винт 15, который, в свою очередь, передает вращательное движение на расположенную на средних салазках 12.2 ходовую гайку 16, так что вращательное движение ходового винта 15 преобразуется в продольное движение средних салазок 12.2 вдоль направляющих штанг 14.1, 14.2. За счет того, что салазки 12.1…12.3 механически связаны между собой посредством направляющей кулисы 17, продольное перемещение средних салазок 12.2 вдоль направляющих штанг 14.1, 14.2 вызывает также продольное перемещение обеих других салазок 12.1 и 12.3.

На фиг. 4а, 4b в двух разных перспективах изображен в качестве примера другой детальный вид блока 7.1 контактов селектора одной фазы переключателя 1 ступеней нагрузки согласно изобретению; блоки 7.2, 7.3 контактов селектора имеют идентичную конструкцию. Поэтому нижеследующие пояснения относятся также к этим блокам 7.2 и 7.3 контактов селектора. Неподвижные контакты 8.1…8.5 селектора расположены на контактной планке 25.1 из пластика, например, посредством винтового соединения (не показано). Контактная планка 25.1 закреплена на несущей пластине 6 посредством двух распорок 27.1, 27.2, используемых для подключения коммутационного дросселя или соответственно промежуточного резистора. Коммутационные дроссели следует предусмотреть по принципу реакторного переключения, а промежуточные резисторы - по принципу быстродействующего переключения. Контактная планка 25.1 имеет на своей продольной стороне управляющую кулису 26.1, на которой с обеих сторон расположены несколько кулачков 28.1…28.4 для вертикального перемещения подпружиненных контактов 11.1, 11.2 соответствующего блока 7.1 контактов селектора при продольном перемещении соответствующих салазок 12.1 в зависимости от контура кулачков 28.1…28.4. При этом контур кулачков 28.1…28.4 рассчитан так, что подвижные контакты 11.1 и 11.2 блока 7.1 контактов селектора между двумя соседними неподвижными контактами 8.1…8.5 селектора приподнимаются от нагруженного в данный момент неподвижного контакта селектора, в данном случае 8.1, после того как они после совершенного переключения снова нагружают следующий неподвижный контакт селектора, в данном случае 8.2. При этом допустимо среднее положение подвижных контактов 11.1 и 11.2 селектора на двух соседних неподвижных контактах 8.1…8.5 селектора по принципу реакторного переключения, тогда как по принципу быстродействующего переключения происходит переключение на ближайший соседний неподвижный контакт селектора. Для надежного контактирования собственно контактная поверхность контакт-деталей 11.1 и 11.2 выполнена сферической.

На фиг. 5 в детальном виде изображена контактная планка 25.1…25.3 с управляющей кулисой 26.1…26.3 и соответственно с несколькими кулачками 28.1…28.4, посредством которых соответствующие подвижные контакты 11.1 и 11.2, или соответственно 11.3 и 11.4, или соответственно 11.5 и 11.6 каждого блока 7.1…7.3 контактов селектора во время процесса переключения вертикально перемещаются в зависимости от контура кулачков 28.1…28.4.

Во встроенном в ступенчатый трансформатор состоянии переключателя 1 ступеней нагрузки подвижные коммутирующие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 электрически соединены с относящимися к соответствующей фазе распорками 27.1, 27.2 и, тем самым, с соответствующими коммутационными дросселями или соответственно промежуточными резисторами, тогда как соответствующий неподвижный контакт 18.1…18.6 вакуумной переключающей лампы 19.1…19.6 - с контактной шиной соответствующей фазы. В принципе, можно было бы также осуществить электрическое соединение переключателя 1 ступеней нагрузки совершенно противоположным описанному образом.

На фиг. 6а, 6b изображен другой вариант переключателя 1 ступеней нагрузки. Описание фиг. 6а, 6b ограничено пояснением отличий от предыдущих фиг. 1-5, причем одинаковые детали обозначены теми же ссылочными позициями, что и на фиг. 1-5. В этом варианте выполнения переключателя 1 ступеней нагрузки коммутирующие средства для безразрывного переключения, то есть вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6, расположены непосредственно на соответствующих салазках 12.1…12.3 соответствующего блока 7.1…7.3 контактов селектора и перемещаются вместе с ними вдоль ходового винта 15. В этом варианте выполнения каждый блок 7.1…7.3 контактов селектора содержит свою собственную ходовую гайку 16 (не показана) на соответствующих салазках 12.1…12.3, так что блоки 7.1…7.3 контактов селектора перемещаются, тем самым, вдоль ходового винта 15 синхронно. Ходовой винт 15 составлен из нескольких частей, между которыми расположены соединительные трубы 28.1, 28.2 из электроизолирующего материала. Кроме того, предусмотрена угловая передача 29, чтобы передавать дальше вращательное движение моторного привода 4 на ходовой винт 15. Между моторным приводом 4 и угловой передачей 29 расположен изолирующий вал 30 из диэлектрического материала, который передает вращательное движение моторного привода 4 на угловую передачу 29. Неподвижные контакты 18.1…18.6 расположенных на соответствующих салазках 12.1…12.3 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 привинчены посредством многожильных проводов 31.1…31.6 к несущей пластине 6 и электрически соединены с коммутационными дросселями и промежуточными резисторами (не показаны). Подвижные коммутирующие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 находятся в механическом взаимодействии с перекидными рычагами 32.1…32.6 с роликом 33.1…33.6 каждое. Во встроенном состоянии переключателя 1 ступеней нагрузки подвижные коммутирующие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 электрически соединены с подвижными контактами 11.1, 11.2 соответствующей фазы. При продольном перемещении салазок 12.1…12.3 соответствующие ролики 33.1…33.6 обкатываются по профилированию кулисной шины 34.1…34.3, за счет чего каждый перекидной рычаг 32.1…32.6 нагружает, то есть размыкает или замыкает, соответствующий подвижный коммутирующий контакт 20.1…20.6 соответствующей вакуумной переключающей лампы 19.1…19.6 в зависимости от профилирования кулисной шины 34.1…34.3. Неподвижные контакты 8.1…8.5 селектора, из которых в данном случае показаны только неподвижные контакты 8.3…8.5 селектора, расположены непосредственно на несущей пластине 6, а на противоположной стороне (не показана) несущей пластины 6 электрически соединены с соответствующими ответвлениями регулирующей обмотки ступенчатого трансформатора.

На фиг. 7а, 7b изображен другой вариант переключателя 1 ступеней нагрузки. Описание фиг. 7а, 7b также ограничено пояснением отличий от предыдущих фиг. 1-5, причем одинаковые детали обозначены теми же ссылочными позициями, что и на фиг. 1-5. Здесь моторный привод 4 приводит в действие как ходовой винт 15, который, в свою очередь, находится в механическом взаимодействии с каждым из блоков 7.1…7.3 контактов селектора, так и кулачковый вал 35, посредством которого приводятся в действие коммутирующие средства для безразрывного переключения, то есть вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6. В отличие от фиг. 6а, 6b, ходовой винт 15 выполнен цельным по всей своей длине и приводится в зацепление с расположенной на каждых салазках 12.1…12.3 ходовой гайкой 16 таким образом, что при вращении ходового винта 15 каждые салазки 12.1…12.3 перемещаются горизонтально. Блоки 7.1…7.3 контактов селектора имеют конструкцию, идентичную блокам 7.1…7.3 контактов селектора на фиг. 1-5. Для приведения в действие вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 каждый подвижный коммутирующий контакт 20.1…20.6 механически принудительно связан с подъемной штангой 36.1…36.6, которая взаимодействует с расположенными на кулачковом валу 35 напротив подвижных коммутирующих контактов 20.1…20.6 управляющими кулачками 37.1…37.6 таким образом, что при вращении кулачкового вала 35 управляющие кулачки 37.1…37.6 приводят соответствующую подъемную штангу 36.1…36.6 в вертикальное движение, приводя в действие, тем самым, соответствующий подвижный коммутирующий контакт 20.1…20.6 соответствующих вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6. В зависимости от лежащей в основе переключателя 1 ступеней нагрузки последовательности коммутационных операций на периферии кулачкового вала 35 предусмотрено несколько управляющих кулачков 37.1…37.6 на каждую вакуумную переключающую лампу 19.1…19.6.

Резюмируя вышесказанное, можно констатировать, что переключатель 1 ступеней нагрузки может использоваться как по принципу реакторного переключения, так и по принципу быстродействующего переключения. В зависимости от лежащего в основе принципа переключения в случае описанных пяти неподвижных контактов 8.1…8.5 селектора по принципу реакторного переключения допустимы девять стационарных рабочих положений, тогда как в случае построенного по принципу быстродействующего переключения переключателя 1 ступеней нагрузки - только пять стационарных рабочих положений.

Предложенный переключатель 1 ступеней нагрузки особенно предпочтительно может использоваться в распределительных трансформаторах для регулирования напряжения локальных сетей.

Перечень ссылочных позиций

1 - переключатель ступеней нагрузки

2 - крышка трансформатора

3 - передаточный модуль

4 - моторный привод

5 - уплотнительный модуль

6 - несущая пластина

7.1…7.3 - блок контактов селектора

8.1…8.5 - неподвижные контакты селектора

9 - контактная шина

10.1…10.3 - контактодержатели

11.1, 11.2 - подвижные контакты селектора

12.1…12.3 - салазки

13.1…13.3 - траверсы

14.1, 14.2 - направляющие штанги

15 - ходовой винт

16 - ходовая гайка

17 - направляющая кулиса

18.1…18.6 - неподвижные контакты

19.1…19.6 - вакуумные переключающие лампы

20.1…20.6 - подвижные коммутирующие контакты

21.1…21.6 - соединительные элементы

22.1…22.6 - управляющие рычаги

23.1…23.6 - ролики

24 - верхняя сторона направляющей кулисы

25.1…25.3 - контактные планки

26.1…26.3 - управляющие кулисы

27.1, 27.2 - распорки

28.1, 28.2 - соединительные трубы

29 - угловая передача

30 - изолирующий вал

31.1…31.6 - многожильные провода

32.1…32.6 - перекидные рычаги

33.1…33.6 - ролики

34.1…34.3 - кулисные шины

35 - кулачковый вал

36.1…31.6 - подъемные штанги

37.1…37.6 - управляющие кулачки

Изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между различными ответвлениями обмоток ступенчатого трансформатора. Переключатель содержит блок контактов селектора, находящийся в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки. Для безразрывного переключения для каждой фазы предусмотрены две вакуумные переключающие лампы Блок контактов селектора и коммутирующие средства для безразрывного переключения нагрузки срабатывают посредством общего моторного привода без промежуточного подключения аккумулятора энергии. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности. 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Переключатель ступеней нагрузки для безразрывного переключения между различными ответвлениями обмоток ступенчатого трансформатора, причем по меньшей мере один блок контактов селектора соответственно с несколькими неподвижными контактами селектора, находящимися в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки, расположен по одной линии, причем неподвижные контакты селектора выполнены с возможностью срабатывания посредством двух выполненных с возможностью продольного перемещения подвижных контактов селектора, причем для безразрывного переключения для каждой фазы предусмотрены две вакуумные переключающие лампы, причем предусмотрен моторный привод для передачи приводного движения в переключатель ступеней нагрузки, отличающийся тем, что по меньшей мере один блок контактов (7.1 … 7.3) селектора и коммутирующие средства (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения выполнены с возможностью приведения в действие непосредственно общим моторным приводом (4) таким образом, что передача приводного движения моторного привода (4) по меньшей мере на один блок контактов (7.1 … 7.3) селектора и коммутирующие средства (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения происходит без промежуточного подключения аккумулятора энергии.

2. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что созданное моторным приводом (4) вращательное движение посредством передаточного модуля (3) передается на ходовой винт (15), который находится в зацеплении с расположенной на средних салазках (12.2) ходовой гайкой, так что этим достигается продольное перемещение средних салазок (12.2) вдоль направляющих штанг (14.1, 14.2), при этом остальные салазки (12.1, 12.3) находятся во взаимодействии со средними салазками (12.2) через направляющую кулису (17), которая также выполнена с возможностью продольного перемещения и механически связана со средними салазками (12.2), так что остальные салазки (12.1, 12.3), в свою очередь, механически связаны со средними салазками (12.2) через направляющую кулису (17) с возможностью срабатывания одновременно как контактных блоков (7.1 … 7.3) селектора, так и коммутирующих средств (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения нагрузки.

3. Переключатель по п. 2, отличающийся тем, что весь переключатель (1) посредством передаточного модуля (3) расположен на нижней стороне крышки (2) трансформатора.

4. Переключатель по п. 2, отличающийся тем, что передаточный модуль (3) включает в себя фланцеобразный уплотнительный модуль (5).

5. Переключатель по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что предусмотрена несущая пластина (6) из диэлектрического материала, на первой стороне которой расположен по меньшей мере один блок контактов (7.1 … 7.3) селектора, а на второй стороне расположены коммутирующие средства (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения.

6. Переключатель по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один блок контактов (7.1 … 7.3) селектора включает в себя салазки (12.1 … 12.3), контактодержатель (10.1 … 10.3) и подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора, выполненные с возможностью взаимодействия по меньшей мере с одним неподвижным контактом (8.1 … 8.5) селектора.

7. Переключатель по п. 2, отличающийся тем, что салазки (12.1 … 12.3) размещены на соответственно двух параллельно расположенных направляющих штангах (14.1, 14.2), которые, в свою очередь, посредством траверс (13.1 … 13.3) расположены на несущей пластине.

8. Переключатель по п. 6, отличающийся тем, что подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора размещены соответственно в контактодержателе (10.1 … 10.3) и выполнены с возможностью взаимодействия с расположенными на несущей пластине (6) неподвижными контактами (8.1 … 8.5) селектора.

9. Переключатель по п. 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один блок контактов (7.1 … 7.3) селектора расположен с возможностью перемещения вдоль направляющих штанг (14.1, 14.2) посредством соответствующих салазок (12.1 … 12.3) таким образом, что обеспечивается возможность прохождения через диапазон регулирования переключателя (1) ступеней нагрузки.

10. Переключатель по п. 7, отличающийся тем, что несколько траверс (13.1, 13.3) образуют механический упор по меньшей мере для одного выполненного с возможностью перемещения вдоль направляющих штанг (14.1, 14.2) блока (7.1 … 7.3) контактов селектора таким образом, что диапазон регулирования переключателя (1) ступеней нагрузки механически ограничен.

11. Переключатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора одной фазы в каждом стационарном рабочем положении нагружают по меньшей мере один неподвижный контакт (8.1 … 8.5) селектора той же фазы переключателя (1) ступеней нагрузки.

12. Переключатель по п. 6, отличающийся тем, что каждые два подвижных контакта (11.1, 11.2) селектора размещены в контактодержателе (10.1 … 10.3) подпружиненно.

13. Переключатель по п. 5, отличающийся тем, что подвижный коммутирующий контакт (20.1 … 20.6) соответствующей вакуумной переключающей лампы (19.1 … 19.6) находится в шарнирном механическом взаимодействии с соединительным элементом (21.1 … 21.6) и управляющим рычагом (22.1 … 22.6), при этом в шарнирном соединении между соответствующим соединительным элементом (21.1 … 21.6) и управляющим рычагом (22.1 … 22.6) на обращенной к несущей пластине (6) стороне расположен ролик (23.1 … 23.6), выполненный с возможностью качения по профилированной верхней стороне (24) направляющей кулисы (17), частично контактируя с ней, так что соответствующая вакуумная переключающая лампа (19.1 … 19.6) выполнена с возможностью нагружения за счет продольного перемещения направляющей кулисы (17) в зависимости от профилирования ее верхней стороны (24).

14. Переключатель по п. 5, отличающийся тем, что неподвижные контакты (8.1 … 8.5) селектора расположены на контактной планке (25.1 … 25.3), которые, в свою очередь, закреплены посредством распорок (27.1 … 27.3) на несущей пластине (6).

15. Переключатель по п. 14, отличающийся тем, что контактная планка (25.1 … 25.3) имеет на своей продольной стороне управляющую кулису (26.1 … 26.3), на обеих сторонах которой расположено несколько кулачков.

16. Переключатель по п. 15, отличающийся тем, что контур кулачков рассчитан так, что подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора соответствующего блока (7.1) контактов селектора приподнимаются между двумя соседними неподвижными контактами (8.1 … 8.5) селектора от нагруженного в данный момент неподвижного контакта селектора, после того как подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора после совершенного переключения снова нагружают следующий неподвижный контакт селектора.

17. Переключатель по п. 2, отличающийся тем, что на каждую фазу непосредственно на соответствующих салазках (12.1 … 12.3) соответствующего блока (7.1 … 7.3) контактов селектора расположены две вакуумные переключающие лампы (19.1 и 19.2, 19.3 и 19.4, 19.5 и 19.6), моторный привод (4) выполнен с возможностью приведения в действие центрального ходового винта (15) посредством угловой передачи (29), причем каждые салазки (12.1 … 12.3) содержат отдельную ходовую гайку (16), при этом ходовой винт (15) выполнен с возможностью взаимодействия с ходовой гайкой (16) каждых салазок (12.1 … 12.3), а вращательное движение может преобразовываться в синхронное продольное перемещение нескольких салазок (12.1 … 12.3) таким образом, что обеспечивается возможность приведения в действие за счет этого как подвижных контактов (11.1, 11.2) селектора, так и вакуумных переключающих ламп (19.1 … 19.6).

18. Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что моторный привод (4) выполнен с возможностью приведения в действие как ходового винта (15), который, в свою очередь, находится во взаимодействии с блоком (7.1 … 7.3) контактов селектора, так и кулачкового вала (35), посредством которого срабатывают коммутирующие средства (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения таким образом, что обеспечивается возможность срабатывания за счет этого как подвижных контактов (11.1, 11.2) селектора, так и коммутирующих средств (19.1 … 19.6) для безразрывного переключения.

19. Переключатель по одному из пп. 1, 2, 17, 18, отличающийся тем, что он предназначен для применения в регулировании напряжения распределительного трансформатора.