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

Настоящее изобретение касается переключателя ступеней нагрузки для безразрывного переключения между разными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора согласно ограничительной части первого пункта формулы изобретения.

Переключатели ступеней нагрузки уже много лет применяются во всем мире в больших количествах для безразрывного переключения между разными ответвлениями обмотки ступенчатых трансформаторов. Так называемые реактивные переключатели, которые особенно распространены в Северной Америке, обладают реактивным сопротивлением, которое обеспечивает возможность медленного, непрерывного переключения. Переключатели ступеней нагрузки по принципу быстрого включения сопротивления состоят обычно из селектора для предварительного выбора без нагрузки надлежащего ответвления обмотки ступенчатого трансформатора, на которое должно осуществляться переключение, а также переключателя нагрузки для собственного переключения с предыдущего на новое, предварительно выбранное ответвление обмотки. Для этого переключатель нагрузки обычно имеет переключающие контакты и омические контакты. При этом переключающие контакты служат для непосредственного соединения каждого ответвления обмотки с отводом нагрузки, омические контакты - для кратковременного подключения, то есть шунтирования посредством одного или нескольких промежуточных сопротивлений. Однако разработки последних лет отходят от переключателей нагрузки, снабженных механическими переключающими контактами в изоляционном масле. Вместо этого в качестве переключающих элементов все больше применяются вакуумные коммутационные элементы.

Такого рода переключатель ступеней нагрузки, снабженный вакуумными переключающими лампами, известно, например, из DE 102009043171 A1. В данной заявке переключатель нагрузки включает в себя приводимый в движение аккумулятором энергии приводной вал, имеющий по меньшей мере один кулачковый диск. Кулачковый диск имеет несколько кулачков управления, при этом два кулачка управления,, расположенных на кулачковом диске с торцевой стороны, имеют контур, отличающийся от круглой формы, в виде выступов, по которому с замыканием контакта соответственно направляется ролик, соединенный посредством перекидного рычага с вакуумной переключающей лампой, который сканирует профилированный контур соответствующего кулачка управления.

У переключателей ступеней нагрузки особого рода, так называемых нагрузочных селекторов, описанные средства для выбора нового ответвления обмотки и средства для собственного переключения нагрузки конструктивно объединены и приводятся в действие совместно. Обычно переключатели ступеней нагрузки по принципу быстрого включения сопротивления для безразрывного переключения с одного ответвления ступенчатого трансформатора на другое сконструированы так, что неподвижные контакты ступеней, находящиеся соответственно в электрическом соединении с выводами обмоток ступеней, расположены в одной или нескольких горизонтальных плоскости или, соответственно, плоскостях по кругу на каркасе или цилиндре из изоляционного материала и могут подключаться с помощью вращаемых контактных мостиков, приводимых в действие концентрическими приводными валами. У нагрузочных селекторов, у которых выбор ступени и собственное переключение нагрузки скомбинированы, приведение в действие контактных мостиков осуществляется при этом ступенчато после срабатывания аккумулятора энергии, приводимого в действие приводным валом переключателя, чаще всего пружинного аккумулятора энергии.

В DE 4237165 C1, в отличие от этих обычных конструкций, описано переключатель ступеней с линейным приведением в действие контактов, при этом неподвижные контакты ступеней проходят вдоль некоторой траектории внутрь переключателя и могут подключаться смещаемым механизмом переключения, привод которого, в свою очередь, осуществляется приводным валом. При этом вертикально смещаемый механизм переключения состоит из непрерывно приводимых в движение приводным валом заводных салазок, которые предварительно выбирают новый неподвижный контакт ступени, и заводимой заводными салазками посредством аккумулятора энергии ведомой части, которая после срабатывания ступенчато следует за заводным салазками и при этом совершает собственно переключение нагрузки с предыдущего ответвления обмотки ступени на предварительно выбранное новое ответвление. Необходимые для этого переключающие элементы являются компонентом ведомой части.

Из DE 19847745 C1 стало известно другое, предложенный заявителем, переключатель ступеней нагрузки, снабженный линейно расположенными контактами селектора. Над контактами селектора, то есть в отдельном месте, находятся предусмотренные для данных контактов селектора каждой фазы неподвижные вакуумные переключательные лампы для собственного ступенчатого переключения нагрузки. Для приведения в действие этого переключателя ступеней нагрузки необходим пружинный аккумулятор энергии, который во время его движения завода приводит в действие контакты селектора, а также вакуумные переключающие элементы посредством своего ступенчатого движения отдачи.

Такие переключатели ступеней нагрузки принципиально известны как встраиваемые переключатели или как навесные переключатели. Характерный встраиваемый переключатель имеет обычно переключатель нагрузки в отдельном масляном резервуаре для собственного безразрывного переключения нагрузки и расположенный под ним селектор для предварительного выбора ответвления обмотки ступенчатого трансформатора, на которое должно осуществляться переключение. Такой встроенный переключатель, отсюда его название, полностью введен сверху в наполненный маслом трансформаторный бак и смонтирован. При этом благодаря отдельному масляному резервуару обеспечивается, что его объем масла не смешивается с окружающим изоляционным маслом в трансформаторном баке. При этом принципиально необходимо вести электрические провода в виде так называемой выводной рамки от отдельных ответвлений обмотки внутрь трансформатора через трансформаторный бак в направлении переключения ступеней.

Характерный навесной переключатель, такой как известен, например, из фирменной публикации Reinhausen Manufacturing Inc.: «Vacotap RMV-A On-Load Tap-Changer for Regulating Transformers», имеет отдельный окружной корпус, как правило, из листовой стали, и размещается сбоку на наружных стенках трансформатора. Корпус такого навесного переключателя наполнен изоляционным маслом. При этом также необходимо вести электрические провода от отдельных ответвлений обмотки внутрь трансформатора сквозь весь бак трансформатора и дальше дополнительно через изоляционную так называемую трансформаторную панель, называемую также барьерной панелью, наружу к смонтированному сбоку переключателю ступеней. DE 2923170 описывает такую трансформаторную панель, называемую там «клеммной панелью». Это необходимо, так как навесной переключатель ступеней размещен в отдельном наполненном маслом корпусе, который отделен от также наполненного маслом бака трансформатора маслонепроницаемой перегородкой, при этом на «клеммной панели» предусмотрены разъемы для соединения ответвлений трансформатора с переключателем ступеней. Как необходимая выводная рамка, так и трансформаторная панель являются трудоемкими и дорогими.

Кроме того, согласно общему уровню техники необходимо предусматривать отдельный масляный циркуляционный контур для переключателя ступеней, который, как правило, содержит также отдельное защитное реле, собственные трубопроводы, а также отдельный расширитель и, кроме того, отдельный увлажнитель воздуха.

Задачей настоящего изобретения является устранить недостатки этих известных решений и предложить оптимальное по стоимости устройство переключения ступеней простой конструкции.

Эта задача решается с помощью переключателя ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между разными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора с признаками первого пункта формулы изобретения. При этом зависимые пункты формулы изобретения касаются особенно предпочтительных усовершенствованных вариантов изобретения.

При этом идея изобретения заключается в том, чтобы крепить переключатель ступеней нагрузки непосредственно на нижней стороне крышки трансформатора посредством передаточного модуль, который взаимодействует с электроприводом, расположенным на противоположной наружной стороне крышки трансформатора. Передаточный модуль имеет для этого фланцевый уплотнительный модуль, который установлен непосредственно с нижней стоны крышки трансформатора и соединен с электроприводом разъемным соединением, в частности привинчен. В соответствии с изобретением, при этом к передаточному модулю прикреплен весь переключатель ступеней нагрузки. Передаточный модуль имеет задачу, как удерживать переключатель ступеней нагрузки, так и уплотнять посредством уплотнительного модуля относительно наружной стороны трансформатора. При этом перекосы крышки трансформатора при транспортировке трансформатора не передаются на переключатель ступеней нагрузки. К тому же при этом можно обойтись без соединительного фланца с фрезерованной уплотнительной поверхностью на крышке трансформатора. Кроме того, этот вид предложенного крепления позволяет изготовителю трансформатора осуществлять простой монтаж переключателя ступеней нагрузки внутри бака трансформатора.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления изобретения предусмотрена несущая пластина из диэлектрического материала, в частности полимерного материала, на которой установлены на первой стороне блок контактов селектора, а на второй стороне - коммутационные средства для безразрывного переключения таким образом, что эта несущая пластина создает необходимое для переключателя ступеней нагрузки расстояние до земли.

Согласно еще одному варианту осуществления изобретения указанный по меньшей мере один блок контактов селектора во время переключения движется по двум расположенным по существу параллельно направляющим штангам, которые обеспечивают линейное направление указанного по меньшей мере одного блока контактов и которые удерживаются несколькими траверсами, расположенными на несущей пластине. При этом блок контактов селектора всегда включает в себя салазки, а также контактодержатель для размещения подвижных контактов селектора, которые взаимодействуют с неподвижными контактами селектора.

Согласно еще одному другому варианту осуществления изобретения подвижные контакты селектора всегда размещены в контактодержателе и взаимодействуют с расположенными на несущей пластине неподвижными контактами селектора таким образом, что отдельные неподвижные контакты селектора могут подключаться посредством продольного смещения подвижных контактов селектора вместе с салазками, то есть с блоком контактов селектора, по направляющей штанге. Посредством движения блока контактов селектора в одном и/или другом направлении подключаются отдельные неподвижные контакты селектора и при этом осуществляется прохождение области регулирования переключателя ступеней нагрузки. Особенно простым образом несколько траверс, на которых удерживаются направляющие штанги, образуют механический упор для передвигаемых в продольном направлении контактов селектора, так что при этом область регулирования ограничивается также механически.

Согласно еще одному другому предпочтительному варианту осуществления коммутационные средства для безразрывного переключения расположены непосредственно на соответствующих салазках соответствующего блока контактов селектора. В этом варианте осуществления также коммутационные средства для безразрывного переключения, а также блок контактов селектора работают от одного общего электропривода без промежуточного подключения аккумулятора энергии, при этом электропривод посредством механизма для изменения направления осуществляет привод центрального ходового винта, который, со своей стороны, в свою очередь преобразует вращательное движение в продольное смещение салазок, таким образом, что при этом как подвижные контакты селектора, так и коммутационные средства, расположенные на блоке контактов, селектора могут приводиться в действие для безразрывного переключения.

Согласно еще одному другому предпочтительному варианту осуществления изобретения электроприводом осуществляется привод как ходового винта, который, со своей стороны, находится в активном соединении с блоком контактов селектора, так и кулачкового вала, посредством которого могут приводиться в действие коммутационные средства для безразрывного переключения. Это позволяет особенно предпочтительно просто независимо приводить в действие блок контактов селектора с помощью коммутационных средств для безразрывного переключения.

Ниже изобретение и его преимущества описаны подробнее со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:

фиг. 1 - схематичный вид в перспективе одного из вариантов осуществления предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 2a - первый вид сбоку в перспективе переключателя ступеней нагрузки в соответствии с фиг. 1, на котором установлены контакты селектора;

фиг. 2b - второй вид сбоку в перспективе переключателя ступеней нагрузки в соответствии с фигурой, на котором установлены коммутационные средства для безразрывного переключения нагрузки;

фиг. 3 - детальный вид направляющих штанг предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 4a - другой детальный вид блока контактов селектора предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 4b - еще один другой детальный вид блока контактов селектора предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 5 - контактная планка предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 6a - вид сбоку в перспективе другого варианта осуществления предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 6b - детальный вид вида сбоку в перспективе в соответствии с фиг. 6a;

фиг. 7a - первый вид сбоку в перспективе еще одного другого варианта осуществления предлагаемого изобретением переключателя ступеней нагрузки;

фиг. 7b - второй вид сбоку в перспективе еще одного другого варианта осуществления в соответствии с фиг. 7a.

На фиг. 1 на виде в перспективе показано предлагаемый изобретением переключатель 1 ступеней нагрузки, который установлен непосредственно под крышкой 2 не изображенного подробно ступенчатого трансформатора. Более точное описание конструктивных элементов переключателя 1 ступеней нагрузки и их функции содержится в приведенном ниже описании фигур. Такого рода ступенчатый трансформатор, который достаточно известен из уровня техники, включает в себя наполненный изоляционным маслом бак трансформатора, в котором на стальном ярме установлена по меньшей мере одна обмотка. Эта обмотка подразделяется на основную обмотку и регулировочную обмотку, на которой предусмотрены несколько ответвлений обмотки, образующих область регулирования. Кроме того, переключатель 1 ступеней нагрузки имеет закрепленный с нижней стороны крышки 2 трансформатора передаточный модуль 3, который взаимодействует с электроприводом 4, расположенным на противоположной наружной стороне крышки 2 трансформатора. При этом электропривод 4 может быть выполнен, например, в виде стандартного шагового двигателя. Передаточный модуль 3 включает в себя фланцевый уплотнительный модуль 5, который установлен непосредственно на нижней стороны крышки 2 трансформатора и соединен с электроприводом 4 разъемным соединением, в частности привернут. При этом на передаточном модуле закреплен весь переключатель ступеней нагрузки. Задача передаточного модуля 3 состоит в том, чтобы, как удерживать переключатель 1 ступеней нагрузки, так и герметичного уплотнять посредством уплотнительного модуля 5 относительно наружной стороны трансформатора. Благодаря этому перекосы крышки 2 трансформатора при транспортировке трансформатора не передаются на переключатель 1 ступеней нагрузки.

На фиг. 2a и 2b показан предлагаемый изобретением переключатель 1 ступеней нагрузки на двух различных видах сбоку в перспективе. С передаточным модулем 3 механически соединена несущая пластина 6 из диэлектрического материала, на которой могут крепиться отдельные конструктивные узлы переключателя 1 ступеней нагрузки. При этом несущая пластина 6 изготовлена из электрически изолирующего материала и выполнена для размещения всех существенных конструктивных узлов переключателя 1 ступеней нагрузки. При этом на фиг. 2a показана первая сторона переключателя 1 ступеней нагрузки, на которой на несущей пластине 6 закреплены конструктивные узлы указанного по меньшей мере одного блока 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора. На изображении с фиг. 2a в качестве примера имеется три блока 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора; при этом каждый блок 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора соединен с отдельной фазой, то есть обмоткой, ступенчатого трансформатора. Каждый блок 7.1, 7.2 и 7.3 контактов селектора включает в себя по несколько подключаемых неподвижных контактов 8.1…8.5 селектора, которые электрически соединены с ответвлениями регулировочной обмотки ступенчатого трансформатора, контактную шину 9, соединенную с отводом LA нагрузки, а также контактодержатели 10.1…10.3, снабженные каждый упруго опертыми, подвижными контактами 11.1 и 11.2 селектора. При этом, в зависимости от принципа переключения, то есть от реактивного принципа или принципа быстрого включения сопротивления, в качестве стационарного рабочего положения переключателя 1 ступеней нагрузки допустимы центральные положения, в которых подвижный контакт селектора, например, подвижный контакт 11.1 селектора, подключает первый неподвижный контакт селектора, например, первый неподвижный контакт 8.1 селектора, а другой подвижный контакт селектора, например, подвижный контакт 11.2 селектора, подключает соседний с первым неподвижным контактом второй неподвижный контакт селектора, например, неподвижный контакт 8.2 селектора,. При этом по реактивному принципу при 5 изображенных на данной фигуре неподвижных контактах 8.1…8.5 селектора возможны девять стационарных рабочих положений, в то время как у переключателя 1 ступеней нагрузки по принципу быстрого включения сопротивления, у которого центральные положения недопустимы, есть только 5 стационарных рабочих положений. Контактодержатель 10.1…10.3 каждой фазы при этом механически зафиксирован на салазках 12.1…12.3 и образует вместе с ними один конструктивный узел. Салазки 12.1…12.3 размещаются на двух расположенных параллельно направляющих штангах 14.1 и 14.2, зафиксированных на несущей пластине 6 посредством нескольких траверс 13.1…13.X,, таким образом, что отдельные неподвижные контакты 8.1…8.5 селектора могут подключаться посредством продольного смещения подвижных контактов 11.1…11.3 вместе с салазками 12.1…12.3 по направляющим штангам 14.1…14.2. Для этого создаваемое электроприводом 4 вращательное движение посредством передаточного модуля 3 передается на ходовой винт 15, который находится в зацеплении с предусмотренной на центральных салазках 12.2 ходовой гайкой 16, так что при этом может осуществляться продольное смещение центральных салазок 12.2 по направляющим штангам 14.1 и 14.2. Остальные салазки 12.1 и 12.3 находятся в активном соединении с центральными салазками 12.2 посредством расположенной на второй стороне несущей пластине 6, также смещаемой в продольном направлении направляющей кулисы 17, при этом салазки 12.1 и 12.3 механически связаны с салазками 12.2 посредством направляющей кулисы 17. Более точное описание этого механического принудительного направления салазок 12.1 и 12.3 посредством салазок 12.2 содержится в приведенном ниже описании к фиг. 3. Несколько траверс 13.1…13.3, на которых удерживаются направляющие штанги 14.1 и 14.2, образуют, кроме того, механический упор для перемещаемых в продольном направлении контактов 10.1…10.3 вместе с салазками 12.1…12.3, так что при этом область регулирования переключателя 1 ступеней нагрузки ограничена также механически.

При этом на фиг. 2b показана вторая сторона несущей пластины 6, на которой расположены коммутационные средства для безразрывного переключения. Коммутационные средства для безразрывного переключения в варианте осуществления согласно фиг. 2b представляют собой вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6, при этом каждые две вакуумные переключающие лампы 19.1 и 19.2, или, соответственно, 19.3 и 19.4, или, соответственно, 19.5 и 19.6 всегда предусмотрены для одной фазы 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 коммутационные средства, имеющие один подвижный рабочий контакт 20.1…20.6, а также один детально не изображенный, неподвижный контакт 18.1…18.6. При этом каждая из вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 включает в себя один подвижный рабочий контакт 20.1…20.6, который, в каждом случае с помощью связующего звена 21.1…21.6 и рычага 22.1…22.6 управления, шарнирно установлен на второй стороне несущей пластины 6. В шарнирном соединении между соответствующим связующим звеном 21.1…21.6 и рычагом 22.1…22.6 управления в каждом случае на обращенной к несущей пластине 6 стороне предусмотрен опертый с возможностью вращения ролик 23.1…23.6, который частично с замыканием контакта катится по верхней стороне 24 направляющей кулисы 17. При этом верхняя сторона 24 направляющей кулисы 17 имеет профилирование в виде кулачков, так что вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6 могут подключаться посредством продольного смещения направляющей кулисы 17 в зависимости от профилирования верхней стороны 24 направляющей кулисы 17, то есть размыкаться или, соответственно, замыкаться.

На фиг. 3 показан упрощенный детальный вид механической связи салазок 12.1…12.3 с направляющей кулисой 17. Показан передаточный модуль 3, который посредством детально не изображенных на данной фигуре зубчатых колес предает вращательное движение на ходовой винт 15, который, со своей стороны, передает это вращательное движение дальше, на предусмотренную в центральных салазках 12.2 ходовую гайку 16, так что вращательное движение ходового винта 15 преобразуется в продольное движение центральных салазок 12.2 по направляющим штангам 14.1 и 14.2. Так как салазки 12.1…12.3 механически связаны между собой посредством направляющей кулисы 17, в конечном итоге вследствие продольного смещения центральных салазок 12.2 по направляющим штангам 14.1 и 14.2 осуществляется также продольное смещение двух остальных салазок 12.1 и 12.3.

На фиг. 4a и 4b в двух различных перспективах показан и пояснен в качестве примера другой детальный вид блока 7.1 контактов селектора одной фазы предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки; блоки 7.2 и 7.3 контактов селектора сконструированы идентично. Поэтому приведенные ниже пояснения относятся также к этим блокам 7.2 и 7.3 контактов селектора. При этом неподвижные контакты 8.1…8.5 селектора установлены на контактной планке 25.1 из полимерного материала, например, посредством изображенного в данном случае винтового соединения. На несущей пластине 6 контактная планка 25.1 закреплена посредством соответственно двух дистанцирующих элементов 27.1…27.2, которые используются в качестве присоединительного элемента не изображенного коммутационного дросселя. Кроме того, контактная планка 25.1 на своей продольной стороне имеет управляющую кулису 26.1, на которой с обеих сторон установлены несколько кулачков 28.1…28.4, чтобы вертикально перемещать упруго опертые контакты 11.1 и 11.2 соответствующего блока 7.1 контактов селектора при продольном смещении соответствующих салазок 12.1 посредством предусмотренных на управляющей кулисе 26.1 кулачков 28.1…28.4, в зависимости от контура этих нескольких кулачков 28.1…28.4. При этом размеры контура кулачков 28.1…28.4 выбраны так, что подвижные контакты 11.1 и 11.2 блока 7.1 контактов селектора между двумя соседними неподвижными контактами 8.1…8.5 селектора отрываются от подключенного в данный момент неподвижного контакта селектора, в данном случае 8.1, после того как они после совершенного переключения снова подключают следующий неподвижный контакт селектора, здесь 8.2. То есть в соответствие с реактивным принципом допустимо центральное положение подвижных контактов 11.1 и 11.2 селектора на двух соседних неподвижных контактах 8.1…8.5 селектора. Для замыкания контактов заданным образом контактные элементы 11.1 и 11.2 на собственной контактной поверхности выполнены сферическими.

На фиг. 5 в детальном изображении показана контактная планка 25.1…25.3, снабженная управляющей кулисой 26.1…26.3 и соответственно 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 смещаются, в зависимости от исполнения контуров кулачков 28.1…28.4.

В смонтированном состоянии предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки в ступенчатом трансформаторе подвижные рабочие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 электрически соединены с соотнесенными с каждой фазой дистанцирующими элементами 27.1…27.2 и при этом в конечном итоге с соответствующими дросселями сопротивления, в то время как соответствующий неподвижный контакт 18.1…18.6 соответствующей вакуумной переключающей лампы 19.1…19.6 электрически подключается к контактной шине 9 надлежащей фазы. В принципе, однако, можно было бы также производить электрическое подключение переключателя 1 ступеней нагрузки противоположным вышеописанному образом.

На фиг. 6a и 6b показан другой вариант осуществления предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки. Описание фигур ограничивается тем, чтобы пояснить отличия от предыдущих фигур, при этом идентичные конструктивные элементы снабжаются теми же самыми ссылочными позициями, что и на фиг. 1-5. В этом варианте осуществления предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки коммутационные средства для безразрывного переключения, то есть вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6, установлены непосредственно на соответствующих салазках 12.1…12.3 соответствующего блока 7.1…7.3 контактов селектора и выполнены с возможностью передвижения вместе с ним вдоль ходового винта 15. Каждый блок7.1…7.3 контактов селектора имеет в этом варианте осуществления свою собственную, на этом изображении не видимую ходовую гайку 16, установленную в соответствующих салазках 12.1…12.3, так что блоки 7.1…7.3 контактов селектора при этом выполнены с возможностью синхронного смещения по изолирующему валу 15. Изолирующий вал 15 состоит из нескольких отдельных частей и имеет между соответствующими отдельными частями по одной выполненной из электрически изолирующего материала соединительной трубе 28.1…28.2. Кроме того, предусмотрена угловая передача 29 для передачи вращательного движения электропривода 3 на ходовой винт 15. Между электроприводом 3 и угловой передачей 29 расположен изолирующий вал 30 из диэлектрического материала, который передает вращательное движение электропривода 3 в угловую передачу 29. Неподвижные контакты 18.1…18.6 установленных на соответствующих салазках 12.1…12.3 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 привернуты каждый посредством многожильных проводов 31.1…31.6 к несущей пластине 6 и электрически соединены с не изображенными дросселями сопротивления. Подвижные рабочие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 находятся в механическом активном соединении с системой 32.1…32.6 перекидного рычага, которая соответственно имеет ролик 33.1…33.6. В смонтированном состоянии переключателя 1 ступеней нагрузки подвижные рабочие контакты 20.1…20.6 вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 электрически соединены с подвижными контактами 11.1…11.2 селектора надлежащей фазы. Соответствующие ролики 33.1…33.6 при продольном смещении салазок 12.1…12.3 катятся вдоль профилирования кулисной шины 34.1…34.3, так что при этом каждая система 32.1…32.6 перекидного рычага подключает, то есть размыкает или замыкает соответствующий подвижный рабочий 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 на этом изображении показаны только неподвижные контакты 8.3…8.5 селектора, установлены в данном случае непосредственно на несущей пластине 6 и на не изображенной здесь, противоположной стороне несущей пластине 6 электрически соединены с соответствующими ответвлениями регулировочной обмотки ступенчатого трансформатора.

На фиг. 7a и 7b показан еще один вариант осуществления предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки. Описание этих фигур также ограничивается тем, чтобы пояснить отличия от предыдущих фигур, при этом идентичные конструктивные элементы снабжаются теми же самыми ссылочными позициями, что и на фиг. 1-5. В варианте осуществления согласно фиг. 7a и 7b электроприводом 3 осуществляется привод как ходового винта 15, который, со своей стороны, находится в механическом активном соединении с каждым из блоков 7.1…7.3 контактов селектора, так и кулачкового вала 35, посредством которого могут приводиться в действие коммутационные средства для безразрывного переключения, то есть вакуумные переключающие лампы 19.1…19.6. В противоположность изображению согласно фиг. 6a и 6b, ходовой винт 15 в данном случае по всей его длине выполнен в виде ходового винта и приводится в зацепление с ходовой гайкой 16, предусмотренной в каждых из салазок 12.1…12.3, таким образом, что при вращении ходового винта 15 каждые салазки 12.1…12.3 передвигаются горизонтально. Остальные контактные узлы 7.1…7.3 селектора построены идентично контактному узлу 7.1…7.3 селектора, описанному на фиг. 1-5. Для приведения в действие вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6 каждый подвижный рабочий контакт 20.1…20.6 механически принудительно связан с подъемной штангой 36.1…36.6, которая взаимодействует с установленными на кулачковом валу 35, находящимися напротив подвижных рабочих контактов 20.1…20.6, управляющими кулачками 37.1…37.6, таким образом, что при вращении кулачкового вала 35 управляющий кулачок 37.1…37.6 передает на соответствующую подъемную штангу 36.1…36.6 вертикальное движение и при этом в конечном итоге приводит в действие надлежащий подвижный рабочий контакт 20.1…20.6 соответствующих вакуумных переключающих ламп 19.1…19.6. При этом в зависимости от последовательности переключения, лежащей в основе переключателя 1 ступеней нагрузки, по периметру кулачкового вала 35 предусмотрены несколько управляющих кулачков 37.1…37.6 для каждой вакуумной переключающей лампы 19.1…19.6.

Резюмируя, можно констатировать, что предлагаемый изобретением переключатель 1 ступеней нагрузки может, таким образом, работать как по реактивному принципу, так и по принципу быстрого включения сопротивления. В зависимости от лежащего в основе принципа переключения, при изображенных здесь 5 неподвижных контактах 8.1…8.5 селектора по реактивному принципу допустимы 9 стационарных рабочих положений, в то время как у предлагаемого изобретением переключателя 1 ступеней нагрузки, сконструированного по принципу быстрого включения сопротивления, допустимы только 5 стационарных рабочих положений.

Список ссылочных обозначений

1 Переключатель ступеней нагрузки

2 Крышка трансформатора

3 Передаточный модуль

4 Электропривод

5 Уплотнительный модуль

6 Несущая пластина

7.1…7.3 Блок контактов селектора

8.1…8.5 Неподвижные контакты селектора

9 Контактная шина

10 Контактодержатель

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 Вакуумная переключающая лампа

20.1…20.6 Подвижные рабочие контакты

21.1…21.6 Связующие звенья

22.1…22.6 Рычаг управления

23.1…23.6 Ролик

24 Верхняя сторона направляющей кулисы

25.1…25.3 Контактная планка

26.1…26.3 Управляющая кулиса

27.1…27.2 Дистанцирующий элемент

28.1…28.2 Соединительная труба

29 Угловая передача

30 Изолирующий вал

31.1…31.6 Многопроволочный гибкий провод

32.1…32.6 Система перекидного рычага

33.1…33.6 Ролики

34.1…34.3 Кулисная шина

35 Кулачковый вал

36.1…36.6 Подъемная штанга

37.1…37.6 Управляющие кулачки

Настоящее изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между разными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора. Переключатель ступеней нагрузки установлен посредством передаточного модуля на нижней стороне крышки трансформатора. Блок контактов селектора имеет несколько неподвижных контактов, которые находятся каждый в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки. Устройство содержит две вакуумные переключающие лампы, электропривод для передачи приводного движения в переключатель ступеней нагрузки. Техническим результатом является обеспечение работы по реактивному принципу и по принципу быстрого включения сопротивления. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Переключатель ступеней нагрузки для безразрывного переключения между разными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора,

при этом по меньшей мере один блок контактов селектора, имеющий соответственно несколько неподвижных контактов селектора, которые находятся каждый в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки, расположен по одной линии,

при этом неподвижные контакты селектора выполнены с возможностью приведения в действие двумя смещаемыми в продольном направлении подвижными контактами селектора, при этом для безразрывного переключения для каждой фазы предусмотрены две вакуумные переключающие лампы,

и при этом предусмотрен электропривод для передачи приводного движения в переключатель ступеней нагрузки, отличающийся тем,

что весь переключатель (1) ступеней нагрузки посредством передаточного модуля (3) расположен на нижней стороне крышки (2) трансформатора.

2. Переключатель ступеней нагрузки по п. 1, отличающийся тем, что передаточный модуль (3) включает в себя фланцевый уплотнительный модуль (5).

3. Переключатель ступеней нагрузки по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что создаваемое электроприводом (4) вращательное движение посредством передаточного модуля (3) передается на ходовой винт (15), который находится в зацеплении с предусмотренной на центральных салазках (12.2) ходовой гайкой (16), так что при этом осуществляется продольное смещение средних салазок (12.2) по направляющим штангам (14.1 и 14.2), причем остальные салазки (12.1, 12.3) находятся в активном соединении с центральными салазками (12.2) посредством также смещаемой в продольном направлении направляющей кулисы (17), механически связанной с центральными салазками (12.2), так что остальные салазки (12.1, 12.3), со своей стороны, механически связаны посредством направляющей кулисы (17) с центральными салазками (12.2), таким образом, что при этом одновременно приводятся в действие как блоки (7.1…7.3) контактов селектора, так и коммутационные средства (19.1…19.6) для безразрывного переключения нагрузки.

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

5. Переключатель ступеней нагрузки по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один блок контактов (7.1…7.3) селектора в каждом случае включает в себя салазки (12.1…12.3), контактодержатель (10.1…10.3), а также соответственно подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора, которые взаимодействуют с по меньшей мере одним неподвижным контактом (8.1…8.5) селектора.

6. Переключатель ступеней нагрузки по п. 3, отличающийся тем, что салазки (12.1…12.3) помещаются на две расположенные параллельно направляющие штанги (14.1 и 14.2), которые, со своей стороны, посредством траверс (13.1…13.3) установлены на несущей пластине.

7. Переключатель ступеней нагрузки по п. 5, отличающийся тем, что подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора всегда помещаются в контактодержателе (10.1…10.3) и взаимодействуют с расположенными на несущей пластине (6) неподвижными контактами (8.1…8.5) селектора.

8. Переключатель ступеней нагрузки по п. 3, отличающийся тем, что указанный по меньшей мере один блок контактов (7.1…7.3) селектора установлен с возможностью смещения по направляющим штангам (14.1, 14.2) посредством соответствующих салазок (12.1…12.3), таким образом, что при этом возможно прохождение области регулирования переключателя (1) ступеней нагрузки.

9. Переключатель ступеней нагрузки по п. 6, отличающийся тем, что несколько траверс (13.1, 13.3) образуют механический упор для указанного перемещаемого в продольном направлении по направляющим штангам (14.1, 14.2) по меньшей мере одного блока контактов (7.1…7.3) селектора, таким образом, что область регулирования переключателя (1) ступеней нагрузки ограничена механически.

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

11. Переключатель ступеней нагрузки по п. 5, отличающийся тем, что каждые два подвижных контакта (11.1, 11.2) селектора, будучи упруго оперты, размещены в контактодержателе (10.1…10.3).

12. Переключатель ступеней нагрузки по п. 4, отличающийся тем, что подвижный рабочий контакт (20.1…20.6) соответствующей вакуумной переключающей лампы (19.1…19.6) в каждом случае шарнирно, механически находится в активном соединении с элементом (21.1…21.6) связи и рычагом (22.1…22.6) управления, причем в шарнирном соединении между соответствующим элементом (21.1…21.6) связи и рычагом (22.1…22.6) управления на обращенной к несущей пластине (6) стороне предусмотрен ролик (23.1…23.6), который частично с замыканием контакта катится по профилированной верхней стороне (24) направляющей кулисы (17), так что каждая вакуумная переключающая лампа (19.1…19.6) может подключаться посредством продольного смещения направляющей кулисы (17) в зависимости от профилирования ее верхней стороны (24).

13. Переключатель ступеней нагрузки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на контактной планке (25.1…25.3) установлены неподвижные контакты (8.1…8.5) селектора, которые, со своей стороны, закреплены каждый посредством дистанцирующих элементов (27.1…27.3) на несущей пластине (6).

14. Переключатель ступеней нагрузки по п. 13, отличающийся тем, что контактная планка (25.1…25.3) на своей продольной стороне имеет управляющую кулису (26.1…26.3), на которой с обеих сторон установлены несколько кулачков.

15. Переключатель ступеней нагрузки по п. 14, отличающийся тем, что размеры контура кулачков выбраны так, что подвижные контакты (11.1, 11.2) соответствующего блока контактов (7.1…7.3) селектора между двумя соседними неподвижными контактами (8.1…8.5) селектора отрываются от подключенного в данный момент неподвижного контакта селектора, после того как подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора после совершенного переключения снова подключают следующий неподвижный контакт селектора.

16. Переключатель ступеней нагрузки по п. 1 или 2, отличающийся тем, что для каждой фазы по две вакуумные переключающие лампы (19.1 и 19.2, 19.3 и 19.4, 19.5 и 19.6) установлены непосредственно на соответствующих салазках (12.1…12.3) соответствующего блока (7.1…7.3) контактов селектора,

при этом электропривод (4) посредством угловой передачи (29) осуществляет привод центрального ходового винта (15),

причем каждые салазки (12.1…12.3) имеют отдельную ходовую гайку (16),

при этом ходовой винт (15) взаимодействует с ходовой гайкой (16) каждых салазок (12.1…12.3), и вращательное движение может преобразовываться в синхронное продольное смещение нескольких салазок (12.1…12.3), таким образом, что при этом могут приводиться в действие как подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора, так и вакуумные переключающие лампы (19.1…19.6).

17. Переключатель ступеней нагрузки по п. 1, отличающийся тем, что электропривод (4) осуществляет привод как ходового винта (15), который, со своей стороны, находится в активном соединении с блоком (7.1…7.3) контактов селектора, так и кулачкового вала (35), посредством которого приводятся в действие коммутационные средства (19.1…19.6) для безразрывного переключения нагрузки, таким образом, что приводятся в действие как подвижные контакты (11.1, 11.2) селектора, так и коммутационные средства (19.1…19.6) для безразрывного переключения.

18. Переключатель ступеней нагрузки по любому из пп. 1 или 2 для применения в регулировании напряжения распределительного трансформатора.