ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СТУПЕНЕЙ НАГРУЗКИ НА РЕАКТОРНОМ ПРИНЦИПЕ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК H01H9/00 

Изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки, основанному на реакторном принципе переключения, для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток ступенчатого трансформатора.

Из US 3,175,148 А известен регулировочный трансформатор с переключателем ступеней. Трансформатор имеет основную обмотку и обмотку регулирования для каждой фазы. Кроме того, с каждой фазой соотнесен дроссель (превентивный автотрансформатор), который как переключающая реактивность используется переключателем ступеней, расположенным отдельно снаружи на регулировочном трансформаторе, во время процессов переключения. Три переключающих реактивности трех фаз расположены на верхнем ярме основной обмотки и обмотки регулирования.

Поскольку дроссели расположены непосредственно на ярме, они должно быть очень хорошо изолированы при расположении переключателя ступеней на стороне высокого напряжения, то есть на высоковольтном потенциале, относительно ярма трансформатора, находящегося на потенциале земли. Это оказывает сильное влияние на стоимость изготовления таких дросселей. Проводное соединение дросселей с соответствующими переключателями ступеней является сложным и должно также быть очень хорошо изолировано от потенциала земли.

Задачей настоящего изобретения является создание переключателя ступеней нагрузки на реакторном принципе переключения, который способствует удобству изготовления дросселей, простоте конструкции и простому проводному соединению с переключателем ступеней нагрузки.

Эта задача решается переключателем ступеней нагрузки согласно пункту 1 формулы изобретения. Признаки зависимых пунктов формулы изобретения характеризуют предпочтительные варианты осуществления изобретения.

В изобретении предлагается переключатель ступеней нагрузки, основанный на реакторном принципе переключения для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток ступенчатого трансформатора, содержащий:

- дроссель, который выполнен как индуктивная переключающая реактивность;

причем:

- дроссель является компонентом переключателя ступеней нагрузки или встроен в переключатель ступеней нагрузки.

Так как дроссель, который может представлять собой, например, катушку или индуктивность, является компонентом переключателя ступеней нагрузки, а не обмоток или ярма трансформатора, он должен в меньшей степени быть изолирован, то есть с меньшим количеством слоев изоляционной бумаги на обмотках, по отношению к потенциалу земли. За счет этого изготовление дросселей упрощается, и затраты снижаются. Кроме того, соединение, в частности, проводное соединение дросселя с переключателем ступеней нагрузки является менее сложным, так как расстояние между обеими частями сокращается.

Дроссель может быть выполнен любым способом, например, включать в себя одну, две или три обмотки, которые закреплены на приспособленном для этого железном сердечнике с ярмом.

Переключатель ступеней нагрузки может быть выполнен любым образом и, например, может содержать по меньшей мере один дополнительный или другой дроссель и/или предназначаться для однофазных, двухфазных или трехфазных применений. В случае более чем одной фазы, для каждой фазы предусмотрен по меньшей мере один дроссель.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки выполнен как селектор нагрузки.

Селектор нагрузки может быть выполнен любым образом и может содержать, например, вакуумные переключающие лампы или простые переключающие контакты в масле для переключения под нагрузкой.

Может быть предусмотрено, что

- дроссель размещен на верхнем конце или нижнем конце селектора нагрузки.

Размещение может быть реализовано любым образом, например, посредством держателя или посредством железного сердечника дросселя.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки выполнен в виде комбинации переключателя нагрузки и селектора.

Переключатель нагрузки может быть выполнен любым образом и может содержать, например, вакуумные переключающие лампы или простые переключающие контакты.

Селектор может быть выполнен любым образом, например, с использованием или без использования преселектора и/или как линейный селектор или поворотный селектор.

Может быть предусмотрено, что

- дроссель размещен на верхнем конце или на нижнем конце переключателя нагрузки, и/или

- дроссель размещен на верхнем конце или на нижнем конце селектора.

Размещение может быть осуществлено любым образом, например, посредством держателя или железного сердечника дросселя.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель нагрузки и селектор соединены через железный сердечник дросселя, и

- дроссель размещен на железном сердечнике между переключателем нагрузки и селектором.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки размещен или может быть размещен в верхней части корпуса трансформатора.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки размещен или может быть размещен на изолирующем основании в нижней части корпуса трансформатора.

Изолирующее основание может быть выполнено любым образом, например, в виде цилиндра, каркаса или блока, и/или быть изготовлено из GFK (стеклопластика), жесткого бумажного цилиндра и/или дерева.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки и дроссель соединены проводным монтажом таким образом, что оба имеют одинаковый потенциал напряжения по отношению к потенциалу земли.

Может быть предусмотрено, что

- переключатель ступеней нагрузки применяется или может применяться в ступенчатом трансформаторе.

В дальнейшем изобретение и его преимущества описываются более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показано следующее:

Фиг. 1 - первая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 2 - вторая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 3 - третья форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 4 - четвертая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 5 - пятая форма выполнения ступенчатого трансформатора 1 с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 6 - шестая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 7 - седьмая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 8 - восьмая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 9 - девятая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 10 - десятая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 11 - одиннадцатая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 12 - двенадцатая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки;

Фиг. 13 - тринадцатая форма выполнения ступенчатого трансформатора с переключателем ступеней нагрузки.

Для одинаковых или эквивалентных элементов изобретения используются одинаковые ссылочные позиции. Кроме того, для ясности, на отдельных чертежах показаны только те ссылочные позиции, которые необходимы для описания соответствующего чертежа. Изображенные формы выполнения представляют только примеры того, каким образом может быть выполнен соответствующий изобретению переключатель ступеней нагрузки, основанный на реакторном принципе переключения; и, таким образом, не представляют собой никакого исключительного ограничения изобретения.

На фиг. 1 показан ступенчатый трансформатор 1 с размещенным внутри него переключателем ступеней нагрузки для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток. Переключатель 2 ступеней нагрузки включает в себя переключатель 5 нагрузки и селектор 6. Внутри ступенчатого трансформатора 1, то есть, в корпусе 8 трансформатора, размещены три обмотки 10, которые закреплены на ярме 11 трансформатора. Обмотки 10 соединены отдельными проводниками 12 с переключателем 2 ступеней нагрузки. Переключатель 2 ступеней нагрузки закреплен на верхней части 81 (крышке) корпуса 8 трансформатора. В представленной здесь форме выполнения, переключатель 2 ступеней нагрузки приводится в действие с помощью моторного привода 13, который расположен снаружи на корпусе 8 трансформатора. Внутри ступенчатого трансформатора 1 находится изолирующая жидкость, такая как масло или эфир. Однако ступенчатый трансформатор 1 может быть выполнен в виде так называемого сухого трансформатора, в котором используется воздух в качестве изолирующей среды.

Между переключателем 5 нагрузки и селектором 6, т.е. на нижнем конце переключателя 52 нагрузки, размещен железный сердечник 7. Железный сердечник 7 соединяет переключатель 52 нагрузки и селектор 6. На этом железном сердечнике 7 размещен дроссель 3, выполненный в виде катушки. Последний служит для переключателя 2 ступеней нагрузки в этой форме выполнения в качестве индуктивной переключающей реактивности. В зависимости от требований, предъявляемых к переключателю 2 ступеней нагрузки, дроссель 3 может включать в себя одну, две или три обмотки, которые закреплены на железном сердечнике 7, предназначенном для этого.

Фиг. 2 показывает вторую форму выполнения, при которой дроссель 3 и железный сердечник 7 расположены непосредственно на нижнем конце 62 селектора 6. Тем не менее, дроссель 3 может также быть закреплен на верхнем конце 51 переключателя 5 нагрузки (здесь не показано).

Фиг. 3 показывает третью форму выполнения, в которой дроссель 3 и ярмо 7 размещены сбоку на переключателе 2 ступеней нагрузки посредством несущей консоли 14.

Фиг. 4 показывает четвертую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки выполнен как селектор 4 нагрузки. Селектор 4 нагрузки закреплен в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора. На нижнем конце 42 селектора 4 нагрузки размещен дроссель 3.

Фиг. 5 показывает пятую форму выполнения, в которой трехфазный дроссель 3 размещен сбоку на переключателе 2 ступеней нагрузки, выполненном здесь в качестве селектора 4 нагрузки, посредством несущей консоли 14. Тем не менее, дроссель 3 может также быть закреплен на верхнем конце 41 селектора 4 нагрузки (здесь не показано).

Фиг. 6 показывает шестую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. При этом дроссель 3 расположен между переключателем 5 нагрузки и селектором 6. Поскольку переключатель 2 ступеней нагрузки больше не закрепляется через переключатель 5 нагрузки в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, находящегося на потенциале земли, и, таким образом, не должен быть от него изолирован, переключатель 5 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 7 показывает седьмую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. При этом дроссель 3 расположен между селектором 6 и изолирующим основанием 9. Поскольку переключатель 2 ступеней нагрузки больше не закрепляется через переключатель 5 нагрузки в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, переключатель 5 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 8 показывает восьмую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. При этом дроссель 3 размещен на переключателе 5 нагрузки. Поскольку переключатель 2 ступеней нагрузки больше не закрепляется через переключатель 5 нагрузки в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, переключатель 5 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 9 показывает девятую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. При этом дроссель 3 размещен сбоку посредством несущей консоли 14, рядом с переключателем 5 нагрузки. Поскольку переключатель 2 ступеней нагрузки больше не закрепляется через переключатель 5 нагрузки в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, переключатель 5 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 10 показывает десятую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. Он выполнен как селектор 4 нагрузки. При этом дроссель 3 расположен между селектором 4 нагрузки и изолирующим основанием 9. Однако этот дроссель 3 может также быть закреплен на верхнем конце 41 селектора 4 нагрузки (здесь не показано). Поскольку селектор 4 нагрузки больше не закрепляется в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, верхний конец 41 селектора 4 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 11 показывает одиннадцатую форму выполнения, в которой переключатель 2 ступеней нагрузки установлен на изолирующем основании 9, которое размещено в нижней части 82 (основании) корпуса 8 трансформатора. Он выполнен как селектор 4 нагрузки. При этом дроссель 3 (в данном случае трехфазный) расположен сбоку рядом с селектором 4 нагрузки посредством несущей консоли 14. Поскольку селектор 4 нагрузки больше не закрепляется в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, верхний конец 41 селектора 4 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 12 показывает двенадцатую форму выполнения, в которой дроссель содержит три отдельные (однофазные) обмотки и железные сердечники 7, которые размещены непосредственно или посредством соответствующей несущей консоли 14 сбоку на переключателе 2 ступеней нагрузки. Поскольку селектор 4 нагрузки больше не закрепляется в верхней части 81 корпуса 8 трансформатора, верхний конец 41 селектора 4 нагрузки может быть выполнен особенно коротким.

Фиг. 13 показывает тринадцатую форму выполнения, в которой три отдельных однофазных дросселя 3 размещены непосредственно или посредством соответствующей несущей консоли 14 сбоку на переключателе 2 ступеней нагрузки.

Перечень ссылочных позиций

1 ступенчатый трансформатор

2 переключатель ступеней нагрузки

3 дроссель

4 селектор нагрузки

41 верхний конец

42 нижний конец

5 переключатель нагрузки

51 верхний конец

52 нижний конец

6 селектор

61 верхний конец

62 нижний конец

7 железный сердечник

8 корпус трансформатора

81 верхняя часть

82 нижняя часть

9 изолирующее основание

10 обмотки

11 ярмо трансформатора

12 проводники

13 моторный привод

14 несущая консоль

Изобретение относится к переключателю (2) ступеней нагрузки, основанному на реакторном принципе переключения для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток ступенчатого трансформатора (1), содержащему дроссель (3), который выполнен как индуктивная переключающая реактивность; причем дроссель (3) является компонентом переключателя (2) ступеней нагрузки. Техническим результатом является упрощение проводного соединения с переключателем нагрузки. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Переключатель (2) ступеней нагрузки на реакторном принципе переключения для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток ступенчатого трансформатора (1), содержащий:

- дроссель (3), который выполнен как индуктивная переключающая реактивность;

причем

- дроссель (3) является компонентом переключателя (2) ступеней нагрузки,

при этом

переключатель (2) ступеней нагрузки выполнен как селектор (4) нагрузки, а

дроссель (3) размещен на верхнем конце (41) или на нижнем конце (42) селектора (4) нагрузки.

2. Переключатель (2) ступеней нагрузки на реакторном принципе переключения для непрерывного переключения нагрузки между различными отводами обмоток ступенчатого трансформатора (1), содержащий:

- дроссель (3), который выполнен как индуктивная переключающая реактивность;

причем

- дроссель (3) является компонентом переключателя (2) ступеней нагрузки,

при этом

переключатель (2) ступеней нагрузки выполнен в виде комбинации переключателя (5) нагрузки и селектора (6), а

дроссель (3) размещен на верхнем конце (51) или на нижнем конце (52) переключателя (5) нагрузки, и/или

дроссель (3) размещен на верхнем конце (61) или на нижнем конце (62) селектора (6).

3. Переключатель (2) ступеней нагрузки по п. 2, причем:

- переключатель (2) нагрузки и селектор (6) соединены через железный сердечник (7) дросселя (3), и

- дроссель (3) размещен на железном сердечнике (7) между переключателем (5) нагрузки и селектором (6).

4. Переключатель (2) ступеней нагрузки по любому из пп. 1-3, причем

- переключатель (2) ступеней нагрузки размещен в верхней части (81) корпуса (8) трансформатора.

5. Переключатель (2) ступеней нагрузки по любому из пп. 1-3, причем

- переключатель (2) ступеней нагрузки размещен на изолирующем основании (9) в нижней части (82) корпуса (8) трансформатора.

6. Переключатель (2) ступеней нагрузки по любому из пп. 1-5, причем

- переключатель (2) ступеней нагрузки и дроссель (3) соединены проводным монтажом таким образом, что оба имеют одинаковый потенциал напряжения по отношению к потенциалу земли.

7. Применение переключателя (2) ступеней нагрузки по любому из предыдущих пп. 1-6 в ступенчатом трансформаторе (1).