專利名稱：可調變壓器分接開關用的帶負荷的切換開關的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于用于可調變壓器分接開關的，由變速器和觸點機構組成的帶負荷切換開關裝置。
在DE1207490中公開了一種帶負荷切換開關，其中，定觸頭被裝置在一圓形觸點支座上，而可動的常閉觸頭，主觸頭和輔助觸頭則位于非對稱設置的園弧形觸點支座上，因而這些可動觸頭可依次與定觸頭壓緊接觸。
這種結構方式有許多變形，如DE1221723或DE1230903中所示由一儲能裝置釋放的能量所驅動的開關控制軸來促使非中心地安置在傳動軸上的接觸刷、接觸桿、接觸片等作曲桿桿式動作，這是這種類型開關的共同之處。
為此這些結構一般都需要能轉動的軸的簡單旋轉運動作動態(tài)變換。
因此，作曲桿操作時，特別是在每次觸頭動作開始時，觸點斷開的速度，因而亦即最大可能達到的斷流容量必然受到限制。情況就在于，因而在帶負荷切換開關中主觸頭處的電流切斷過程(特別是在強大電流時)必然是整個開關操作過程中作為欲需完成的全部觸頭分離運動最先階段的最關鍵部分，而此時高動作速度則直接是保證可靠地滅弧的先決條件。
DE1228130中所揭示的開關裝置試圖采取下列措施來避免這種已知的帶負荷切換開關的缺點，即不僅位于外園周上的，而且位于內園周的上的主觸頭和輔助觸頭均是可互相作相向和相分開移動的。通過使得每對觸動頭的兩個觸頭相互接近可以提高開關速度;但所提出的盤式凸輪來實現(xiàn)接觸操作的解決方案在機械方面是很昂貴的，它要求很高的加工精度，總的來說在實踐中是不可行的。
DE1273677公開了另一種帶負荷切換開關，為了提高開關速度提出了一附加的第二瞬時開關機構，它作用于欲進行開關的主和副觸頭。這一裝置具有大量的杠桿和鉸鏈連接，在加工方面同樣也很昂貴，而在實際運用時易出故障。
除了主和副觸頭的起始斷開速度受限制這一缺點外，已知帶負荷切換開關另外還有一共同的缺點，那就是在這些動觸頭相繼滾壓過定觸頭之后，常閉觸頭的開關操作與主觸頭的燒傷情況有關，這給工作帶來了困難。
雖然由DE1962958已經看到，通過將常閉動觸頭可旋轉地置于主動觸頭的相鄰位置而且可獨立地控制措施可避免這些缺點，但這種結構措施在加工上仍然很昂貴，而且因為附加的回轉式設置而潛伏著更多的故障可能性。
概括地說，前述使發(fā)明提出了這一任務，即給出了一種新型帶負荷切換開關，它能直接利用由儲能裝置釋放能量驅動的開關軸的旋轉運動來達到提高工作中主和電阻接觸的起始斷開速度，并且接著的無載開關的常閉觸頭的操作將與主觸頭的運行及其燒傷完全無關。
這一任務將通過提供一種用于可調式變壓器的分接開關的帶負荷切換開關。
該開關包括所述帶負荷切換開關由一開關傳動機構和位于其上面接觸平面組成，所有接觸平面構成相同，每一欲作開關的相設置一開關平面;
可轉動的軸(12，13)由所述開關傳動機構伸入到所述接觸平面;
每一所述接觸平面有一接觸桿(16，19)與每一所述軸(12，13)固定連接。
每一所述接觸桿(16，19)可圍繞由其各自的承載軸(12，13)所確定的支點作偏轉運動，每一所述接觸桿(16，19)所偏轉角α被安裝在環(huán)形接觸支撐上的定觸頭(22，23，24，25)限定;
每一所述接觸平面內還裝設有可偏轉的常閉觸頭(26)，所述常閉觸頭(26)可在不同接觸支座上的定觸頭(32，33)之間偏擺;
在所述開關傳動裝置中這樣地設置有機械開關設施，即在一儲能裝置釋放能量后，兩軸(12，13)先后地轉動所述偏轉角α，此時如果所述分級開關的開關方向由“高”變向“低”，或者反之，所述偏轉的順序即改變，但在同一方向的多個開關步驟中則仍保持不變;
所述常閉觸頭(26)在各開關動作中偏轉到對面的最終位置;
所述接觸桿(16，19)的引線直接地分別與一單極開關(30)的一個觸頭電氣相連接，并經由一個或多個轉換電阻(28，29)分別與所述單極開關(30)的另一觸頭電氣連接，所述開關(30)只有在所述分級開關的傳動軸旋轉方向倒轉時，也就是該開關方向由“高”變向“低”，或反之時才直接被所述傳動軸所驅動;以及所述常閉觸頭的引線與所述開關(30)的負載線作電氣連接。
采用本發(fā)明所取得的優(yōu)點主要如下述直接通過一儲能裝置釋放的能量所產生的旋轉運動可被用來驅動各可動觸頭，而無須通過園弧部件，轉向桿，曲桿等機械裝置將此旋轉運動變換為包括有旋轉成分和平動成分的綜合滾切運動。
這一較之現(xiàn)有技術大大減化的動力機制可以允許較高的起始斷開速度，特別是主觸頭的斷開速度，而且由此(正如所說的那樣)提高開關負荷。
按照本發(fā)明的觸點控制在所有情況下均仍然保證能維持操縱順序。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于常閉觸頭總是強制性地作與主觸頭的運動及其燒傷無關的運行，從而能保證安全的新開關過程。
最后，本發(fā)明還有一個優(yōu)點，那就是帶負荷的切換開關可作采用標準部件結構式的擴展，其中每一相開關的所有觸頭都處于同一水平面上，多個重疊設置的接觸平面由單一的垂直開關軸驅動，這也就是說，單相和三相帶負荷切換開關無須不同的接觸或操縱部件。
下面就一實施例對本發(fā)明作較詳盡地說明

圖1表示按照本發(fā)明的帶負荷切換開關的概略視圖，在圖a)中為開關傳動裝置，在圖b)為其中所設的接觸機構的平面。
圖2所示為圖1中相同裝置a)和b)在經一開關步驟后的情形。
圖3所示為常閉觸頭動作的細節(jié);
圖4所示為本發(fā)明帶負荷切換開關在作升壓和降壓開關時所實現(xiàn)的開關過程，其中a)為本發(fā)明帶負荷切換開關本身所實現(xiàn)的開關操作，b)為原來的開關過程。
圖1a亦即圖2a中所示的開關傳動裝置平面中設置有兩個嚙合齒輪2，3，其中之一的銜接齒輪2直接由開關主軸1驅動。此時開關主軸1作為主動軸工作，它按圖中未畫出的儲能釋放裝置釋放的能量作旋轉運動。
齒輪2的兩側設有與之相嚙合的齒輪4，5，相類似的在齒輪3的兩側亦嚙合有齒輪6，7。在這些齒輪的每一個上各自固定連接有一帶一軸頸8，9，10，11的曲柄。
這些軸頸8，9，10，11可進入彎曲雙端可轉動的曲桿14，15的開口內部。
曲桿14，15與固定軸12，13連接并可轉動，此固定軸12，13垂直延伸到處于它上面的觸頭裝置平面中，承載接觸桿16，19。
接觸桿16的自由端設有雙面觸塊17，18，其轉動角α為固定觸頭22，24所限定;相應地，自由端裝有雙面接觸塊20，21的接觸桿19的轉角α則為固定觸頭23，25所限定。
固定觸頭22，23的避開接觸桿16，19的另一面另裝有觸點32，33，在它們中間設有一圍繞特設的支點27可以轉角β作轉動的常閉觸頭26。
常閉觸頭26由另外裝於齒輪4的并在一曲柄上的軸頸31驅動，此軸頸31與一導板34相連接，此導板34促使常閉觸頭26在其固定觸頭擋塊32，33之間作來回運動。
下面介紹該帶負荷切換開關的工作過程。為舉例說明先這樣開始，即當處于開關過程較高階斷，此時，圖中未畫出的主動軸將圖中同樣也未畫出的儲能裝置按順時針方向張緊，而在該儲能裝置釋放后即同樣以順時針方向將一躍進式的旋轉運動傳到開關軸1，因而也就傳動了與其相連接的齒輪2，使其轉動90°，而與其相齒合的另一同樣大小的齒輪3則因此作反向旋轉同樣轉過90°。這些大小彼此相同的齒輪4，5，6，7的尺寸是這樣確定的，即它們的能各自在圖1中所標旋轉方向上實現(xiàn)180°的運動。此時，存在于齒輪6上的軸頸10(它與曲柄15的開口相銜接)首先使該曲柄15偏斜到圖2中所示的位置。存在于齒輪5上的軸頸9空轉，向最后則進入圖2所示的曲柄15的位置與曲柄15的另一開口相銜接。與這一動作過程同時，處于齒輪4上的軸頸由與它原先相銜接的曲柄14的上端開口出來。被安置在齒輪7上的軸頸11在一段予定的空轉行程后進入曲柄14的另一開口中，并使其轉到圖2所示的位置。十分明顯，在作向上開關時，首先是曲柄15而且只有在此之后曲柄14才能動作。
曲柄14，15的旋轉運動通過與它們固定連接的軸12，13傳送到裝置于它們上面的平面上接觸桿16，19。
目前位于固定觸頭21旁的接觸桿19首先向對面的固定觸頭23移動，緊接著接觸桿16就由固定觸頭24向對面的固定觸頭22移動。
在下一步開關過程中，以同樣的方向，亦即開關軸1順時針再次轉動90°時，從復上述開關動作順序。首先，軸頸9使得曲柄15再次進入相對于圖1中的另一位置，然后軸頸8作相當於180°的部分轉動的空行程，最后進入與曲柄14相銜接，并將其重新旋轉到與圖1所示的另一最終位置。在作向上開關操作時，接觸桿總是在接觸桿16之前動作。
作向下開關操作時恰恰與上述過程相反，此時，開關軸作反時針方向運動，齒輪的旋轉方向相反，因而首先是曲柄14，也就是接觸桿16作偏轉動作，隨后只有在軸頸9或10空行程之后才是觸桿19動作。接觸桿16，19的引線分別經由轉換電阻28，29傳通到一直接為主動軸驅動的單極開關30，從而使得其開關位置隨主動軸的旋轉方向，因而亦即隨著由較高或較低及相反的開關變化而改變。開關30直接與這些引線連接。
常閉觸頭26由于處于與齒輪4相連接的另一曲柄上的軸頸31通過圖3中所示的導板34帶動，使其圍繞著支點26由定觸點32的位置向定觸點33的位置動作。
按照本發(fā)明的合理布置，接觸16，19以及或者常閉觸頭26在縱向分成兩部分，而這兩部分以它們中間設置的壓簧支撐，在圖1和圖2中接觸桿16，19的兩部分之間的壓簧分別表示為35，36。而且接觸桿各自僅有一部分與其驅動軸12，13固定連接，此時各自的另一部分在運動方向上允許有一誤差補償，而保證接觸桿的觸頭與各自的定觸頭可靠地接觸。
由上面說明的實施例所完成的開關過程在圖4中作了概略敘述。大家都知道，常閉觸頭26離開作為起始觸點的它的老接觸位置而到達作為最后觸點的它的新觸點位置。十分明顯，開關30，正如已說過的它直接由可作雙向轉旋的主傳動軸驅動，按照“高”或“低”的開關方向而改變其位置，由此來確定在每一開關階段中哪一個可由接觸桿16，19進行開關的觸頭作為主接觸，即電阻接觸;由此來使得接觸塊17，18或20，21是有同等程度的燒傷。
本發(fā)明的新的良好效果可概括如下主接觸和電阻接觸能直接由以儲能裝置釋放能量所驅動的開關軸的轉動來調整，這就是說，予先確定一種動態(tài)的關系，可以允許很高的開關速度，因而亦即很高的可利用開關負荷;
常閉觸頭完全獨立地被驅動，亦即與其余所有觸頭的燒傷無關，這樣，機械性的強制控制即可保證安全地實現(xiàn)所希望瞬時開關過程;
開關方向顛倒時接觸桿16，19的開關動作順序即發(fā)生變化，這與開關30的操作相結合而導致主接觸和電阻開關接觸的交換，因而使得所有觸頭都具有同等的燒損。
上面說明的實施例是針對一個具有單一接觸平面的單極帶負荷切換開關。
在多極帶負荷切換開關的情況下，重疊設置有多個相同的接觸平面;由曲柄14，15所驅動的軸12，13貫穿過所有接觸平面，相應地多個觸頭載體同時偏斜動作。
權利要求
1.用于可調式變壓器的分接開關的帶負荷切換開關，其特點在于所述帶負荷切換開關由一開關傳動機構和位于其上面接觸平面組成，所有接觸平面構成相同，每一欲作開關的相設置一開關平面；可轉動的軸(12，13)由所述開關傳動機構伸入到所述接觸平面；每一所述接觸平面有一接觸桿(16，19)與每一所述軸(12，13)固定連接。每一所述接觸桿(16，19)可圍繞由其各自的承載軸(12，13)所確定的支點作偏轉運動，每一所述接觸桿(16，19)所偏轉角α被安裝在環(huán)形接觸支撐上的定觸頭(22，23，24，25)限定；每一所述接觸平面內還裝設有可偏轉的常閉觸頭(26)，所述常閉觸頭(26)可在不同接觸支座上的定觸頭(32，33)之間偏擺；在所述開關傳動裝置中這樣地設置有機械開關設施，即在一儲能裝置釋放能量后，兩軸(12，13)先后地轉動所述偏轉角α，此時如果所述分級開關的開關方向由“高”變向“低”，或者反之，所述偏轉的順序即改變，但在同一方向的多個開關步驟中則仍保持不變；所述常閉觸頭(26)在各開關動作中偏轉到對面的最終位置；所述接觸桿(16，19)的引線直接地分別與一單極開關(30)的一個觸頭電氣相連接，并經由一個或多個轉換電阻(28，29)分別與所述單極開關(30)的另一觸頭電氣連接，所述開關(30)只有在所述分級開關的傳動軸旋轉方向倒轉時，也就是該開關方向由“高”變向“低”，或反之時才直接被所述傳動軸所驅動；以及所述常閉觸頭的引線與所述開關(30)的負載線作電氣連接。
2.按權利要求1所述的帶負荷切換開關，其特點還在于所述開關傳動裝置由一第一組兩個相互嚙合的齒輪(2，3)，一第二組分別與所述第一組中一個齒輪(2，3)成對地嚙合的四個齒輪(4，5，6，7)，以及被安設得可偏轉的兩個臂塊曲柄(14，15)組成。
3.按權利要求1和2所述的帶負荷切換開關，其特征還在于所述第一組齒輪中的一個齒輪(2)由一儲能裝置直接驅動，在其釋放能量后即旋轉;所述齒輪(2)的轉動方向與所述分級開關是作向上還是向下的開關階段相關;以及所述第一組的另一齒輪(3)此時同樣也作與所述齒輪(2)的旋轉方向相反的運動。
4.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷切換開關，其特點還在于所述第二組的兩個齒輪(4，5)分別與所述第一組的一個齒輪(2)互相獨立地嚙合;所述第二組的另外兩個齒輪(6，7)與所述第一組的另一齒輪(3)相嚙合;以及所述第二組的所有齒輪(4，5，6，7)在開關過程中的每一步均轉動180°，此時每次所述儲能裝置釋放能量時，齒輪(2，6，7)具有同一旋轉方向，而齒輪(3，4，5)則具有相反的旋轉方向。
5.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷切換開關，其特點還在于所述兩個可偏轉的曲柄(14 15)在其兩個自由端均帶有開口;在所述第二組的每一齒輪(4，5，6，7)上均有一個固定的曲桿臂，這些曲桿臂的自由端各自均設有一軸頸(8，9，10，11);以及在各自所附屬的齒輪(4，5，6，7)轉動時，所述軸頸(8，9，10，11)能各自與相應一曲柄(14，15)的一個開口相銜接，并由此使其作偏轉運動。
6.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷的切換開關，其特點還在于每一接觸桿(16，19)被作成兩部分的結構，此兩部分通過壓簧(35，36)連接。
7.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷開關，其特點還在于每一所述接觸桿在其自由端兩個面向各自的定觸頭(22，24或23，25)的對邊上裝載有分開的接觸塊(17，18或20，21)。
8.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷切換開關，其特點還在于所述常閉觸頭(26)由一與其連接的導塊(34)驅動，所述導塊自己則與齒輪(4，5，6，7)之一的附屬軸頸(31)相連接。
9.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷切換開關，其特點還在于所述常閉觸頭(26)獨自安放在一支點(27)。
10.按上述一個或多個權利要求所述的帶負荷的切換開關，其特點還在于所述常閉觸頭(26)可能偏轉的角度β小于接觸桿(16，19)偏轉可能達到的偏轉角α。
全文摘要
本發(fā)明是關于一用于可調變壓器分級開關的帶負荷切換開關，它由一開關傳動裝置和一些被裝置在它上面的結構相同的接觸平面組成。每一欲予以開關的相均有一接觸平面。其中由開關傳動裝置具有可轉動軸伸向這些接觸平面。在每一接觸平面中與每一根軸都各自固定地連接一在定觸頭之間可偏轉的接觸桿。為此在開關傳動裝置中相應地裝設了機械開關設施，另外使一附加的觸頭在固定的兩端位置之間作偏轉操作。
文檔編號H01H9/00GK1056947SQ9110149
公開日1991年12月11日 申請日期1991年3月10日 優(yōu)先權日1990年5月22日
發(fā)明者亞歷山大·布雷布特魯, 羅爾夫·勞特爾瓦爾德, 萊歐·皮爾梅爾 申請人:萊茵豪森機械制造公司