具有分離裝置的氣體絕緣的測量用變壓器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于測量高壓的氣體絕緣的測量用變壓器(1)，其具有多個布置在流體密封的殼體(2)中的用于將高壓轉換成測量電壓的變壓器裝置，所述變壓器裝置分別包括有源件(9)、導引通過所述殼體(2)的高壓觸頭(6)、與所述有源件(9)導電連接的固定觸頭(10)和與所述固定觸頭(10)導電連接的可移動觸頭(11)，該測量用變壓器(1)還具有能從所述殼體(2)外部操作的用于建立或斷開所述可移動觸頭(11)與所述高壓觸頭(6)的連接的分離裝置，所述分離裝置包括使可移動觸頭(11)相互連接的連接元件(15)和用于在調節方向(41)上移動連接元件(15)的調節器件，其中，固定觸頭(10)設計成用于在調節方向(41)上導引可移動觸頭(11)的導引裝置。
【專利說明】具有分離裝置的氣體絕緣的測量用變壓器
[0001]用于使用在氣體絕緣的高壓開關裝置中的測量用變壓器具有布置在流體密封的殼體中的有源件，該有源件一方面與開關裝置連接，另一方面與分析單元連接。在測試開關裝置時必須斷開有源件和開關裝置之間的連接，因為否則會損壞有源件。迄今已知具有在殼體中的有源件的單相測量用變壓器和多相的、大多為三相的測量用變壓器，它們具有多個在殼體中旋轉對稱布置的有源件。對于這些有源件已知不同的分離裝置。
[0002]因此，DE10 2011 007 900 Al描述一種具有翻轉臂的單相變壓器，該翻轉臂建立或斷開有源件與開關裝置的連接。
[0003]在EP I 610 352 Al中示出多相的測量用變壓器，其中，在有源件和開關裝置之間的連接可以通過側向運動，也就是垂直于有源件和開關裝置之間的直接連接線地建立或斷開。在另一個實施形式中，通過支架相互連接的(通過柔性電纜與有源件連接的)觸頭借助連桿在平行于有源件與開關裝置之間的連接線的方向上移動，并且由此建立或斷開連接。
[0004]本發明所要解決的技術問題是，提供一種具有多個帶有改進的分離裝置的有源件的測量用變壓器。
[0005]為此，按本發明設置用于測量高壓的氣體絕緣的測量用變壓器。所述測量用變壓器具有多個布置在流體密封的殼體中的用于將高電壓轉換成測量電壓的變壓器裝置。每個變壓器裝置包括有源件、導引通過殼體的高壓觸頭、與有源件電連接的固定觸頭和與固定觸頭電連接的可移動觸頭。測量用變壓器還包括從殼體外部可操作的分離裝置，借助該分離裝置可建立或斷開可移動觸頭與高壓觸頭的連接。為此，分離裝置具有將可移動觸頭相互連接的連接元件和用于在調節方向上移動連接元件的調節器件。因此，借助該調節器件傳遞到連接元件上的運動導致可移動觸頭在調節方向上同步運動。固定觸頭在此設計成用于在調節方向上導引可移動觸頭的導引裝置。運動優選是線性的運動，導引裝置設計成線性導引裝置。該導引裝置的形式可以為例如槽和榫，設計成燕尾槽導引裝置、導軌、滾動導引裝置、滑動軸承導引裝置或者伸縮導引裝置。在可移動觸頭運動時，通過導引裝置在可移動觸頭和固定觸頭之間建立良好的電接觸。此外，導引裝置用于實現可移動觸頭在調節方向上的運動并且限制沿垂直于調節方向的方向的運動。由于建立了可移動觸頭通過固定觸頭的導引，一方面降低了機械耗費，另一方面確保了在可移動觸頭和固定觸頭之間良好的電接觸。
[0006]有利地，固定觸頭具有管狀端部，可移動觸頭具有桿狀端部，該桿狀端部在此可插入管狀端部中。這能夠實現分離裝置特別簡單的安裝并且對可移動觸頭提供特別好的導弓丨。電接觸可以例如通過彈簧或膜片觸頭形成。
[0007]在一個優選的實施形式中，調節器件具有與連接元件連接的連桿，該連桿借助布置在殼體外部的驅動裝置可在調節方向上移動。連桿在此將驅動裝置的運動傳遞到連接元件上，該連接元件又將其運動傳遞到可移動觸頭上，由此以特別簡單的方式實現可移動觸頭的冋步運動。
[0008]此外，優選的是，驅動裝置通過傳動裝置與連桿耦連，該傳動裝置將驅動裝置的旋轉運動轉換成連桿的線性調節運動。為此，傳動裝置優選布置在殼體的內部并且可以是例如偏心傳動裝置、蝸輪蝸桿傳動裝置或梯形螺紋傳動裝置。因此，由驅動裝置傳遞旋轉運動到殼體的內部，該旋轉運動在此轉換成線性運動。這一方面減少了對于驅動裝置所需的空間需求，另一方面旋轉運動比線性運動更容易氣體密封地導引通過殼體壁。
[0009]特別有利地，傳動裝置設計成偏心傳動裝置，因為它能夠特別簡單地構造并且安裝。
[0010]此外，本發明的有利的設計方案規定，至少兩個相互平行布置的且借助所述驅動裝置同時可移動的連桿與連接元件連接，由此能夠更好地保護連接元件以防歪斜。這可以例如由此實現，即連桿之一與傳動裝置耦連并且兩個連桿相互連接，但也被視為有利的是，至少兩個連桿的每個都通過傳動裝置與驅動裝置耦連。
[0011]此外優選的是，有源件這樣相互串聯地布置，使得它們具有共同的繞組軸線。有源件呈盤狀地旋轉對稱地圍繞繞組軸線構造，所述繞組軸線延伸通過芯柱。所有芯柱由此位于繞組軸線也在其中延伸的平面內。繞組平面垂直于該平面。這一方面能夠實現有源件的特別節省空間的布置，另一方面能夠實現構造特別簡單的用于芯或者說鐵芯的支承框架結構。
[0012]也優選的是，驅動裝置與傳動裝置通過垂直于調節方向布置的驅動軸耦連。這允許特別節省空間地布置驅動裝置。
[0013]此外，優選的是，驅動裝置具有用于限制旋轉角度的裝置。由此，驅動軸的可能旋轉角度通過兩個止擋限制為，使得分離裝置在一個端部位置處閉合并且在另一個端部位置處最大程度地打開。
[0014]此外，驅動裝置可以具有用于分離裝置的位置的顯示器。
[0015]以下根據附圖進一步闡述本發明。在附圖中:
[0016]圖1示出按本發明的變壓器的局部剖視圖；
[0017]圖2示出圖1的局部細節圖；
[0018]圖3示出按本發明的變壓器的備選實施形式；
[0019]圖4示出圖1的另一個局部的細節圖。
[0020]彼此對應的部件在所有附圖中用相同的附圖標記標示。
[0021]附圖為形象地說明示出具體的實施形式。但本發明并不限于此。
[0022]圖1示出具有氣體絕緣的殼體2的按本發明的測量用變壓器I，該殼體在此部分透明地示出。殼體2具有橢圓形橫截面并且在一個端部處用蓋子3封閉。在與蓋子3對置的端部上存在三個用套管4封閉的開口。套管具有絕緣體5和氣密地導引通過該絕緣體5的高壓觸頭6。殼體可以具有其它裝置，如閥31、過壓卸減裝置32或次級連接箱33。在殼體壁的外側，設有驅動裝置7。以下將從測量用變壓器I具有驅動裝置7的一側觀察的視圖稱作正視圖，從與之對置的一側觀察的視圖稱作背視圖。
[0023]圖2和圖3示出圖1的測量用變壓器I的背視圖，其中，此處僅示出殼體2的蓋子3。在殼體的內部存在三個由層壓鐵板構成的芯8。所述芯8分別通過固定在蓋子3上的框架28固定。每個芯8分別由兩個水平的和兩個垂直的布置為矩形的邊組成。分別在每個芯8的一個水平邊，即在附圖中下方的水平邊上設有有源件9。所述有源件9在此是分別具有初級繞組和一個或多個次級繞組的感應變壓器，該初級繞組和一個或多個次級繞組圍繞繞組軸線40卷繞。繞組平面垂直于繞組軸線40延伸。初級繞組與通過高壓套管4引入殼體2的導體連接，該導體又與高壓導線連接。次級繞組通過(導引通過布置在蓋子3中的此處不可見的套管的)連接電纜與次級連接箱33連接。圍繞每個有源件9布置的環形高壓電極將位于接地電位的芯8和框架28與高壓電位屏蔽或隔離開。有源件9相互串聯地布置，使得繞組平面相互平行地布置。繞組所在的邊順著前后相續地沿繞組軸線40布置。三個有源件9設計用于將高壓導線的三相的電壓轉換成可簡單測量的測量電壓。高壓在此為幾十千伏到幾百千伏。有源件9在施加額定電壓時將該高壓以較高的精度轉換為明顯低于千伏的數值，大多情況下例如一百伏。為此，有源件9的初級繞組分別與高壓導線的一相連接。為了檢驗的目的，該連接必須是可斷開的。圖2示出在閉合狀態下的連接，圖3示出在打開狀態下的連接。
[0024]高壓通過高壓觸頭6引入殼體2中。高壓觸頭6是氣密地導引通過套管4的絕緣體5的導體件。
[0025]有源件9的初級繞組分別與固定觸頭10電連接。該連接可以例如通過與固定觸頭10連接的彈簧觸頭形成。固定觸頭10具有管狀端部12，可移動觸頭11的桿狀端部13插入該管狀端部12中。桿狀端部13可以伸縮式地在調節方向41上移入管狀端部12并且從管狀端部12移出。桿狀端部13優選在管狀端部12中導引。備選的實施方式是可行的。固定觸頭例如可以具有桿狀端部13，可移動觸頭可以具有管狀端部12，或者觸頭之一具有槽，另一個觸頭具有在槽中導引的對應的榫。
[0026]有源件9和芯8分別與高壓觸頭6、固定觸頭10和可移動觸頭11共同形成本發明意義上的變壓器裝置。
[0027]在閉合的狀態下，可移動觸頭11的近似球形的接觸件14與高壓觸頭6接觸并且建立從高壓觸頭6通過可移動觸頭11和固定觸頭10到有源件9的初級繞組的電連接。高壓觸頭6可以具有用于容納接觸件14的球扇形凹處，以便擴大與之的接觸面。可移動觸頭11的桿狀端部13在此從固定觸頭10的管狀端部12中拉出。僅桿狀端部13的一小部分(在圖2中通過點劃線表示)保留在管狀端部12中。
[0028]在打開的狀態下，如圖3中所示，桿狀端部13幾乎完全插入管狀端部12中，如通過虛線所示。接觸件14現在與高壓觸頭6具有一段距離，因此，從高壓觸頭6到有源件9的初級繞組的電連接被斷開。距離的大小在此與設備特定的參數，如施加的高壓、所使用的絕緣氣體的類型和壓力有關。
[0029]在接觸件14的上方，可移動觸頭11通過平行于繞組軸線40的作為連接元件15的可移動的梁連接。垂直于連接元件15地，一個或多個連桿16與連接元件15連接。連桿16與另外進行闡述的分離機構耦連，借助該分離機構，連桿16可垂直于繞組軸線40移動。連桿16的運動在此傳遞到連接元件15上，該連接元件將運動傳遞到可移動觸頭11上。
[0030]在芯8的垂直邊上或者在框架28上固定有多對固定板26，所述固定板26固定水平的連接條27。連接條27平行于繞組軸線40延伸。固定觸頭10穿透該連接條27并且固定在其中。連桿16分別在兩個固定觸頭10之間地要么在兩個連接條27之間的空隙中從其間穿過要么通過孔穿透連接條27進入其中。在固定板26或連接條27上可以設有用于連桿16的導引套筒30。
[0031]圖4示出圖2的局部區域的背視圖，圖5示出相同測量用變壓器I的相似局部區域，但相對于圖4為正視圖。分離機構由傳動裝置17(此處為偏心傳動裝置)和至少一個與傳動裝置17耦連的驅動軸22組成。其它類型的傳動裝置，例如梯形螺紋傳動裝置同樣是可行的。驅動軸22氣密地向外導引通過殼體壁并且在殼體2的外部與驅動裝置7連接。在殼體壁中設有軸承襯套，該軸承襯套容納包圍驅動軸22布置的軸承25，例如球軸承。在軸承25之間的O形圈形成氣密性。驅動軸22優選由不導電的材料，如澆注樹脂制成。驅動裝置7可以是例如手動驅動裝置或電動驅動裝置。驅動裝置7也可以包含傳動裝置。通過驅動裝置7可以將驅動軸22置入旋轉運動狀態。驅動軸將該運動傳遞到偏心傳動裝置17上，使得旋轉運動轉換為線性運動。偏心傳動裝置17具有偏心盤18和偏心臂19。驅動軸22的一端與偏心盤18的中心軸24連接。驅動軸22的第二端部與驅動裝置7連接。相對于中心軸24偏心地在偏心盤18上設有偏心軸21。偏心臂19以第一端部可旋轉地支承在該偏心軸21上。偏心臂19的第二端部通過耦連銷20與連桿16可旋轉地耦連。連桿16通過導引套筒30限制為垂直運動。因此，借助所述驅動裝置7傳遞到驅動軸22上的旋轉傳遞到偏心盤18上。偏心軸21到中心軸24的距離在此確定連桿16可能的行程并且因此確定可移動觸頭11到高壓觸頭6的最大距離。從圖4所示的位置出發，通過偏心盤18的旋轉，偏心臂19從圖4中所示的下部位置移動到上部位置。偏心盤18在此圍繞中心軸24旋轉180°。偏心軸在此同樣圍繞中心軸24旋轉180°并且帶動偏心臂19。因為偏心臂19通過第二端部與又限定為垂直運動的連桿16耦連，所以在耦連銷20旋轉時總是保持在偏心軸21的下方。因此，連桿16向上朝偏心盤18的方向運動。連桿16將該垂直運動通過可移動的梁傳遞到可移動觸頭11上，該可移動觸頭11由此遠離高壓觸頭6移動。由此斷開在高壓觸頭6和可移動觸頭11之間的電連接，因此初級繞組也與高壓斷開。驅動軸22的進一步旋轉(與在哪個方向上無關地)導致連桿16反向運動并且又在旋轉180°時建立連接。
[0032]驅動軸22導引通過固定板26并且通過誤差角補償耦連裝置23與偏心盤18連接。在圖2和圖4中，為了更好地不出分尚機構，有一個固定板26未不出。偏心傳動裝置17布置在相鄰芯8的兩個相互鄰接的垂直邊下方的區域內。有源件9和對應芯8的垂直邊之間的屏蔽板29將所述邊與施加在有源件9上的高壓隔離開。屏蔽板29進一步導引出垂直邊并且因此也將偏心傳動裝置17和固定板26與高壓屏蔽或隔離開。可移動觸頭11的桿狀端部13引入固定觸頭10的管狀端部12中以實現防歪斜保護。為了低摩擦地導引并且同時為了在固定觸頭10和可移動觸頭11之間建立電連接，在管狀端部12中可以設有例如片狀觸頭。因此，固定觸頭10用作用于可移動觸頭11的線性導引裝置。
[0033]在圖5中示出，測量用變壓器I具有兩個偏心傳動裝置17，這兩個偏心傳動裝置17分別由驅動軸22驅動。驅動軸22通過驅動裝置7同步運動。這可以在相同或相反的旋轉方向上進行。同步可以在驅動裝置7中通過皮帶、鏈條或傳動裝置實現。
[0034]連桿16、傳動裝置17和驅動軸22形成調節器件，借助所述調節器件在調節方向41上移動連接元件15。
[0035]優選地，偏心傳動裝置17和固定板26通過高強度的材料，如鋼制成。連桿16、連接元件15、連接條27和導引套筒30優選由不導電的材料，如塑料，例如具有高剛性、低摩擦系數和優異的尺寸穩定性和熱穩定性的聚甲醛制成。
【主權項】
1.一種用于測量高壓的氣體絕緣的測量用變壓器(I)，所述測量用變壓器(I)具有多個布置在流體密封的殼體(2)中的用于將高壓轉換成測量電壓的變壓器裝置，所述變壓器裝置分別包括有源件(9)、導引通過所述殼體(2)的高壓觸頭(6)、與所述有源件(9)導電連接的固定觸頭(10)和與所述固定觸頭(10)導電連接的可移動觸頭(11)，所述測量用變壓器(I)還具有能從所述殼體(2)外部操作的用于建立或斷開所述可移動觸頭(11)與所述高壓觸頭(6)的連接的分離裝置，所述分離裝置包括將可移動觸頭(11)相互連接的連接元件(15)和用于在調節方向(41)上移動連接元件(15)的調節器件， 其特征在于， 所述固定觸頭(10)設計成用于在調節方向(41)上導引所述可移動觸頭(11)的導引裝置。2.按權利要求1所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述固定觸頭(10)具有管狀端部(12)，所述可移動觸頭(11)具有桿狀端部(13)，其中，所述桿狀端部(13)能夠插入所述管狀端部(12)。3.按權利要求1或2所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述調節器件具有與所述連接元件(15)相連的連桿(16)，所述連桿(16)能夠借助布置在所述殼體(2)外部的驅動裝置(7)在調節方向(41)上移動。4.按權利要求3所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述驅動裝置(7)通過傳動裝置(17)與所述連桿(16)耦連，所述傳動裝置(17)將所述驅動裝置(7)的旋轉運動轉換為所述連桿(16)的線性調節運動。5.按權利要求4所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述傳動裝置(17)是偏心傳動裝置。6.按權利要求3至5之一所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 至少兩個相互平行布置的且能夠借助所述驅動裝置(7)同時移動的連桿(16)與所述連接元件(15)相連。7.按權利要求6所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述至少兩個連桿(16)中的每一個都通過傳動裝置(17)與驅動裝置耦連。8.按權利要求1至7之一所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述有源件(9)相互串聯地布置成，使得所述有源件(9)具有共同的繞組軸線(40)。9.按權利要求4至8之一所述的氣體絕緣的測量用變壓器(I)， 其特征在于， 所述驅動裝置(7)通過垂直于調節方向(41)布置的驅動軸(22)與所述傳動裝置(17)耦連。
【文檔編號】H01F38/30GK105830185SQ201480068635
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月12日
【發明人】W.克納布
【申請人】西門子公司