Силовий ступеневий перемикач

Реферат: Винахід стосується силового ступеневого перемикача для безрозривного перемикання різних відводів обмотки ступеневого трансформатора. Загальна винахідницька ідея полягає в зміні досі статичної конструкції силового ступеневого перемикача, що містить перемикач навантаження і приєднаний до нього безпосередньо знизу селектор, і забезпеченні просторового розділення обох конструктивних груп - перемикача навантаження і селектора. UA 110941 C2 (12) UA 110941 C2 UA 110941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується силового ступеневого перемикача для безрозривного перемикання різних відводів обмотки ступеневого трансформатора згідно з обмежувальною частиною першого пункту формули винаходу. Як відомо, силові ступеневі перемикачі застосовують для безрозривного перемикання різних відводів обмотки ступеневого трансформатора і разом із цим регулювання напруги. В звичайному випадку вони містять селектор для електроенергонезалежного попереднього вибору обмотки ступеневого трансформатора, на яку має бути здійснене перемикання, а також перемикач навантаження для здійснення безрозривного перемикання з попереднього на новий, попередньо вибраний відвід обмотки. Для цього перемикач навантаження оснащений конструктивними елементами, які необхідні для здійснення такого електроенергонезалежного швидкого перемикання, зокрема енергоакумулятором, привідним валом, перемикальними контактами, якими можуть бути виконані в формі механічних перемикальних контактів, вакуумних перемикальних елементів або тиристорів, а також засобами для приведення в дію перемикальних контактів у заданій послідовності при кожному процесі перемикання. Відомі перемикачі навантаження містять, як правило, масляний резервуар, в звичайному випадку в формі замкненого циліндра з ізоляційного матеріалу, в якому розміщені всі вказані вище, відокремлені від трансформаторного масла конструктивні елементи. Безпосередньо під перемикачем навантаження, проте в трансформаторному маслі, розміщений селектор, який через редуктор сполучений із центральним привідним валом перемикача навантаження. Центральний привідний вал приводять у дію за допомогою розміщеного поза трансформаторним баком електроприводу, який за допомогою також розміщених зовні вздовж трансформаторного бака важелів повільно напружує енергоакумулятор і при цьому водночас приводить у дію селектор. Таким чином, центральний привідний вал використовують для приведення в дію як перемикальних контактів перемикача навантаження в процесі швидкого перемикання, так і селектора, встановленого безпосередньо під перемикачем навантаження, в процесі повільного напруження енергоакумулятора. Подібні силові ступеневі перемикачі з'явилися на ринку кілька десятиріч тому і відомі, наприклад, з фірмової публікації заявника "Oiltap® M Силові ступеневі перемикачі для регулювальних трансформаторів". На сторінці 1 цієї публікації зображений силовий ступеневий перемикач із відповідними родовими ознаками, у верхній зоні якого, всередині ізолювального циліндра, розміщений перемикач навантаження, безпосередньо до якого примикає селектор, який через редуктор сполучений із привідним валом перемикача навантаження. Не зображені на цьому кресленні енергоакумулятор і сполучений із ним активним зв'язком за допомогою важільної системи електропривід. Проте, ця описана і протягом десятиріч застосовувана згідно з рівнем техніки конструкція потребує багато місця, оскільки займає відносно великий об'єм всередині трансформаторного бака, і тому обмежує свободу проектувальника трансформатора при конструюванні трансформатора у просторово обмеженому трансформаторному баці. Насамкінець, для розміщення силового ступеневого перемикача необхідно залишати відносно великий конструктивний об'єм всередині трансформаторного бака, і цей об'єм до того ж не можна вільно проектувати, оскільки він практично задається відомою з рівня техніки конструкцією силового ступеневого перемикача, що містить перемикач навантаження і розміщений безпосередньо під ним селектор. При цьому в публікації "Ступеневий перемикач типу G" заявника описана типова конструкція силового ступеневого перемикача з відповідними родовими ознаками у певній конфігурації, тобто у взаємодії "ступеневий перемикач – регулювальний трансформатор". Як зображено на титульному листі цієї публікації, подібний силовий ступеневий перемикач, тобто перемикач і відповідний селектор, розміщують із дотриманням певного діелектричного проміжку між окремими витками обмотки трансформатора всередині трансформаторного бака і стінками корпусу трансформатора. При цьому суттєва потреба у просторі всередині трансформатора поряд зі силовим ступеневим перемикачем, що містить перемикач навантаження і встановлений безпосередньо під ним селектор, зумовлена необхідністю прокладення окремих, діелектрично ізольованих мідяних проводів від відповідних відводів регулювальної обмотки трансформатора до відповідних контактів селектора. Проте, прокладення проводів, закріплених на активній частині трансформатора відвідним каналом, потребує багато часу, а для забезпечення необхідних електропровідних властивостей їх виготовляють із міді, тому вони дуже дорогі. Тому задачею винаходу є розроблення силового ступеневого перемикача вказаного вище типу, який дозволяв би проектувальникам трансформаторів вільно вибирати конструкцію, а також уникати потребуючого багато місця і витрат прокладення проводів разом із відвідним 1 UA 110941 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 каналом. Цю задачу вирішено у силовому ступеневому перемикачі з ознаками першого пункту формули винаходу. При цьому залежні пункти формули винаходу стосуються особливо переважних вдосконалених форм виконання винаходу. Загальна винахідницька ідея полягає в зміні досі статичної конструкції силового ступеневого перемикача, який містить перемикач навантаження і підключений до нього безпосередньо знизу селектор, та забезпеченні просторового розділення обох конструктивних груп перемикача навантаження і селектора, причому селектор встановлюють якомога ближче до відводів регулювальної обмотки ступеневого трансформатора. При цьому можуть бути скорочені до мінімуму з'єднувальні проводи між відповідними з'єднувальними контактами селектора і окремими відводами регулювальної обмотки ступеневого трансформатора; зокрема завдяки цьому немає потреби у потребуючому великих витрат прокладенню проводів разом із відвідним каналом. У переважній формі виконання винаходу принаймні один селектор розміщений безпосередньо поряд з відводами регулювальної обмотки трансформатора, тобто в незаповненому проміжку між витками обмотки. Завдяки тому, що немає потреби у забезпеченні досі передбачуваного конструктивного простору для селектора всередині трансформаторного бака, і селектор замість цього встановлюють у вже існуючому конструктивному просторі між витками обмотки безпосередньо поряд із відводами регулювальної обмотки трансформатора, забезпечується місце для просторового розділення конструктивних груп "перемикач навантаження – селектор" у баці трансформатора. В іншій переважній формі виконання винаходу важільну систему, яка сполучає моторний привід із енергоакумулятором перемикача навантаження, пропущену безпосередньо далі всередину трансформаторного бака від перемикача навантаження до селектора, особливо простим способом використовують також для приведення в дію селектора. У ще одній формі виконання винаходу важільну систему при цьому пропускають вже не так, як раніше, на зовнішній стороні трансформаторного бака вздовж його верхньої поверхні і лише там з'єднують з енергоакумулятором силового ступеневого перемикача, а безпосередньо крізь бічну стінку трансформаторного бака. В ще одній переважній формі виконання винаходу перемикач навантаження і принаймні один селектор приводять у дію за допомогою спеціального приводу, наприклад у формі безпосереднього електроприводу. Він дозволяє не застосовувати досі функціонально необхідний центральний електропривід разом із дорогою важільною системою, сполученою з перемикачем навантаження, і може бути встановлений безпосередньо над або під перемикачем навантаження, або принаймні одним селектором. Якщо безпосередній електропривід виконаний у формі електродвигуна з прямолінійним магнітним полем або електродвигуна з великим пусковим моментом, можна відмовитися також від застосування у перемикачі навантаження функціонально необхідного в інших випадках пружинного енергоакумулятора. Далі винахід пояснюється докладніше за допомогою креслення. На кресленні наведено: Фіг. 1 Схематичне зображення відповідного винаходові силового ступеневого перемикача з просторово розділеними перемикачем навантаження і селектором. На фіг. 1 зображений трансформаторний бак 1, всередині якого встановлено сердечник 7, на якому розміщено принаймні одну обмотку, що містить основну обмотку і регулювальну обмотку з відводами 8 обмоток. На зовнішній бічній стінці трансформаторного бака 1 встановлено моторний привід 2, який за допомогою важільної системи 3 утворює активне з'єднання з розміщеним всередині трансформаторного бака 1 перемикача 4 навантаження і принаймні одним селектором 5. Перемикач 4 навантаження, який на фіг. 1 зображений в дуже ® спрощеній формі, є, наприклад, відомим із вже згаданої фірмової публікації заявника "Oiltap M Силовий ступеневий перемикач для регулювальних трансформаторів" перемикачем 4 навантаження. Цей перемикач 4 навантаження проводами 6 електрично сполучений із відповідним селектором 5. Згідно з винаходом принаймні один із селекторів 5 розміщений безпосередньо поряд із відводами 8 регулювальної обмотки трансформатора, завдяки чому скорочуються до мінімуму з'єднувальні проводи між відповідними з'єднувальними контактами селектора і окремими відводами 8 регулювальної обмотки ступеневого трансформатора. Зокрема згідно з відповідним винаходові рішенням немає потреби у застосуванні потребуючих великих витрат на інсталяцію і дорогих з'єднувальних проводів разом із відвідним каналом. Важільна система 3, яку централізовано приводять у дію за допомогою єдиного електроприводу 2, виконана таким чином, що перебуває в активному зв'язку як із перемикачем 4 навантаження, так і принаймні з одним селектором 5. 60 2 UA 110941 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Силовий ступеневий перемикач для безрозривного перемикання різних відводів регулювальної обмотки ступеневого трансформатора, що містить перший селектор для електроенергонезалежного вибору відповідного відводу обмотки ступеневого трансформатора, на який здійснюють перемикання, і перемикач навантаження для здійснення перемикання з поточного відводу обмотки на новий, попередньо вибраний відвід обмотки, причому перший селектор (5) і перемикач (4) розміщені у просторі окремо один від іншого, який відрізняється тим, що перший селектор (5) розміщений безпосередньо поряд із відповідними відводами (8) регулювальної обмотки ступеневого трансформатора у міжвитковому проміжку. 2. Силовий ступеневий перемикач за пунктом 1, який відрізняється тим, що перший селектор (5) розміщений у баку (1) ступеневого трансформатора. 3. Силовий ступеневий перемикач за пунктом 1 або 2, який відрізняється тим, що перший селектор (5) і перемикач (4) навантаження виконані з можливістю приведення в дію за допомогою спільної важільної системи (3). 4. Силовий ступеневий перемикач за п. 3, який відрізняється тим, що важільна система (3) пропущена крізь бокову стінку в трансформаторному баку (1). 5. Силовий ступеневий перемикач за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що перший селектор (5) і перемикач (4) навантаження виконані з можливістю приведення в дію за допомогою електродвигуна з прямолінійним магнітним полем або електродвигуна з великим пусковим моментом. 6. Силовий ступеневий перемикач за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що містить другий і третій селектори (5), розміщені безпосередньо поряд із відповідними відводами (8) регулювальної обмотки ступеневого трансформатора у міжвиткових проміжках. 3 UA 110941 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4