Перемикач відгалужень обмоток трансформатора без збудження

1. Перемикач відгалужень обмоток трансформатора без збудження, переважно силового масляного трансформатора, що містить ізоляційні циліндри вибірника та перед вибірника, на яких встановлені нерухомі контакти, а внутрішні ізоляційні вали вибірника та передвибірника мають рухомі контакти і зв'язані з привідним механізмом, що має привід, який відрізняється тим, що циліндри встановлені разом на плиті привідного механізму та зрізаною стінкою, один циліндр наближений до іншого циліндра, з зовнішньої сторони однойменні нерухомі контакти вибірника та передвибірника з'єднані між собою за допомогою перемичок, причому рухомі контакти на вала вибірника мають жорстко закріплений до вала тримач та місткові контакти для приєднання до нерухомих контактів, а рухомі контакти на вала передвибірника з'єднані один з одним за допомогою загального тримача, який жорстко закріплений до вала, при цьому на циліндрі вибірника встановлений лінійний нерухомий контакт з містковими контактами, які входять у контакт з додатково встановленим рухомим кільцевим контактом на вала вибірника для проходження струму. 2. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що рухомі контакти на валах та нерухомі контакти на циліндрах розташовані рядами у середній частині вибірника та передвибірника на однакових рівнях. 3. Перемикач за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що рухомі контакти між рядами з'єднані між собою за допомогою струмопровідної шини, яка встановлена з можливістю повороту з валом вибірника. 4. Перемикач за пп. 1, 3, який відрізняється тим, що струмопровідна шина зв'язує між собою трима Корисна модель відноситься до електротехніки, зокрема, до перемикаючого пристрою відгалужень обмоток трансформатора без взбудження та чі рухомих контактів вибірника та рухомий кільцевий контакт. 5. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що у привідному механізмі встановлені мальтійські шестерні вибірника та передвибірника, повідець передвибірника, повідець з роликами вибірника та циліндричні шестерні. 6. Перемикач за пп. 1, 5, який відрізняється тим, що на хвостовій частині вала вибірника встановлені мальтійська шестірня вибірника та повідець передвибірника. 7. Перемикач за пп. 1, 5, який відрізняється тим, що на хвостовій частині вала передвибірника встановлена циліндрична шестірня з можливістю взаємодії' з іншою циліндричною шестірнею, яка встановлена на плиті привідного механізму. 8. Перемикач за пп. 5, 7, який відрізняється тим, що циліндрична шестірня на плиті привідного механізму встановлена з можливістю взаємодії з мальтійською шестірнею передвибірника. 9. Перемикач за пп. 5, 6, який відрізняється тим, що на мальтійській шестірні передвибірника встановлений стопорний важіль з можливістю блокування руху повідця передвибірника. 10. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що він занурений у масляний бак трансформатора. 11. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що привід перемикача закріплений у патрубку трансформатора на висоті, яка зручна для ручного управління за допомогою рукоятки. 12. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що до нерухомих контактів передвибірника приєднують відповідні кінцеві відгалуження регульованої обмотки трансформатора. 13. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що рухомі контакти вибірника пересувають у межах 24-120°. 14. Перемикач за п. 1, який відрізняється тим, що рухомі контакти передвибірника пересувають у межах 30-90°. перемикач призначений для регулювання напруги шляхом ступінчастої зміни коефіцієнту трансфер CM CM 7224 мації силових масляних трансформаторів при виключеному від мережі трансформаторі. Відомий перемикач відгалужень обмоток трансформатора [за авторським свідоцтвом №1023411, кл. H01F29V02, опубл. 15,06.1983р.] містить загальну панель перемикача, кожна фаза якого має основну панель з нерухомими та рухомими контактами, а відгалуження регульованої обмотки з'єднані з однойменними нерухомими контактами основно'і панелі, причому кожна фаза перемикача містить додаткову панель з нерухомими контактами, при цьому контакти обох панелей розміщені аналогічне один одного. Нерухомий контакт основної панелі з'єднаний з нерухомим контактом додаткової панелі, з кінцем мережної обмотки та з рухомим контактом додаткової' панелі. Рухомий контакт основної панелі з'єднаний з іншою фазою обмотки, а на додаткової панелі нерухомий контакт з'єднаний з кінцем регульованої обмотки, у торця якої розташовані регульовані відгалуження. Недоліком відомого перемикача являється ненадійність конструкції з-за зниженої міцності контактів за увесь період роботи перемикача. Відомий перемикаючий пристрій із Аншина В.Ш., Крайз А.Г., Мейксон В.Г, 'Трансформатори для промислових електропечей", М., "Енерговидат", 1982р., стор.119, мал.3.62 складений з ізоляційної плити та стальної плити. На передній стороні ізоляційної плити розташована контактна система першого вибірника та передвибірника, а на задній - контактна система другого вибірника. Вибірник має нерухомі та рухомі контакти, при цьому однойменні контакти двох вибірників, які розташовані з обох сторін плити електричне зв'язані між собою та з відповідними відгалуженнями регульованої обмотки трансформатора. Передвибірник спрацьовує при перехідності рухомих контактів вибірника з нерухомого контакту на другий нерухомий контакт, або навпаки. На стальної плиті змонтований редуктор із мальтійських та зубчатих передач для розподілу обертання між вибірником та передвибірником. Обертання рухомих контактів вибірника передається через вал з повідцями та пару мальтійських шестерень Із електроізоляційного матеріалу, а обертання рухомих контактів передвибірника передається валом. Недоліком відомого пристрою являється велика матеріалоємність конструкції та ненадійність при експлуатації з-за більшої різності кутів повороту контактів вибірника та передвибірника, що призводить до механічних пошкоджень у перемикаючому пристрої. Відомий перемикач ступінчастого трансформатора за авторським свідоцтвом №1838842, кл. H01F292, опубл.30.08.1993р. містить механізм перемикання ступінчастого шукача, який включає кривошип з валом та поводковими пальцями, з якими взаємодіють концентричне розміщені верхнє та нижнє кільця для управлення ступінчастими контактами. Над кривошипом знаходиться колихаючілй важель реверсивного перемикача для приведення у дію контактів реверсивного перемикача. 4 При обертанні верхній поводковий палець входить у шлиці під ролики верхнього колеса, а нижній поводковий палець приводить у дію ролик нижнього колеса, завдяки чому вибираються ступінчасті контакти. Недоліком відомого пристрою являється складність вибору контактів та ненадійність перемикача під час експлуатації. Відомий перемикач відгалужень обмоток трансформатора за книгою автора Axel Kramer "On-Load Tap-Changers for Power Transformers", MR Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Germany, 2000р., стор.56, Fig.3.1-3 містить два перемикача з нерухомими контактами на циліндрах та рухомими контактами на встановлених внутрішніх валах у вибірнику та передвибірнику, які мають зв'язок з приводним механізмом і приводом. Регульована обмотка має 8-м ступеней та вибірник має тільки одне плече для перемикання на кожну фазу. Робота перемикача відгалужень обмоток трансформатора полягає у перез'єднанні рухомих контактів на валах вибірника та передвибірника з нерухомих контактів на циліндрах вибірника та передвибірника шляхом обертання валів за допомогою приводного механізму з приводом. Під час ходу із одного положення у друге положення перемикача можливе холості положення. Дану конструкцію приймаємо за прототип. Недоліки прототипу наступні: - збільшені габарити загального перемикача зза використання двох окремих перемикачів, при цьому конструкція має незручність у компановці за рахунок встановлення двох циліндрів, тобто можливо використання різних приводів, - під час експлуатації ісиується наявність механічних пошкоджень та перекошення у контактної системі перемикача. В основу корисної моделі поставлена задача розробки відмінно новий конструкції перемикача відгалужень обмоток трансформатора без взбудження, який завантажується у масляний бак силового трансформатора та забезпечує передачу руху від привода до рухомих контактів вибірника та передвибірника без пошкоджень та дефектів на увесь термін експлуатації перемикача при відключеному трансформаторі. Вирішення поставленої задачі забезпечує перемикач відгалужень обмоток трансформатора без взбудження, переважно, силового масляного трансформатора, який містить Ізоляційні циліндри вибірника та передвибірника, на яких встановлені нерухомі контакти, а внутрішні ізоляційні вали вибірника та передвибірника мають рухомі контакти і зв'язані з приводним механізмом, маючим привод, за рахунок того, що циліндри встановлені разом на плиті приводного механізму та зрізаною стінкою один циліндр наближений до другого циліндру і з зовнішній сторони однойменні нерухомі контакти вибірника та передвибірника з'єднані між собою за допомогою перемичок, причому рухомі контакти на валу вибірника мають жорстко закріплений до валу утримувач та мостікові контакти для приєднання до нерукомих контактів, а рухомі контакти на валу передвибірника поєднані один з одним за допомогою загального утримувача, який жорстко 7224 закріплений до валу, при цьому на циліндрі вибірника встановлений лінійний нерухомий контакт з мостовими контактами, які входять у контакт з додатково встановленим рухомим кільцевим контактом на валу вибірника для провідності струму. Для компактності конструкції, рухомі контакти на валах та нерухомі контакти на циліндрах розташовані рядами у середньої частини вибірника та передвибірника на однакових рівнях, причому рухомі контакти між рядами з'єднані між собою за допомогою струмопровідної шини, яка встановлена з можливістю повороту з валом вибірника. Струмопровідна шина зв'язує між собою утримувачі рухомих контактів вибірника та рухомий кільцевий контакт. Для передачі обертання, у приводному механізмі встановлені мальтійські шестірні вибірника та передвибірника, повідець передвибірника, повідець з роликами вибірника та циліндричні шестірні. На хвостової частини вала вибірника встановлені мальтійська шестірня вибірника та повідець передвибірника, а на хвостової частини передвибірника встановлена циліндрична шестірня з можливістю взаємодії з другою циліндричною шестірнею, яка встановлена на плиті приводного механізму. Циліндрична шестірня на плиті приводного механізму встановлена з можливістю взаємодії з мальтійською шестірнею передвибірника. На мальтійській шестірні передвибірника встановлений стопорний важіль з можливістю блокування руху повідця передвибірника. Перемикач завантажений у масляний бак трансформатора, а привод перемикача закріплений у патрубку трансформатора на висоті, яка зручна для ручного управління за допомогою рукоятки (не показана). Під час середнього положення перемикача, до нерухомих контактів передвибірника приєднують відповідні кінцеві відгалуження регульованої обмотки трансформатора. Для надійності у експлуатації перемикача, рухомі контакти вибірника пересувають у межі 24°120°, а рухомі контакти передвибірника пересувають у межі 30°-90°. Технічний результат, що досягається при використанні корисної моделі: - удосконалена конструкція перемикача, тобто зменшені міжцентрові відстані між осями циліндрів вибірника та передвибірника за рахунок зближення бакелітових циліндрів один до одного, що зменшує габарити перемикача за рахунок зрізаної частини одного із циліндрів та знижує матеріалоємність конструкції у цілому, - збільшений термін служби перемикача за рахунок ізоляції на кожної фазі рухомих контактів, що збільшує величину робочого струму та жорстке кріплення контактних елементів за допомогою утримувачів виключає у рухомих контактах вибірника та передвибірника механічні пошкодження. Заявлений перемикач відгалужень обмоток трансформатора без взбудження пояснюється нижче приведеним описом та кресленнями, де: Фіг.1 - загальний вид перемикача відгалужень обмоток трансформатора без взбудження, Фіг.2-видАзаФіг.1, 6 Фіг.З - перемикач з рухомими контактами вибірника та передвибірника, Фіг.4 - рухомий контакт на валу вибірника, Фіг.5 - вибірник та передвибірник з нерухомими та рухомими контактами, Фіг.6 - приводної механізм, Фіг.7 - електрична схема регулювання. За корисною моделлю, перемикач відгалужень обмоток трансформатора без взбудження, переважно, силового масляного трансформатора, містить ізоляційні (бакелітові) циліндрі 1 і 2 вибірника та передвибірника, які встановлені разом на загальної' верхній плиті 3 приводного механізму 4, який має привод 5 з ручним управлінням за допомогою рукоятки (не показана) (див. Фіг.1, Фіг.З). Перемикач завантажують у масляний бак (не показаний) трансформатора. У нижній частині перемикача на бакелітових циліндрах 1 і 2 встановлені екрани 6, які служать для вирівнювання електромагнітного поля головної' ізоляції (не показана) трансформатора (див. Фіг.1, Фіг.2). Зрізаною стінкою циліндр 2 передвибірника наближений до циліндру 1 вибірника та циліндри 1 і 2 як би з'єднуються між собою за рахунок фасоних перемичок 7 у вигляді шин. Шини 7 встановлені між вибірником та передвибірником (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.5, Фіг.7). Усередині бакелітових циліндрів 1 і 2 вибірника та передвибірника встановлені ізоляційні (бакелітові) вали 8 і 9, на яких встановлені три ряди рухомих ламельних контактів 10, а на циліндрах 1 І 2 встановлені три ряди нерухомих контактів 11, причому контакти 10 і 11 розташовані у середньої частини вибірника 1 і передвибірника 2 на однакових рівнях (див. ФіГ-2, Фіг.З, Фіг.5). Шини-перемички 7 жорстко закріплені із зовнішній сторони до відповідних однойменних нерухомих контактів 11 вибірника 1 та передвибірника 2 для здійснювання струмового ланцюга між контактами 11 (див, Фіг.1, Фіг.5, Фіг.7). До нерухомих контактів 11 приєднані відповідні відгалуження 12 регульованої обмотки 13 трансформатора (див. Фіг.7). На циліндрі 1 вибірника встановлений лінійний нерухомий контакт (лінійний контакт) 14, до якого приєднується лінійна нейтральна шина 15 трансформатора для передачі трансформованого струму(див. Фіг.1, Фіг.З, Фіг.7). Лінійний нерухомий контакт 14 має мостікові контакти 16, які входять у контакт з додатково встановленим рухомим кільцевим контактом 17 на валу 8 вибірника для провідності струму (див. Фіг.З, Фіг.5). МОСТІКОВІ контакти 16 лінійного нерухомого контакту 14 постійно знаходяться на кільцевому контакті 17 (див. Фіг.5, Фіг.7). Згідно Фіг 4, рухомі контакти 10 на валу 8 вибірника 1 мають жорстко закріплені до валу 8 утримувачі 18 та мостікові контакти 19, які служать для приєднання до нерухомих контактів 11 на циліндрі 1. Рухомі контакти 10 вибірника 1 між рядами з'єднані проміж собою за допомогою загальної струмопровідної шини 20, яка встановлена з можливістю повороту з валом 8 вибірника 1 (див. Фіг.З, 7224 Фіг.4). Струмопровідна шина 20 зв'язує між собою утримувачі 18 рухомих контактів 10 на валу 8 вибірника та кільцевій контакт 17. Нерухомі контакти 11 на циліндрах 1 і 2 кріпляться за допомогою зовнішніх утримувачів 21, що висуваються та захищені прямолінійними екранами 22 (див. Фіг.1, Фіг.5). Зовні лінійний нерухомий контакт 14 на циліндрі 1 захищений кільцевим екраном 23 (екраном лінійного контакту) (див. Фіг.1, ФІг.2). Мостікові контакти 19 рухомих контактів 10 вибірника 1 замикаються або розмикаються з нерухомим контактом 11 при перемиканні (див. Фіг.З, Фіг.4). Рухомі контакти 10 на валу 9 передвибірника 2 поєднані один з одним за допомогою спеціального загального полукільцевого утримувача 24, який жорстко закріплений до валу 9 передвибірника 2 за допомогою гвинтів 25 та при повороті вала 9 утримувач 24 обертається з контактами 10 (див. Фіг.5). Утримувач 18 рухомих контактів 10 вибірника 1 жорстко закріплений до валу 8 за допомогою гвинтів 26 (див. Фіг.4, Фіг.5). На нижній плиті 27 приводного механізму 4 встановлені мальтійські шестірні 28 і 29 вибірника 1 та передвибірника 2, повідець 30 передвибірника, повідець 31 з роликами вибірника та циліндричні шестерні 32 і 33 (див. Фіг.1, Фіг.З, Фіг.6). Вали 8 і 9 вибірника та передвибірника мають хвостову частину 34 і 35, причому на хвостовій частини 34 валу 8 вибірника встановлені мальтійська шестірня 28 вибірника та повідець 30 передвибірника, а на хвостовій частини 35 валу 9 передвибірника встановлена циліндрична шестірня 32, яка взаємодіє з другою циліндричною шестірнею 33, яка встановлена на нижній плиті 27 приводного механізму (див. Фіг.З, Фіг.6). Проміжна циліндрична шестірня 33 встановлена з можливістю взаємодії з мальтійською шестірнею 29 передвибірника. Мальтійська шестірня 29 приводжується до руху за допомогою повідця 30 передвибірника (див. Фіг.6). На мальтійської шестірні 29 передвибірника встановлений стопорний важіль 36, який блокує рух повідця 30 передвибірника та впирається у палець 37 повідця ЗО, тим самим не можливе перемикання за крайні положення контактів вибірника (див. Фіг.5, Фіг.6). Кручений момент повідця 31 з роликами передає черв'ячний редуктор 38 приводного механізму 4, який за допомогою ізоляційного шарнірного валу 39 зв'язаний з приводом 5 (див. Фіг.1, Фіг.2, Фіг.З). Зверху бакелітові вали 8 і 9 усередині циліндрів 1 і 2 захищені екранами 40 (див. Фіг.1, Фіг.З). Привод 5 перемикача встановлений у патрубку (не показаний) трансформатора на висоті, яка зручна для ручного управлення за допомогою рукоятки (не показана). Привод 5 перемикача має замок (не показа 8 ний) від несанкціонованого доступу до приводу. Процес роботи перемикача відгалужень обмоток трансформатора без взбудження : Звичайне для перемикання, рухомі контакти 10 вибірника перекидають на нерухомі контакти 11 на циліндрі 1 шляхом обертання вала 8 на кут 120° за допомогою повідця 31 з роликами приводного механізму 4 та здійснюють поворот вала 9 передвибірника на кут 60°. З таблиці бачимо, що у першій половині положення перемикача, одні рухомі контакти 10 передвибірника 2 замикають нерухомі контакті 11 на циліндрі 2, які приєднується до відпайки обмотки 41 трансформатора, а через другі рухомі контакти 10 передвибірника приєднуються до відпайки регульованої обмотки 13 та струм спрямовують у першу галузь регульованої обмотки 13 трансформатора (див, Фіг.7). У другої половині положення перемикача, одні нерухомі контакти 11 вибірника 1 розмикають шляхом послідовного повороту валу 8 вибірника на кут 60°, а до інших нерухомих контактів 11 приєднують відпайку від началу регульованої обмотки 13 шляхом пересування рухомих контактів 10, тобто збільшує число гілок регульованої обмотки, тоді струм спрямовують у другу галузь регульованої обмотки 13 на зустріч струму у першої' галузі регульованої обмотки, тим самим, змінює значення струму до 3000 А. Робочий струм передають на лінійний нерухомий контакт 14 за допомогою нейтральної шини 15 (див. Фіг.7). Для зміни напрямку струму у регульованої обмотки 13, рухомі контакти 10 перєдвибірника 2 шляхом повороту валу 9 на кут 60° за допомогою приводного механізму 4 пересувають (перекидають) на інші нерухомі контакти 11 циліндру 2, тим самим здійснюють реверсування струму у регульованої обмотки 13 трансформатора. Робочий струм передають через шиниперемички 7 з нерухомих контактів 11 передвибірника 2 на однойменні нерухомі контакті 11 вибірника 1 та потім у обмотку трансформатора. Заявлений перемикач відгалужень обмоток трансформатора без езбудження дозволяє здійснювати реверсування регульованої обмотки трансформатора і надійно експлуатувати перемикач та приєднувати його до високовольтних відпайок трансформатора на великий струм. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво №1023411, Kn.H01F292, опубл.15.06.1983р, 2. Аншин В.Ш., Крайз А.Г., Мейксон В.Г. «Трансформатори для промислових електропечей», М, «Енерговидат», 1982р., стор.119, мал,3.62 3. Авторське свідоцтво №1838842, КЛ.Н01 F29V02, опубл.30.08.1993р. 4. Axel Kramer «On-Load Tap-Changers for Power Transformers», MR Maschinenfabrik Reinhausen GmbH, Germany, 2000р., стр.56, Fig.3.1-3. 10 7224 Bu3 A Фіг. 2 11 19 Фіг. 4 7 19 18 26 2 21 16 10 ! 12 ж ФЬ.С струм 00 I f JL 1 JJ. 7 ппру Фіг. 7 Таблиця Показання покажчика положень 1 2 3 4 5 6 Замкнуті контакти вибірника 4-2,1 5-2,1 6-2,1 4-2,1 5-2,1 6-2,1 Комп ютерна верстка В Мацепо Замкнуті контакти передвибірника 6-7 Число включених ступеней +2 +1 0 7-4 Підписне -1 -2 Тираж 28 прим Міністерство освгги і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601