[发明专利]具有预选择器的开关设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有预选择器并且在必要时具有极性电路的开关设备，所述开关设备用于选择性地连接功率变压器的多个线圈，亦即，功率为至少100KW、优选高于一个MW的变压器的多个线圈。所述变压器可以具有多个线圈，所述多个线圈在可调变压器中例如构成为至少一个主干线圈和至少一个具有多个线圈抽头的可调线圈。在按照本发明所述的开关设备中设置预选择器以用于将变压器的第一线圈选择性地与第二线圈的两个终端触点之一进行连接，以便减少或增加线圈的耦合。此外，按照本发明所述的开关设备具有极性电路，所述极性电路通过极性电阻将第二线圈的所定义的点、例如中间分接头或两个终端分接头之一与第一线圈或负载引线相连接。极性电路的构思在于将第二线圈引到所定义的电位上。从DE 32 24 860也已知一种这样的电路。所述具有极性电阻的极性电路在切换预选择器时导致明显更少的电弧形成，这在分接开关处于油槽环境中的情况下导致明显更少的气体输入到油槽中。不过，损耗电流持续地流过所述极性电阻，这导致极性电阻发热以及周围的油介质的变热并且此外降低变压器的效率。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种分接开关，所述分接开关与现有技术相比允许以更低损耗对预选择器进行无电弧的切换。

按照本发明，这些任务由一种按照本发明的用于功率变压器的具有预选择器的开关设备得到解决。所述功率变压器具有多个线圈，其中，所述预选择器构成为用于将至少一个第一线圈选择性地与至少一个第二线圈的两个终端触点之一进行连接。在所述预选择器与第一线圈之间的连接中设置有至少一个第一开关。其中，所述开关设备包含极性电路并且第二开关接通到极性电路与第一线圈的连接中。其中，所述开关设备设置用于在切换预选择器之前断开第一开关并且在切换预选择器之后再次闭合第一开关。其中，所述极性电路设计用于在切换预选择器期间将第二线圈的中间分接头与第一线圈和负载分接头点进行连接，其方式为：在断开第一开关之前闭合第二开关并且在闭合第一开关之后才再次断开第二开关。

按照本发明，提出一种用于功率变压器的具有预选择器的开关设备，所述功率变压器具有多个线圈，其中，所述预选择器构成为用于将至少一个第一线圈选择性地与至少一个第二线圈(通常为可调线圈) 的两个终端触点之一进行连接。

按照本发明，在所述预选择器与第一线圈的连接中设置有至少一个第一开关。借助于第一开关可以在切换时将预选择器从第一线圈解耦，从而实现预选择器无气体的切换。优选地，为此在对预选择器的开关元件进行切换之前操作所述第一开关。

对于第一开关优选使用如下开关，其自身无气体地切换，例如使用半导体开关、可调电阻(Varistor)、真空开关、热敏电阻。这些开关也可以互相和/或与机械式负载开关进行组合、优选地组合在并联电路中。因此例如可以通过机械式负载开关与真空开关的并联电路或者通过可调电阻与真空开关的并联电路形成所述第一开关。

优选地，所述第一开关为真空开关或者包含真空开关。真空开关已证明为在功率范围中无气体且可靠地切换的开关元件。所述真空开关也可以与功率变压器一起设置在油槽中。通常真空开关构造为真空开关管。

所述第一开关优选可以通过二极管电路形成或者包含二极管电路。这点对于如下电路是特别有利的，在所述电路中在交流电压的过零点中进行切换。

在本发明的一种有利的实施形式中，所述第一开关的与第一线圈相连接的部分通过可调电阻和/或电容器和/或RLC网络和/或RLC网络与可调电阻的组合进行接地。以这种方式可以耗散(ableiten)高频的返回电压，所述返回电压在切换预选择器的情况下为无负载时出现。

在本发明的一种优选的实施形式中，在切换预选择器期间极性电路将第二线圈的所定义的点与第一线圈连接。所定义的点优选可以是第二线圈的中间分接头或者选择性地是第二线圈的所述两个终端分接头之一。但原则上可以使用第二线圈的任意的点。此外按照本发明，至少一个第二开关接通/能接通到极性电路与第一线圈的连接中。以这种方式，上述与切换预选择器相结合地描述的优点通过设置第一开关也在借助于第二开关切换极性电路时实现。因此借助于第二开关也无气体地切换所述极性电路。作为第二开关可以使用上述与第一开关相结合地描述的开关类型中的任一种。

优选地，所述第一开关还形成第二开关并且因此能选择性地接通到预选择器与第一线圈的连接中并且接通到极性电路与第一线圈的连接中。这具有如下优点，对于第一和第二开关仅必须使用一个开关。然而对于每个所述连接(预选择器、极性电路)也能设置单独的开关、例如真空开关。