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EP2927923B1 - Trockentransformatorlastschalter - Google Patents

Trockentransformatorlastschalter Download PDF

Info

Publication number
EP2927923B1
EP2927923B1 EP14001201.4A EP14001201A EP2927923B1 EP 2927923 B1 EP2927923 B1 EP 2927923B1 EP 14001201 A EP14001201 A EP 14001201A EP 2927923 B1 EP2927923 B1 EP 2927923B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
load switch
dry transformer
transformer load
radially
dry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP14001201.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2927923A1 (de
Inventor
Benjamin Weber
Jens Tepper
Martin Carlen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Schweiz AG
Original Assignee
ABB Schweiz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Schweiz AG filed Critical ABB Schweiz AG
Priority to EP14001201.4A priority Critical patent/EP2927923B1/de
Priority to PCT/EP2015/054335 priority patent/WO2015150005A1/de
Priority to CN201580017665.6A priority patent/CN106463287B/zh
Publication of EP2927923A1 publication Critical patent/EP2927923A1/de
Priority to US15/281,113 priority patent/US10134535B2/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2927923B1 publication Critical patent/EP2927923B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00—Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/0005—Tap change devices
    • H01H9/0016—Contact arrangements for tap changers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/29—Terminals; Tapping arrangements for signal inductances
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02—Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/025—Constructional details of transformers or reactors with tapping on coil or windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/01—Protective enclosure

Definitions

  • the invention relates to a dry-type transformer circuit breaker, comprising a hollow insulating cylinder extending longitudinally about a virtual central axis with a plurality of arranged along the inner circumference terminal contacts, and a radially aligned inside the insulating hollow cylinder about the central axis radially aligned main contact which selectively by means of a corresponding rotational movement with its radially outer end is connectable to one of the terminal contacts.
  • transformers are used in power distribution networks to couple power supplies of different voltage levels together.
  • higher voltage levels such as 110kV / 380kV oil transformers are usually used, at underlying voltage levels, dry transformers or gas-filled transformers are common, for example, 30kV, 72.5kV and some even 110kV.
  • Oil transformers often have so-called load switch, by means of which can be changed under load current between different taps of the transformer winding, so that the voltage in the network can be controlled by adjusting the transmission ratio of the transformer within certain limits.
  • a load switch typically has a plurality of wires arranged along a track Connection contacts, which are connected to different taps of a transformer winding.
  • a main contact is mechanically movable along the track and can thereby be selectively connected to one of the taps.
  • the taps are arranged along a circular path, so that a contacting of the desired tap takes place by a rotational movement of the main contact.
  • circuit breakers are located in an oil-filled area of the transformer tank, which, however, is separated from the area in which the transformer is located for reasons of contamination. Due to the arrangement of such a circuit breaker in the isolation medium oil, this can be designed significantly smaller than in an arrangement in air.
  • the patent document DE 24 49 004 A1 discloses a selector, as they are used in tap changers for tuning transformers as fine selectors and turners of long lengths and high rated currents, consisting of an insulating column with fixed slip rings and an outer cage of Isolierstoffstäben on which the mating contacts are arranged and a rotatable between them on a circular path slatted frame Isolierstoffstäben carrying movable, spring-mounted running contacts, which connect the slip rings with the mating contacts.
  • the patent document DE 16 38 570 A1 discloses a single- or multi-phase switchable under load switch for a control transformer, which switch with arranged in a cylindrical surface fixed contacts and within this cylindrical surface, cooperating with these contacts, by a provided around the axis of this cylindrical surface rotatable carrier made of insulating material, movable switch contacts.
  • the patent document DE 30 00 733 A1 discloses a tap changer for transformers with selector contacts provided respectively for even and odd winding taps, which are connected via resistors and vacuum switches with electrical conductors to be connected to the respective winding.
  • a dry-type transformer circuit breaker of the type mentioned in the introduction is characterized in that in a hollow-cylindrical space determined by radially inner and outer ends of the main contact is provided around the central axis together with the main contact to this rotatable barrier screen in the form of a hollow cylindrical screen element, which is provided in the region of the main contact with a recess.
  • the basic idea of the invention is to provide a barrier screen rotatable together with the main contact so as to improve the electrical strength.
  • the space between the connection contacts lying radially on the outside of the insulating hollow cylinder and the main contact is the region with the greatest isolation.
  • the arrangement of a fixed barrier screen is not possible because this hollow cylindrical space around the central axis for an all-round movement of the main contact must be available.
  • this hollow-cylindrical space around the central axis can be used both for a movement of the main contact and for the arrangement of a barrier screen.
  • the insulation resistance of a dry-type transformer circuit breaker according to the invention is thereby increased in an advantageous manner.
  • the barrier screen comprises a hollow-cylinder-shaped or hollow-cylinder segment-shaped shielding element.
  • a hollow cylinder-like screen element is particularly suitable to be part of a barrier screen in also hollow cylindrical space around the central axis.
  • the barrier screen comprises at least two hollow cylindrical shielding elements arranged radially one above the other.
  • At least one hollow cylindrical screen element is at least a radially aligned inner plate is provided, which preferably extends along the central axis.
  • the at least one radially aligned inner plate protrudes from the hollow cylindrical space about the axis of rotation, but is made of an elastic material such as silicone rubber.
  • the at least one radially aligned inner plate also projects out of the hollow cylindrical space about the axis of rotation, but means are provided for displacing the inner plate radially inward at least for the duration of a rotational movement of the barrier screen.
  • a radially oriented outer disk is provided on the inner circumference of the hollow insulating cylinder, which protrudes into its inner space.
  • the at least one radially oriented outer plate is made of an elastic material.
  • At least one lamella is also provided on the radially outer surface of the insulating hollow cylinder between protruding connecting contacts, the purpose of which corresponds to that of the aforementioned inwardly projecting outer lamella.
  • corresponding lamellae are provided both on the inside and on the outside of the insulating hollow cylinder.
  • At least one terminal contact projecting radially into the interior of the hollow insulating cylinder is surrounded by a hollow cylindrical barrier.
  • the barrier screen is held by disk elements which are rotatable about the center axis and which are provided at the axial end regions of the hollow insulating cylinder.
  • disk elements which are rotatable about the center axis and which are provided at the axial end regions of the hollow insulating cylinder.
  • direct contact of the barrier screen with the main contact is to be avoided.
  • this can be achieved in particular for the isolation technology relevant area in the hollow cylindrical space around the central axis.
  • this is hermetically encapsulated and filled with an insulating gas.
  • An insulating gas such as SF6 advantageously increases the withstand voltage.
  • the object according to the invention is also achieved by a dry-type transformer comprising a transformer core with at least one winding and a load switch, wherein the load switch is a dry-type transformer circuit breaker according to the invention.
  • Fig. 1 shows an exemplary first dry-transformer load switch 10 in a sectional view.
  • a tube-like insulating hollow cylinder 14 of an insulating material for example of a glass fiber / epoxy resin composite material is arranged.
  • a plurality of terminal contacts 14, 16, 18 are guided in its interior in a common plane perpendicular to the central axis 12, in which they protrude.
  • a hollow-cylindrical rotary body 27 with a main contact 22 radially outgoing from its outer surface is also rotatably arranged around the central axis 12.
  • the radially outer end 26 of the main contact 22 is selectively connectable to one of the connection contacts 14, 16, 18.
  • a hollow cylindrical space 28 is formed around the central axis 12, which sweeps over the main contact in a rotary motion.
  • Fig. 2 shows an exemplary second dry-transformer load switch 30 in a sectional view. This is similar to the previously in the Fig. 1 shown dry-type transformer load switch, however, in this example, a rotatable together with the main contact barrier screen with a hollow cylinder segment-shaped shield member 32 and associated radially aligned inner fins 34, 36 are shown. The electrical insulation capability of the dry-type transformer circuit breaker is thereby advantageously increased.
  • Fig. 3 shows an exemplary third dry-transformer load switch 40 in a sectional view.
  • the rotatable barrier screen two radially adjacent hollow cylinder segment-shaped shielding elements 42, 44, whereby the dielectric strength of the barrier screen is increased in an advantageous manner.
  • Fig. 4 shows an exemplary fourth dry-transformer load switch 50 in a sectional view.
  • radially aligned outer plates 52, 54, 56 are arranged on the inner circumference of the hollow insulating cylinder of the dry-type transformer, which protrude into the interior of the insulating hollow cylinder. Due to a successful rotational movement, which is indicated by the arrow with the reference numeral 58, the third outer fin 56 is just in a collision with the main contact. Since the outer plates are made of elastic silicone rubber in this case, a temporary deformation of the third outer plate 56 occurs due to the collision.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Trockentransformatorlastschalter, umfassend einen sich längs um eine virtuelle Mittelachse erstreckenden Isolationshohlzylinder mit mehreren längs dessen inneren Umfangs angeordneten Anschlusskontakten, sowie einen im Inneren des Isolationshohlzylinders um die Mittelachse drehbar angeordneten radial ausgerichteten Hauptkontakt, welcher mittels einer entsprechenden Drehbewegung wahlweise elektrisch mit seinem radial äußeren Ende mit einem der Anschlusskontakte verbindbar ist.
  • Es ist allgemein bekannt, dass Transformatoren in Energieverteilungsnetzen zum Einsatz kommen, um Netzteile verschiedener Spannungsebenen miteinander zu koppeln. In höheren Spannungsebenen wie beispielsweise 110kV / 380kV kommen üblicherweise Öltransformatoren zum Einsatz, bei darunter liegenden Spannungsebenen sind Trockentransformatoren oder gasgefüllte Transformatoren üblich, beispielsweise 30kV, 72,5kV und vereinzelt auch 110kV.
  • Öltransformatoren weisen häufig sogenannte Lastschalter auf, mittels welcher unter Laststrom zwischen verschiedenen Anzapfungen der Transformatorwicklung gewechselt werden kann, so dass die Spannung im Netz durch eine Anpassung des Übersetzungsverhältnisses des Transformators in gewissen Grenzen geregelt werden kann. Ein Lastschalter weist typischerweise mehrere längs einer Bahn angeordangeordnete Anschlusskontakte auf, welche mit verschiedenen Anzapfungen einer Transformatorwicklung verbunden sind. Ein Hauptkontakt ist mechanisch längs der Bahn bewegbar und kann dadurch wahlweise mit einer der Anzapfungen verbunden werden. Üblicherweise sind die Anzapfungen längs einer kreisförmigen Bahn angeordnet, so dass durch eine Drehbewegung des Hauptkontaktes eine Kontaktierung der gewünschten Anzapfung erfolgt.
  • Bei Öltransformatoren befinden sich derartige Lastschalter in einem ölgefüllten Bereich des Transformatorkessels, welcher aus Verschmutzungsgründen jedoch von dem Bereich, in welchem der Transformator angeordnet ist, getrennt ist. Aufgrund der Anordnung eines solchen Lasttrennschalters im Isolationsmedium Öl lässt sich dieser deutlich kleiner ausgestalten als bei einer Anordnung in Luft.
  • Aus Gründen der verbesserten Regelbarkeit wird aber auch zunehmend für niedrigere Spannungsebenen eine Anpassungsmöglichkeit des Übersetzungsverhältnisses von Trockentransformatoren unter Last gefordert. Bei Trockentransformatoren wird jedoch bewusst auf den Einsatz von Öl verzichtet, was insbesondere bezüglich der Kühlung und der Isolation eine andere Konstruktionsweise erforderlich macht als bei Öltransformatoren.
  • Das Patentdokument DE 24 49 004 A1 offenbart einen Wähler, wie sie bei Stufenschaltern für Einstelltransformatoren als Feinwähler und Wender großer Baulängen und hoher Nennströme Verwendung finden, bestehend aus einer Isolierstoffsäule mit feststehenden Schleifringen und einem äußeren Käfig aus Isolierstoffstäben auf welchen die Gegenkontakte angeordnet sind und einem dazwischen auf einer Kreisbahn drehbaren Lattengerüst aus Isolierstoffstäben, das bewegliche, federnd gelagerte Laufkontakte trägt, welche die Schleifringe mit den Gegenkontakten verbinden.
  • Das Patentdokument DE 16 38 570 A1 offenbart einen ein- oder mehrphasigen unter Belastung schaltbaren Umschalter für einen Regeltransformator, welcher Umschalter mit in einer Zylinderfläche angeordneten festen Kontakten und innerhalb dieser Zylinderflache liegenden, mit diesen Kontakten zusammenarbeitenden, durch einen um die Achse dieser Zylinderfläche drehbaren Träger aus Isoliermaterial getragenen, beweglichen Schaltkontakten versehen ist.
  • Das Patentdokument DE 30 00 733 A1 offenbart einen Stufenschalter für Transformatoren mit jeweils für gerade und ungerade Wicklungsabgriffe vorgesehenen Wählerkontakten, die über Widerstände und Vakuumschalter mit an die jeweilige Wicklung anzuschließenden elektrischen Leitern in Verbindung stehen.
  • Als nachteilig erweist sich hierbei bei Trockentransformatorlastschaltern, dass aufgrund des Wegfalls des Isolationsmediums Öl ein deutlich erhöhtes Risiko von elektrischen Überschlägen besteht beziehungsweise dass ein Trockentransformatorlastschalter entsprechend groß auszuführen ist, um ein solches Risiko zu reduzieren.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen kompakten Trockentransformatorlastschalter mit verbessertem Isolationsverhalten bereitzustellen. Aufgabe der Erfindung ist auch die Bereitstellung eines entsprechenden Trockentransformators.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Trockentransformatorlastschalter der eingangs genannten Art. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem durch radial inneres und äußeres Ende des Hauptkontaktes bestimmten hohlzylindrischen Raum um die Mittelachse ein gemeinsam mit dem Hauptkontakt um diese drehbarer Barriereschirm in Form eines hohlzylindrischen Schirmelementes vorgesehen ist, welcher im Bereich des Hauptkontaktes mit einer Aussparung versehen ist.
  • Die Grundidee der Erfindung besteht darin, einen zusammen mit dem Hauptkontakt drehbaren Barriereschirm vorzusehen, um so die elektrische Festigkeit zu verbessern. Bei Lasttrennschaltern ist der Raum zwischen den radial außen am Isolationshohlzylinder liegenden Anschlusskontakten und dem Hauptkontakt der isolationskritischste Bereich. Die Anordnung eines festen Barriereschirms ist jedoch nicht möglich, weil dieser hohlzylindrische Raum um die Mittelachse für eine Rundumbewegung des Hauptkontaktes zur Verfügung stehen muss. Durch Einführung eines zusammen mit dem Hauptkontakt drehbaren Barriereschirms lässt sich dieser hohlzylindrische Raum um die Mittelachse sowohl für eine Bewegung des Hauptkontaktes als auch für die Anordnung eines Barriereschirms nutzen. Die Isolationsfestigkeit eines erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters ist dadurch in vorteilhafter Weise gesteigert.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsvariante des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters umfasst der Barriereschirm ein hohlzylinder-förmiges beziehungsweise ein hohlzylindersegmentförmiges Schirmelement. Ein hohlzylinderähnliches Schirmelement ist in besonderer Weise geeignet, Teil eines Barriereschirms im ebenfalls hohlzylindrischen Raum um die Mittelachse zu sein. Im Bereich des Hauptkontaktes ist der Barriereschirm mit einer Aussparung zu versehen, um eine direkte Berührung mit dem spannungsführenden Haupt= kontakt zu vermeiden. Eine isolationstechnisch nachteilege Verkürzung des Kriechwegs ist damit ausgeschlossen.
  • Entsprechend einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters umfasst der Barriereschirm wenigstens zwei radial übereinander angeordnete hohlzylinderförmige Schirmelemente. Durch eine derartige Doppelwandigkeit wird die Spannungsfestigkeit in vorteilhafter Weise weiter gesteigert.
  • Einer weiteren Erfindungsvariante folgend ist auf wenigstens einem hohlzylinderförmigen Schirmelement wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle vorgesehen, welche sich vorzugsweise längs der Mittelachse erstreckt. Hierdurch wird die Länge möglicher Kriechwege, deren Verlauf von den jeweils gegebenen Randbedingungen abhängig ist, in vorteilhafter Weise verlängert und die Isolationsfähigkeit des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters weiter gesteigert.
  • Um eine mechanische Kollision einer derartigen Innenlamelle mit einem der typischerweise in den Innenraum hineinragenden Außenkontakte zu vermeiden, ist es für Innenlamellen aus einem festen Werkstoff notwendig, dass diese nicht aus dem hohlzylindrischen Raum um die Mittelachse herausragen.
  • Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters ragt jedoch die wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle aus dem hohlzylindrischen Raum um die Drehachse heraus, ist aber aus einem elastischen Material wie beispielsweise Silikongummi gefertigt. Somit erfolgt bei einer Kollision der Lamelle mit einem Anschlusskontakt eine zeitweilige Deformation der Lamelle und eine Drehbewegung des Hauptkontaktes ist dennoch möglich.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters ragt die wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle ebenfalls aus dem hohlzylindrischen Raum um die Drehachse heraus, es sind aber Mittel vorgesehen, die Innenlamelle zumindest für die Dauer einer Drehbewegung des Barriereschirms radial nach innen zu verlagern. Somit ist bei Stillstand des Barriereschirms in vorteilhafter Weise eine Kriechwegverlängerung in Form der ausgefahrenen Lamelle aktiv, wobei dennoch durch Einfahren der Lamelle eine kollisionsfreie Drehbewegung des Hauptkontaktes zusammen mit dem Barriereschirm ermöglicht ist.
  • Einer weiteren Erfindungsvariante entsprechend ist eine radial ausgerichtete Außenlamelle am Innenumfang des Isolationshohlzylinders vorgesehen, welche in dessen Innenraum hineinragt. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise der Kriechweg zwischen benachbarten Außenkontakten erhöht und diese können in platzsparender Weise näher aneinander angeordnet werden.
  • Insbesondere für den Fall, dass die in den Innenraum hineinragende Außenlamelle auch in den hohlzylindrischen Raum um die Mittelachse hineinragt ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die wenigstens eine radial ausgerichtete Außenlamelle aus einem elastischen Material gefertigt ist. Hierdurch erfolgt im Falle einer Kollision mit dem Hauptkontakt eine temporäre Deformation der jeweiligen Außenlamelle.
  • In entsprechender Weise ist erfindungsgemäß optional auch an der radialen Außenfläche des Isolationshohlzylinders zwischen herausragenden Anschlusskontakten wenigstens eine Lamelle vorgesehen, deren Zweck dem der zuvor genannten nach innen ragenden Außenlamelle entspricht. Bevorzugter Weise sind sowohl auf der innen- als auch auf der Außenseite des Isolationshohlzylinders entsprechende Lamellen vorgesehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters ist wenigstens ein radial in den Innenraum des Isolationshohlzylinders hereinragender Anschlusskontakt von einer hohlzylindrischen Barriere umgeben. Somit ist der Kriechweg zu benachbarten Anschlusskontakten abermals in vorteilhafter Weise verlängert.
  • Entsprechend einer weiteren besonders bevorzugten Erfindungsvariante ist der Barriereschirm von um die Mittelachse drehbaren Scheibenelementen gehalten, welche an den axialen Endbereichen des Isolationshohlzylinders vorgesehen sind. Zur Verlängerung möglicher Kriechwege ist erfindungsgemäß ein direkter Kontakt des Barriereschirms mit dem Hauptkontakt zu vermeiden. Mit vorzugsweise im Bereich der axialen Enden des Isolationshohlzylinders vorgesehenen scheibenähnlichen Trägerelementen aus einem Isolationsmaterial lässt sich dies insbesondere für den isolationstechnisch relevanten Bereich im hohlzylindrischen Raum um die Mittelachse erreichen. Die Verbindung eines hohlzylindersegmentähnlichen Segmentes, welches beispielsweise aus einer mit Glasfasern verstärkten Kunststoffplatte gefertigt ist, mit einem Scheibenelement erfolgt beispielsweise mittels einer ringähnlichen Nut, welche in das Scheibenelement eingefräst ist. Eine hinreichende Beabstandung von Isolationshohlzylinder und Scheibenelement beziehungsweise mit diesem verbundenen Barriereschirm ist zu gewährleisten.
  • Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Trockentransformatorlastschalters ist dieser hermetisch gekapselt und mit einem Isolationsgas gefüllt. Ein Isolationsgas wie beispielsweise SF6 erhöht in vorteilhafter Weise die Spannungsfestigkeit.
  • Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch einen Trockentransformator, umfassend einen Transformatorkern mit wenigstens einer Wicklung und einem Lastschalter, wobei der Lastschalter ein erfindungsgemäßer Trockentransformatorlastschalter ist. Die erfindungsgemäßen Vorteile einer höheren Isolationsfestigkeit beziehungsweise einer geringeren Baugröße wurden bereits für den Trockentransformatorlastschalter erläutert und sind auch auf einen Trockentransformator mit einem Trockentransformatorlastschalter übertragbar.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
  • Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen exemplarischen ersten Trockentransformatorlastschalter,
    Fig. 2
    einen exemplarischen zweiten Trockentransformatorlastschalter,
    Fig. 3
    einen exemplarischen dritten Trockentransformatorlastschalter sowie
    Fig. 4
    einen exemplarischen vierten Trockentransformatorlastschalter.
  • Fig. 1 zeigt einen exemplarischen ersten Trockentransformatorlastschalter 10 in einer Schnittdarstellung. Um eine virtuelle Mittelachse 12 herum ist ein rohrähnlicher Isolationshohlzylinder 14 aus einem isolierenden Material, beispielsweise aus einem Glasfaser-/Epoxidharz Verbundwerkstoff angeordnet. Durch die Wandungen des Isolationshohlzylinders 14 sind in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Mittelachse 12 mehrere Anschlusskontakte 14, 16, 18 in dessen Inneres geführt, in welches sie hereinragen.
  • Ein hohlzylindrischer Drehkörper 27 mit einem von dessen Außenfläche radial abgehendem Hauptkontakt 22 ist drehbar ebenfalls um die Mittelachse 12 angeordnet. Durch eine entsprechende Drehbewegung ist das radial äußere Ende 26 des Hauptkontaktes 22 wahlweise mit einem der Anschlusskontakte 14, 16, 18 verbindbar. Durch das radial innere 24 und äußere 26 Ende des Hauptkontaktes 22 ist ein hohlzylindrischer Raum 28 um die Mittelachse 12 gebildet, welchen der Hauptkontakt bei einer Drehbewegung überstreicht.
  • Fig. 2 zeigt einen exemplarischen zweiten Trockentransformatorlastschalter 30 in einer Schnittdarstellung. Dieser ähnelt dem zuvor in der Fig. 1 gezeigten Trockentransformatorlastschalter, jedoch sind in diesem Beispiel ein zusammen mit dem Hauptkontakt drehbarer Barriereschirm mit einem hohlzylindersegmentförmigen Schirmelement 32 und damit verbundenen radial ausgerichteten Innenlamellen 34, 36 gezeigt. Die elektrische Isolationsfähigkeit des Trockentransformatorlastschalters wird dadurch in vorteilhafter Weise erhöht.
  • Fig. 3 zeigt einen exemplarischen dritten Trockentransformatorlastschalter 40 in einer Schnittdarstellung. Hier weist der drehbare Barriereschirm zwei radial benachbarte hohlzylindersegmentförmige Schirmelemente 42, 44 auf, wodurch die Durchschlagsfestigkeit des Barriereschirms in vorteilhafter Weise erhöht ist.
  • Fig. 4 zeigt einen exemplarischen vierten Trockentransformatorlastschalter 50 in einer Schnittdarstellung. Abweichend zu den vorherigen Figuren sind am Innenumfang des Isolationshohlzylinders des Trockentransformatorlastschalters radial ausgerichtete Außenlamellen 52, 54, 56 angeordnet, welche in den Innenraum des Isolationshohlzylinders ragen. Aufgrund einer erfolgenden Drehbewegung, welche mit dem Pfeil mit der Bezugsziffer 58 angedeutet ist, ist die dritte Außenlamelle 56 gerade in einer Kollision mit dem Hauptkontakt. Da die Außenlamellen in diesem Fall aus elastischem Silikongummi gefertigt sind, erfolgt kollisionsbedingt eine temporäre Deformation der dritten Außenlamelle 56.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    exemplarischer erster Trockentransformatorlastschalter
    12
    virtuelle Mittelachse
    14
    Isolationshohlzylinder
    16
    erster Anschlusskontakt
    18
    zweiter Anschlusskontakt
    20
    dritter Anschlusskontakt
    22
    Hauptkontakt
    24
    radial inneres Ende des Hauptkontaktes
    26
    radial äußeres Ende des Hauptkontaktes
    27
    Drehkörper
    28
    hohlzylindrischer Raum um die Mittelachse
    30
    exemplarischer zweiter Trockentransformatorlastschalter
    32
    hohlzylindersegmentförmiges Schirmelement
    34
    erste radial ausgerichtete Innenlamelle
    36
    zweite radial ausgerichtete Innenlamelle
    40
    exemplarischer dritter Trockentransformatorlastschalter
    42
    radial inneres hohlzylindersegmentförmiges Schirmelement
    44
    radial äußeres hohlzylindersegmentförmiges Schirmelement
    50
    exemplarischer vierter Trockentransformatorlastschalter
    52
    erste radial ausgerichtete Außenlamelle
    54
    zweite radial ausgerichtete Außenlamelle
    56
    dritte radial ausgerichtete Außenlamelle in gebogenem Zustand
    58
    Drehrichtung

Claims (12)

  1. Trockentransformatorlastschalter (10, 30, 40, 50), umfassend
    • einen sich längs um eine virtuelle Mittelachse (12) erstreckenden Isolationshohlzylinder (14) mit mehreren längs dessen inneren Umfangs angeordneten Anschlusskontakten (16, 18, 20), sowie
    • einen im Inneren des Isolationshohlzylinders (14) um die Mittelachse (12) drehbar angeordneten hohlzylindrischer Drehkörper (27) mit einem von dessen Außenfläche radial abgehenden radial ausgerichteten Hauptkontakt (22), welcher mittels einer entsprechenden Drehbewegung wahlweise elektrisch mit seinem radial äußeren Ende (26) mit einem der Anschlusskontakte (16, 18, 20) verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in einem durch radial inneres (24) und äußeres (26) Ende des Hauptkontaktes (22) bestimmten hohlzylindrischen Raum (28) um die Mittelachse (12) ein gemeinsam mit dem Hauptkontakt (22) um diese drehbarer Barriereschirm ((32+34+36), (42+44)) in Form eines hohlzylindrischen Schirmelementes vorgesehen ist, welcher im Bereich des Hauptkontaktes mit einer Aussparung versehen ist.
  2. Trockentransformatorlastschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Barriereschirm ((32+34+36), (42+44)) wenigstens zwei radial übereinander angeordnete hohlzylinderförmige Schirmelemente umfasst.
  3. Trockentransformatorlastschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf wenigstens einem hohlzylinderförmigen Schirmelement wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle (34, 36) vorgesehen ist.
  4. Trockentransformatorlastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle (34, 36) aus dem hohlzylindrischen Raum (28) um die Drehachse (12) herausragt und aus einem elastischen Material gefertigt ist.
  5. Trockentransformatorlastschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine radial ausgerichtete Innenlamelle (34, 36) aus dem hohlzylindrischen Raum (28) um die Drehachse (12) herausragt und Mittel vorgesehen sind, die Innenlamelle (34, 36) zumindest für die Dauer einer Drehbewegung des Barriereschirms radial nach innen zu verlagern.
  6. Trockentransformatorlastschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine radial ausgerichtete Außenlamelle (52, 54, 56) am Innenumfang des Isolationshohlzylinders (14) vorgesehen ist, welche in dessen Innenraum hineinragt.
  7. Trockentransformatorlastschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine radial ausgerichtete Außenlamelle (52, 54, 56) aus einem elastischen Material gefertigt ist.
  8. Trockentransformatorlastschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens an der radialen Außenfläche des Isolationshohlzylinders (14) zwischen herausragenden Anschlusskontakten (16, 18, 20) eine Lamelle vorgesehen ist.
  9. Trockentransformatorlastschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein radial in den Innenraum des Isolationshohlzylinders (14) hereinragender Anschlusskontakt (16, 18, 20) von einer hohlzylindrischen Barriere umgeben ist.
  10. Trockentransformatorlastschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Barriereschirm ((32+34+36), (42+44)) von um die Mittelachse drehbaren (12) Scheibenelementen gehalten ist, welche an den axialen Enden des Isolationshohlzylinders (14) vorgesehen sind.
  11. Trockentransformatorlastschalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser hermetisch gekapselt und mit einem Isolationsgas gefüllt ist.
  12. Trockentransformator, umfassend einen Transformatorkern mit wenigstens einer Wicklung und einem Lastschalter,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Lastschalter ein Trockentransformatorlastschalter (10, 30, 40, 50) nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ist.
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