本發(fā)明涉及一種用于在可調(diào)式變壓器的繞組抽頭之間進(jìn)行不中斷地切換的具有真空開關(guān)管的分接開關(guān)。

背景技術(shù)：
DE2021575公開了一種分接開關(guān)，其每個(gè)相總共具有四個(gè)真空開關(guān)管。在兩個(gè)負(fù)載支路的每一個(gè)中分別設(shè)置有作為主觸點(diǎn)的一個(gè)真空開關(guān)管以及作為電阻觸點(diǎn)的與轉(zhuǎn)接電阻串聯(lián)的另一真空開關(guān)管。在從當(dāng)前的繞組抽頭n不中斷地負(fù)載切換到新的預(yù)選的繞組抽頭n+1時(shí)，首先斷開切斷側(cè)的主觸點(diǎn)，然后閉合接收側(cè)的電阻觸點(diǎn)，使得由轉(zhuǎn)接電阻限制的補(bǔ)償電流在兩個(gè)級(jí)n和n+1之間流動(dòng)。在斷開切斷側(cè)的迄今閉合的電阻觸點(diǎn)之后，閉合接收側(cè)的主觸點(diǎn)，使得所有負(fù)載電流從新的繞組抽頭n+1流向負(fù)載引線；切換結(jié)束。但是，在這種已知的用于調(diào)節(jié)電力變壓器的具有真空開關(guān)管的分接開關(guān)的各種應(yīng)用情況中需要高的、直至100kV且明顯更高的耐沖擊電壓強(qiáng)度。這種不希望的沖擊電壓——其大小主要由可調(diào)式變壓器的和各個(gè)抽頭級(jí)之間的繞組部件的結(jié)構(gòu)決定——一方面是指閃電沖擊電壓，其因閃電擊中電網(wǎng)而產(chǎn)生。另一方面也可出現(xiàn)切換沖擊電壓，其由需要調(diào)節(jié)的電網(wǎng)中的不可預(yù)見的切換沖擊而引起。在分接開關(guān)的耐沖擊電壓強(qiáng)度不足時(shí)，可出現(xiàn)短暫的抽頭短路或不希望地?fù)舸┰谖戳鬟^負(fù)載電流的負(fù)載支路中的真空開關(guān)管的陶瓷或蒸汽罩，這不僅可引起其長(zhǎng)期損壞，而且一般是不希望的。這在設(shè)計(jì)觸點(diǎn)間隔并因此也尤其是設(shè)計(jì)真空開關(guān)管時(shí)的許多情況下導(dǎo)致超尺寸，以便使其能夠安全地承受所描述的電壓負(fù)載。這樣的超尺寸不僅對(duì)于在現(xiàn)今的現(xiàn)有設(shè)備中提供的較小安裝空間、而且對(duì)于這種真空開關(guān)管的經(jīng)濟(jì)性和可用性都是不利的。因此，在未在先公開的DE102010024255中提出一種分接開關(guān)，其中，第一主電流支路的第一繞組抽頭經(jīng)由一個(gè)包括第一機(jī)械式切換開關(guān)和第一開關(guān)機(jī)構(gòu)（即真空開關(guān)管或替換地半導(dǎo)體構(gòu)件）的串聯(lián)電路與負(fù)載引線連接。以與此類似的對(duì)稱的結(jié)構(gòu)方式，第二主電流支路的第二繞組抽頭也經(jīng)由一個(gè)包括第二機(jī)械式切換開關(guān)和第二開關(guān)機(jī)構(gòu)（即第二真空開關(guān)管或替換地第二半導(dǎo)體構(gòu)件）的串聯(lián)電路同樣與負(fù)載引線連接。另外，在第一繞組抽頭和第一機(jī)械式切換開關(guān)之間分支出具有一個(gè)形成回路的電阻的第一輔助電流支路，借助于該第一輔助電流支路能建立與第二主電流支路的第二機(jī)械式切換開關(guān)的電連接，并且在第二繞組抽頭和第二機(jī)械式切換開關(guān)之間分支出具有另一形成回路的電阻的第二輔助電流支路，借助于該第二輔助電流支路能建立與第一主電流支路的第一機(jī)械式切換開關(guān)的電連接。換言之，在該已知的分接開關(guān)中，在每個(gè)主電流支路和輔助電流支路中設(shè)有與相應(yīng)真空開關(guān)管串聯(lián)的機(jī)械式切換開關(guān)，該切換開關(guān)確保相應(yīng)未接通的繞組抽頭的完全的電流隔離并由此確保高的耐沖擊電壓強(qiáng)度。所有由現(xiàn)有技術(shù)已知的分接開關(guān)的每個(gè)相需要多個(gè)真空開關(guān)管和附加的機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)，這由于各個(gè)開關(guān)機(jī)構(gòu)的高的安裝空間需求和與此相關(guān)的結(jié)構(gòu)和機(jī)械復(fù)雜性而是不利的并且尤其是昂貴的。這至少還因?yàn)闉榱饲袚Q過程在分接開關(guān)中需要多個(gè)必要的零部件來實(shí)現(xiàn)切換順序，這些零部件必須在幾十分之一秒內(nèi)在就時(shí)間而言精確限定的切換過程中相互接合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于在可調(diào)式變壓器的繞組抽頭之間進(jìn)行不中斷地切換的具有真空開關(guān)管的分接開關(guān)，該分接開關(guān)能夠減少復(fù)雜性和所需的零部件，在此尤其是無須機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)，但也具有高的耐沖擊電壓強(qiáng)度。該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的具有真空開關(guān)管的分接開關(guān)來解決。從屬權(quán)利要求在此涉及本發(fā)明的特別有利的擴(kuò)展方案。根據(jù)本發(fā)明的具有真空開關(guān)管的分接開關(guān)所基于的基本構(gòu)思在于，將至少一個(gè)常規(guī)的有載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)觸點(diǎn)和一個(gè)另外的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)的功能組合在僅一個(gè)唯一的具有兩個(gè)可單獨(dú)活動(dòng)的觸點(diǎn)系統(tǒng)的真空開關(guān)管中。換言之，在根據(jù)本發(fā)明的分接開關(guān)中，所述至少兩個(gè)迄今單獨(dú)的必要的開關(guān)機(jī)構(gòu)（即所述至少一個(gè)有載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)管和所述一個(gè)另外的機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)）不再如現(xiàn)有技術(shù)中那樣構(gòu)造成獨(dú)立的組件并且單獨(dú)地安裝在分接開關(guān)中，而是合并在僅一個(gè)唯一的具有兩個(gè)真空開關(guān)觸點(diǎn)的真空開關(guān)管中。機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)——其現(xiàn)在在根據(jù)本發(fā)明的分接開關(guān)中是真空開關(guān)管的集成組成部分——在此既可用作簡(jiǎn)單的通斷開關(guān)也可用作切換開關(guān)。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式，真空開關(guān)管的用于有載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)觸點(diǎn)和另外的無載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)觸點(diǎn)（其在功能上代替迄今的機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)）的開關(guān)室分別設(shè)置在單獨(dú)的且相互密封的真空室中。由此確保代替機(jī)械式開關(guān)機(jī)構(gòu)的真空開關(guān)觸點(diǎn)的真空室的永久的介電強(qiáng)度，這是因?yàn)樵谠撜婵帐抑性诮^緣間隔上不會(huì)沉積因執(zhí)行有載轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的蒸鍍。具有兩個(gè)接觸位置的真空開關(guān)管本身是已知的。DE3344367涉及一種在一個(gè)唯一的真空室中具有兩個(gè)電氣串聯(lián)的觸點(diǎn)對(duì)的真空開關(guān)管，所述觸點(diǎn)對(duì)可被同時(shí)操作。DE19756308C1涉及一種類似的具有兩個(gè)設(shè)置在一個(gè)共同軸線上的觸點(diǎn)間隔的真空開關(guān)管，其中設(shè)有位于內(nèi)部的接觸壓簧。EP0258614B1公開了真空開關(guān)管和在分接開關(guān)上的特殊布線的結(jié)合。在此在一個(gè)真空室中設(shè)置多個(gè)觸點(diǎn)間隔，這導(dǎo)致具有環(huán)形固定觸點(diǎn)的真空開關(guān)管的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。最后，DE102006033422B3公開了另一種具有多重功能的真空開關(guān)管，在此既需要環(huán)形固定觸點(diǎn)又需要位于內(nèi)部的接觸壓簧。附圖說明下面借助附圖進(jìn)一步示例性地詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖如下：圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的分接開關(guān)；圖2為根據(jù)本發(fā)明的用于分接開關(guān)的真空開關(guān)管的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于分接開關(guān)的真空開關(guān)管的一種實(shí)施方式的示意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)中已知的另一種分接開關(guān)；圖5為根據(jù)本發(fā)明的用于分接開關(guān)的真空開關(guān)管的另一種實(shí)施方式。具體實(shí)施方式圖1示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的分接開關(guān)。沒有示出分接開關(guān)的選擇器，該選擇器在實(shí)際的負(fù)載切換之前無功地選擇要切換到其上的新的繞組抽頭，這里即n+1。該負(fù)載切換開關(guān)具有兩個(gè)負(fù)載支路A和B，其分別與繞組抽頭n和n+1電連接。分接開關(guān)在每個(gè)負(fù)載支路中具有主電流支路和輔助電流支路。第一主電流支路使繞組抽頭n經(jīng)由一個(gè)機(jī)械式切換開關(guān)U1和一個(gè)與之串聯(lián)的真空開關(guān)管V1與負(fù)載引線LA電連接。以類似的對(duì)稱的結(jié)構(gòu)方式，第二主電流支路使繞組抽頭n經(jīng)由一個(gè)串聯(lián)的機(jī)械式切換開關(guān)U2和一個(gè)真空開關(guān)管V2也與負(fù)載引線LA電連接。在第一主電流支路的繞組抽頭n和機(jī)械式切換開關(guān)U1之間分支出具有一個(gè)形成回路的電阻R1的第一輔助電流支路，借助于該第一輔助電流支路能建立與第二主電流支路的機(jī)械式切換開關(guān)U2的電連接。又以與此類似的對(duì)稱的結(jié)構(gòu)方式，在第二主電流支路的繞組抽頭n+1和機(jī)械式切換開關(guān)U2之間分支出具有一個(gè)形成回路的電阻R2的第二輔助電流支路，借助于該第二輔助電流支路能建立與第一主電流支路的機(jī)械式切換開關(guān)U1的電連接。因此根據(jù)相應(yīng)開關(guān)機(jī)構(gòu)的位置，第一輔助電流支路可建立繞組抽頭n經(jīng)由電阻R1和與之串聯(lián)的開關(guān)機(jī)構(gòu)（即機(jī)械式切換開關(guān)U2和真空開關(guān)管V2）與負(fù)載引線LA的導(dǎo)電連接，第二輔助電流支路可建立繞組抽頭n+1經(jīng)由電阻R2和與之串聯(lián)的開關(guān)機(jī)構(gòu)（即機(jī)械式切換開關(guān)U1和真空開關(guān)管V1）與負(fù)載引線LA的導(dǎo)電連接。圖1示出接通的繞組抽頭n的常態(tài)運(yùn)行，其中，負(fù)載電流從繞組抽頭n經(jīng)由機(jī)械式切換開關(guān)U1和閉合的真空開關(guān)管V1直接流向負(fù)載引線LA。由于電流選擇內(nèi)部線路電阻最小的路程，因此僅可忽略不計(jì)的小部分負(fù)載電流從繞組抽頭n經(jīng)由分支出的第一輔助電流支路流向負(fù)載引線LA。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)真空管。它包括兩個(gè)單獨(dú)的、設(shè)置在分開的真空室10和20中的觸點(diǎn)系統(tǒng)I和II，其中觸點(diǎn)系統(tǒng)I實(shí)現(xiàn)在圖1中由U1或U2標(biāo)記的機(jī)械式切換開關(guān)，并且觸點(diǎn)系統(tǒng)II實(shí)現(xiàn)在圖1中由V1或V2標(biāo)記的真空開關(guān)管。在此設(shè)置一個(gè)共同的、包圍整個(gè)真空開關(guān)管的殼體1。在中央沿旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的縱軸線s1設(shè)置一個(gè)上方的活動(dòng)柱塞2并且在相反的端部上設(shè)置一個(gè)下方的活動(dòng)柱塞3，各柱塞在殼體1內(nèi)部以已知的方式帶有接觸件4和5。通過操作相應(yīng)柱塞2或3，兩個(gè)接觸件4和5可單獨(dú)地且相互獨(dú)立地與相應(yīng)的固定觸點(diǎn)6或7進(jìn)行電連接。僅活動(dòng)觸點(diǎn)4可在與固定觸點(diǎn)6相反的一側(cè)上與一個(gè)另外的觸點(diǎn)11連接。另外，上方的固定觸點(diǎn)6與上方的第一板12電連接，并且下方的固定觸點(diǎn)7與下方的第二板13連接。兩個(gè)板12和13伸出殼體1的側(cè)壁，使得可在其上安裝電接口。為簡(jiǎn)明起見，未示出與柱塞2和3共同作用的已知的接觸彈簧。但示出上波紋管7和下波紋管8，它們可構(gòu)造成相同或不同的。在此還示出多個(gè)絕緣陶瓷9。因此，借助根據(jù)本發(fā)明的真空開關(guān)管在觸點(diǎn)系統(tǒng)I中由無載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)管在功能上代替機(jī)械式切換開關(guān)。如果將所描述的真空開關(guān)管應(yīng)用到圖1的分接開關(guān)上，則兩個(gè)迄今單獨(dú)的開關(guān)元件V1和U1或V2和U2現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明被合并在僅一個(gè)唯一的具有可分開控制的觸點(diǎn)系統(tǒng)I和II的真空開關(guān)管中。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的真空開關(guān)管的觸點(diǎn)11經(jīng)由電阻R2與繞組抽頭n+1電連接、上方的導(dǎo)電板12與繞組抽頭n電連接、下方的導(dǎo)電板13與負(fù)載引線LA電連接、并且在下方的板13和上方的柱塞2之間形成電連接時(shí)，則由此可特別簡(jiǎn)單地機(jī)械地實(shí)現(xiàn)圖1所描述的分接開關(guān)。圖3示出根據(jù)本發(fā)明的真空開關(guān)管的第一種實(shí)施方式。與圖2不同，在圖3的實(shí)施方式中，包圍的殼體1構(gòu)造成兩件式的，使得觸點(diǎn)系統(tǒng)I被第一殼體部分1.1包圍，并且觸點(diǎn)系統(tǒng)II被第二殼體部分2.2包圍。上方的柱塞2在此與第一殼體部分1.1固定連接，使得由此柱塞2的沿對(duì)稱軸線s1的運(yùn)動(dòng)可傳遞到第一殼體部分1.1上，并且在相應(yīng)的開關(guān)位置中上方的固定觸點(diǎn)6可與觸點(diǎn)11或活動(dòng)接觸件4接通。另外，上方的固定觸點(diǎn)6和下方的固定觸點(diǎn)7彼此持久地電連接。在該實(shí)施方式中，借助根據(jù)本發(fā)明的真空開關(guān)管也在觸點(diǎn)系統(tǒng)I中由無載轉(zhuǎn)換的真空開關(guān)觸點(diǎn)在功能上代替機(jī)械式切換開關(guān)。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的真空開關(guān)管的觸點(diǎn)11與繞組抽頭n連接、上方的柱塞2經(jīng)由電阻R2與繞組抽頭n+1連接、并且下方的柱塞3與負(fù)載引線LA連接時(shí)，則由此可特別簡(jiǎn)單地機(jī)械地實(shí)現(xiàn)圖1所描述的分接開關(guān)。圖4示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的另一種分接開關(guān)。它包括第一負(fù)載支路，用作主觸點(diǎn)的真空開關(guān)管V3和與之串聯(lián)的機(jī)械式切換開關(guān)U3以及與真空開關(guān)管V3和機(jī)械式切換開關(guān)U3并聯(lián)的轉(zhuǎn)接電阻R3和用作電阻觸點(diǎn)的真空開關(guān)管V4位于該第一負(fù)載支路中。第二負(fù)載支路完全類似地具有真空開關(guān)管V6和與之串聯(lián)的機(jī)械式切換開關(guān)U4以及與真空開關(guān)管V6和機(jī)械式切換開關(guān)U4并聯(lián)的另一轉(zhuǎn)接電阻R4和真空開關(guān)管V5。圖5示出真空開關(guān)管的另一種實(shí)施方式，其中，觸點(diǎn)系統(tǒng)I在功能上代替圖4的分接開關(guān)的兩個(gè)真空開關(guān)管V3和V5或V6和V4，并且觸點(diǎn)系統(tǒng)II構(gòu)成相應(yīng)相配的切換開關(guān)U3或U4。該實(shí)施方式也包括兩個(gè)在空間上分開的真空室10和20，其容納相應(yīng)的觸點(diǎn)系統(tǒng)I或II。在此設(shè)置一個(gè)共同的、包圍整個(gè)真空開關(guān)管的殼體1。在中央沿旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的縱軸線s1設(shè)置一個(gè)上方的活動(dòng)柱塞2并且在相反的端部上設(shè)置一個(gè)下方的活動(dòng)柱塞3，各柱塞在殼體1內(nèi)部以已知的方式帶有接觸件4和5。通過操作相應(yīng)柱塞2或3，兩個(gè)接觸件4和5可單獨(dú)地且相互獨(dú)立地與相應(yīng)的固定觸點(diǎn)6或7進(jìn)行電連接?；顒?dòng)觸點(diǎn)4可在與固定觸點(diǎn)6相反的一側(cè)上與一個(gè)另外的觸點(diǎn)11連接，使得活動(dòng)觸點(diǎn)4由此可電氣地與所述固定觸點(diǎn)6或所述另外的觸點(diǎn)11共同作用。另外，上方的固定觸點(diǎn)6和下方的固定觸點(diǎn)7電連接。在這兩個(gè)固定觸點(diǎn)之間設(shè)置一個(gè)金屬板14，該金屬板將兩個(gè)真空室10或20彼此分開。為簡(jiǎn)明起見，在此未示出與柱塞2和3共同作用的已知的接觸彈簧。但示出上波紋管7和下波紋管8，它們可構(gòu)造成相同或不同的。在此還示出多個(gè)絕緣陶瓷9。如果將圖5中所描述的真空開關(guān)管應(yīng)用到圖4的分接開關(guān)上，則兩個(gè)迄今單獨(dú)的開關(guān)元件V3、V5和U3或V6、V4和U4現(xiàn)在根據(jù)本發(fā)明被合并在僅一個(gè)唯一的具有可分開控制的觸點(diǎn)系統(tǒng)I和II的真空開關(guān)管中。當(dāng)圖5中所示的真空開關(guān)管的觸點(diǎn)11經(jīng)由電阻R4與繞組抽頭n+1電連接、上方的柱塞2與負(fù)載引線LA電連接、并且下方的柱塞3與繞組抽頭n電連接時(shí)，則由此可特別簡(jiǎn)單地機(jī)械地實(shí)現(xiàn)圖4所描述的分接開關(guān)。