[发明专利]具有半导体开关元件的分接开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有半导体开关元件的分接开关，用于在调整式变压器的绕组抽头间不中断地进行转换。

背景技术

WO 97/05536中公开了这种分接开关。在这种已知的分接开关中设置了两个可以与相应的绕组抽头连接的负载支路，其中每个负载支路都能通过半导体开关元件被连接并且可以与共用的负载引线(Lastableitung)电气相连。

相比于通常用于负载转换的具有机械接点的分接开关或者用于负载转换的具有真空转换单元的分接开关而言，已知的具有半导体开关元件的分接开关不需要转换电阻。

这种已知的分接开关具有以下不足之处：即使在稳定的运行过程中，功率电子的半导体元件也被持续地施加以相应的级电压。

发明内容

本发明的任务在于克服这一类分接开关的不足并提供一种解决方案，在该解决方案中功率电子器件在稳定的运行过程中被释放。

尽管WO 88/10502已经公开了一种具有半导体闸流管对的分接开关，其中在稳定的运行过程中，电流馈电由机械的常闭主接点承担。然而，这种解决方案涉及一种所谓的混合开关，其具有一个带有多个机械接点的单独的负载开关，其中借助于蓄能器实现了利用可暂时接通的转换电阻在调整式变压器的绕组抽头间进行快速转换。相反，在本发明中完全不需要转换电阻。

所提出的任务通过具有权利要求1的特征的分接开关实现。从属权利要求涉及本发明特别有利的扩展方式。

此处，一般性的创造性设想基于提供一种由电气绝缘材料制成的可移动的接触刷支架，其上固定设置有多个导电触桥而且触桥可以随接触刷支架一起在绕组抽头之间移动。因此，在每次转换时所有触桥都从其应该离开的绕组抽头一起运动到应被转换到的绕组抽头上。根据本发明，每当处于稳定的运行状态时触桥中的一个-即旁路触桥(Ableitkontaktbrüke)-直接将当前被连接的绕组抽头(即分接开关相应的固定接点)与负载引线连接。

整体而言，在本发明中通过相应的触桥得以在以稳定的时间顺序(即开关顺序)转换的过程中简单地转换以及简单地接通或连接半导体器件。此外通过另一个直接对应于负载引线的触桥(旁路触桥)，在稳定的运行状态中以简单的方式对半导体器件进行释放-即电气地卸载。

附图说明

下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐释。其中：

图1示出了根据本发明的分接开关的示意图；

图2示出了根据本发明的分接开关的另一种实施方式。

具体实施方式

图1示出了一种分接开关，其具有功率电子的负载开关1。同时设置有两个半导体开关2和3，其分别具有电输入端4或5以及共用的电输出端6。电输入端4、5以及电输出端6借助于通管7被引入机械接触系统8中。

机械接触系统8具有接触刷支架9，其在图中仅由虚线示出。接触刷支架9具有固定设置于其上的触桥10、11、12、13。触桥10-13导电但相互之间绝缘；它们在其端部具有仅在图中示出、本身已知的接触滚轮、滑动装置或类似装置。图中示出的每一个分接接点14都对应调整式变压器的调整绕组15的一个绕组抽头n、n+1...。此外，在机械接触系统中设置三个接触轨16、17、18，它们各自都是导电的并且它们中的每一个分别与半导体开关2、3的电输入端4或电输入端5或电输出端6保持电气连接。

此外，在机械接触系统中还设置了旁路接触轨19，其与本来的负载引线20电气相连，该负载引线又通向调整式变压器的主绕组21。

在此处示出的实施方式中，接触轨16到18和旁路接触轨19被相互平行地设置；这里，接触刷支架9为了接通进行直线的、平移的运动。

第一触桥10可以在其一个自由端处连接分接开关接点14，而在其另一个自由端处在与第一半导体开关2的输入端4电气连接的接触轨16上行进。第二触桥11可以在其一个自由端处同样连接固定的分接开关接点14，而在其另一个自由端处在与第二半导体开关3的输入端5电气连接的接触轨17上行进。第三触桥12利用其一个自由端在与功率电子功率开关的共用电输出端6电气连接的接触轨18上行进，其另一个自由端在旁路接触轨19上行进。空间上在两个所述的触桥10和11之间设置另一个触桥13-即旁路触桥，其在一个自由端处可以和固定的分接开关接点14接通并且利用其另一端在旁路接触轨19上行进。