[发明专利]分接开关和用于这种分接开关的真空开关管

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在抽头式变压器的绕组分接头之间无间断切换的分接开关。

此外，本发明涉及一种新式真空开关管，该真空开关管特别适合于这样的分接开关。

背景技术

由DE 20 21 575已知了一种分接开关，该分接开关具有每相共计四个真空开关管。分别在两条负载支路的每条中设置一个真空开关管作为主触头，并与转接电阻串联地设置另一个的真空开关管作为电阻触头。

在从目前的绕组分接头n到所预选的新绕组分接头n+1的无间断负载切换时，首先断开切断侧的主触头，然后闭合将接收侧的电阻触头，从而在n和n+1两级之间流过有通过转接电阻限制的补偿电流。

在断开切断侧的目前闭合的电阻触头之后，然后闭合将接收侧的主触头，从而全部负载电流从新绕组分接头n+1通向负载导线；切换结束。

已知的这种分接开关具有用于调节功率变压器的真空开关管，然而在这种分接开关的不同应用情况中需要高冲击电压耐受性（直至100kV和明显超过于此）。这样不期望的冲击电压（其大小主要取决于在各个分接级之间绕组部件和抽头式变压器的构造）一方面是雷电冲击电压，该雷电冲击电压由于雷电击中而在电网中形成。另一方面，也会出现如下的开关冲击电压，这些开关冲击电压由于在要调节的电网中不可预见的开关冲击而引起。

在分接开关的冲击电压耐受性不足时，如果在不引导负载电流的负载支路中的真空开关管击穿，则一方面会发生短时的分接短路（Stufenkurzschluss）。

这在设计开关段并且因此特别是设计真空开关管的许多情况下导致过尺寸设计，以便开关线路和真空开关管安全地承受所描述的电压负载。不仅目前在现代设备中可供使用的小结构空间而且这样的真空开关管的经济性以及可用性都使这样的过尺寸设计显得不利。

因此在未公开的DE 10 2010 024 255中建议一种分接开关，在该分接开关中，第一主电流支路的第一绕组分接头通过串联电路与负载导线相连接，该串联电路包括第一机械切换开关和第一开关机构、亦即真空开关管或备选地为半导体器件。在与此类似的对称结构形式中，第二主电流支路的第二绕组分接头通过串联电路同样与负载导线相连接，该串联电路包括第二机械切换开关和第二开关机构、亦即第二真空开关管或备选地为第二半导体器件。此外，在第一绕组分接头与第一机械切换开关之间，利用插入（eingeschleift）的电阻使第一辅助电流支路分岔，借助于该插入的电阻可建立与第二主电流支路的第二机械切换开关的电连接，并且在第二绕组分接头与第二机械切换开关之间利用另一插入的电阻使第二辅助电流支路分岔，借助于该另一插入的电阻可建立与第一主电流支路的第一机械切换开关的电连接。

换言之：因此，在已知的分接开关中，与相应的真空开关管串联的机械切换开关位于每个主电流支路和辅助电流支路中，该机械切换开关确保每个未接通的绕组分接头完全电流隔离，并因此确保高冲击电压耐受性。

所有由现有技术已知的分接开关每相需要多个真空开关管和附加的机械开关机构，这由于各个开关装置大位置需要以及伴随而来的结构和机械开销是不利的并且是特别昂贵的。尤其是也因为在用于实现开关顺序的分接开关中多个所需的单构件对于一个切换过程来说是必需的，所以这些单构件于是必须在仅几十分之一秒之内在时间上精确定义的切换过程中接合。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种用于在抽头式变压器的绕组分接头之间无间断切换的分接开关，该分接开关能实现减少复杂性和所需的单构件，在此特别是使机械开关机构变得非必要并且此外具有高冲击电压耐受性。此外，本发明的任务在于，给出一种真空开关管，该真空开关管特别有利地能用于这种进一步改进的分接开关。

本发明通过具有第一权利要求的特征的分接开关以及具有第六权利要求的特征的、特别适合于这样的分接开关的真空开关管来解决。在此，各个从属权利要求涉及本发明的特别优选的改进方案。

按照本发明的分接开关基于如下的基本构思：分别将第一负载支路的主触头和与此串联的机械开关机构以及第二负载支路的附加的电阻触头整合在带有共整合同的壳体、仅一个唯一的真空开关管中。