静触头单元、触头系统及分接开关的制作方法

本公开内容涉及一种静触头单元、一种触头系统以及一种分接开关。

背景技术：

1、分接开关在变压器中实现为例如允许在不同挡位选择可变匝数比的机构。文件us2005/205394 a1公开了一种用于分接开关的负载切换开关，对于要切换的每相，该负载切换开关具有两对永久主触头，其中，其固定触头各自通过可动的永久主触头桥接。固定的永久主触头由多个接触板构成，这些接触板借助于接触弹簧铰接，其方式为使得各个接触板的偏转方向在各自情况下对应于可动的永久主触头的碰合方向。

2、考虑到电接合的可动触头和静触头，提供稳定且可靠的机构极具挑战。

3、因此，目的是提供一种用于分接开关的静触头单元、一种用于分接开关的触头系统以及一种分接开关，其各自实现电接合可动触头和静触头的稳定且可靠的机构。

技术实现思路

1、根据实施例，一种用于分接开关的静触头单元包括触头本体，该触头本体被配置成相对于分接开关的移动轴的可动触头静止地布置。可动触头被配置成可沿着移动轴的纵向轴线移动。静触头单元进一步包括至少一个触头元件，该至少一个触头元件可枢转地联接至触头本体并且被配置成与布置在移动轴处的可动触头建立电接触。静触头单元进一步包括弹簧元件，该弹簧元件联接至触头元件并且被配置成偏置触头元件，使得相对于分接开关的装配状态，触头元件在移动轴的方向上被预加载，使得触头元件可沿着移动轴的纵向轴线枢转。

2、根据实施例，静触头单元包括两个触头元件，该两个触头元件可枢转地联接至触头本体并且被配置成与移动轴的可动触头建立相应的电接触。弹簧元件沿着移动轴的纵向轴线联接至两个触头元件并设于两者之间，该弹簧元件被配置成使触头元件偏置，使得相对于分接开关的装配状态，该两个触头元件相对于移动轴的纵向轴线沿移动轴的方向被预加载。

3、通过使用所描述的静触头单元，电接合可动触头和静触头的安全且可靠的机构是可行的。相应的静触头单元可以形成实现有载分接开关的预选器的触头系统的上、下或中间电气静触头。上述移动轴和一个或多个可动触头实现了这种预选器的与一个或多个静触头单元相互作用的部件。

4、本公开内容认识到，有载分接开关预选器的常规设计基于对安装到预选器结构的电位过渡电阻（tie-in potential resistor）的需要。这需要对应变压器箱组件中的额外空间以及额外生产时间，这使得产品更复杂且更昂贵。

5、本公开内容进一步认识到，如果在切换预选器的暂态过程期间，当变压器的分接绕组保持悬浮电位时，预选器触头系统上的开断速度得以提高，则可以避免使用过渡电阻。

6、静触头单元和对应的触头系统或预选器布置允许以例如4-6 m/s的速度的断开速度进行高速断开。一个或多个可枢转触头元件能够实现双断开（double breaking），因为相互作用的可动触头的两侧同时断开。

7、根据静触头单元的另一实施例，相应的触头元件和相关联的触头本体各自包括面向彼此的接触表面，接触表面被配置成限制触头元件相对于触头本体的枢转移动。

8、根据静触头单元的另一实施例，相应的触头元件包括第一臂和第二臂，其中，第一臂可枢转地联接至相关联的触头本体，并且第二臂可枢转地联接至第一臂。这种可枢转的双臂接触杠杆允许在与移动并经过静触头单元的可动触头相互作用时实现有益的可移动性。

9、根据静触头单元的另一实施例，相应的触头元件的第一臂和第二臂各自包括面向彼此的接触表面，接触表面被配置成限制第二臂相对于第一臂的枢转移动。相应的触头元件的两个臂被配置成彼此配合以允许和限制预定的枢转移动。例如，静触头单元包括一个触头元件，并且被配置成实现分接开关的预选器的上静触头。弹簧元件将触头元件向上拉动，使其抵靠止挡表面或接触表面，但是第二臂被配置成在与向上推动其的动触头相互作用下可进一步向上枢转。在相反的移动方向上，动触头向下推动触头的第二臂，直到第二臂的接触表面接触第一臂的接触表面，并且因此限制第二臂相对于第一臂的枢转移动。两个臂共同进一步枢转移动仍然是可能的。

10、根据静触头单元的另一实施例，相应的触头元件的第二臂包括带倒角或倒圆部的端头，该带倒角或倒圆部的端头被配置成相对于分接开关的装配状态与移动轴的可动触头的接触表面建立相应的电接触。触头元件的这种配置使得能够在与可动触头的对应接触表面接合期间实现低电阻且低磨损接触，并且还能够引导第二臂移动。

11、根据另一实施例，静触头单元包括平行触头元件，这些平行触头元件静止地联接至触头本体。每个平行触头元件沿朝向移动轴的方向延伸，以相对于分接开关的装配状态与移动轴的可动触头的接触表面建立相应的电接触。触头元件特别地被设计为速动指形件（snap finger）并且与移动轴处的可动触头建立临时接触，直到平行触头建立工作接触并实现电气切换。平行触头在预选器或触头系统的正常位置提供电流。这在电气切换开始之前实现了静止位置。预选器在静止位置提供电流。在切换过程期间，当可移动轴在释放速动指形件或触头元件之前处于中间位置时，平行触头已经脱离接合。可能存在无高电流的过渡过程，因为选择器在此之前已脱离接合。

12、根据实施例，一种用于分接开关的触头系统包括：线性移动轴，该线性移动轴主要沿着纵向轴线形成为细长形状；以及刀形触头单元，该刀形触头单元被配置成可沿着移动轴的纵向轴线轴向移动。触头系统进一步包括上述静触头单元的一个或多个实施例，这些静触头单元（至少考虑到触头本体）相对于刀形触头单元静止地布置。一个或多个触头元件也在枢转点处相对于纵向轴线固定，但可在给定程度内枢转。

13、特别地，触头系统可以实现分接开关的预选器，并且能够实现安全且可靠的电气切换。由于触头包括上述静触头单元的实施例，因此还关于触头系统公开了静触头单元的特征和特性，反之亦然。

14、根据实施例，触头系统包括三个静触头单元，其中，第一静触头单元被配置成形成上触头，第二静触头单元被配置成形成下触头，并且第三静触头单元被配置成相对于移动轴的纵向轴线在第一触头与第二触头之间形成中间触头。第一触头单元和第二触头单元各自包括一个触头元件和使相关联的触头元件偏置的一个弹簧元件。第三触头单元包括两个触头元件和使该两个触头元件偏置的一个弹簧元件。刀形触头单元包括联接至移动轴的多个可动触头，该多个可动触头被配置成与静触头单元中的一个或多个建立电接触，以进行电气切换。静触头单元和触头系统的这种配置实现预选器的有益结构，该预选器可以快速且安全地实现双断开和电气切换。

15、根据触头系统的另一实施例，刀形触头单元包括具有两个触头翼元件的至少一个可动触头，其中，两个翼元件之间限制漏斗形触头槽口，该漏斗形触头槽口在几何形状上与静触头单元的平行触头元件配合形成。由于这种配置，可以在静触头单元与可动触头之间建立非常可靠且安全的电接触，以进行电气切换。

16、根据触头系统的另一实施例，对应的可动触头的两个触头翼元件各自包括相应的凹槽和触头壁，凹槽和触头壁在几何形状上与相关联的静触头单元的相应可枢转触头元件配合形成。上述触头槽口与平行触头配合形成，并且先前建立的临时接触例如通过凹槽和形成速动指形件的触头元件来实现。

17、例如，触头壁相对于可移动轴的纵向轴线限定凹槽的一侧边界，使得当相关联的静触头单元的相应可枢转触头元件与刀形触头单元的可动触头之间形成电接触时，第一状态和第二状态是可调整的。在第一状态下，触头元件与触头壁接触，并且在第二状态下，触头元件布置在凹槽内部，与触头壁和翼元件无接触，而平行触头元件此时与翼元件和可动触头接触。

18、根据触头系统的另一实施例，触头壁包括倒角或倒圆，该倒角或倒圆被配置成与相关联的静触头单元的可枢转触头元件建立相应的电接触。触头壁的这种配置使得能够实现低电阻且低磨损接触，特别是与触头元件的倒圆的或倒角的端头相结合。

19、根据实施例，一种分接开关包括上述的形成分接开关的预选器的触头系统的实施例、以及选择器，该选择器具有联接至预选器的用于电气切换的一个或多个触头装置。由于分接开关包括上述触头系统和静触头单元的实施例，因此还关于分接开关公开了触头系统和/或静触头单元的特征和特性，反之亦然。

20、静触头单元和触头系统的所描述的实施例允许借助于速动触头指形件来实现有载分接开关中的预选器设计的加速，以实现分接开关的电路双断开。与可动触头相互作用的静触头单元使得能够借助于由可动触头的凸轮轮廓控制进行储能和释放的可枢转速动触头指形件来加速预选器触头系统的脱离接合。

21、相应静触头单元的可枢转安装的速动触头指形件可以提供以下特性：

22、• 低速运动竖直预选器轴在该预选器轴的移动期间借助于弹簧元件致动一对速动触头指形件并使其储能；

23、• 预选器移动轴的可动触头的凸轮轮廓保持并释放速动触头指形件，因而速动触头指形件立即以高速断开电气回路；

24、• 为了执行上述动作，速动触头指形件包括具有铰接结构的两个臂或元件。仅需使用一个弹簧元件即可实现使触头指形元件以期望的顺序移动。