抽头转换开关的制作方法

专利名称：抽头转换开关的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及变压器开关，尤其涉及用于填充了绝缘流体的变压器的双电压开 关和抽头转换开关。
背景技术：
变压器是一种可以通过磁连接将电能从一个电路传输到另一个电路的设备。通 常，变压器包括缠绕在一个铁心上的一个或多个绕组。施加在一个绕组(“初级绕组”)上 的交流电压在铁心中生成随时间变化的磁通量，在另一个(“次级”)绕组中感应出电压。 通过改变围绕铁心的初级绕组和次级绕组的相对匝数可以确定变压器的输入输出电压比。 例如，匝数比为2 1(初级次级)的变压器具有2倍于输出电压的输入电压。变压器抽头是沿着变压器绕组的连接点，允许选择匝数。因此，变压器抽头使得变 压器具有可变的匝数比。在使用中通过抽头转换开关选择匝数比。双电压变压器是一种包括两个绕组的变压器，它们可以串联连接以控制特定电压 和电流强度，或者并联以控制对在一半串联连接的电压处的电流强度加倍。通过操作一双 电压开关改变电压。简明起见，文中使用的术语“开关”都是指抽头转换开关或者双电压开 关。众所周知本领域使用一种绝缘流体冷却大功率变压器，例如高度细化矿物油。绝 缘流体在高温下具有稳定性并且对于消除变压器中的电晕放电以及电弧具有很好的绝缘 属性。通常，变压器包括至少部分填充了绝缘流体的箱。绝缘流体围绕变压器芯和绕组。铁芯夹沿铁心延伸并且可以保持箱中铁心和绕组的相对位置。在箱的侧壁上安装 开关。该开关包括电连接到至少一个绕组的一个或多个触头，用于改变变压器的电压。金属螺钉用于将触头固定到开关的外壳。这些触头和螺钉都是带电的(也就是， 充电的)。铁芯夹和箱壁都是电接地的。金属螺钉提供了与接地箱壁的减小的电间隙。尖 锐的螺钉尖端以及螺钉孔中的空气还减少了变压器中的绝缘和无线感应电压(RIV)性能。为了满足与地之间最小的电间隙的需求，在带电触头和螺钉以及接地箱壁和铁芯 夹之间必须具有至少一个最小距离。随着开关(和/或开关的触头和/或螺钉)尺寸的 增加，在越高的箱中，箱必须更宽或者开关必须安装在铁芯夹之上，从而满足最小距离的需 求。随着箱尺寸的增加，获得和维修变压器的成本就会越大。例如，较大的变压器需要更多 的空间和更多的箱材料。较大的变压器需要更多的绝缘流体来填充变压器的加大箱体。这 样，变压器的成本直接与开关的尺寸成比例。因此，本领域中存在对于小尺寸开关的需求。另外，本领域中存在具有与接地箱壁 增加的电间隙以及增加绝缘和Riv性能的开关的需求。另外本领域中还存在不用金属螺钉将开关触头固定于开关外壳开关的需求。另外本领域中还存在无论什么目的均不用金属螺 钉的需求。

发明内容
本发明提供了一种变压器开关，例如双电压开关或者抽头转换开关，其具有更小的尺寸，具有与接地箱壁和接地铁芯夹的更大的电间隙，以及更好的绝缘和Riv性能。该开 关包括盖子，外壳，以及夹在该盖子和外壳之间的转子。转子在外壳通道中从变压器开关的 顶部延伸到盖子的内表面。该盖子包括基底构件以及自基底构件延伸的壁构件。壁构件限定了盖子的内部空 间。例如，壁构件可以自基底构件基本垂直延伸。在盖子内部空间内自壁构件延伸的构件 限定出内部空间内的至少一个凹穴。每一个凹穴都配置用于容纳与变压器的一个或多个绕 组关联的固定触头。例如，每一个自壁构件延伸的构件都可以包括突起或者凹口用于容纳 固定触头的凹口或者突起。在一些举例性实施例中，每一个固定触头都电连接到变压器的一个或多个绕组。 例如，连接到变压器的导线通过声波焊接、一个或多个快速连接端子、或者本领域技术人员 公知的具有本发明优点的其它适当的方法电连接到固定触头。在一些典型实施例中，基底 构件可以包括一个或多个孔，其配置用于容纳与每一个固定触头关联的导线。这些孔还可 以配置允许开关内部的绝缘流体的流入或者气体的流出，从而提供开关触头和变压器导电 接地金属箱壁之间更好的隔离。基底构件包括从盖子的内表面延伸的突起。该突起配置用于接收转子的对应凹 口。转子配置用于围绕突起旋转从而可以相对于盖子的凹穴中的固定触头移动至少一个可 移动触头。每一个可移动触头配置用于可选择地与至少一个固定触头电连接。在一些典型实 施例中，每一个固定触头-移动触头对都对应于变压器绕组的一个不同的电气结构，从而 产生不同的变压器电压。例如，操作者可以使用连接到转子的手柄改变变压器电压。开关的外壳套在转子、可移动触头、以及固定触头上，通过外壳或盖子上的一个或 多个卡扣结构连接到盖子。在一些举例性实施例中，盖子和外壳都至少部分由绝缘材料模 制而成，例如绝缘塑料。在这些实施例中，变压器开关的电触头通过塑料模制开关体部分吸 引(captivated)在适当的位置，而不需要在传统变压器开关中使用的金属、机械紧固件。 这种避免金属紧固件提供了与接地箱壁的更大的电间隙。类似地，消除这些尖锐的螺钉尖 端和螺钉孔中的空气提高了绝缘和RIV性能。本领域技术人员通过结合下面示出的实施例的详细描述可以对本发明的这些和 其它方面、特征和实施例有更加清楚地了解，示出的这些实施例举例说明了能够实现本发 明的最好的方式。


图1是根据本发明的一些典型实施例的变压器的透视横截面侧视图。图2是根据本发明的一些典型实施例的安装在变压器箱壁上的开关的横截面侧 视图。
图3是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的等距底视图。图4是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的等距顶视图。图5是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的盖子，固定触头和导线的分 解透视侧视图。图6是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的固定触头和盖子内组装的 导线的透视侧视图。图7是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的盖子，固定触头，导线，可移 动触头组件，转子和ο形环的局部分解透视侧视图。图8是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的固定触头，导线，转子，ο形 环，和盖子内组装的可移动触头组件的透视侧视图。图9是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的外壳的等距底部图。图10是根据本发明典型实施例的双电压开关的外壳和垫圈对齐用于组装固定触 头，导线，转子，形环和组装在盖子内的可移动触头组件的透视侧视图。图11是根据本发明的一些典型实施例的组装后的双电压开关的透视侧视图。图12是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的在相对于盖子内组装的固 定触头的第一位置的可移动触头的正视底部图。图13是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关的在相对于盖子内组装的固 定触头的第二位置的可移动触头的正视底部图。图14是根据本发明典型实施例的在第一位置上的双电压开关的正视顶部图。图15是根据本发明典型实施例的在第二位置上的双电压开关的正视顶部图。图16是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的等距底部图。图17是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的等距顶部图。图18是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的盖子，固定触头和导线的分 解透视侧视图。图19是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的盖子内组装的固定触头和导 线的透视侧视图。图20是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的盖子，固定触头，导线，可移 动触头组件，转子和ο形环的局部分解透视侧视图。图21是根据本发明的典型实施例的抽头转换开关的固定触头，导线，转子，ο形环 和盖子内组装的可移动触头组件的透视侧视图。图22是根据本发明典型实施例的抽头转换开关的外壳的等距底部图。图23是根据本发明典型实施例的抽头转换开关的外壳和垫圈对齐用于组装固定 触头，导线，转子，ο形环和组装在盖子内的可移动触头组件的透视侧视图。图24是根据本发明典型实施例的抽头转换开关的透视侧视图。图25是根据本发明典型实施例的抽头转换开关的在相对于盖子内组装的固定触 头的第一位置上的可移动触头的正视顶部图。图26是根据本发明典型实施例的抽头转换开关的在相对于盖子内组装的固定触 头的第二位置上的可移动触头的正视顶部图。图27是根据本发明的典型实施例的在第一位置上的抽头转换开关的正视顶部图。图28是根据本发明的典型实施例的在第二位置上的抽头转换开关的正视顶部 图。图29是根据本发明的替代典型实施例的变压器开关的“单按钮”固定触头的透视 图。图30是根据本发明的替代典型实施例的变压器开关的“双按钮”固定触头的透视 图。图31是根据本发明的典型实施例的对应于变压器的并联结构的操作位置上的双 电压开关的电路图。图32是根据本发明的一些典型实施例的对应于变压器串联结构的操作位置上的 双电压开关的电路图。图33是根据本发明的一些典型实施例的变压器内的抽头转换开关的电路图。图34是根据本发明的一些典型实施例的抽头转换开关的透视图。
具体实施例方式下面的典型实施例的描述将参考附图，其中在所有图中相同的数字表示相同的元 件。图1是根据本发明的一些典型实施例的变压器100的透视横截面侧视图。变压器 100包括局部填充了绝缘流体110的箱105。绝缘流体110包括任何能够经受稳定电场和能 够当作电绝缘体的流体。例如，绝缘流体可以包括矿物油。绝缘流体Iio自箱的底部105a 延伸到接近箱105的顶部105b的高度115。绝缘流体110围绕变压器100的铁芯125和绕 组130。铁芯夹135自铁芯125延伸并且可以保持箱105中铁芯125和绕组130的相对位 置。开关120安装在箱105的侧壁上并且通过多个导线120a，120b电连接到变压器 100的初级电路。开关120配置用于通过导线120a，120b改变变压器100的一个或多个绕 组130的电气结构来改变变压器100的电压。例如，开关120可以包括双电压开关或者抽 头转换开关。下面结合图3-15描述双电压开关的一些典型实施例。结合图16-28描述抽 头转换开关的一些典型实施例。在一些典型实施例中，如果开关120是双电压开关，导线120a，120b可以在变压器 105的开关120和一个或多个绕组130之间延伸，另外的导线(未示出)可以在开关120和 位于箱105的顶部105b附近的一个或多个熔丝套管(未示出)之间延伸。每一个熔丝套 管都是电连接到变压器100的外部电源(未示出)的高压绝缘构件。如果开关120是一个 抽头转换开关，导线120a，120b可以在变压器105的开关120和绕组130之间延伸，而没有 额外的在变压器100的开关120和任意套管之间延伸的导线。下面将参考图31-33对双电 压和抽头转换开关的典型电路连接进行描述。开关120包括固定触头(未示出)，其中每一个都电连接到一个或多个导线120a， 120b。例如，固定触头和导线120a，120b可以声波焊接在一起或者通过公母快速连接端子 (未示出)连接或者通过本领域技术人员都公知的具有本发明优点的其它任意的方法连接 在一起。开关120的至少一个可移动触头(未示出)可以选择性地电连接到一个或多个固定触头。例如，每个可移动触头-固定触头对都可以对应于绕组130的不同的电气结构从而生成不同的变压器100的电压。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与开关120关联 的手柄135以选择固定触头，如果有的话，可移动触头将电连接到这些固定触头。图2是根据本发明的一些典型实施例的安装到变压器(未示出)的箱壁105c的开 关120的横截面侧视图。开关120包括位于开关120的盖子210和外壳215之间细长的转 子205。外壳215穿过箱壁105c，其中外壳215的第一端215a位于箱(未示出)的外部， 外壳215的第二端215b位于箱的内部。第一端215a包括一个或多个凹槽215d。在一些典型实施例中，组装螺母(未示出)可以绕凹槽215d拧从而将开关120固 定在箱壁105c上并且挤压垫圈230。对垫圈230的挤压使得在箱壁105c和外壳215之间 产生了机械密封。外壳215的第二端215b通过盖子210的一个或多个卡扣部件217可移 除地连接到盖子210上。每一个卡扣部件217包括一片或多片塑料，配置用于抓持盖子210 的至少一部分。在一些可替代典型实施例中，外壳215可以包括卡扣部件217。外壳215和 盖子210都至少局部由绝缘材料模制，例如绝缘塑料。细长的转子205在外壳215的内部通道215c内延伸，转子205的第一端205a位 于箱的外部，转子205的第二端205b位于箱的内部。两个ο形环220，225位于转子205的 一部分附近，其接近转子205的第一端205a。ο形环220，225保持转子第一端205a和外壳 215之间的机械密封。根据本发明，本领域普通技术人员都知道存在很多其它装置可以用于外壳215，转 子205和箱壁105c之间的机械密封。例如，在一些可替代典型实施例中，外壳215可以卡 入箱壁105c，垫圈230可以使用“双射”模制处理模制在外壳215上，和/或者垫圈230可 以使用粘合剂粘附到外壳215上。转子205的第二端205b包括配置用于容纳盖子210的对应突起210a的凹口 205c。 这样，转子205基本上夹在盖子210和外壳215之间。转子210配置用于在外壳215内围 绕盖子210的突起210a旋转。例如，施加在连接到转子205的手柄(未示出)上的力可以 使转子205围绕突起210a旋转。在一些典型实施例中，凹口 205c延伸得比突起210a的高 度要更深，这样在突起210a和凹口 205c之间留下了一个空隙。这个空隙配置用于填充变 压器100的绝缘流体110 (图1)从而防止开关120的可移动触头245的绝缘故障。至少一个可移动触头组件235连接到转子205的一侧205d。每一个可移动触头组 件235都包括弹簧240和可移动触头245。可移动触头245包括一导电材料，例如铜。在一 些典型实施例中，可移动触头245都是镀银的以防止额外的焦化(coaking)。焦化是一种情 况，在这种情况中变压器的绝缘流体可以根据接触面上的局部加热改变状态。证明了镀在 触头上的银可以大大地减少局部加热以及因此而导致的焦化。可移动触头组件235从转子205的一侧205d垂直延伸，在可移动触头245和转子 205之间具有弹簧240。弹簧240和可移动触头245的至少一部分都位于转子205的一侧 205d内的凹槽205e内。转子205围绕突起210a的移动可以引起每一个可移动触头组件 235的类似的轴向运动。轴向运动使得每一个可移动触头组件235的可移动触头245相对位于盖子210内 的一个或多个固定触头250移动。每一个固定触头250包括一导电材料，例如铜，其通过一 个或多个导线120a，120b电连接到至少一个变压器绕组(未示出)。固定触头250和导线120a, 120b通过声波焊接，公母快速连接端子，或者任意具有本发明优点的本领域技术人员公知的手段彼此电连接。在一些典型实施例中，替代或者除了给可移动触头245镀银，一个 或多个固定触头250可以镀银。对固定触头250和可移动触头245都镀银可以更好地抵抗 焦化。例如，如果使用快速连接器来连接固定触头250和导线120a，120b，那么镀银就可以 位于固定触头250和导线120a，120b的连接点位置附近从而减少加热。可移动触头245相对于固定触头250的移动通过导线120a，120b改变绕组的电气 结构从而改变了变压器的电压。例如，每一个可移动触头245-固定触头250对都可以对应 于绕组的不同的电气结构，从而产生了变压器的不同电压。下面将结合图12-13和25-26 详细描述一些典型的电气结构。图3是根据本发明的一些典型实施例的双电压开关300的等距底视图。图4是根 据本发明一些典型实施例的双电压开关300和扁平圆柱形垫圈303的等距顶视图。双电压 开关300配置用于通过将变压器绕组(未示出)的电气结构从串联结构改为并联结构或者 从并联结构改为串联结构来改变连接到其上的变压器(未示出)的电压。如图2描述的开关120，双电压开关300包括位于双电压开关300的盖子310和 外壳314之间的细长的转子305。盖子310通过盖子310的一个或多个卡扣部件310a可 拆卸地连接到外壳314。在一些可替代典型实施例中，外壳314包括卡扣部件310a。外壳 314和盖子310都至少局部由绝缘材料模制，例如绝缘塑料。盖子310和外壳314之间的卡合关系可以消除对于用来连接盖子310和外壳314 的硬件的需求。例如，卡合关系可以使得只有很少甚至没有金属螺钉来连接盖子310和外 壳314。这样，相对于需要这种螺钉的传统开关来说开关300的尺寸就减小了。开关300的 尺寸减小了，使得与开关300关联的变压器箱的尺寸也可以减小，同时还能够满足接地所 需要的最小的电间隙。转子305位于外壳314内通道314a中，并且基本上夹在盖子310的内表面和外壳 314的内通道314a之间。两个ο形环(未示出)绕转子305的一部分位于内通道314a内。 位于外壳314附近的0形环和扁平圆柱形垫圈303配置用于保持外壳314、转子305和变压 器箱壁(未示出)之间的机械密封。在操作中，包括外壳314的上部314b和转子305的上部305a的双电压开关300 的第一端300a位于变压器箱壁(未示出)的外部，包括外壳314和转子305的剩余部分、 垫圈303、盖子310、分别连接到盖子310和转子305的一些固定触头(未示出)和可移动 触头组件(未示出)、电连接到固定触头的一些导线315-318的双电压开关300的第二端 300b位于变压器箱的内部。固定触头和导线315-318通过声波焊接，公母快速连接端子，或者本领域技术人 员公知的具有本发明优点的其它适当的方法彼此电连接。导线315-318从固定触头延伸， 并且每一个都与变压器的初级电路电连接。例如，导线315，316可电连接到变压器的一个 或多个初级套管，导线317和318电连接到变压器的一个或多个绕组。下面将结合图12-13详细描述可移动触头相对于固定触头的移动通过将绕组的 电气结构从串联改为并联或者从并联改为串联从而改变变压器的电压。例如，固定和可移 动触头的第一布置可以相应于串联结构，固定和可移动触头的第二布置可以对应于并联结 构。在一些典型实施例中，操作者可以旋转连接到转子305的手柄(未示出)从而相对于固定触头移动可移动触头。下面结合图5-11描述双电压开关300的制造方法。图5是根据一些典型实施例的双电压开关300的盖子310，固定触头505-508，以及导线315-318的分解透视侧视图。第一 步，固定触头505-508以及连接到其上的导线315-318与盖子310中的固定触头孔510-513对齐。盖子310包括基底构件517，六边形形状的壁构件520，以及一对导线引导构件 525。基底构件517实质上是六边形，并且具有实质上圆形的内部区域517a。基底构件517 包括盖子310的卡扣部件310a。卡扣部件310a配置用于接合双电压开关的外壳(未示出) 的侧表面，下文中将结合图10-11进行描述。基底构件517还包括配置用于容纳双电压开 关的转子(未示出)的凹口的突起517b，下文中参考图7进行描述。导线引导构件525包括孔525a和凹口 525b用于围绕盖子310缠绕一个或多个导 线315-318。这样，导线引导构件525配置用于保持变压器箱中的导线315-318。开关300 的整体导线引导构件525可以消除传统开关中对于用来分离连接到变压器的铁芯夹上的 导线导向器的需求。在一些可替代典型实施例中，盖子310可以不包括导线引导构件525。六边形壁构件520从基底构件517的表面517c垂直延伸从而限定出盖子310的 内部空间310b。固定触头孔510-513分别接近六边形壁构件520的角520a-520d位于基底 构件517内。其它的，类似的孔514-515分别接近六边形壁构件520的剩余角520e-520f 位于基底构件517内。细长构件526-527分别位于每一个触头孔510-512的相反侧，并且接近触头孔513 和514的第一侧和第二侧。每一个细长构件526和527包括一支撑构件526a，527a，突起 526b，527b，以及上部构件526c，527c。细长构件526-527，基底构件517以及六边形壁构件 520限定出盖子310中的凹穴530-533，其中每一个凹穴530-533配置用于容纳固定触头 505-508。每一个固定触头505-508包括导电材料，例如铜。每一个固定触头505-507是“单 按钮”触头，具有实质上半圆形构件505a，506a, 507a,具有一对位于其相反侧的凹口 505b， 506b，507b。在下文中参考图29进行描述的一些可替代典型实施例中，一个或多个固定触 头505-507可包括一“尖头”构件代替半圆形构件505a，506a, 507a以增加相邻触头505-508 之间的电间隙。每一个凹口 505b，506b，507b配置用于可滑动地接合接近它们的细长构件 526，527 的相应突起 526b, 527b。固定触头508是一个“双按钮”触头，具有两个分别位于细长构件508c的相反两 侧的半圆形构件508a-508b。细长构件508c使得构件508a_508b之间可以整体连接。在一 些可替代典型实施例中，双按钮触头508可以由通过一个或多个分立的内部连接器连接的 触头代替。在下文中结合图30进行详细描述的一些另外的可替代典型实施例中，一个或多 个半圆形构件508a-508b可以由一个尖头构件代替，从而增加相邻触头505-508之间的电 间隙。每一个构件508a，508b与细长构件508c有偏移从而在每一个构件508a，508b的 底边和细长构件508c的底边之间存在一个非零度的锐角。与盖子310内其它触头505-507 的相对空间连接的这种几何结构使得在开关操作期间在开关的可移动触头和固定触头 505-508具有平滑的旋转和选择性连接。例如，这种几何结构使得可移动触头相互之间成一条直线，它们的力轴之间具有180度的入射角。下文中将详细描述可移动触头。构件508a包括凹口 508d用于可滑动地接合位于其附近的细长构件526的相应的 突起526b。构件508b包括凹口 508e用于可滑动地接合位于其附近的细长构件527的相应 突起527b。固定触头505-508可以通过声波焊接，公母快速连接端子，或者本领域技术人员公知的具有本发明优点的其它适当的方法分别电连接到导线315-318。例如，导线315-318 可以分别声波焊接到半圆形构件505a，506a，507a，508a的底面。在制造双电压开关300的第二步中，固定触头505-508插入到盖子310的凹穴 530-533中，如图6所示。参考图5和6，每一个固定触头505-508的底面被支撑在位于其 附近的细长构件526-527的支撑构件526a，527a上；每一个固定触头505-508的侧面接 合位于其附近的细长构件526-527的上部构件526c-527c ；每一个固定触头505-508的凹 口 505b，506b, 507b, 508d和508e接合位于其附近的细长构件526-527的突起526b_527b。 这样，固定触头505-508从底部构件517悬挂下来，在固定触头505-508下面以及触头 505-508和壁构件520之间都具有间隙。间隙可以填充绝缘流体110以冷却触头505-508 和导线315-318从而防止绝缘故障。间隙还提供触头505-508和导线315-318的间隙。电连接到固定触头505-508的导线315-318穿过盖子310中的固定触头孔 510-513。每一个导线315-318都可以电连接到变压器的初级电路从而可以由包含盖子 310，固定触头505-508以及导线315-318的双电压开关控制。例如，导线315和316可以 连接到变压器的一个或多个初级套管，导线317和318可以连接到变压器的一个或多个绕 组。盖子310中的每一个凹穴530-533，孔和空间，包括内部空间310b，配置用来使得 变压器中的绝缘流体进出。例如，虽然没有配置孔514-515用来容纳导线315-318，但是在 一些典型实施例中是包含这些孔用来允许绝缘流体的进和/或出的。绝缘流体可以提供固 定触头505-508，可移动触头(未示出)和变压器箱的金属壁两两之间的更好的隔离的。在制造双电压开关300的第三步中，转子700，可移动触头组件705，一对ο形 环710连接到盖子310。图7是根据一些典型实施例的盖子310，固定触头505-508，导线 315-318，转子700，可移动触头组件705和ο形环710的局部分解透视侧视图。转子700包括细长构件700a，具有顶端700b，底端700c和中部700d。顶端700b 具有几乎六边形横截面几何结构。转子700的中部700d具有几乎圆形横截面几何结构，具 有能够容纳ο形环710的圆形槽700e。ο形环710配置用于结合垫圈(未示出)工作从而 保持双电压开关和变压器的箱壁(未示出)之间的机械密封。例如，ο形环710可以包括 丁腈橡胶或碳氟化合物构件。转子700的底端700c具有几乎圆形横截面几何结构，其对应于基底构件517的内 部区域517a的形状。底端700c包括凹口(未示出)，配置用于容纳基底构件517的突起 517b。转子700配置用于围绕突起517b旋转。例如，类似于六角螺母上的棘轮插口，操作 手柄(未示出)可以接合转子700的顶端700b从而围绕突起517b旋转转子700。可移动触头组件705在底端700c附近连接到转子700的相反侧。每一个可移动 触头组件705包括弹簧715和可移动触头720。每一个可移动触头720包括导电材料，例如 铜。在一些典型实施例中，可移动触头720被镀银从而额外防止焦化。
每一个可移动触头组件705从转子700的一侧垂直延伸，每一个组件705的弹簧 715位于转子700和组件705的可移动触头720之间。对于每一个可移动触头组件705，弹 簧715和可移动触头720的至少一部分位于转子700的一侧的凹口 700e中。为了在开关 内安装转子700和可移动触头组件705，可移动触头720被推回入凹口 700e中，从而挤压弹 簧715。可移动触头720被推下的同时弹簧715仍被挤压，转子700位于突起517b的合适 位置。然后可移动触头720释放并且与一个或多个固定触头505-508接触。弹簧715保持局部压缩，导致固定和可移动触头之间的接触压力。接触压力可以 导致转子700保留在盖子310内直到对应的外壳(图9中的900)被卡入适当位置。接触 压力还可以通过允许触头之间流过电流帮助触头之间的电连接。高的接触压力可以减少触 头的电加热，但是也会使得旋转转子700变得更加困难，和/或如果接触压力超出了开关部 件的机械强度，导致转子700或盖子310的断裂。通过平衡这些顾虑以及选择部件材料和 部件材料之间的机械关系使其遵照最大的触头操作温度和开关操作转矩，从而可以获得适 当的接触压力。转子700围绕突起517b的运动会对每一个可移动触头组件705产生类似的轴向 运动。这种轴向运动使得每一个可移动触头组件705的可移动触头720相对于位于盖子 310内的一个或多个固定触头505-508移动。下面结合图12-13详细描述，可移动触头720 相对于固定触头505-508的移动通过将绕组的电气结构由串联改为并联或由并联改为串 联而改变变压器电压。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与转子700连接的手柄(未 示出)从而使可移动触头720相对固定触头505-508移动。当转子700旋转时，可移动触头720和相邻的固定触头505-508之间的桥断开。随 着可移动触头720在旋转方向上滑过固定触头505-508，触头720被进一步压入凹槽700e 内。当触头720,505-508成直线排列时压入达到最大。凹槽700e，弹簧715，触头720， 505-508，盖子310等的尺寸可以是例如，当触头720，505-508对齐时没有使弹簧715实心 压缩。随着转子700进一步旋转越过直线触头排列时，可移动触头720卡回到适当位置，再 次桥接下一对固定触头505-508。卡回运动可以向触头720卡出提供想要的触觉，其会通知 操作者开关300已被转换到另一操作位置。图8是根据本发明的一些典型实施例，双电压开关的固定触头505-508，导线 315-318，转子700，ο形环710，以及组装在盖子310内的可移动触头组件705的透视侧视 图。参考图7-8，ο形环710在转子700的中部700d中围绕圆形凹槽700e布置。转子700 的底端700c靠在底部构件517的内部区域517a上，转子700的凹口可旋转围绕底部构件 517的突起517b布置。对于每一个可移动触头组件705来说，弹簧715和可移动触头720的至少一部分 位于转子700的一侧的凹槽700e内。每一个可移动触头720的外部边被偏置因此电连接 到至少一个固定触头505-508。例如，可移动触头720a电连接到固定触头507和508。在制造双电压开关的第四步中，外壳(未示出)通过盖子310的卡扣部件310a连接到盖子310。图9是根据本发明的典型实施例的双电压开关的外壳900的等距底部图。外壳900具有在变压器箱(未示出)外部延伸的第一端900a和在变压器箱内部 延伸的第二端900b。第一端900a包括一个或多个凹槽900c，组装螺母(未示出)绕凹槽 900c拧以将外壳900固定在变压器箱的箱壁上。在一些典型实施例中，可以绕外壳900的第一端900a安装垫圈(未示出)用于保持箱壁和外壳900之间的机械密封。外壳900的第二端900b包括凹口 900d，用于容纳双电压开关的盖子(未示出)的 卡扣部件。通道900e延伸穿过外壳900的第一端900a和第二端900b。通道900e用于容纳 双电压开关的转子(未示出)。外壳900的内部轮廓900f对应于双电压开关的转子和盖子。外壳900包括多个凹穴905配置用于容纳绝缘流体以增加绝缘性能和改进开关触 头的冷却。例如，多个凹穴905a可以在肋900g之间围绕开关。肋900g从外壳900的第二 端900b径向向外延伸直到外壳900的圆面900h的外直径。例如，外壳900可以包括大约6 个凹穴905a。凹穴905a可以填充绝缘流体从而冷却外壳900以及其中包含的部件，包括触 头(未示出)，以防止绝缘故障。在一些典型实施例中，绝缘流体比塑料材料例如外壳900 的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)具有更强的绝缘强度和热导性。这样，凹穴可以增加开关的 绝缘性能。这种增加的绝缘性能使得开关具有比传统开关更短的长度。例如，为了满足电 间隙和冷却目的，开关没有使用过长的材料，而是使用具有填充液体的凹穴的更短的材料。参考图8-9，当外壳900通过卡扣部件310a连接到盖子310 (图8)时，固定触头 505-508由外壳900内的支撑构件526a和527a和支撑肋900i约束。支撑构件526a和527a 和支撑肋900i允许绝缘流体填充在触头505-508的两侧，有助于触头505-508的冷却。在一些典型实施例中，肋900i相对于肋900g偏移以便通过肋900g和900i从触 头505-508到变压器箱壁之间不存在直线通路。通过肋900g和900i到箱壁的增加的弯曲 的通路增加了绝缘流体并且减小了开关长度。例如，由于肋900g和900i使得电路与传统 开关经历相同的“长度”但是部分通路实质上与开关的长度方向垂直或成角度，这样就减少 了该长度。图10是根据本发明的典型实施例，双电压开关的外壳900和垫圈303对齐用于组 装固定触头505-508，导线315-318，转子700，ο形环710，以及在盖子310内组装的可移动 触头组件705的透视侧视图。图11是根据本发明的典型实施例的组装好的双电压开关300 的透视侧视图。参考图10-11，组装双电压开关300的外壳900围绕转子700，可移动触头组件 705,固定触头505-508和盖子310布置。外壳900通过盖子310的卡扣部件310a连接到 盖子310。每一个卡扣部件310a都接合外壳900的一个相应的凹口 900d。外壳900的第一端900a包括标记1005和1010，它们都表示由双电压开关300控制的变压器绕组是具有串联还是并联结构。例如，标记1005可以对应于并联结构，标记1010 对应于串联结构。转子700在外壳900内的旋转使得转子700的指示器1015指向标记1005 和1010的其中一个。这样，看到指示器1015的操作者可以确定绕组的结构而不用物理检 查双电压开关300内的绕组或者可移动触头-固定触头对。阶梯构件900j在凹槽900c和垫圈303之间位于凹槽900c的底部。在一些典型实施例中，阶梯构件900j的外直径稍微大于垫圈303的内直径。这样，垫圈303在安装到 阶梯构件900j上时可以尽可能小地拉伸。当开关300安装在变压器箱内时，垫圈303和阶 梯构件900j之间的干涉配合将垫圈303保持在合适位置。阶梯构件900j的外直径的大小足以能保持垫圈303，但不足以对垫圈303的压缩产生干涉。垫圈303的不当的压缩会导致变压器流体泄漏。在一些典型实施例中，阶梯构 件900 j高于外壳900的表面900k的高度大约是垫圈303厚度的70%。阶梯构件900 j的 外直径大于安装了开关300的变压器箱壁内的孔的直径。当安装了开关300，凹槽900c在 变压器箱壁外部延伸。组装螺母(未示出)绕凹槽900c拧，拉着阶梯构件900j紧紧地靠 着箱壁的内部并且压缩垫圈303。根据垫圈的材料可以改变垫圈303的压缩百分比。例如， 丁腈橡胶(NBR)制造的垫圈可以压缩大约30%。阶梯构件900j防止垫圈303的过度压缩 或者欠压缩，这两种情况都会导致密封失败。图12是根据本发明的典型实施例，双电压开关的可移动触头组件705在相对于组 装在盖子310内的固定触头505-508的第一位置的正面底部图。图13是可移动触头组件 705在相对于固定触头505-508的第二位置的正面底部图。每一个位置都对应于由双电压开关控制的变压器的不同的电路结构。例如，第一 和第二位置可以分别对应于变压器绕组的串联和并联结构。这样，每一个位置都可以对应 于不同的变压器电压。在第一位置，可移动触头720a电连接到固定触头507和508，可移动触头720b电 连接到固定触头505。在第二位置，可移动触头720b电连接到固定触头505和508，可移动 触头720b电连接到固定触头506和507。下面将结合图31-32讨论表示对应于第一和第二 位置的电路的典型电路图。图14是根据典型实施例的在第一位置的双电压开关300的正面顶视图。图15是 根据典型实施例的在第二位置的双电压开关300的正面顶视图。参考图12-15，双电压开 关300的外壳900的第一端900a包括标记1005和1010，它们表示可移动触头组件相对于 固定触头505-508的位置。标记“1-1” 1005对应于图13中可移动触头组件705的第一位 置，标记” 2-2” 1010对应于图12中可移动触头组件705的第二位置。转子700在外壳900内的旋转导致转子700的指示器1015指向标记1005和1010 的其中一个。这样，观察指示器1015的操作者可以确定绕组的结构而不用物理检查双电压 开关300内的绕组或者可移动触头_固定触头对。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与 转子700连接的手柄(未示出)从第一位置变到第二位置或者从第二位置变到第一位置。 在一些典型实施例中，固定触头505-508和连接到触头505-508的导线通过开关300的盖 子310外部的标记1005，1010(图3示出)标识。这些标记1005，1010可以帮助组装开关 300的操作者正确地相对于外壳900前面的标记1005，1010布线开关300。图16是根据典型实施例抽头转换开关1600的等距底部图。图17是根据典型实 施例，抽头转换开关1600和扁平圆柱形垫圈1603的等距顶视图。抽头转换开关1600通过 改变变压器绕组的匝数比来改变电连接到其上的变压器(未示出)电压。如同图2描述的开关120和图3-15描述的双电压开关300，抽头转换开关1600包 括位于抽头转换开关1600的盖子1610和外壳1614之间的细长的转子1605。盖子1610通 过盖子1610的一个或多个卡扣部件1610a可拆卸地连接到外壳1614。在一些可替代典型 实施例中，外壳1614包括卡扣部件1610a。外壳1614和盖子1610至少局部由绝缘材料模 制而成，例如绝缘塑料。转子1605位于外壳1614的内部通道1614a内，并且实际是夹在盖子1610的内表 面和外壳314的内通道1614a之间。两个ο形环(未示出)在内通道1614a内绕转子1605的一部分布置。O形环配置用于保持外壳1614和转子1605之间的机械密封。在操作中，包括外壳1614的上部1614b和转子1605的上部1605a的抽头转换开关1600的第一端1600a，位于变压器箱(未示出)的外部，包括外壳1614和转子1605的 其余部分，垫圈1603，盖子1610，连接到盖子1610的一些固定触头(未示出)，连接到转子 1605的可移动触头组件(未示出)，电连接到固定触头的一些导线1615-1620的抽头转换 开关1600的第二端1600b位于变压器箱的内部。外壳1614的上部1614b包括凹槽1614c。 在一些典型实施例中，组装螺母(未示出)可以绕凹槽1614c拧从而将开关1600连接到变 压器箱壁(未示出)并且可以压缩垫圈1603。固定触头和导线1615-1620通过声波焊接，公母快速连接端子，或者其他本领域 技术人员认为也同样具有本发明的优势的方法互相电连接。导线1615-1620从固定触头延 伸并且每一个都电连接到变压器的一个或多个绕组。下面将参考图25-26详细描述，可移 动触头相对于固定触头的移动通过改变绕组的电气结构而改变变压器的电压。例如，固定 和可移动触头的第一布置可以对应于绕组的第一匝数比，固定和可移动触头的第二布置可 以对应于绕组的第二匝数比。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与转子1605连接的手 柄(未示出)从而使可移动触头相对于固定触头移动。下面结合图18-24描述制造抽头转换开关1600的方法。图18是根据本发明的 典型实施例抽头转换开关1600的盖子1610，固定触头1835-1840，导线1615-1620的分解 透视侧视图。在第一步中，固定触头1835-1840和电连接到其上的导线1615-1620与盖子 1610中的固定触头孔1810-1815对齐。盖子1610包括底部构件1817，六边形壁构件1820，一对导线引导构件1825。底 部构件1817实际上是具有基本上圆形内部区域1817a的六边形。底部构件1817包括盖子 1610的卡扣部件1610a。卡扣部件1610a配置用于接合抽头转换开关的外壳(未示出)的 侧面，下面结合图23-24详细描述。底部构件1817还包括突起1817b用于接收抽头转换开 关的转子(未示出)的凹口，下面结合图20详细描述。导线引导构件1825包括用于绕盖子1610缠绕一个或多个导线1615-1620的孔 1825a和凹口 1825b。这样，导线引导构件1825配置用于保持变压器箱内的导线1615-1620。 整体式导线引导构件1825可以消除传统开关中对于连接到变压器的铁心夹的单独的导线 导向器的需求。在一些典型实施例中，盖子1610可以不包括导线引导构件1825。六边形壁构件1820从底部构件1817的表面1817c基本垂直延伸从而限定出盖子 1610的内部空间1610b。固定触头孔1810-1815位于底部构件1817的内部，分别邻近六边 形壁构件1820的角1820a-1820f。一对细长构件1826-1827位于每一个触头孔1810-1815的相反侧。每一个细长 构件1826，1827包括支撑构件1826a, 1827a，突起1826b, 1827b，和上部构件1826c, 1827c。 细长构件1826-1827，底部构件1817和六边形壁构件1820限定了盖子1610内的凹穴 1845-1850，其中每一个凹穴1845-1850配置用于容纳固定触头1835-1840。每一个固定触头1835-1840包括导电材料，例如铜。每一个固定触头1835-1840 是具有单个实质上半圆形构件1835a，1836a，1837a，1838a，1839a，1840a的“单按钮”触 头，这些半圆形构件都具有在其相反侧布置的一对凹口 1835b，1836b，1837b，1838b，1839b， 1840b。在结合图29描述的一些可替代典型实施例中，一个或多个固定触头1835-1840可以包括尖头构件替代半圆形构件1835a，1836a，1837a，1838a，1839a，1840a以增加相邻触 头 1835-1840 之间的电间隙。每一个凹 口 1835b, 1836b, 1837b, 1838b, 1839b, 1840b 用于可 滑动地接合位于其附近的细长构件1826，1827相应的突起1826b，1827b。固定触头1835-1840通过声波焊接，公母快连接端子，或者本领域技术人员公知 的具有本发明优点的其它适当的方法分别电连接到导线1615-1620。例如，导线1615-1620 可以分别声波焊接到半圆形构件1835a，1836a, 1837a, 1838a, 1839a, 1840a的底面。在制造抽头转换开关1600的第二步，固定触头1835-1840插入到盖子1610的凹 穴1845-1850中，如图19所示。参考图18和19，每一个固定触头1835-1840的底面位于与其 相邻配置的细长构件1826-1827的支撑构件1826a，1827a上；每一个固定触头1835-1840 的侧面接合位于其附近的细长构件1826-1827的上部构件1826c-1827c ；每一个固定触头 1835-1840 的凹口 1835b，1836b, 1837b, 1838b, 1839b, 1840b 接合位于其附近的细长构件 1826-1827的突起1826b_1827b。这样，固定触头1835-1840自底部构件1817悬挂下来，并 且在固定触头1835-1840的下方以及触头1835-1840和壁构件1820之间存在间隙。这些间 隙可以使用绝缘流体填充从而冷却触头1835-1840和导线1615-1620并且防止绝缘故障。 这些间隙还可提供触头1835-1840和导线1615-1620的电间隙。电连接到固定触头1835-1840的导线1615-1620延伸通过盖子1610内的固定触 头孔1810-1815。每个导线1615-1620可以电连接到由抽头转换开关控制的变压器(未示 出)的一个或多个绕组(未示出)，其中抽头转换开关包含盖子1610，固定触头1835-1840 和导线 1615-1620。盖子1610内的每一个凹穴1845-1850，孔和空间，包括内部空间1610b用于允许绝 缘流体的进和/或出。绝缘流体可以提供固定触头1835-1840，可移动触头(未示出)和变 压器箱的金属壁两两之间更大的隔离。在制造抽头转换开关1600的第三步中，转子2000，可移动触头组件2005和一 对ο形环2010连接到盖子1610。图20是根据本发明的典型实施例，盖子1610，固定触头 1835-1840，导线1615-1620，转子2000，可移动触头组件2005和0形环2010的局部分解透 视侧视图。转子2000包括具有顶端2000b，底端2000c和中部2000d的细长构件2000a。顶 端2000b具有实质上六边形的横截面结构。转子2000的中部2000d具有基本圆形横截面 几何结构，其具有圆形凹槽2000e用于容纳ο形环2010。0形环2010用于保持转子2000 和开关外壳(未示出)之间的机械密封。例如，ο形环2010可以包括丁腈橡胶或碳氟化合 物构件。转子2000的底端2000c具有基本圆形横截面结构，其对应于底部构件1817的内 部区域1817a的形状。底端2000c包括用于容纳底部构件1817的突起1817b的凹口(未 示出)。转子2000用于围绕突起1817b旋转。可移动触头组件2005连接到底端2000c附近转子2000的一侧2000f。可移动触 头组件2005包括弹簧2015和可移动触头2020。可移动触头2020包括导电材料，例如铜。 在一些典型实施例中，可移动触头2020被镀银以防止焦化。可移动触头组件2005从转子2000的一侧2000f垂直延伸，其具有位于转子2000 和组件2005的可移动触头2020之间的弹簧2015。弹簧2015和可移动触头2020的至少一部分位于转子2000的一侧2000f内的凹口 2000g中。为了在开关1600内安装转子2000 和可移动触头组件2005，可移动触头2020推回入凹口 2000g中，从而压缩弹簧2015。对可 移动触头2020挤压的同时，弹簧2015也同时被挤压，转子2000位于突起1817b上的适当 位置。可移动触头2020然后释放并且与一个或多个固定触头1835-1840接触。弹簧2015保持局部压缩，从而产生固定和可移动触头之间的接触压力。接触压力 会使得转子2000保持在盖子1610内直到相应的外壳(图22中的2200)卡进适当位置。 接触压力还可以通过电流流经触头之间有助于电连接触头。高的接触压力会减少触头的电 加热，但是更难于旋转转子2000和/或如果接触压力超出开关组件的机械强度会导致转子 2000或盖子1610出现断裂。可以通过均衡上述问题以及遵循最大化触头操作温度和开关 操作转矩的规定来选择部件材料和部件材料之间的机械关系获得适量的接触压力。转子2000围绕突起1817b的运动会导致可移动触头组件2005的类似的轴向运 动。这种轴向运动会导致可移动触头组件2005的可移动触头2020相对于位于盖子1610内 的一个或多个固定触头1835-1840移动。下面参考图27-28详细描述可移动触头2020相 对于固定触头1835-1840的移动通过改变绕组的电气结构(换句话说，就是匝数比)来改 变变压器电压。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与转子2000连接的手柄(未示出) 使得可移动触头2020相对于固定触头1835-1840移动。图21是根据本发明的一些典型实施例，抽头转换开关1600的固定触头 1835-1840，导线1615-1620，转子2000和组装在盖子1610内的ο形环2010的透视侧视图。 参考图20-21，ο形环2010在转子2000的中部2000d绕圆形凹槽2000e布置。转子2000 的底端2000c靠在底部构件1817的内部区域1817b上，转子2000的凹口可旋转地绕底部 构件1817的突起1817b布置。弹簧2015和可移动触头2020的至少一部分位于转子2000的一侧2000f的凹口 2000g内。可移动触头2020的外边缘偏置，从而电连接到至少一个固定触头1835-1840。在 图21中，可移动触头2020 (未示出)电连接到固定触头1836和1837 (未示出)。在制造抽头转换开关1600的第四步中，外壳(未示出)通过盖子1610的卡扣部 件1610a连接到盖子1610。图22是根据本发明的一些典型实施例的抽头转换开关的外壳 2200的等距底部图。外壳2200具有在变压器箱(未示出)外部延伸的第一端2200a和在变压器箱内部 延伸的第二端2200b。第一端2200a包括一个或多个凹槽2200c，组装螺母(未示出)可以 绕所述凹槽拧从而将外壳2200固定到变压器箱的箱壁上。在一些典型实施例中，垫圈(未 示出)可以绕外壳2200的第一端2200a装配用于保持箱壁和外壳2200之间的机械密封。 外壳2200的第二段2200b包括用于容纳抽头转换开关的盖子(未示出)的卡扣部件的凹
口 2200d。通道2200e延伸通过外壳2200的第一端2200a和第二端2200b。通道2200e用于 容纳抽头转换开关1600的转子(未示出)。外壳2200的内部轮廓2200f对应于抽头转换 开关1600的转子和盖子。外壳2200包括多个凹穴，用于容纳绝缘流体从而增加绝缘性能并且改善开关触 头的冷却。例如，多个凹穴2205a可以在肋2200g之间包围开关1600。肋2200g从外壳2000 的第二端2200b径向向外延伸直到外壳2200的圆面2000h的外部直径。例如，外壳2200包括大概六个凹穴2205a。向凹穴内填充绝缘流体用以冷却外壳2200和其中包含的部件，包括触头(未示出)，从而防止绝缘故障。在一些典型实施例中，绝缘流体比塑料材料例如 外壳2200的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料具有更好的绝缘强度和导热性。这样，凹穴 可以提高开关1600的绝缘性能。这种改进的绝缘性能使得开关1600比传统开关具有更短 的长度。例如，开关1600不使用过长的材料来满足电间隙和冷却目的，反而使用具有填充 了液体的凹穴的更短的材料。参考图18-22，当外壳2200通过卡扣部件1610a连接到盖子1610 (图21)，固定触 头1835-1840通过外壳2200内的支撑构件1826a和1827a和支撑肋2200i受约束。支撑 构件1826a和1827a和支撑肋2200i使得绝缘流体在触头1835-1840的两侧都被填充，从 而更好地冷却触头1835-1840。在一些典型实施例中，肋2200i偏离肋2200g以便从触头1835-1840通过两组肋 2200g和2200i到变压器箱壁之间不存在直线通路。通过肋2200g和2200i到箱壁的增加 和弯曲的通路增加了绝缘承受力并且减少了开关长度。例如，因为肋2200g和2200i使得 电通路穿行了与传统开关相同的长度，但是部分通路实质上与开关的长度方向垂直或者成 角度，从而减少了长度。图23是根据本发明的一些典型实施例，抽头转换开关的外壳2200和垫圈1603对 齐用于组装固定触头1835-1840，导线1615-1620，转子2000和组装在盖子1610内的ο形 环2010的透视侧视图。图24是根据本发明的典型实施例的组装抽头转换开关1600的透 视侧视图。结合图23-24，组装抽头转换开关1600的外壳2200绕转子2000，可移动触头组件 2005，固定触头1835-1840和盖子1610布置。外壳2000通过盖子1610的卡扣部件1610a 连接到盖子1610。每一个卡扣部件1610a接合外壳2200的相应凹口 2200d。外壳2200的第一端2200a包括标记2305-2309，其表示由抽头转换开关控制的 变压器的电气结构和相应电压设置。例如，每一个标记2305-2309对应于不同的变压器 匝数比。外壳2200内转子2000的旋转使得转子2000的指示器2315指向其中一个标记 2305-2309。这样，观察指示器2315的操作者可以确定绕组的结构而不用物理检查抽头转 换开关1600内的绕组或者可移动触头-固定触头对。在一些典型实施例中，操作者可以 旋转与转子2000连接的手柄(未示出)以改变匝数比。在一些典型实施例中，固定触头 1835-1840和连接到触头1835-1840的导线通过开关的盖子1610外部的标记(图16所示) 识别。这些标记可以帮助组装开关的操作者相对于外壳2200前面的标记2305-2309正确 对开关进行布线。图25是根据本发明的典型实施例，抽头转换开关的可移动触头组件2005在相对 于组装在盖子1610内的固定触头1835-1840的第一位置的正视底部图。图26是可移动触 头组件2005在相对于固定触头1835-1840的第二位置的正视底部图。每一个位置对应于由抽头转换开关控制的变压器的不同的电气结构。例如，每一 个位置对应于不同的变压器匝数比。在第一位置，可移动触头2020电连接到固定触头1836 和1837。在第二位置，可移动触头2020电连接到固定触头1837和1838。图27是根据一些典型实施例，抽头转换开关1600在第一位置的正视顶视图。图 28是根据一些典型实施例，抽头转换开关1600在第二位置的正视顶视图。参照图25-28，抽头转换开关1600的外壳2200的第一端2200a包括标记2305-2309，其表示可移动触头2005相对于固定触头1835-1840的位置。标记”A”2005对应于图25中可移动触头组件2305的 第一位置，标记”B”2306对应于图26中可移动触头组件2005的第二位置。类似地，标记 “C” 2307，” D” 2308，“E” 2309对应于可移动触头组件2005相对固定触头1835-1840的其
它位置。例如，在相对于标记” C” 2307的位置，可移动触头2020可以电连接到固定触头 1838和1839 ；在对应于标记”D”2308的位置，可移动触头2020电连接到固定触头1839和 1840 ；在对应于标记E 2309的位置，可移动触头2020电连接到固定触头1840和1835。外 壳2200内转子2000的旋转使得转子2000的指示器2315指向其中一个标记2305-2309。这 样，观察指示器2315的操作者可以确定绕组的结构而不用物理检查抽头转换开关1600内 的绕组或者可移动触头一固定触头对。在一些典型实施例中，操作者可以旋转与转子2000 连接的手柄(未示出)从而使得可移动触头2020的位置相对于固定触头1835-1840改变。图29是根据一些典型实施例，变压器开关(未示出)的“单按钮”固定触头2900 的透视图。触头2900包括导电材料，例如铜。触头2900包括基本扁平的底部构件2900a 和基本尖顶构件2900b。一对凹口 2900c在底部构件2900a和顶部构件2900b之间位于触 头2900的相反侧。每一个凹口 2900c都可滑动地接合开关盖子(未示出)的相应突起，如 上所述。触头2900的尖顶形状与前述的半圆形触头相比，可以通过增加触头的外部边之间 的距离增加开关内相邻触头间的电间隙。图30是根据一些可替代典型实施例的变压器开关(未示出)的“双按钮”固定 触头3000的透视图。固定触头3000包括位于细长构件3000c的相反两端的两个尖头构 件3000a-3000b。每一个构件3000a, 3000b偏离细长构件3000c以便在每一个构件3000a, 3000b的底边和细长构件3000c的底边之间存在一个非零锐角。这种几何结构结合变压器 开关内其它触头的相对空间使得在操作开关期间能够平滑旋转以及选择性连接可移动和 固定触头。例如，这种几何结构使得可移动触头之间成直线排列，它们的力轴之间具有180 度的入射角。每一个构件3000a和3000b包括凹口 3000d用于可滑动地接合开关盖子的相 应突起，如前所述。与附图5所述的双按钮触头的半圆形构件相比，构件2900a-2900b的尖 头形状可以通过增加触头的外部边之间的距离增加开关内相邻触头之间的电间隙。图31是根据一些典型实施例，双电压开关在对应变压器的并联结构的操作位置 的电路图。在并联结构中，电流从第一套管3100开始，流经固定触头505，固定触头508，变 压器绕组3105，流到第二套管3110。电流还从第一套管3100开始，流经第二变压器绕组 3115，固定触头507，固定触头506，流到第二套管3110。图32是根据一些典型实施例的，双电压开关在对应变压器串联结构的操作位置 的电路图。在串联结构中，电流从第一套管3100开始，流经第二变压器绕组3115，固定触头 507，固定触头508，第一变压器绕组3105，流到第二套管3110。图33是根据一些典型实施例变压器中抽头转换开关的电路图。可移动触头2020 相对于固定触头1835-1840的每一个位置上都有一个不同的电路结构。例如，当可移动触 头2020跨在固定触头1836和1837上时，电流从第一套管3300，通过第一变压器绕组3305 的所有匝，固定触头1836，可移动触头2020，固定触头1837，第二变压器绕组3310的所有 匝到达第二套管3315。当可移动触头2020跨在固定触头1837和1838上时，电流从第一套管3300，流经第一变压器绕组3305的三匝，固定触头1838，可移动触头2020，固定触头 1837，第二变压器绕组3310的所有匝，到达第二套管3315。当可移动触头2020跨在固定触 头1838和1839上时，电流从第一套管3300开始，流经第一变压器绕组3305的三匝，固定 触头1838，可移动触头2020，固定触头1839，第二变压器绕组3310的三匝，到达第二套管 3315。了解本发明优点的本领域普通技术人员都知道很多其它结构的电路也是可以的。当可移动触头2020跨在固定触头1839和1840上时，电流从第一套管3300，流经 第一变压器绕组3305的两匝，固定触头1840，可移动触头2020，固定触头1839，第二变压器 绕组3310的三匝，到达第二套管3315。当可移动触头2020跨在固定触头1840和1835上 时，电流从第一套管3300开始，流经第一变压器绕组3305的两匝，固定触头1840，可移动触 头2020，固定触头1835，第二变压器绕组3310的两匝，到达第二套管3315。
图34是根据替代典型实施例的抽头转换开关3400的透视图。抽头转换开关3400 实际上类似于前面结合图16-28描述的抽头转换开关1600，除了抽头转换开关3400包括分 别类似于抽头转换开关1600的外壳1614和盖子1610的前外壳3410a和后盖子3415c。抽 头转换开关3400还包括具有外壳3410b，3410c以及整体盖子3415a，3415b的两个外壳组 件3405b，3405c。盖子3415a (与整体外壳3410b—起)扣住外壳3410b。盖子3415b (与整 体外壳3410c—起)扣住外壳3410b。盖子3415c扣在外壳3410c上。每一个外壳和盖子 组件3405b，3405c都具有所有单个外壳3410a和盖子3415c的所有特征。例如，外壳3410b 和盖子3415b分别类似于抽头转换开关1600的外壳1614和盖子1610。多个转子(未示出)沿着抽头转换开关3400的中心轴线延伸，每个转子都位于相 应的外壳3410和盖子3415之间。转子用于互相接合以便一个转子的运动会使得其它转子 做相似的运动。例如，每个转子可以包括凹槽和/或突起用于与相邻转子的相应突起和/ 或凹槽接合。这种排列使得转子和连接到其上的可移动触头(未示出)可以沿着抽头转换 开关3400的中心轴线基本上共轴旋转。在一些典型实施例中，操作者可以旋转连接到其中 一个转子上的手柄(未示出)，例如在顶部外壳和盖子组件3405a内的转子，以旋转外壳和 盖子组件3405a-c内的转子。多个外壳和盖子组件3405a_c可以使用很多不同的结构。例如，每个外壳和盖子 组件3405a-c可以电连接到变压器三相电源的不同的相上。虽然图34示出了具有三个外 壳和盖子组件3405a-c的抽头转换开关3400，了解本申请优点的本领域普通技术人员都知 道可以包括任意数量的外壳和盖子组件。另外，其它类型的变压器开关，包括双电压开关， 还可以包括多个外壳和盖子组件。例如，双电压开关可以包括三相电源结构的，2 1+匝数 比结构，2 1-匝数比结构，和/或3 1匝数比结构的两个或更多外壳和盖子组件。虽然上面详细描述了本发明的特定实施例，但是这种描述仅仅是用于解释的目 的。因此应当理解，仅仅通过实例描述的上述本发明的很多方面并不是本发明所必须的或 者首要的，除非文中另有说明。在不偏离由权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情 况下，本领域技术人员可以对于典型实施例公开的这些方面进行各种修改和等效，为了囊 括这些修改和等效结构本发明的范围包含最广义的解释。
权利要求
一种用于变压器开关的盖子，包括底部构件，包括被构造成容纳与变压器绕组连接的导线的孔；壁构件，从底部构件的第一侧延伸并且限定出所述盖子的内部空间；以及凹穴，从壁构件延伸、紧邻所述孔，并被构造成容纳与导线连接的电触头。
2.根据权利要求1所述的盖子，进一步包括卡扣部件，其连接到底部构件，并且被构造 成将盖子可拆卸地连接到变压器开关的外壳。
3.根据权利要求1所述的盖子，其中所述壁构件从所述底部构件的第一侧实质上垂直 延伸。
4.根据权利要求1所述的盖子，其中所述凹穴包括一对构件，其从所述壁构件延伸进 入所述盖子的内部空间，以及其中所述一对构件位于所述孔的相反侧。
5.根据权利要求1所述的盖子，其中所述凹穴包括从所述壁构件延伸入所述盖子的内 部空间的构件，以及其中所述构件包括被构造成与电触头的凹口接合的突起和被构造成与电触头的突起 接合的凹口中的一个。
6.根据权利要求1所述的盖子，进一步包括位于所述凹穴内的支撑构件，所述支撑构 件被构造成将所述电触头从所述底部构件悬挂，以便在悬挂的电触头和所述底部构件之间 产生间隙。
7.根据权利要求6所述的盖子，其中所述间隙被构造成至少局部地填充绝缘流体。
8.根据权利要求1所述的盖子，其中所述盖子进一步包括位于所述凹穴内的一对支撑 构件，所述一对支撑构件被构造成将电触头从所述底部构件悬挂，以便在悬挂的电触头和 所述底部构件之间产生间隙。
9.根据权利要求8所述的盖子，其中所述间隙被构造成至少局部地填充绝缘流体。
10.根据权利要求1所述的盖子，其中所述底部构件进一步包括被构造成接收转子的 凹口的突起。
11.根据权利要求10所述的盖子，进一步包括所述转子，其中所述转子的凹口绕所述 底部构件的突起布置，并且其中所述转子被构造成围绕底部构件的突起旋转。
12.根据权利要求1所述的盖子，其中所述底部构件进一步包括用于容纳转子的突起 的凹口。
13.根据权利要求1所述的盖子，进一步包括所述电触头和所述导线，其中所述电触头 位于所述凹穴内，所述导线位于所述孔内，所述导线通过焊接和快速连接端子中的至少一 种而电连接到电触头。
14.根据权利要求1所述的盖子，其中所述盖子由绝缘塑料模制而成。
15.一种变压器开关，包括盖子，包括底部构件，突起，从所述底部构件的表面延伸并且被构造成接收转子的凹口，壁构件，从所述底部构件的表面延伸并且限定出所述盖子的内部空间，以及多个凹穴，在所述盖子的内部空间内从所述壁构件延伸；多个连接到所述盖子的固定电触头，每个固定电触头都位于盖子的其中一个凹穴内；连接到所述盖子的转子，其围绕底部构件的突起可旋转；连接到所述转子的至少一个可移动触头，被构造成选择性地电连接到至少一个固定电 触头上。
16.根据权利要求15所述的变压器开关，其中至少一个可移动触头和固定电触头的不 同的连接对应于电连接到固定电触头的变压器的不同电压。
17.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述盖子进一步包括卡扣部件，所述卡 扣部件连接到所述底部构件，并且被构造成将所述盖子可拆卸地连接到所述变压器开关的 外壳。
18.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述变压器开关是抽头转换开关。
19.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述盖子由绝缘塑料模制而成。
20.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述盖子的底部构件包括至少一个孔， 用于允许变压器开关内的绝缘流体流入。
21.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述变压器开关没有金属紧固件。
22.根据权利要求15所述的变压器开关，其中所述外壳包括多个肋，至少其中一个肋 沿变压器开关的长度方向布置，至少另一个肋被布置为实质上垂直于变压器开关的长度方 向。
23.根据权利要求22所述的变压器开关，其中所述肋形成至少一个贮存器，所述至少 一个贮存器被构造成至少局部地填充绝缘流体。
24.一种变压器开关，包括盖子，包括多个凹穴，每个凹穴内都有固定电触头；外壳，连接到所述盖子，所述外壳包括通道；转子，在所述外壳和盖子之间延伸，所述转子被构造成实质上在通道内旋转，从而使至 少一个可移动触头相对于固定电触头移动；所述至少一个可移动触头连接到所述转子，并且被构造成接合至少一个固定电触头，其中盖子和外壳都由绝缘材料模制而成。
25.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述至少一个可移动触头和固定电触头 的不同连接对应于电连接到固定电触头的变压器的不同电压。
26.根据权利要求24所述的变压器开关，其中盖子和外壳中的一个包括卡扣部件，所 述卡扣部件被构造成将盖子和外壳的其中一个可拆卸地连接到盖子和外壳中的另一个。
27.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述变压器开关是抽头转换开关。
28.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述盖子和外壳中的至少一个由绝缘塑 料模制而成。
29.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述盖子包括至少一个孔，用于允许变 压器开关内的绝缘流体流入。
30.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述变压器开关没有金属紧固件。
31.根据权利要求24所述的变压器开关，其中所述外壳包括多个肋，至少一个肋沿变 压器开关的长度方向布置，至少另一个肋实质上垂直于变压器开关的长度方向布置。
全文摘要
一种变压器开关，例如双电压开关或者抽头转换开关。该开关包括一盖子，一外壳和夹在所述盖子和外壳之间的转子。所述盖子和外壳都由绝缘塑料模制而成。所述盖子的内部空间包括其中具有固定触头的至少一个凹穴。每个固定触头都电连接到变压器的一个或多个绕组。所述转子在外壳的通道内从变压器开关的顶部延伸到盖子的内部表面。内部空间包括突起，所述转子和连接到其上的至少一个可移动触头可以围绕该突起旋转。可移动触头用于可选择地电连接到至少一个固定触头。例如，不同的固定触头-可移动触头对可以对应于不同的变压器电压。
文档编号H01F29/04GK101807474SQ200910211610
公开日2010年8月18日 申请日期2009年8月14日 优先权日2008年8月14日
发明者K·L·林赛, R·A·拉爀瓦尔, R·V·玛丽埃特, 帕特里克·哈罗德·普莱德 申请人:库帕技术公司