电压转换器的制作方法

1.本发明涉及一种电压转换器。


背景技术：

2.尤其，本发明涉及一种用于高压开关设施的电压转换器。借助这种电压转换器将高压成比例地且相位准确地为了测量、保护或控制目的变换为较低的值。电感式电压转换器为此通常具有至少一个磁芯，初级绕组和至少一个次级绕组围绕所述磁芯伸展。在开关设施的特定的运行状态中，例如为了特定的投入运行检查，需要的是，将电压转换器与其余开关设施绝缘，因为电压转换器否则可能被损坏或被破坏。为此，电压转换器例如可以具有绝缘设备，借助所述绝缘设备可以将在电压转换器和其余开关设施之间的电连接分离。


技术实现要素：

3.本发明基于如下目的，提出一种电压转换器，其关于与开关设施的可电绝缘性方面改进。
4.根据本发明，所述目的通过具有权利要求1的特征的电压转换器来实现。
5.本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。
6.根据本发明的电压转换器包括：
[0007]-至少一个初级绕组；
[0008]-对于每个初级绕组的电极，所述电极与初级绕组的一个端部电连接，和与初级绕组间隔开的电的穿引接触部；
[0009]-在第一端部位置和第二端部位置之间可围绕旋转轴线旋转的承载元件；和
[0010]-对于每个初级绕组的设置在承载元件处的导电的接触元件，初级绕组和所属的穿引接触部与所述接触元件相关联，并且所述接触元件将初级绕组的电极在承载元件的第一端部位置中与穿引接触部电连接并且在承载元件的第二端部位置中与穿引接触部电分离，
[0011]-其中接触元件具有至少一个滚动接触部，接触元件在承载元件的第一端部位置中经由所述滚轮接触部接触初级绕组的电极或穿引接触部。
[0012]
根据本发明的电压转换器通过旋转承载元件可实现断开和闭合在电压转换器的初级绕组和所属的穿引接触部之间的至少一个电流路径，在所述承载元件处为每个所述电流路径设置有接触元件。电流路径在承载元件的第一端部位置中由接触元件闭合并且在承载元件的第二端部位置中断开。接触元件在第一端部位置中通过滚动接触部接触与初级绕组的一个端部电连接的电极或/和穿引接触部。由此有利地，例如相对于在接触元件和电极之间的滑动接触部和/或穿引接触部(滚动摩擦而非滑动摩擦)减少在接触元件和电极和/或穿引接触部之间的摩擦。通过较小的摩擦，也例如相对于滑动接触部减少滚动接触部的磨损。
[0013]
在本发明的一个设计方案中，每个接触元件具有第一滚动接触部和第二滚动接触
部，所述第一滚动接触部在承载元件的第一端部位置中接触与接触元件相关联的初级绕组的电极，并且所述第二滚动接触部在承载元件的第一端部位置中接触与接触元件相关联的穿引接触部。
[0014]
换言之，本发明的前述设计方案提出，每个接触元件具有两个滚动接触部，其中在第一端部位置中一个滚动接触部接触初级绕组的电极并且另一个滚动接触部接触穿引接触部，并且所述滚动接触部在第二端部位置中分别与电极和穿引接触部分离。以这种方式，每个接触元件不仅在电极侧、而且在穿引接触部侧有利地通过低摩擦的滚动接触部闭合和分离在初级绕组的电极和所属的穿引接触部之间的电连接。
[0015]
在本发明的另一设计方案中，至少一个滚动接触部具有带有导电的外环的滚动轴承，所述外环在承载元件的第一端部位置中接触与接触元件相关联的初级绕组的电极或与接触元件相关联的穿引接触部。因此，在本发明的所述设计方案中，滚动接触部与初级绕组的电极或穿引接触部的电连接通过滚动轴承的外环建立。
[0016]
在本发明的前述设计方案的一个改进设计方案中，每个具有滚动轴承的滚动接触部具有导电的支架，在所述支架中设置有滚动轴承并且所述支架与滚动轴承的外环通过滑动接触部电连接。通过外环与支架的经由滑动接触部的电连接，有利地避免因快速的瞬变导致的高电流而出现熔融的危险，所述熔融例如在外环和支架之间由电弧引起，所述电弧通过在外环和支架之间的间隙产生。
[0017]
在本发明的另一设计方案中，至少一个滚动接触部具有在导电的滑动轴承中支承的导电的滚珠，所述滚珠在承载元件的第一端部位置中接触与接触元件相关联的初级绕组的电极或与接触元件相关联的穿引接触部。在本发明的所述设计方案中，滚动接触部与初级绕组的电极或穿引接触部的电连接因此通过在滑动轴承中支承的滚珠建立。
[0018]
在本发明的另一设计方案中，接触元件的每个滚动接触部弹性地支承在接触元件的基本体处。由此，滚动接触部在接触元件处的位置和滚动接触部在接触初级绕组的电极或穿引接触部时的压紧压力可以灵活地匹配于电极的或穿引接触部的表面。
[0019]
在本发明的另一设计方案中，接触元件的每个滚动接触部通过至少一个板簧元件弹性地支承在接触元件的基本体处。此外，每个板簧元件可以将通过板簧元件弹性支承的滚动接触部与接触元件的基本体电连接。通过板簧元件对滚动接触部的弹性支承和滚动接触部与接触元件的基本体的电连接例如相对于使用螺旋弹簧具有如下优点：即板簧元件具有小的电感。
[0020]
在本发明的前述设计方案的一个改进设计方案中，每个滚动接触部弹性地支承在接触元件的基本体的开口中。此外，接触元件的基本体的每个开口可以由具有凸状的外表面的基本体的壁包围，在所述开口中弹性地支承有滚动接触部。通过滚动接触部在接触元件的基本体的开口中支承，可以有利地保护滚动接触部。开口的穿过包围其的具有适合的凸状的外表面的壁的实施方案还有利地引起滚动接触部的电屏蔽。
[0021]
在本发明的另一设计方案中，电压转换器具有三个初级绕组，所述初级绕组围绕承载元件的旋转轴线彼此间隔开地设置。尤其，初级绕组围绕承载元件的旋转轴线相对于彼此错开120度地设置，并且承载元件可以围绕旋转轴线以60度在两个端部位置之间旋转。本发明的所述设计方案尤其实现电压转换器的适合于三相的交流电压的设计。
[0022]
在本发明的另一设计方案中，承载元件具有：承载板，每个接触元件设置在所述承
载板处；和与承载板连接的承载轴，旋转轴线穿过所述承载轴伸展。承载板例如在第一空间区域和第二空间区域之间的平面中设置，在所述第一空间区域中设置有每个初级绕组，并且在所述第二空间区域中设置有每个穿引接触部。本发明的所述设计方案实现承载元件的几何方面简单的且适宜的实施方案和设置。
[0023]
在本发明的另一设计方案中，每个穿引接触部具有凸状的接触表面，所述接触表面在承载元件的第一端部位置中由滚动接触部接触。本发明的所述设计方案可有利地实现穿引接触部与滚动接触部温和的连接和分离。
[0024]
在本发明的另一设计方案中，电压转换器具有封装壳体，在所述封装壳体中设置有每个初级绕组、每个穿引接触部、承载元件和每个接触元件。由此，可以有利地相对于不利条件、如在电压转换器的环境中的湿气保护电压转换器的组件。此外，封装壳体可以在需要的情况下气密地构成，以便用绝缘气体填充。
附图说明
[0025]
本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合在下文中对实施例的描述变得更清楚且更易理解，借助附图详细阐述所述实施例。在此示出：
[0026]
图1示出电压转换器的第一实施例的立体图；
[0027]
图2示出在图1中示出的电压转换器在接触元件的区域中的立体图；
[0028]
图3示出在图1中示出的电压转换器的接触元件的剖面图；
[0029]
图4示出在图3中示出的接触元件的立体图；
[0030]
图5示意地示出电压转换器的第二实施例的滚动接触部。
[0031]
彼此对应的部件在附图中设有相同的附图标记。
具体实施方式
[0032]
图1示出电压转换器1的第一实施例的立体图。电压转换器1包括封装壳体3、三个初级绕组5、三个次级绕组、三个电极7、三个磁芯9、三个穿引接触部11、承载元件13和三个导电的接触元件15。电压转换器1设计用于三相的交流电压。
[0033]
封装壳体3以打开的方式示出并且包括壳体外壳17、壳体盖19和穿引部21。壳体外壳17在上侧由壳体盖19和在下侧由穿引部21封闭。在穿引部侧，壳体外壳17具有法兰23，在法兰23处设置有穿引部21。壳体外壳17与壳体盖19和穿引部21分别通过螺丝连接装置25、27连接。次级绕组、初级绕组5、电极7、磁芯9、穿引接触部11、接触元件15和承载元件13设置在封装壳体3中。
[0034]
穿引接触部11设置在穿引部21处并且分别可以穿过穿引部21从外部电接触，以便将穿引接触部11连接于电导体、例如开关设施。每个穿引接触部11具有朝向壳体盖19的凸状的接触表面29。
[0035]
承载元件13包括承载轴31和设置在承载轴31处的承载板33。承载元件13围绕旋转轴线35能够以60度在第一端部位置和第二端部位置之间旋转，所述旋转轴线与承载轴31的纵轴线重合。
[0036]
壳体外壳17关于旋转轴线35基本上是旋转对称的，所述旋转轴线基本上在中间穿
过壳体盖19和穿引部21伸展。
[0037]
每个磁芯9都具有柄，次级绕组中的一个次级绕组和初级绕组5中的一个初级绕组围绕所述柄伸展。在此，初级绕组5围绕次级绕组伸展，使得次级绕组在图1中是不可见的。磁芯9的由次级绕组和初级绕组5包围的柄在垂直于旋转轴线35的平面中围绕旋转轴线35星状地并且以120度相对于彼此错开地设置。每个初级绕组5的一个端部与电极7连接，所述电极围绕初级绕组5的中间部段设置。
[0038]
承载元件13的承载板33在第一空间区域和第二空间区域之间的平面中设置，在所述第一空间区域中设置有初级绕组5，并且在所述第二空间区域中设置有穿引接触部11。
[0039]
接触元件15设置在承载板33处。每个接触元件11与初级绕组5和穿引接触部11相关联，所述初级绕组和穿引接触部通过接触元件15在承载元件13的第一端部位置中彼此电连接并且在承载元件13的第二端部位置中彼此电分离。在图1中示出的电压转换器1的接触元件15在下文中根据图2至4详细描述。
[0040]
在壳体盖19处设置有用于旋转承载元件13的机械装置37和用于电压转换器1的接线盒39。机械装置37包括杆41，借助所述杆能够将承载元件13手动地在其两个端部位置之间旋转。
[0041]
图2示出在图1中示出的电压转换器1在接触元件15的区域中的立体图。
[0042]
图3和图4示出在图1中示出的电压转换器1的接触元件15，其中图3示出接触元件15的剖面图并且图4示出接触元件15的立体图。
[0043]
接触元件15包括两个滚动接触部43、45。每个滚动接触部43、45具有带有导电的外环49的滚动轴承47。第一滚动接触部43的外环49在承载元件13的第一端部位置中接触与接触元件15相关联的初级绕组5的电极7。第二滚动接触部45的外环49在承载元件13的第一端部位置中接触与接触元件15相关联的穿引接触部11的接触表面29。此外，每个滚动接触部43、45具有导电的支架51，在所述支架中设置有滚动轴承47并且所述支架与滚动轴承47的外环49通过滑动接触部53电连接。滑动接触部53构成为接触弹簧，所述接触弹簧通过螺丝连接装置55固定在支架51处并且预紧地贴靠在外环49处。
[0044]
每个滚动接触部43、45通过板簧元件57弹性地支承在接触元件15的导电的基本体61的开口59中。板簧元件57将滚动轴承47的支架51还与基本体61电连接。在此，滚动接触部43、45在开口59中借助引导部63引导，并且板簧元件57在引导部63之外从开口59的开口底部65延伸至滚动轴承47的支架51。引导部63在基本体61处通过螺丝连接装置67固定。
[0045]
接触元件15的基本体61的开口59分别由具有凸状的外表面71的基本体61的壁69包围。接触元件15借助螺丝连接装置73固定在承载板33处。
[0046]
图5示意地示出电压转换器1的第二实施例的接触元件15的滚动接触部75。滚动接触部75具有在导电的滑动轴承77中支承的导电的滚珠79，其中滑动轴承77剖开地示出。除了滚动接触部75的实施方案外，第二实施例与电压转换器1的在图1至4中示出的第一实施例没有不同。因此，第二实施例的每个接触元件15具有两个滚动接触部75，所述滚动接触部类似于在图1至4中示出的实施例的滚动接触部43、45分别弹性地支承在接触元件15的基本体61的开口59中。
[0047]
尽管本发明的细节通过优选的实施例详细图解说明和描述，但是本发明不受所公开的实例限制并且其他变型形式可以由本领域技术人员从中推导出，而不脱离本发明的保
护范围。在其他实施例中，电压转换器1例如替代磁芯9的星状的设置可以具有磁芯9沿着等边三角形的三条边的设置或不等于三的数量的磁芯9和/或初级绕组5。