用于有载分接开关的有载转换开关和用于制造有载转换开关的方法

技术领域

本发明涉及一种用于有载分接开关的有载转换开关和一种用于制造这样的有载转换开关的方法。

背景技术

有载分接开关由现有技术已知并且通常具有有载转换开关和选择器。有载转换开关具有真空开关管，所述真空开关管设置在用绝缘油填充的容器中。真空开关管设置在围绕操作机构的支架中。使用半导体开关元件作为真空开关管的替代开关器件在构造和安装有载转换开关方面提出了新的挑战。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种用于有载分接开关的有载转换开关，该有载转换开关耐绝缘介质，具有高击穿强度并且在此简单且紧凑地构造。

该任务借助根据权利要求1的有载转换开关来解决。从属权利要求的特征在此构成本发明的有利扩展方案。

本发明的另一任务是提供一种用于制造有载转换开关的方法，该方法快速、简单且精确。

该任务借助根据权利要求8的方法来解决。

根据第一方面，本发明提出一种用于有载分接开关的有载转换开关，包括：

-壳体；

-带有用于执行有载转换的元件的载体；其中，

所述载体和元件至少部分地被浇封(eingieβen)在壳体中。

通过将带有用于执行有载转换的元件的载体浇封或浇注(vergieβen)在有载转换开关的壳体中，保护所述载体和所述元件免受绝缘油的影响。防止了所述元件与绝缘油之间的化学反应。所述元件和因此整个有载转换开关由此具有高得多的使用寿命。此外，通过浇注保护所述元件免受来自外部的震动和其它机械负荷。浇注也提高了各个元件之间的绝缘距离。避免了闪络

“至少部分地被浇封或浇注”在本发明的意义中理解为，载体和元件的大部分被浇注树脂或硅凝胶包围。但由制造决定，元件和载体的一些边缘或表面在浇注之后伸出、露出或未被浇注树脂或硅凝胶包围。这例如适用于载体和壳体中的接片之间的接触面，载体固定在所述接片上。

壳体可以以任意方式构造，尤其是构造成罐形或杯形。在此，壳体可以具有第一区域，载体设置在所述第一区域中。优选第一区域如此大，以至于载体可以至少部分地或完全地设置在第一区域中。在此壳体至少部分地或完全地包围载体。载体优选构造为电路板、印制电路板或印刷电路。

载体和用于执行有载转换的元件优选用浇注树脂或硅凝胶至少部分地被浇封或浇注在壳体中。浇注树脂优选是聚氨酯浇注树脂或环氧树脂。优选硅凝胶构造为硅橡胶，其在时效硬化之后变成硅凝胶。

此外，有载转换开关可以包括半导体开关元件和/或变阻器和/或控制器和/或电阻和/或电容器和/或MOSFET和/或控制单元和/或传送器

此外，载体可以包括光学通信接口以及电触点，所述光学通信接口以及电触点至少部分地被浇封或浇注。光学通信接口以及电触点优选在与控制装置或选择器的接口处仅被浇注到这样的程度，使得这些部件的接触是可能的。此外，载体也可以具有另一使用蓝牙、WLAN或无线电的通信接口，该通信接口至少部分地被浇封或浇注。所述另一通信接口优选在与控制装置或选择器的接口处仅被浇注到这样的程度，使得这些部件的接触或与这些部件的通信是可能的。

有载转换开关优选通过光学通信接口和电触点与控制装置和选择器连接。但有载转换开关也可以通过所述另一通信接口、即蓝牙、WLAN或无线电和电触点与控制装置和选择器连接。有载转换开关、选择器、控制装置和马达驱动装置构成有载分接开关。有载分接开关设置在分接变压器的变压器壳体中。

根据第二方面，本发明提出一种用于制造有载转换开关的方法，其中：

-在第一步骤中，将带有用于执行有载转换的元件的载体设置在壳体的第一区域中；

-在第二步骤中，将载体至少部分地浇注在第一区域中并且因此将所述载体与壳体连接；

-在第三步骤中，使带有浇注的载体的壳体干燥。

浇注或浇封优选使用浇注树脂或硅凝胶来进行，载体至少部分地被浇封或浇注。浇注树脂优选是聚氨酯浇注树脂或环氧树脂。硅凝胶优选构造为硅橡胶，其在时效硬化之后变成硅凝胶。

附图说明

下面参照附图更详细地阐述本发明及其优点。在此，示出：

图1示出带有有载转换开关的分接变压器；

图2a示出根据本发明的有载转换开关；

图2b示出根据本发明的有载转换开关的剖面图；

图3示出根据本发明的有载转换开关的示意性剖面图。

具体实施方式

图1示出有载分接开关1，所述有载分接开关带有有载转换开关2和选择器3，所述有载转换开关和选择器设置在分接变压器6中。此外，有载分接开关1具有马达驱动装置4和控制装置5。控制装置5与其它部件不同地设置在变压器壳体6.1之外。分接变压器6在此用绝缘介质7、例如绝缘油填充，该绝缘介质包围有载分接开关1的设置在变压器6内的那些部件。在操作有载分接开关1时，选择器3以其选择器触点预选分接变压器6的待接通的绕组抽头。有载转换开关2在负载下执行实际转换，在其中从当前的绕组抽头转换到预选的绕组抽头上。控制装置5这样控制整个转换，使得控制装置作用于马达驱动装置4和因此选择器3上。此外，控制装置5作用于有载转换开关2及其为执行有载转换所需的元件32上。

图2a、图2b和图3示出有载转换开关2具有壳体21，该壳体构造为罐形

在载体24上或在载体处设置有载转换开关2的不同元件32。有载转换开关2是与选择器3一起使用的开关设备，以便接通和断开已经由选择器3预选的支路中的电流。换言之，有载转换开关2是有载分接开关1的在负载下执行从一个绕组抽头到相邻绕组抽头上的实际转换的部件。在此期间，选择器3这样静止，使得其选择器臂或选择器触点不进行运动。

此外，执行有载转换或对于有载转换必要或所需的元件32位于载体24上。这些元件32例如是多个半导体开关元件(IGBT、TRIAC)、变阻器、电阻、电容器、MOSFET、控制单元、变压器、整流器、电流传感器和控制器。

此外，至少一个光学通信接口40以及构造为扁插头的电触点41位于载体24上。所述光学通信接口40和电触点41也至少部分地被浇封或浇注。所述光学通信接口和电触点可以直接邻接壳体21或延伸穿过壳体。有载转换开关2通过通信接口40与控制装置5连接。有载转换开关2通过触点41与选择器3及其选择器触点导电连接。载体24还具有留空部42，在浇注时空气能够通过所述留空部逸出。由此，防止在浇注时在载体24和壳体21之间产生气穴(Lufteinschlüsse)。

设置在罐形壳体21中的载体24至少部分地靠置第一区域23的底部25上。此外，在底部25上可以设置有多个接片27，通过这些接片可以将载体24与底部25间隔开地固定。底部25还具有多个凸起28和凹部，它们同样可以用于支撑和固定载体24。在此，载体24可以靠置在凸起28和/或凹部上。在浇注时，载体24和元件32优选设置在外壁边缘29之下，从而它们在安装状态中优选完全被浇注树脂30包围或埋入其中。

载体24和载体24上的元件32优选完全被浇封或者说被浇注树脂30或硅凝胶31包围。设置在变压器6的绝缘油7中的壳体21和因此载体24和元件32因此通过浇注被保护以防与绝缘油7发生化学反应。浇注的另一优点是油中可能的污染不再缩短绝缘距离并且因此不再削弱绝缘距离。光学通信接口40以及电触点41优选在与控制装置5或选择器3的接口处仅被浇注到这样的程度，使得这些部件的接触始终是可能的。

用于制造或安装有载转换开关2的方法如下。在第一步骤中，将带有用于执行有载转换的元件32的载体24放置或设置在壳体21的第一区域23中。在此，可以将载体24放置在壳体21的底部25上、至少一个凸起28或至少一个接片27上。通过与接片27或壳体21的螺钉连接或形锁合连接，载体可以在壳体21中被锁定或固定和定向。在下一步骤中，优选完全浇注载体24连同元件32。这通过注入浇注树脂30或硅凝胶31实现。在所述浇注之后，将有载转换开关2在时效硬化炉中在预定义的参数下进行干燥。在此，必须维持预定的时间、温度以及空气湿度。于是在浇注树脂30或硅凝胶31干燥时，一方面产生载体24与壳体21之间的连接并且另一方面保护载体24免受绝缘油7的影响。

附图标记列表

1 有载分接开关

2 有载转换开关

3 选择器

4 电机驱动装置

5 控制装置

6 分接变压器

6.1变压器壳体

7绝缘油

21壳体

22 21的第一侧

23 21的第一区域

24载体

25底部

26壁

27接片

28凸起

29壁边缘

30浇注树脂

31硅凝胶

32元件

40通信接口

41电触点

42留空部。