專利名稱：抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及變壓器開關(guān)，尤其涉及用于填充了絕緣流體的變壓器的雙電壓開 關(guān)和抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。
背景技術(shù)：
變壓器是一種可以通過(guò)磁連接將電能從一個(gè)電路傳輸?shù)搅硪粋€(gè)電路的設(shè)備。通 常，變壓器包括纏繞在一個(gè)鐵心上的一個(gè)或多個(gè)繞組。施加在一個(gè)繞組(“初級(jí)繞組”)上 的交流電壓在鐵心中生成隨時(shí)間變化的磁通量，在另一個(gè)(“次級(jí)”)繞組中感應(yīng)出電壓。 通過(guò)改變圍繞鐵心的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的相對(duì)匝數(shù)可以確定變壓器的輸入輸出電壓比。 例如，匝數(shù)比為2 1(初級(jí)次級(jí))的變壓器具有2倍于輸出電壓的輸入電壓。變壓器抽頭是沿著變壓器繞組的連接點(diǎn)，允許選擇匝數(shù)。因此，變壓器抽頭使得變 壓器具有可變的匝數(shù)比。在使用中通過(guò)抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇匝數(shù)比。雙電壓變壓器是一種包括兩個(gè)繞組的變壓器，它們可以串聯(lián)連接以控制特定電壓 和電流強(qiáng)度，或者并聯(lián)以控制對(duì)在一半串聯(lián)連接的電壓處的電流強(qiáng)度加倍。通過(guò)操作一雙 電壓開關(guān)改變電壓。簡(jiǎn)明起見(jiàn)，文中使用的術(shù)語(yǔ)“開關(guān)”都是指抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)或者雙電壓開 關(guān)。眾所周知本領(lǐng)域使用一種絕緣流體冷卻大功率變壓器，例如高度細(xì)化礦物油。絕 緣流體在高溫下具有穩(wěn)定性并且對(duì)于消除變壓器中的電暈放電以及電弧具有很好的絕緣 屬性。通常，變壓器包括至少部分填充了絕緣流體的箱。絕緣流體圍繞變壓器芯和繞組。鐵芯夾沿鐵心延伸并且可以保持箱中鐵心和繞組的相對(duì)位置。在箱的側(cè)壁上安裝 開關(guān)。該開關(guān)包括電連接到至少一個(gè)繞組的一個(gè)或多個(gè)觸頭，用于改變變壓器的電壓。金屬螺釘用于將觸頭固定到開關(guān)的外殼。這些觸頭和螺釘都是帶電的(也就是， 充電的)。鐵芯夾和箱壁都是電接地的。金屬螺釘提供了與接地箱壁的減小的電間隙。尖 銳的螺釘尖端以及螺釘孔中的空氣還減少了變壓器中的絕緣和無(wú)線感應(yīng)電壓(RIV)性能。為了滿足與地之間最小的電間隙的需求，在帶電觸頭和螺釘以及接地箱壁和鐵芯 夾之間必須具有至少一個(gè)最小距離。隨著開關(guān)(和/或開關(guān)的觸頭和/或螺釘)尺寸的 增加，在越高的箱中，箱必須更寬或者開關(guān)必須安裝在鐵芯夾之上，從而滿足最小距離的需 求。隨著箱尺寸的增加，獲得和維修變壓器的成本就會(huì)越大。例如，較大的變壓器需要更多 的空間和更多的箱材料。較大的變壓器需要更多的絕緣流體來(lái)填充變壓器的加大箱體。這 樣，變壓器的成本直接與開關(guān)的尺寸成比例。因此，本領(lǐng)域中存在對(duì)于小尺寸開關(guān)的需求。另外，本領(lǐng)域中存在具有與接地箱壁 增加的電間隙以及增加絕緣和Riv性能的開關(guān)的需求。另外本領(lǐng)域中還存在不用金屬螺釘將開關(guān)觸頭固定于開關(guān)外殼開關(guān)的需求。另外本領(lǐng)域中還存在無(wú)論什么目的均不用金屬螺 釘?shù)男枨蟆?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種變壓器開關(guān)，例如雙電壓開關(guān)或者抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)，其具有更小的尺寸，具有與接地箱壁和接地鐵芯夾的更大的電間隙，以及更好的絕緣和Riv性能。該開 關(guān)包括蓋子，外殼，以及夾在該蓋子和外殼之間的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子在外殼通道中從變壓器開關(guān)的 頂部延伸到蓋子的內(nèi)表面。該蓋子包括基底構(gòu)件以及自基底構(gòu)件延伸的壁構(gòu)件。壁構(gòu)件限定了蓋子的內(nèi)部空 間。例如，壁構(gòu)件可以自基底構(gòu)件基本垂直延伸。在蓋子內(nèi)部空間內(nèi)自壁構(gòu)件延伸的構(gòu)件 限定出內(nèi)部空間內(nèi)的至少一個(gè)凹穴。每一個(gè)凹穴都配置用于容納與變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞 組關(guān)聯(lián)的固定觸頭。例如，每一個(gè)自壁構(gòu)件延伸的構(gòu)件都可以包括突起或者凹口用于容納 固定觸頭的凹口或者突起。在一些舉例性實(shí)施例中，每一個(gè)固定觸頭都電連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞組。 例如，連接到變壓器的導(dǎo)線通過(guò)聲波焊接、一個(gè)或多個(gè)快速連接端子、或者本領(lǐng)域技術(shù)人員 公知的具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它適當(dāng)?shù)姆椒娺B接到固定觸頭。在一些典型實(shí)施例中，基底 構(gòu)件可以包括一個(gè)或多個(gè)孔，其配置用于容納與每一個(gè)固定觸頭關(guān)聯(lián)的導(dǎo)線。這些孔還可 以配置允許開關(guān)內(nèi)部的絕緣流體的流入或者氣體的流出，從而提供開關(guān)觸頭和變壓器導(dǎo)電 接地金屬箱壁之間更好的隔離?；讟?gòu)件包括從蓋子的內(nèi)表面延伸的突起。該突起配置用于接收轉(zhuǎn)子的對(duì)應(yīng)凹 口。轉(zhuǎn)子配置用于圍繞突起旋轉(zhuǎn)從而可以相對(duì)于蓋子的凹穴中的固定觸頭移動(dòng)至少一個(gè)可 移動(dòng)觸頭。每一個(gè)可移動(dòng)觸頭配置用于可選擇地與至少一個(gè)固定觸頭電連接。在一些典型實(shí) 施例中，每一個(gè)固定觸頭-移動(dòng)觸頭對(duì)都對(duì)應(yīng)于變壓器繞組的一個(gè)不同的電氣結(jié)構(gòu)，從而 產(chǎn)生不同的變壓器電壓。例如，操作者可以使用連接到轉(zhuǎn)子的手柄改變變壓器電壓。開關(guān)的外殼套在轉(zhuǎn)子、可移動(dòng)觸頭、以及固定觸頭上，通過(guò)外殼或蓋子上的一個(gè)或 多個(gè)卡扣結(jié)構(gòu)連接到蓋子。在一些舉例性實(shí)施例中，蓋子和外殼都至少部分由絕緣材料模 制而成，例如絕緣塑料。在這些實(shí)施例中，變壓器開關(guān)的電觸頭通過(guò)塑料模制開關(guān)體部分吸 引(captivated)在適當(dāng)?shù)奈恢?，而不需要在傳統(tǒng)變壓器開關(guān)中使用的金屬、機(jī)械緊固件。 這種避免金屬緊固件提供了與接地箱壁的更大的電間隙。類似地，消除這些尖銳的螺釘尖 端和螺釘孔中的空氣提高了絕緣和RIV性能。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)結(jié)合下面示出的實(shí)施例的詳細(xì)描述可以對(duì)本發(fā)明的這些和 其它方面、特征和實(shí)施例有更加清楚地了解，示出的這些實(shí)施例舉例說(shuō)明了能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明的最好的方式。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的變壓器的透視橫截面?zhèn)纫晥D。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的安裝在變壓器箱壁上的開關(guān)的橫截面?zhèn)?視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的等距底視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的等距頂視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的蓋子，固定觸頭和導(dǎo)線的分 解透視側(cè)視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的固定觸頭和蓋子內(nèi)組裝的 導(dǎo)線的透視側(cè)視圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的蓋子，固定觸頭，導(dǎo)線，可移 動(dòng)觸頭組件，轉(zhuǎn)子和ο形環(huán)的局部分解透視側(cè)視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的固定觸頭，導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子，ο形 環(huán)，和蓋子內(nèi)組裝的可移動(dòng)觸頭組件的透視側(cè)視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的外殼的等距底部圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的外殼和墊圈對(duì)齊用于組裝固定觸 頭，導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子，形環(huán)和組裝在蓋子內(nèi)的可移動(dòng)觸頭組件的透視側(cè)視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的組裝后的雙電壓開關(guān)的透視側(cè)視圖。圖12是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的在相對(duì)于蓋子內(nèi)組裝的固 定觸頭的第一位置的可移動(dòng)觸頭的正視底部圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的在相對(duì)于蓋子內(nèi)組裝的固 定觸頭的第二位置的可移動(dòng)觸頭的正視底部圖。圖14是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的在第一位置上的雙電壓開關(guān)的正視頂部圖。圖15是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的在第二位置上的雙電壓開關(guān)的正視頂部圖。圖16是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的等距底部圖。圖17是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的等距頂部圖。圖18是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的蓋子，固定觸頭和導(dǎo)線的分 解透視側(cè)視圖。圖19是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的蓋子內(nèi)組裝的固定觸頭和導(dǎo) 線的透視側(cè)視圖。圖20是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的蓋子，固定觸頭，導(dǎo)線，可移 動(dòng)觸頭組件，轉(zhuǎn)子和ο形環(huán)的局部分解透視側(cè)視圖。圖21是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的固定觸頭，導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子，ο形環(huán) 和蓋子內(nèi)組裝的可移動(dòng)觸頭組件的透視側(cè)視圖。圖22是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的外殼的等距底部圖。圖23是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的外殼和墊圈對(duì)齊用于組裝固定 觸頭，導(dǎo)線，轉(zhuǎn)子，ο形環(huán)和組裝在蓋子內(nèi)的可移動(dòng)觸頭組件的透視側(cè)視圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的透視側(cè)視圖。圖25是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的在相對(duì)于蓋子內(nèi)組裝的固定觸 頭的第一位置上的可移動(dòng)觸頭的正視頂部圖。圖26是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的在相對(duì)于蓋子內(nèi)組裝的固定觸 頭的第二位置上的可移動(dòng)觸頭的正視頂部圖。圖27是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的在第一位置上的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的正視頂部圖。圖28是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的在第二位置上的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的正視頂部 圖。圖29是根據(jù)本發(fā)明的替代典型實(shí)施例的變壓器開關(guān)的“單按鈕”固定觸頭的透視 圖。圖30是根據(jù)本發(fā)明的替代典型實(shí)施例的變壓器開關(guān)的“雙按鈕”固定觸頭的透視 圖。圖31是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于變壓器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的操作位置上的雙 電壓開關(guān)的電路圖。圖32是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于變壓器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的操作位置上的 雙電壓開關(guān)的電路圖。圖33是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的變壓器內(nèi)的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的電路圖。圖34是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的透視圖。
具體實(shí)施例方式下面的典型實(shí)施例的描述將參考附圖，其中在所有圖中相同的數(shù)字表示相同的元 件。圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的變壓器100的透視橫截面?zhèn)纫晥D。變壓器 100包括局部填充了絕緣流體110的箱105。絕緣流體110包括任何能夠經(jīng)受穩(wěn)定電場(chǎng)和能 夠當(dāng)作電絕緣體的流體。例如，絕緣流體可以包括礦物油。絕緣流體Iio自箱的底部105a 延伸到接近箱105的頂部105b的高度115。絕緣流體110圍繞變壓器100的鐵芯125和繞 組130。鐵芯夾135自鐵芯125延伸并且可以保持箱105中鐵芯125和繞組130的相對(duì)位 置。開關(guān)120安裝在箱105的側(cè)壁上并且通過(guò)多個(gè)導(dǎo)線120a，120b電連接到變壓器 100的初級(jí)電路。開關(guān)120配置用于通過(guò)導(dǎo)線120a，120b改變變壓器100的一個(gè)或多個(gè)繞 組130的電氣結(jié)構(gòu)來(lái)改變變壓器100的電壓。例如，開關(guān)120可以包括雙電壓開關(guān)或者抽 頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。下面結(jié)合圖3-15描述雙電壓開關(guān)的一些典型實(shí)施例。結(jié)合圖16-28描述抽 頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的一些典型實(shí)施例。在一些典型實(shí)施例中，如果開關(guān)120是雙電壓開關(guān)，導(dǎo)線120a，120b可以在變壓器 105的開關(guān)120和一個(gè)或多個(gè)繞組130之間延伸，另外的導(dǎo)線(未示出)可以在開關(guān)120和 位于箱105的頂部105b附近的一個(gè)或多個(gè)熔絲套管(未示出)之間延伸。每一個(gè)熔絲套 管都是電連接到變壓器100的外部電源(未示出)的高壓絕緣構(gòu)件。如果開關(guān)120是一個(gè) 抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)，導(dǎo)線120a，120b可以在變壓器105的開關(guān)120和繞組130之間延伸，而沒(méi)有 額外的在變壓器100的開關(guān)120和任意套管之間延伸的導(dǎo)線。下面將參考圖31-33對(duì)雙電 壓和抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的典型電路連接進(jìn)行描述。開關(guān)120包括固定觸頭(未示出)，其中每一個(gè)都電連接到一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線120a， 120b。例如，固定觸頭和導(dǎo)線120a，120b可以聲波焊接在一起或者通過(guò)公母快速連接端子 (未示出)連接或者通過(guò)本領(lǐng)域技術(shù)人員都公知的具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它任意的方法連接 在一起。開關(guān)120的至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭(未示出)可以選擇性地電連接到一個(gè)或多個(gè)固定觸頭。例如，每個(gè)可移動(dòng)觸頭-固定觸頭對(duì)都可以對(duì)應(yīng)于繞組130的不同的電氣結(jié)構(gòu)從而生成不同的變壓器100的電壓。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與開關(guān)120關(guān)聯(lián) 的手柄135以選擇固定觸頭，如果有的話，可移動(dòng)觸頭將電連接到這些固定觸頭。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的安裝到變壓器(未示出)的箱壁105c的開 關(guān)120的橫截面?zhèn)纫晥D。開關(guān)120包括位于開關(guān)120的蓋子210和外殼215之間細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn) 子205。外殼215穿過(guò)箱壁105c，其中外殼215的第一端215a位于箱(未示出)的外部， 外殼215的第二端215b位于箱的內(nèi)部。第一端215a包括一個(gè)或多個(gè)凹槽215d。在一些典型實(shí)施例中，組裝螺母(未示出)可以繞凹槽215d擰從而將開關(guān)120固 定在箱壁105c上并且擠壓墊圈230。對(duì)墊圈230的擠壓使得在箱壁105c和外殼215之間 產(chǎn)生了機(jī)械密封。外殼215的第二端215b通過(guò)蓋子210的一個(gè)或多個(gè)卡扣部件217可移 除地連接到蓋子210上。每一個(gè)卡扣部件217包括一片或多片塑料，配置用于抓持蓋子210 的至少一部分。在一些可替代典型實(shí)施例中，外殼215可以包括卡扣部件217。外殼215和 蓋子210都至少局部由絕緣材料模制，例如絕緣塑料。細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子205在外殼215的內(nèi)部通道215c內(nèi)延伸，轉(zhuǎn)子205的第一端205a位 于箱的外部，轉(zhuǎn)子205的第二端205b位于箱的內(nèi)部。兩個(gè)ο形環(huán)220，225位于轉(zhuǎn)子205的 一部分附近，其接近轉(zhuǎn)子205的第一端205a。ο形環(huán)220，225保持轉(zhuǎn)子第一端205a和外殼 215之間的機(jī)械密封。根據(jù)本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都知道存在很多其它裝置可以用于外殼215，轉(zhuǎn) 子205和箱壁105c之間的機(jī)械密封。例如，在一些可替代典型實(shí)施例中，外殼215可以卡 入箱壁105c，墊圈230可以使用“雙射”模制處理模制在外殼215上，和/或者墊圈230可 以使用粘合劑粘附到外殼215上。轉(zhuǎn)子205的第二端205b包括配置用于容納蓋子210的對(duì)應(yīng)突起210a的凹口 205c。 這樣，轉(zhuǎn)子205基本上夾在蓋子210和外殼215之間。轉(zhuǎn)子210配置用于在外殼215內(nèi)圍 繞蓋子210的突起210a旋轉(zhuǎn)。例如，施加在連接到轉(zhuǎn)子205的手柄(未示出)上的力可以 使轉(zhuǎn)子205圍繞突起210a旋轉(zhuǎn)。在一些典型實(shí)施例中，凹口 205c延伸得比突起210a的高 度要更深，這樣在突起210a和凹口 205c之間留下了一個(gè)空隙。這個(gè)空隙配置用于填充變 壓器100的絕緣流體110 (圖1)從而防止開關(guān)120的可移動(dòng)觸頭245的絕緣故障。至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件235連接到轉(zhuǎn)子205的一側(cè)205d。每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組 件235都包括彈簧240和可移動(dòng)觸頭245?？梢苿?dòng)觸頭245包括一導(dǎo)電材料，例如銅。在一 些典型實(shí)施例中，可移動(dòng)觸頭245都是鍍銀的以防止額外的焦化(coaking)。焦化是一種情 況，在這種情況中變壓器的絕緣流體可以根據(jù)接觸面上的局部加熱改變狀態(tài)。證明了鍍?cè)?觸頭上的銀可以大大地減少局部加熱以及因此而導(dǎo)致的焦化?？梢苿?dòng)觸頭組件235從轉(zhuǎn)子205的一側(cè)205d垂直延伸，在可移動(dòng)觸頭245和轉(zhuǎn)子 205之間具有彈簧240。彈簧240和可移動(dòng)觸頭245的至少一部分都位于轉(zhuǎn)子205的一側(cè) 205d內(nèi)的凹槽205e內(nèi)。轉(zhuǎn)子205圍繞突起210a的移動(dòng)可以引起每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件 235的類似的軸向運(yùn)動(dòng)。軸向運(yùn)動(dòng)使得每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件235的可移動(dòng)觸頭245相對(duì)位于蓋子210內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)固定觸頭250移動(dòng)。每一個(gè)固定觸頭250包括一導(dǎo)電材料，例如銅，其通過(guò)一 個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線120a，120b電連接到至少一個(gè)變壓器繞組(未示出)。固定觸頭250和導(dǎo)線120a, 120b通過(guò)聲波焊接，公母快速連接端子，或者任意具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的手段彼此電連接。在一些典型實(shí)施例中，替代或者除了給可移動(dòng)觸頭245鍍銀，一個(gè) 或多個(gè)固定觸頭250可以鍍銀。對(duì)固定觸頭250和可移動(dòng)觸頭245都鍍銀可以更好地抵抗 焦化。例如，如果使用快速連接器來(lái)連接固定觸頭250和導(dǎo)線120a，120b，那么鍍銀就可以 位于固定觸頭250和導(dǎo)線120a，120b的連接點(diǎn)位置附近從而減少加熱?？梢苿?dòng)觸頭245相對(duì)于固定觸頭250的移動(dòng)通過(guò)導(dǎo)線120a，120b改變繞組的電氣 結(jié)構(gòu)從而改變了變壓器的電壓。例如，每一個(gè)可移動(dòng)觸頭245-固定觸頭250對(duì)都可以對(duì)應(yīng) 于繞組的不同的電氣結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生了變壓器的不同電壓。下面將結(jié)合圖12-13和25-26 詳細(xì)描述一些典型的電氣結(jié)構(gòu)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)300的等距底視圖。圖4是根 據(jù)本發(fā)明一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)300和扁平圓柱形墊圈303的等距頂視圖。雙電壓 開關(guān)300配置用于通過(guò)將變壓器繞組(未示出)的電氣結(jié)構(gòu)從串聯(lián)結(jié)構(gòu)改為并聯(lián)結(jié)構(gòu)或者 從并聯(lián)結(jié)構(gòu)改為串聯(lián)結(jié)構(gòu)來(lái)改變連接到其上的變壓器(未示出)的電壓。如圖2描述的開關(guān)120，雙電壓開關(guān)300包括位于雙電壓開關(guān)300的蓋子310和 外殼314之間的細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子305。蓋子310通過(guò)蓋子310的一個(gè)或多個(gè)卡扣部件310a可 拆卸地連接到外殼314。在一些可替代典型實(shí)施例中，外殼314包括卡扣部件310a。外殼 314和蓋子310都至少局部由絕緣材料模制，例如絕緣塑料。蓋子310和外殼314之間的卡合關(guān)系可以消除對(duì)于用來(lái)連接蓋子310和外殼314 的硬件的需求。例如，卡合關(guān)系可以使得只有很少甚至沒(méi)有金屬螺釘來(lái)連接蓋子310和外 殼314。這樣，相對(duì)于需要這種螺釘?shù)膫鹘y(tǒng)開關(guān)來(lái)說(shuō)開關(guān)300的尺寸就減小了。開關(guān)300的 尺寸減小了，使得與開關(guān)300關(guān)聯(lián)的變壓器箱的尺寸也可以減小，同時(shí)還能夠滿足接地所 需要的最小的電間隙。轉(zhuǎn)子305位于外殼314內(nèi)通道314a中，并且基本上夾在蓋子310的內(nèi)表面和外殼 314的內(nèi)通道314a之間。兩個(gè)ο形環(huán)(未示出)繞轉(zhuǎn)子305的一部分位于內(nèi)通道314a內(nèi)。 位于外殼314附近的0形環(huán)和扁平圓柱形墊圈303配置用于保持外殼314、轉(zhuǎn)子305和變壓 器箱壁(未示出)之間的機(jī)械密封。在操作中，包括外殼314的上部314b和轉(zhuǎn)子305的上部305a的雙電壓開關(guān)300 的第一端300a位于變壓器箱壁(未示出)的外部，包括外殼314和轉(zhuǎn)子305的剩余部分、 墊圈303、蓋子310、分別連接到蓋子310和轉(zhuǎn)子305的一些固定觸頭(未示出)和可移動(dòng) 觸頭組件(未示出)、電連接到固定觸頭的一些導(dǎo)線315-318的雙電壓開關(guān)300的第二端 300b位于變壓器箱的內(nèi)部。固定觸頭和導(dǎo)線315-318通過(guò)聲波焊接，公母快速連接端子，或者本領(lǐng)域技術(shù)人 員公知的具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它適當(dāng)?shù)姆椒ū舜穗娺B接。導(dǎo)線315-318從固定觸頭延伸， 并且每一個(gè)都與變壓器的初級(jí)電路電連接。例如，導(dǎo)線315，316可電連接到變壓器的一個(gè) 或多個(gè)初級(jí)套管，導(dǎo)線317和318電連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞組。下面將結(jié)合圖12-13詳細(xì)描述可移動(dòng)觸頭相對(duì)于固定觸頭的移動(dòng)通過(guò)將繞組的 電氣結(jié)構(gòu)從串聯(lián)改為并聯(lián)或者從并聯(lián)改為串聯(lián)從而改變變壓器的電壓。例如，固定和可移 動(dòng)觸頭的第一布置可以相應(yīng)于串聯(lián)結(jié)構(gòu)，固定和可移動(dòng)觸頭的第二布置可以對(duì)應(yīng)于并聯(lián)結(jié) 構(gòu)。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)連接到轉(zhuǎn)子305的手柄(未示出)從而相對(duì)于固定觸頭移動(dòng)可移動(dòng)觸頭。下面結(jié)合圖5-11描述雙電壓開關(guān)300的制造方法。圖5是根據(jù)一些典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)300的蓋子310，固定觸頭505-508，以及導(dǎo)線315-318的分解透視側(cè)視圖。第一 步，固定觸頭505-508以及連接到其上的導(dǎo)線315-318與蓋子310中的固定觸頭孔510-513對(duì)齊。蓋子310包括基底構(gòu)件517，六邊形形狀的壁構(gòu)件520，以及一對(duì)導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件 525。基底構(gòu)件517實(shí)質(zhì)上是六邊形，并且具有實(shí)質(zhì)上圓形的內(nèi)部區(qū)域517a?；讟?gòu)件517 包括蓋子310的卡扣部件310a?？鄄考?10a配置用于接合雙電壓開關(guān)的外殼(未示出) 的側(cè)表面，下文中將結(jié)合圖10-11進(jìn)行描述?；讟?gòu)件517還包括配置用于容納雙電壓開 關(guān)的轉(zhuǎn)子(未示出)的凹口的突起517b，下文中參考圖7進(jìn)行描述。導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件525包括孔525a和凹口 525b用于圍繞蓋子310纏繞一個(gè)或多個(gè)導(dǎo) 線315-318。這樣，導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件525配置用于保持變壓器箱中的導(dǎo)線315-318。開關(guān)300 的整體導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件525可以消除傳統(tǒng)開關(guān)中對(duì)于用來(lái)分離連接到變壓器的鐵芯夾上的 導(dǎo)線導(dǎo)向器的需求。在一些可替代典型實(shí)施例中，蓋子310可以不包括導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件525。六邊形壁構(gòu)件520從基底構(gòu)件517的表面517c垂直延伸從而限定出蓋子310的 內(nèi)部空間310b。固定觸頭孔510-513分別接近六邊形壁構(gòu)件520的角520a-520d位于基底 構(gòu)件517內(nèi)。其它的，類似的孔514-515分別接近六邊形壁構(gòu)件520的剩余角520e-520f 位于基底構(gòu)件517內(nèi)。細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526-527分別位于每一個(gè)觸頭孔510-512的相反側(cè)，并且接近觸頭孔513 和514的第一側(cè)和第二側(cè)。每一個(gè)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526和527包括一支撐構(gòu)件526a，527a，突起 526b，527b，以及上部構(gòu)件526c，527c。細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526-527，基底構(gòu)件517以及六邊形壁構(gòu)件 520限定出蓋子310中的凹穴530-533，其中每一個(gè)凹穴530-533配置用于容納固定觸頭 505-508。每一個(gè)固定觸頭505-508包括導(dǎo)電材料，例如銅。每一個(gè)固定觸頭505-507是“單 按鈕”觸頭，具有實(shí)質(zhì)上半圓形構(gòu)件505a，506a, 507a,具有一對(duì)位于其相反側(cè)的凹口 505b， 506b，507b。在下文中參考圖29進(jìn)行描述的一些可替代典型實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)固定觸 頭505-507可包括一“尖頭”構(gòu)件代替半圓形構(gòu)件505a，506a, 507a以增加相鄰觸頭505-508 之間的電間隙。每一個(gè)凹口 505b，506b，507b配置用于可滑動(dòng)地接合接近它們的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件 526，527 的相應(yīng)突起 526b, 527b。固定觸頭508是一個(gè)“雙按鈕”觸頭，具有兩個(gè)分別位于細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件508c的相反兩 側(cè)的半圓形構(gòu)件508a-508b。細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件508c使得構(gòu)件508a_508b之間可以整體連接。在一 些可替代典型實(shí)施例中，雙按鈕觸頭508可以由通過(guò)一個(gè)或多個(gè)分立的內(nèi)部連接器連接的 觸頭代替。在下文中結(jié)合圖30進(jìn)行詳細(xì)描述的一些另外的可替代典型實(shí)施例中，一個(gè)或多 個(gè)半圓形構(gòu)件508a-508b可以由一個(gè)尖頭構(gòu)件代替，從而增加相鄰觸頭505-508之間的電 間隙。每一個(gè)構(gòu)件508a，508b與細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件508c有偏移從而在每一個(gè)構(gòu)件508a，508b的 底邊和細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件508c的底邊之間存在一個(gè)非零度的銳角。與蓋子310內(nèi)其它觸頭505-507 的相對(duì)空間連接的這種幾何結(jié)構(gòu)使得在開關(guān)操作期間在開關(guān)的可移動(dòng)觸頭和固定觸頭 505-508具有平滑的旋轉(zhuǎn)和選擇性連接。例如，這種幾何結(jié)構(gòu)使得可移動(dòng)觸頭相互之間成一條直線，它們的力軸之間具有180度的入射角。下文中將詳細(xì)描述可移動(dòng)觸頭。構(gòu)件508a包括凹口 508d用于可滑動(dòng)地接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526的相應(yīng)的 突起526b。構(gòu)件508b包括凹口 508e用于可滑動(dòng)地接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件527的相應(yīng) 突起527b。固定觸頭505-508可以通過(guò)聲波焊接，公母快速連接端子，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它適當(dāng)?shù)姆椒ǚ謩e電連接到導(dǎo)線315-318。例如，導(dǎo)線315-318 可以分別聲波焊接到半圓形構(gòu)件505a，506a，507a，508a的底面。在制造雙電壓開關(guān)300的第二步中，固定觸頭505-508插入到蓋子310的凹穴 530-533中，如圖6所示。參考圖5和6，每一個(gè)固定觸頭505-508的底面被支撐在位于其 附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526-527的支撐構(gòu)件526a，527a上；每一個(gè)固定觸頭505-508的側(cè)面接 合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526-527的上部構(gòu)件526c-527c ；每一個(gè)固定觸頭505-508的凹 口 505b，506b, 507b, 508d和508e接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件526-527的突起526b_527b。 這樣，固定觸頭505-508從底部構(gòu)件517懸掛下來(lái)，在固定觸頭505-508下面以及觸頭 505-508和壁構(gòu)件520之間都具有間隙。間隙可以填充絕緣流體110以冷卻觸頭505-508 和導(dǎo)線315-318從而防止絕緣故障。間隙還提供觸頭505-508和導(dǎo)線315-318的間隙。電連接到固定觸頭505-508的導(dǎo)線315-318穿過(guò)蓋子310中的固定觸頭孔 510-513。每一個(gè)導(dǎo)線315-318都可以電連接到變壓器的初級(jí)電路從而可以由包含蓋子 310，固定觸頭505-508以及導(dǎo)線315-318的雙電壓開關(guān)控制。例如，導(dǎo)線315和316可以 連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)初級(jí)套管，導(dǎo)線317和318可以連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞 組。蓋子310中的每一個(gè)凹穴530-533，孔和空間，包括內(nèi)部空間310b，配置用來(lái)使得 變壓器中的絕緣流體進(jìn)出。例如，雖然沒(méi)有配置孔514-515用來(lái)容納導(dǎo)線315-318，但是在 一些典型實(shí)施例中是包含這些孔用來(lái)允許絕緣流體的進(jìn)和/或出的。絕緣流體可以提供固 定觸頭505-508，可移動(dòng)觸頭(未示出)和變壓器箱的金屬壁兩兩之間的更好的隔離的。在制造雙電壓開關(guān)300的第三步中，轉(zhuǎn)子700，可移動(dòng)觸頭組件705，一對(duì)ο形 環(huán)710連接到蓋子310。圖7是根據(jù)一些典型實(shí)施例的蓋子310，固定觸頭505-508，導(dǎo)線 315-318，轉(zhuǎn)子700，可移動(dòng)觸頭組件705和ο形環(huán)710的局部分解透視側(cè)視圖。轉(zhuǎn)子700包括細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件700a，具有頂端700b，底端700c和中部700d。頂端700b 具有幾乎六邊形橫截面幾何結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子700的中部700d具有幾乎圓形橫截面幾何結(jié)構(gòu)，具 有能夠容納ο形環(huán)710的圓形槽700e。ο形環(huán)710配置用于結(jié)合墊圈(未示出)工作從而 保持雙電壓開關(guān)和變壓器的箱壁(未示出)之間的機(jī)械密封。例如，ο形環(huán)710可以包括 丁腈橡膠或碳氟化合物構(gòu)件。轉(zhuǎn)子700的底端700c具有幾乎圓形橫截面幾何結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)于基底構(gòu)件517的內(nèi) 部區(qū)域517a的形狀。底端700c包括凹口(未示出)，配置用于容納基底構(gòu)件517的突起 517b。轉(zhuǎn)子700配置用于圍繞突起517b旋轉(zhuǎn)。例如，類似于六角螺母上的棘輪插口，操作 手柄(未示出)可以接合轉(zhuǎn)子700的頂端700b從而圍繞突起517b旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子700?？梢苿?dòng)觸頭組件705在底端700c附近連接到轉(zhuǎn)子700的相反側(cè)。每一個(gè)可移動(dòng) 觸頭組件705包括彈簧715和可移動(dòng)觸頭720。每一個(gè)可移動(dòng)觸頭720包括導(dǎo)電材料，例如 銅。在一些典型實(shí)施例中，可移動(dòng)觸頭720被鍍銀從而額外防止焦化。
每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件705從轉(zhuǎn)子700的一側(cè)垂直延伸，每一個(gè)組件705的彈簧 715位于轉(zhuǎn)子700和組件705的可移動(dòng)觸頭720之間。對(duì)于每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件705，彈 簧715和可移動(dòng)觸頭720的至少一部分位于轉(zhuǎn)子700的一側(cè)的凹口 700e中。為了在開關(guān) 內(nèi)安裝轉(zhuǎn)子700和可移動(dòng)觸頭組件705，可移動(dòng)觸頭720被推回入凹口 700e中，從而擠壓彈 簧715?？梢苿?dòng)觸頭720被推下的同時(shí)彈簧715仍被擠壓，轉(zhuǎn)子700位于突起517b的合適 位置。然后可移動(dòng)觸頭720釋放并且與一個(gè)或多個(gè)固定觸頭505-508接觸。彈簧715保持局部壓縮，導(dǎo)致固定和可移動(dòng)觸頭之間的接觸壓力。接觸壓力可以 導(dǎo)致轉(zhuǎn)子700保留在蓋子310內(nèi)直到對(duì)應(yīng)的外殼(圖9中的900)被卡入適當(dāng)位置。接觸 壓力還可以通過(guò)允許觸頭之間流過(guò)電流幫助觸頭之間的電連接。高的接觸壓力可以減少觸 頭的電加熱，但是也會(huì)使得旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子700變得更加困難，和/或如果接觸壓力超出了開關(guān)部 件的機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子700或蓋子310的斷裂。通過(guò)平衡這些顧慮以及選擇部件材料和 部件材料之間的機(jī)械關(guān)系使其遵照最大的觸頭操作溫度和開關(guān)操作轉(zhuǎn)矩，從而可以獲得適 當(dāng)?shù)慕佑|壓力。轉(zhuǎn)子700圍繞突起517b的運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件705產(chǎn)生類似的軸向 運(yùn)動(dòng)。這種軸向運(yùn)動(dòng)使得每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件705的可移動(dòng)觸頭720相對(duì)于位于蓋子 310內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)固定觸頭505-508移動(dòng)。下面結(jié)合圖12-13詳細(xì)描述，可移動(dòng)觸頭720 相對(duì)于固定觸頭505-508的移動(dòng)通過(guò)將繞組的電氣結(jié)構(gòu)由串聯(lián)改為并聯(lián)或由并聯(lián)改為串 聯(lián)而改變變壓器電壓。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子700連接的手柄(未 示出)從而使可移動(dòng)觸頭720相對(duì)固定觸頭505-508移動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子700旋轉(zhuǎn)時(shí)，可移動(dòng)觸頭720和相鄰的固定觸頭505-508之間的橋斷開。隨 著可移動(dòng)觸頭720在旋轉(zhuǎn)方向上滑過(guò)固定觸頭505-508，觸頭720被進(jìn)一步壓入凹槽700e 內(nèi)。當(dāng)觸頭720,505-508成直線排列時(shí)壓入達(dá)到最大。凹槽700e，彈簧715，觸頭720， 505-508，蓋子310等的尺寸可以是例如，當(dāng)觸頭720，505-508對(duì)齊時(shí)沒(méi)有使彈簧715實(shí)心 壓縮。隨著轉(zhuǎn)子700進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)越過(guò)直線觸頭排列時(shí)，可移動(dòng)觸頭720卡回到適當(dāng)位置，再 次橋接下一對(duì)固定觸頭505-508?？ɑ剡\(yùn)動(dòng)可以向觸頭720卡出提供想要的觸覺(jué)，其會(huì)通知 操作者開關(guān)300已被轉(zhuǎn)換到另一操作位置。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例，雙電壓開關(guān)的固定觸頭505-508，導(dǎo)線 315-318，轉(zhuǎn)子700，ο形環(huán)710，以及組裝在蓋子310內(nèi)的可移動(dòng)觸頭組件705的透視側(cè)視 圖。參考圖7-8，ο形環(huán)710在轉(zhuǎn)子700的中部700d中圍繞圓形凹槽700e布置。轉(zhuǎn)子700 的底端700c靠在底部構(gòu)件517的內(nèi)部區(qū)域517a上，轉(zhuǎn)子700的凹口可旋轉(zhuǎn)圍繞底部構(gòu)件 517的突起517b布置。對(duì)于每一個(gè)可移動(dòng)觸頭組件705來(lái)說(shuō)，彈簧715和可移動(dòng)觸頭720的至少一部分 位于轉(zhuǎn)子700的一側(cè)的凹槽700e內(nèi)。每一個(gè)可移動(dòng)觸頭720的外部邊被偏置因此電連接 到至少一個(gè)固定觸頭505-508。例如，可移動(dòng)觸頭720a電連接到固定觸頭507和508。在制造雙電壓開關(guān)的第四步中，外殼(未示出)通過(guò)蓋子310的卡扣部件310a連接到蓋子310。圖9是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的雙電壓開關(guān)的外殼900的等距底部圖。外殼900具有在變壓器箱(未示出)外部延伸的第一端900a和在變壓器箱內(nèi)部 延伸的第二端900b。第一端900a包括一個(gè)或多個(gè)凹槽900c，組裝螺母(未示出)繞凹槽 900c擰以將外殼900固定在變壓器箱的箱壁上。在一些典型實(shí)施例中，可以繞外殼900的第一端900a安裝墊圈(未示出)用于保持箱壁和外殼900之間的機(jī)械密封。外殼900的第二端900b包括凹口 900d，用于容納雙電壓開關(guān)的蓋子(未示出)的 卡扣部件。通道900e延伸穿過(guò)外殼900的第一端900a和第二端900b。通道900e用于容納 雙電壓開關(guān)的轉(zhuǎn)子(未示出)。外殼900的內(nèi)部輪廓900f對(duì)應(yīng)于雙電壓開關(guān)的轉(zhuǎn)子和蓋子。外殼900包括多個(gè)凹穴905配置用于容納絕緣流體以增加絕緣性能和改進(jìn)開關(guān)觸 頭的冷卻。例如，多個(gè)凹穴905a可以在肋900g之間圍繞開關(guān)。肋900g從外殼900的第二 端900b徑向向外延伸直到外殼900的圓面900h的外直徑。例如，外殼900可以包括大約6 個(gè)凹穴905a。凹穴905a可以填充絕緣流體從而冷卻外殼900以及其中包含的部件，包括觸 頭(未示出)，以防止絕緣故障。在一些典型實(shí)施例中，絕緣流體比塑料材料例如外殼900 的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)具有更強(qiáng)的絕緣強(qiáng)度和熱導(dǎo)性。這樣，凹穴可以增加開關(guān)的 絕緣性能。這種增加的絕緣性能使得開關(guān)具有比傳統(tǒng)開關(guān)更短的長(zhǎng)度。例如，為了滿足電 間隙和冷卻目的，開關(guān)沒(méi)有使用過(guò)長(zhǎng)的材料，而是使用具有填充液體的凹穴的更短的材料。參考圖8-9，當(dāng)外殼900通過(guò)卡扣部件310a連接到蓋子310 (圖8)時(shí)，固定觸頭 505-508由外殼900內(nèi)的支撐構(gòu)件526a和527a和支撐肋900i約束。支撐構(gòu)件526a和527a 和支撐肋900i允許絕緣流體填充在觸頭505-508的兩側(cè)，有助于觸頭505-508的冷卻。在一些典型實(shí)施例中，肋900i相對(duì)于肋900g偏移以便通過(guò)肋900g和900i從觸 頭505-508到變壓器箱壁之間不存在直線通路。通過(guò)肋900g和900i到箱壁的增加的彎曲 的通路增加了絕緣流體并且減小了開關(guān)長(zhǎng)度。例如，由于肋900g和900i使得電路與傳統(tǒng) 開關(guān)經(jīng)歷相同的“長(zhǎng)度”但是部分通路實(shí)質(zhì)上與開關(guān)的長(zhǎng)度方向垂直或成角度，這樣就減少 了該長(zhǎng)度。圖10是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，雙電壓開關(guān)的外殼900和墊圈303對(duì)齊用于組 裝固定觸頭505-508，導(dǎo)線315-318，轉(zhuǎn)子700，ο形環(huán)710，以及在蓋子310內(nèi)組裝的可移動(dòng) 觸頭組件705的透視側(cè)視圖。圖11是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的組裝好的雙電壓開關(guān)300 的透視側(cè)視圖。參考圖10-11，組裝雙電壓開關(guān)300的外殼900圍繞轉(zhuǎn)子700，可移動(dòng)觸頭組件 705,固定觸頭505-508和蓋子310布置。外殼900通過(guò)蓋子310的卡扣部件310a連接到 蓋子310。每一個(gè)卡扣部件310a都接合外殼900的一個(gè)相應(yīng)的凹口 900d。外殼900的第一端900a包括標(biāo)記1005和1010，它們都表示由雙電壓開關(guān)300控制的變壓器繞組是具有串聯(lián)還是并聯(lián)結(jié)構(gòu)。例如，標(biāo)記1005可以對(duì)應(yīng)于并聯(lián)結(jié)構(gòu)，標(biāo)記1010 對(duì)應(yīng)于串聯(lián)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子700在外殼900內(nèi)的旋轉(zhuǎn)使得轉(zhuǎn)子700的指示器1015指向標(biāo)記1005 和1010的其中一個(gè)。這樣，看到指示器1015的操作者可以確定繞組的結(jié)構(gòu)而不用物理檢 查雙電壓開關(guān)300內(nèi)的繞組或者可移動(dòng)觸頭-固定觸頭對(duì)。階梯構(gòu)件900j在凹槽900c和墊圈303之間位于凹槽900c的底部。在一些典型實(shí)施例中，階梯構(gòu)件900j的外直徑稍微大于墊圈303的內(nèi)直徑。這樣，墊圈303在安裝到 階梯構(gòu)件900j上時(shí)可以盡可能小地拉伸。當(dāng)開關(guān)300安裝在變壓器箱內(nèi)時(shí)，墊圈303和階 梯構(gòu)件900j之間的干涉配合將墊圈303保持在合適位置。階梯構(gòu)件900j的外直徑的大小足以能保持墊圈303，但不足以對(duì)墊圈303的壓縮產(chǎn)生干涉。墊圈303的不當(dāng)?shù)膲嚎s會(huì)導(dǎo)致變壓器流體泄漏。在一些典型實(shí)施例中，階梯構(gòu) 件900 j高于外殼900的表面900k的高度大約是墊圈303厚度的70%。階梯構(gòu)件900 j的 外直徑大于安裝了開關(guān)300的變壓器箱壁內(nèi)的孔的直徑。當(dāng)安裝了開關(guān)300，凹槽900c在 變壓器箱壁外部延伸。組裝螺母(未示出)繞凹槽900c擰，拉著階梯構(gòu)件900j緊緊地靠 著箱壁的內(nèi)部并且壓縮墊圈303。根據(jù)墊圈的材料可以改變墊圈303的壓縮百分比。例如， 丁腈橡膠(NBR)制造的墊圈可以壓縮大約30%。階梯構(gòu)件900j防止墊圈303的過(guò)度壓縮 或者欠壓縮，這兩種情況都會(huì)導(dǎo)致密封失敗。圖12是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，雙電壓開關(guān)的可移動(dòng)觸頭組件705在相對(duì)于組 裝在蓋子310內(nèi)的固定觸頭505-508的第一位置的正面底部圖。圖13是可移動(dòng)觸頭組件 705在相對(duì)于固定觸頭505-508的第二位置的正面底部圖。每一個(gè)位置都對(duì)應(yīng)于由雙電壓開關(guān)控制的變壓器的不同的電路結(jié)構(gòu)。例如，第一 和第二位置可以分別對(duì)應(yīng)于變壓器繞組的串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)。這樣，每一個(gè)位置都可以對(duì)應(yīng) 于不同的變壓器電壓。在第一位置，可移動(dòng)觸頭720a電連接到固定觸頭507和508，可移動(dòng)觸頭720b電 連接到固定觸頭505。在第二位置，可移動(dòng)觸頭720b電連接到固定觸頭505和508，可移動(dòng) 觸頭720b電連接到固定觸頭506和507。下面將結(jié)合圖31-32討論表示對(duì)應(yīng)于第一和第二 位置的電路的典型電路圖。圖14是根據(jù)典型實(shí)施例的在第一位置的雙電壓開關(guān)300的正面頂視圖。圖15是 根據(jù)典型實(shí)施例的在第二位置的雙電壓開關(guān)300的正面頂視圖。參考圖12-15，雙電壓開 關(guān)300的外殼900的第一端900a包括標(biāo)記1005和1010，它們表示可移動(dòng)觸頭組件相對(duì)于 固定觸頭505-508的位置。標(biāo)記“1-1” 1005對(duì)應(yīng)于圖13中可移動(dòng)觸頭組件705的第一位 置，標(biāo)記” 2-2” 1010對(duì)應(yīng)于圖12中可移動(dòng)觸頭組件705的第二位置。轉(zhuǎn)子700在外殼900內(nèi)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子700的指示器1015指向標(biāo)記1005和1010 的其中一個(gè)。這樣，觀察指示器1015的操作者可以確定繞組的結(jié)構(gòu)而不用物理檢查雙電壓 開關(guān)300內(nèi)的繞組或者可移動(dòng)觸頭_固定觸頭對(duì)。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與 轉(zhuǎn)子700連接的手柄(未示出)從第一位置變到第二位置或者從第二位置變到第一位置。 在一些典型實(shí)施例中，固定觸頭505-508和連接到觸頭505-508的導(dǎo)線通過(guò)開關(guān)300的蓋 子310外部的標(biāo)記1005，1010(圖3示出)標(biāo)識(shí)。這些標(biāo)記1005，1010可以幫助組裝開關(guān) 300的操作者正確地相對(duì)于外殼900前面的標(biāo)記1005，1010布線開關(guān)300。圖16是根據(jù)典型實(shí)施例抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的等距底部圖。圖17是根據(jù)典型實(shí) 施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600和扁平圓柱形墊圈1603的等距頂視圖。抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600通過(guò) 改變變壓器繞組的匝數(shù)比來(lái)改變電連接到其上的變壓器(未示出)電壓。如同圖2描述的開關(guān)120和圖3-15描述的雙電壓開關(guān)300，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600包 括位于抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的蓋子1610和外殼1614之間的細(xì)長(zhǎng)的轉(zhuǎn)子1605。蓋子1610通 過(guò)蓋子1610的一個(gè)或多個(gè)卡扣部件1610a可拆卸地連接到外殼1614。在一些可替代典型 實(shí)施例中，外殼1614包括卡扣部件1610a。外殼1614和蓋子1610至少局部由絕緣材料模 制而成，例如絕緣塑料。轉(zhuǎn)子1605位于外殼1614的內(nèi)部通道1614a內(nèi)，并且實(shí)際是夾在蓋子1610的內(nèi)表 面和外殼314的內(nèi)通道1614a之間。兩個(gè)ο形環(huán)(未示出)在內(nèi)通道1614a內(nèi)繞轉(zhuǎn)子1605的一部分布置。O形環(huán)配置用于保持外殼1614和轉(zhuǎn)子1605之間的機(jī)械密封。在操作中，包括外殼1614的上部1614b和轉(zhuǎn)子1605的上部1605a的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的第一端1600a，位于變壓器箱(未示出)的外部，包括外殼1614和轉(zhuǎn)子1605的 其余部分，墊圈1603，蓋子1610，連接到蓋子1610的一些固定觸頭(未示出)，連接到轉(zhuǎn)子 1605的可移動(dòng)觸頭組件(未示出)，電連接到固定觸頭的一些導(dǎo)線1615-1620的抽頭轉(zhuǎn)換 開關(guān)1600的第二端1600b位于變壓器箱的內(nèi)部。外殼1614的上部1614b包括凹槽1614c。 在一些典型實(shí)施例中，組裝螺母(未示出)可以繞凹槽1614c擰從而將開關(guān)1600連接到變 壓器箱壁(未示出)并且可以壓縮墊圈1603。固定觸頭和導(dǎo)線1615-1620通過(guò)聲波焊接，公母快速連接端子，或者其他本領(lǐng)域 技術(shù)人員認(rèn)為也同樣具有本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)的方法互相電連接。導(dǎo)線1615-1620從固定觸頭延 伸并且每一個(gè)都電連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞組。下面將參考圖25-26詳細(xì)描述，可移 動(dòng)觸頭相對(duì)于固定觸頭的移動(dòng)通過(guò)改變繞組的電氣結(jié)構(gòu)而改變變壓器的電壓。例如，固定 和可移動(dòng)觸頭的第一布置可以對(duì)應(yīng)于繞組的第一匝數(shù)比，固定和可移動(dòng)觸頭的第二布置可 以對(duì)應(yīng)于繞組的第二匝數(shù)比。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子1605連接的手 柄(未示出)從而使可移動(dòng)觸頭相對(duì)于固定觸頭移動(dòng)。下面結(jié)合圖18-24描述制造抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的方法。圖18是根據(jù)本發(fā)明的 典型實(shí)施例抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的蓋子1610，固定觸頭1835-1840，導(dǎo)線1615-1620的分解 透視側(cè)視圖。在第一步中，固定觸頭1835-1840和電連接到其上的導(dǎo)線1615-1620與蓋子 1610中的固定觸頭孔1810-1815對(duì)齊。蓋子1610包括底部構(gòu)件1817，六邊形壁構(gòu)件1820，一對(duì)導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件1825。底 部構(gòu)件1817實(shí)際上是具有基本上圓形內(nèi)部區(qū)域1817a的六邊形。底部構(gòu)件1817包括蓋子 1610的卡扣部件1610a。卡扣部件1610a配置用于接合抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的外殼(未示出)的 側(cè)面，下面結(jié)合圖23-24詳細(xì)描述。底部構(gòu)件1817還包括突起1817b用于接收抽頭轉(zhuǎn)換開 關(guān)的轉(zhuǎn)子(未示出)的凹口，下面結(jié)合圖20詳細(xì)描述。導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件1825包括用于繞蓋子1610纏繞一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線1615-1620的孔 1825a和凹口 1825b。這樣，導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件1825配置用于保持變壓器箱內(nèi)的導(dǎo)線1615-1620。 整體式導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件1825可以消除傳統(tǒng)開關(guān)中對(duì)于連接到變壓器的鐵心夾的單獨(dú)的導(dǎo)線 導(dǎo)向器的需求。在一些典型實(shí)施例中，蓋子1610可以不包括導(dǎo)線引導(dǎo)構(gòu)件1825。六邊形壁構(gòu)件1820從底部構(gòu)件1817的表面1817c基本垂直延伸從而限定出蓋子 1610的內(nèi)部空間1610b。固定觸頭孔1810-1815位于底部構(gòu)件1817的內(nèi)部，分別鄰近六邊 形壁構(gòu)件1820的角1820a-1820f。一對(duì)細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件1826-1827位于每一個(gè)觸頭孔1810-1815的相反側(cè)。每一個(gè)細(xì)長(zhǎng) 構(gòu)件1826，1827包括支撐構(gòu)件1826a, 1827a，突起1826b, 1827b，和上部構(gòu)件1826c, 1827c。 細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件1826-1827，底部構(gòu)件1817和六邊形壁構(gòu)件1820限定了蓋子1610內(nèi)的凹穴 1845-1850，其中每一個(gè)凹穴1845-1850配置用于容納固定觸頭1835-1840。每一個(gè)固定觸頭1835-1840包括導(dǎo)電材料，例如銅。每一個(gè)固定觸頭1835-1840 是具有單個(gè)實(shí)質(zhì)上半圓形構(gòu)件1835a，1836a，1837a，1838a，1839a，1840a的“單按鈕”觸 頭，這些半圓形構(gòu)件都具有在其相反側(cè)布置的一對(duì)凹口 1835b，1836b，1837b，1838b，1839b， 1840b。在結(jié)合圖29描述的一些可替代典型實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)固定觸頭1835-1840可以包括尖頭構(gòu)件替代半圓形構(gòu)件1835a，1836a，1837a，1838a，1839a，1840a以增加相鄰觸 頭 1835-1840 之間的電間隙。每一個(gè)凹 口 1835b, 1836b, 1837b, 1838b, 1839b, 1840b 用于可 滑動(dòng)地接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件1826，1827相應(yīng)的突起1826b，1827b。固定觸頭1835-1840通過(guò)聲波焊接，公母快連接端子，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員公知 的具有本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的其它適當(dāng)?shù)姆椒ǚ謩e電連接到導(dǎo)線1615-1620。例如，導(dǎo)線1615-1620 可以分別聲波焊接到半圓形構(gòu)件1835a，1836a, 1837a, 1838a, 1839a, 1840a的底面。在制造抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的第二步，固定觸頭1835-1840插入到蓋子1610的凹 穴1845-1850中，如圖19所示。參考圖18和19，每一個(gè)固定觸頭1835-1840的底面位于與其 相鄰配置的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件1826-1827的支撐構(gòu)件1826a，1827a上；每一個(gè)固定觸頭1835-1840 的側(cè)面接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件1826-1827的上部構(gòu)件1826c-1827c ；每一個(gè)固定觸頭 1835-1840 的凹口 1835b，1836b, 1837b, 1838b, 1839b, 1840b 接合位于其附近的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件 1826-1827的突起1826b_1827b。這樣，固定觸頭1835-1840自底部構(gòu)件1817懸掛下來(lái)，并 且在固定觸頭1835-1840的下方以及觸頭1835-1840和壁構(gòu)件1820之間存在間隙。這些間 隙可以使用絕緣流體填充從而冷卻觸頭1835-1840和導(dǎo)線1615-1620并且防止絕緣故障。 這些間隙還可提供觸頭1835-1840和導(dǎo)線1615-1620的電間隙。電連接到固定觸頭1835-1840的導(dǎo)線1615-1620延伸通過(guò)蓋子1610內(nèi)的固定觸 頭孔1810-1815。每個(gè)導(dǎo)線1615-1620可以電連接到由抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的變壓器(未示 出)的一個(gè)或多個(gè)繞組(未示出)，其中抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)包含蓋子1610，固定觸頭1835-1840 和導(dǎo)線 1615-1620。蓋子1610內(nèi)的每一個(gè)凹穴1845-1850，孔和空間，包括內(nèi)部空間1610b用于允許絕 緣流體的進(jìn)和/或出。絕緣流體可以提供固定觸頭1835-1840，可移動(dòng)觸頭(未示出)和變 壓器箱的金屬壁兩兩之間更大的隔離。在制造抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的第三步中，轉(zhuǎn)子2000，可移動(dòng)觸頭組件2005和一 對(duì)ο形環(huán)2010連接到蓋子1610。圖20是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，蓋子1610，固定觸頭 1835-1840，導(dǎo)線1615-1620，轉(zhuǎn)子2000，可移動(dòng)觸頭組件2005和0形環(huán)2010的局部分解透 視側(cè)視圖。轉(zhuǎn)子2000包括具有頂端2000b，底端2000c和中部2000d的細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件2000a。頂 端2000b具有實(shí)質(zhì)上六邊形的橫截面結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)子2000的中部2000d具有基本圓形橫截面 幾何結(jié)構(gòu)，其具有圓形凹槽2000e用于容納ο形環(huán)2010。0形環(huán)2010用于保持轉(zhuǎn)子2000 和開關(guān)外殼(未示出)之間的機(jī)械密封。例如，ο形環(huán)2010可以包括丁腈橡膠或碳氟化合 物構(gòu)件。轉(zhuǎn)子2000的底端2000c具有基本圓形橫截面結(jié)構(gòu)，其對(duì)應(yīng)于底部構(gòu)件1817的內(nèi) 部區(qū)域1817a的形狀。底端2000c包括用于容納底部構(gòu)件1817的突起1817b的凹口(未 示出)。轉(zhuǎn)子2000用于圍繞突起1817b旋轉(zhuǎn)。可移動(dòng)觸頭組件2005連接到底端2000c附近轉(zhuǎn)子2000的一側(cè)2000f。可移動(dòng)觸 頭組件2005包括彈簧2015和可移動(dòng)觸頭2020?？梢苿?dòng)觸頭2020包括導(dǎo)電材料，例如銅。 在一些典型實(shí)施例中，可移動(dòng)觸頭2020被鍍銀以防止焦化。可移動(dòng)觸頭組件2005從轉(zhuǎn)子2000的一側(cè)2000f垂直延伸，其具有位于轉(zhuǎn)子2000 和組件2005的可移動(dòng)觸頭2020之間的彈簧2015。彈簧2015和可移動(dòng)觸頭2020的至少一部分位于轉(zhuǎn)子2000的一側(cè)2000f內(nèi)的凹口 2000g中。為了在開關(guān)1600內(nèi)安裝轉(zhuǎn)子2000 和可移動(dòng)觸頭組件2005，可移動(dòng)觸頭2020推回入凹口 2000g中，從而壓縮彈簧2015。對(duì)可 移動(dòng)觸頭2020擠壓的同時(shí)，彈簧2015也同時(shí)被擠壓，轉(zhuǎn)子2000位于突起1817b上的適當(dāng) 位置?？梢苿?dòng)觸頭2020然后釋放并且與一個(gè)或多個(gè)固定觸頭1835-1840接觸。彈簧2015保持局部壓縮，從而產(chǎn)生固定和可移動(dòng)觸頭之間的接觸壓力。接觸壓力 會(huì)使得轉(zhuǎn)子2000保持在蓋子1610內(nèi)直到相應(yīng)的外殼(圖22中的2200)卡進(jìn)適當(dāng)位置。 接觸壓力還可以通過(guò)電流流經(jīng)觸頭之間有助于電連接觸頭。高的接觸壓力會(huì)減少觸頭的電 加熱，但是更難于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子2000和/或如果接觸壓力超出開關(guān)組件的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子 2000或蓋子1610出現(xiàn)斷裂。可以通過(guò)均衡上述問(wèn)題以及遵循最大化觸頭操作溫度和開關(guān) 操作轉(zhuǎn)矩的規(guī)定來(lái)選擇部件材料和部件材料之間的機(jī)械關(guān)系獲得適量的接觸壓力。轉(zhuǎn)子2000圍繞突起1817b的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致可移動(dòng)觸頭組件2005的類似的軸向運(yùn) 動(dòng)。這種軸向運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致可移動(dòng)觸頭組件2005的可移動(dòng)觸頭2020相對(duì)于位于蓋子1610內(nèi) 的一個(gè)或多個(gè)固定觸頭1835-1840移動(dòng)。下面參考圖27-28詳細(xì)描述可移動(dòng)觸頭2020相 對(duì)于固定觸頭1835-1840的移動(dòng)通過(guò)改變繞組的電氣結(jié)構(gòu)(換句話說(shuō)，就是匝數(shù)比)來(lái)改 變變壓器電壓。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子2000連接的手柄(未示出) 使得可移動(dòng)觸頭2020相對(duì)于固定觸頭1835-1840移動(dòng)。圖21是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的固定觸頭 1835-1840，導(dǎo)線1615-1620，轉(zhuǎn)子2000和組裝在蓋子1610內(nèi)的ο形環(huán)2010的透視側(cè)視圖。 參考圖20-21，ο形環(huán)2010在轉(zhuǎn)子2000的中部2000d繞圓形凹槽2000e布置。轉(zhuǎn)子2000 的底端2000c靠在底部構(gòu)件1817的內(nèi)部區(qū)域1817b上，轉(zhuǎn)子2000的凹口可旋轉(zhuǎn)地繞底部 構(gòu)件1817的突起1817b布置。彈簧2015和可移動(dòng)觸頭2020的至少一部分位于轉(zhuǎn)子2000的一側(cè)2000f的凹口 2000g內(nèi)?？梢苿?dòng)觸頭2020的外邊緣偏置，從而電連接到至少一個(gè)固定觸頭1835-1840。在 圖21中，可移動(dòng)觸頭2020 (未示出)電連接到固定觸頭1836和1837 (未示出)。在制造抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的第四步中，外殼(未示出)通過(guò)蓋子1610的卡扣部 件1610a連接到蓋子1610。圖22是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的外殼 2200的等距底部圖。外殼2200具有在變壓器箱(未示出)外部延伸的第一端2200a和在變壓器箱內(nèi)部 延伸的第二端2200b。第一端2200a包括一個(gè)或多個(gè)凹槽2200c，組裝螺母(未示出)可以 繞所述凹槽擰從而將外殼2200固定到變壓器箱的箱壁上。在一些典型實(shí)施例中，墊圈(未 示出)可以繞外殼2200的第一端2200a裝配用于保持箱壁和外殼2200之間的機(jī)械密封。 外殼2200的第二段2200b包括用于容納抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的蓋子(未示出)的卡扣部件的凹
口 2200d。通道2200e延伸通過(guò)外殼2200的第一端2200a和第二端2200b。通道2200e用于 容納抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的轉(zhuǎn)子(未示出)。外殼2200的內(nèi)部輪廓2200f對(duì)應(yīng)于抽頭轉(zhuǎn)換 開關(guān)1600的轉(zhuǎn)子和蓋子。外殼2200包括多個(gè)凹穴，用于容納絕緣流體從而增加絕緣性能并且改善開關(guān)觸 頭的冷卻。例如，多個(gè)凹穴2205a可以在肋2200g之間包圍開關(guān)1600。肋2200g從外殼2000 的第二端2200b徑向向外延伸直到外殼2200的圓面2000h的外部直徑。例如，外殼2200包括大概六個(gè)凹穴2205a。向凹穴內(nèi)填充絕緣流體用以冷卻外殼2200和其中包含的部件，包括觸頭(未示出)，從而防止絕緣故障。在一些典型實(shí)施例中，絕緣流體比塑料材料例如 外殼2200的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)材料具有更好的絕緣強(qiáng)度和導(dǎo)熱性。這樣，凹穴 可以提高開關(guān)1600的絕緣性能。這種改進(jìn)的絕緣性能使得開關(guān)1600比傳統(tǒng)開關(guān)具有更短 的長(zhǎng)度。例如，開關(guān)1600不使用過(guò)長(zhǎng)的材料來(lái)滿足電間隙和冷卻目的，反而使用具有填充 了液體的凹穴的更短的材料。參考圖18-22，當(dāng)外殼2200通過(guò)卡扣部件1610a連接到蓋子1610 (圖21)，固定觸 頭1835-1840通過(guò)外殼2200內(nèi)的支撐構(gòu)件1826a和1827a和支撐肋2200i受約束。支撐 構(gòu)件1826a和1827a和支撐肋2200i使得絕緣流體在觸頭1835-1840的兩側(cè)都被填充，從 而更好地冷卻觸頭1835-1840。在一些典型實(shí)施例中，肋2200i偏離肋2200g以便從觸頭1835-1840通過(guò)兩組肋 2200g和2200i到變壓器箱壁之間不存在直線通路。通過(guò)肋2200g和2200i到箱壁的增加 和彎曲的通路增加了絕緣承受力并且減少了開關(guān)長(zhǎng)度。例如，因?yàn)槔?200g和2200i使得 電通路穿行了與傳統(tǒng)開關(guān)相同的長(zhǎng)度，但是部分通路實(shí)質(zhì)上與開關(guān)的長(zhǎng)度方向垂直或者成 角度，從而減少了長(zhǎng)度。圖23是根據(jù)本發(fā)明的一些典型實(shí)施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的外殼2200和墊圈1603對(duì) 齊用于組裝固定觸頭1835-1840，導(dǎo)線1615-1620，轉(zhuǎn)子2000和組裝在蓋子1610內(nèi)的ο形 環(huán)2010的透視側(cè)視圖。圖24是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的組裝抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的透 視側(cè)視圖。結(jié)合圖23-24，組裝抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的外殼2200繞轉(zhuǎn)子2000，可移動(dòng)觸頭組件 2005，固定觸頭1835-1840和蓋子1610布置。外殼2000通過(guò)蓋子1610的卡扣部件1610a 連接到蓋子1610。每一個(gè)卡扣部件1610a接合外殼2200的相應(yīng)凹口 2200d。外殼2200的第一端2200a包括標(biāo)記2305-2309，其表示由抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的 變壓器的電氣結(jié)構(gòu)和相應(yīng)電壓設(shè)置。例如，每一個(gè)標(biāo)記2305-2309對(duì)應(yīng)于不同的變壓器 匝數(shù)比。外殼2200內(nèi)轉(zhuǎn)子2000的旋轉(zhuǎn)使得轉(zhuǎn)子2000的指示器2315指向其中一個(gè)標(biāo)記 2305-2309。這樣，觀察指示器2315的操作者可以確定繞組的結(jié)構(gòu)而不用物理檢查抽頭轉(zhuǎn) 換開關(guān)1600內(nèi)的繞組或者可移動(dòng)觸頭-固定觸頭對(duì)。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以 旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子2000連接的手柄(未示出)以改變?cè)褦?shù)比。在一些典型實(shí)施例中，固定觸頭 1835-1840和連接到觸頭1835-1840的導(dǎo)線通過(guò)開關(guān)的蓋子1610外部的標(biāo)記(圖16所示) 識(shí)別。這些標(biāo)記可以幫助組裝開關(guān)的操作者相對(duì)于外殼2200前面的標(biāo)記2305-2309正確 對(duì)開關(guān)進(jìn)行布線。圖25是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的可移動(dòng)觸頭組件2005在相對(duì) 于組裝在蓋子1610內(nèi)的固定觸頭1835-1840的第一位置的正視底部圖。圖26是可移動(dòng)觸 頭組件2005在相對(duì)于固定觸頭1835-1840的第二位置的正視底部圖。每一個(gè)位置對(duì)應(yīng)于由抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)控制的變壓器的不同的電氣結(jié)構(gòu)。例如，每一 個(gè)位置對(duì)應(yīng)于不同的變壓器匝數(shù)比。在第一位置，可移動(dòng)觸頭2020電連接到固定觸頭1836 和1837。在第二位置，可移動(dòng)觸頭2020電連接到固定觸頭1837和1838。圖27是根據(jù)一些典型實(shí)施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600在第一位置的正視頂視圖。圖 28是根據(jù)一些典型實(shí)施例，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600在第二位置的正視頂視圖。參照?qǐng)D25-28，抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的外殼2200的第一端2200a包括標(biāo)記2305-2309，其表示可移動(dòng)觸頭2005相對(duì)于固定觸頭1835-1840的位置。標(biāo)記”A”2005對(duì)應(yīng)于圖25中可移動(dòng)觸頭組件2305的 第一位置，標(biāo)記”B”2306對(duì)應(yīng)于圖26中可移動(dòng)觸頭組件2005的第二位置。類似地，標(biāo)記 “C” 2307，” D” 2308，“E” 2309對(duì)應(yīng)于可移動(dòng)觸頭組件2005相對(duì)固定觸頭1835-1840的其
它位置。例如，在相對(duì)于標(biāo)記” C” 2307的位置，可移動(dòng)觸頭2020可以電連接到固定觸頭 1838和1839 ；在對(duì)應(yīng)于標(biāo)記”D”2308的位置，可移動(dòng)觸頭2020電連接到固定觸頭1839和 1840 ；在對(duì)應(yīng)于標(biāo)記E 2309的位置，可移動(dòng)觸頭2020電連接到固定觸頭1840和1835。外 殼2200內(nèi)轉(zhuǎn)子2000的旋轉(zhuǎn)使得轉(zhuǎn)子2000的指示器2315指向其中一個(gè)標(biāo)記2305-2309。這 樣，觀察指示器2315的操作者可以確定繞組的結(jié)構(gòu)而不用物理檢查抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600內(nèi) 的繞組或者可移動(dòng)觸頭一固定觸頭對(duì)。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)子2000 連接的手柄(未示出)從而使得可移動(dòng)觸頭2020的位置相對(duì)于固定觸頭1835-1840改變。圖29是根據(jù)一些典型實(shí)施例，變壓器開關(guān)(未示出)的“單按鈕”固定觸頭2900 的透視圖。觸頭2900包括導(dǎo)電材料，例如銅。觸頭2900包括基本扁平的底部構(gòu)件2900a 和基本尖頂構(gòu)件2900b。一對(duì)凹口 2900c在底部構(gòu)件2900a和頂部構(gòu)件2900b之間位于觸 頭2900的相反側(cè)。每一個(gè)凹口 2900c都可滑動(dòng)地接合開關(guān)蓋子(未示出)的相應(yīng)突起，如 上所述。觸頭2900的尖頂形狀與前述的半圓形觸頭相比，可以通過(guò)增加觸頭的外部邊之間 的距離增加開關(guān)內(nèi)相鄰觸頭間的電間隙。圖30是根據(jù)一些可替代典型實(shí)施例的變壓器開關(guān)(未示出)的“雙按鈕”固定 觸頭3000的透視圖。固定觸頭3000包括位于細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件3000c的相反兩端的兩個(gè)尖頭構(gòu) 件3000a-3000b。每一個(gè)構(gòu)件3000a, 3000b偏離細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件3000c以便在每一個(gè)構(gòu)件3000a, 3000b的底邊和細(xì)長(zhǎng)構(gòu)件3000c的底邊之間存在一個(gè)非零銳角。這種幾何結(jié)構(gòu)結(jié)合變壓器 開關(guān)內(nèi)其它觸頭的相對(duì)空間使得在操作開關(guān)期間能夠平滑旋轉(zhuǎn)以及選擇性連接可移動(dòng)和 固定觸頭。例如，這種幾何結(jié)構(gòu)使得可移動(dòng)觸頭之間成直線排列，它們的力軸之間具有180 度的入射角。每一個(gè)構(gòu)件3000a和3000b包括凹口 3000d用于可滑動(dòng)地接合開關(guān)蓋子的相 應(yīng)突起，如前所述。與附圖5所述的雙按鈕觸頭的半圓形構(gòu)件相比，構(gòu)件2900a-2900b的尖 頭形狀可以通過(guò)增加觸頭的外部邊之間的距離增加開關(guān)內(nèi)相鄰觸頭之間的電間隙。圖31是根據(jù)一些典型實(shí)施例，雙電壓開關(guān)在對(duì)應(yīng)變壓器的并聯(lián)結(jié)構(gòu)的操作位置 的電路圖。在并聯(lián)結(jié)構(gòu)中，電流從第一套管3100開始，流經(jīng)固定觸頭505，固定觸頭508，變 壓器繞組3105，流到第二套管3110。電流還從第一套管3100開始，流經(jīng)第二變壓器繞組 3115，固定觸頭507，固定觸頭506，流到第二套管3110。圖32是根據(jù)一些典型實(shí)施例的，雙電壓開關(guān)在對(duì)應(yīng)變壓器串聯(lián)結(jié)構(gòu)的操作位置 的電路圖。在串聯(lián)結(jié)構(gòu)中，電流從第一套管3100開始，流經(jīng)第二變壓器繞組3115，固定觸頭 507，固定觸頭508，第一變壓器繞組3105，流到第二套管3110。圖33是根據(jù)一些典型實(shí)施例變壓器中抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)的電路圖。可移動(dòng)觸頭2020 相對(duì)于固定觸頭1835-1840的每一個(gè)位置上都有一個(gè)不同的電路結(jié)構(gòu)。例如，當(dāng)可移動(dòng)觸 頭2020跨在固定觸頭1836和1837上時(shí)，電流從第一套管3300，通過(guò)第一變壓器繞組3305 的所有匝，固定觸頭1836，可移動(dòng)觸頭2020，固定觸頭1837，第二變壓器繞組3310的所有 匝到達(dá)第二套管3315。當(dāng)可移動(dòng)觸頭2020跨在固定觸頭1837和1838上時(shí)，電流從第一套管3300，流經(jīng)第一變壓器繞組3305的三匝，固定觸頭1838，可移動(dòng)觸頭2020，固定觸頭 1837，第二變壓器繞組3310的所有匝，到達(dá)第二套管3315。當(dāng)可移動(dòng)觸頭2020跨在固定觸 頭1838和1839上時(shí)，電流從第一套管3300開始，流經(jīng)第一變壓器繞組3305的三匝，固定 觸頭1838，可移動(dòng)觸頭2020，固定觸頭1839，第二變壓器繞組3310的三匝，到達(dá)第二套管 3315。了解本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都知道很多其它結(jié)構(gòu)的電路也是可以的。當(dāng)可移動(dòng)觸頭2020跨在固定觸頭1839和1840上時(shí)，電流從第一套管3300，流經(jīng) 第一變壓器繞組3305的兩匝，固定觸頭1840，可移動(dòng)觸頭2020，固定觸頭1839，第二變壓器 繞組3310的三匝，到達(dá)第二套管3315。當(dāng)可移動(dòng)觸頭2020跨在固定觸頭1840和1835上 時(shí)，電流從第一套管3300開始，流經(jīng)第一變壓器繞組3305的兩匝，固定觸頭1840，可移動(dòng)觸 頭2020，固定觸頭1835，第二變壓器繞組3310的兩匝，到達(dá)第二套管3315。
圖34是根據(jù)替代典型實(shí)施例的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400的透視圖。抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400 實(shí)際上類似于前面結(jié)合圖16-28描述的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600，除了抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400包括分 別類似于抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的外殼1614和蓋子1610的前外殼3410a和后蓋子3415c。抽 頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400還包括具有外殼3410b，3410c以及整體蓋子3415a，3415b的兩個(gè)外殼組 件3405b，3405c。蓋子3415a (與整體外殼3410b—起)扣住外殼3410b。蓋子3415b (與整 體外殼3410c—起)扣住外殼3410b。蓋子3415c扣在外殼3410c上。每一個(gè)外殼和蓋子 組件3405b，3405c都具有所有單個(gè)外殼3410a和蓋子3415c的所有特征。例如，外殼3410b 和蓋子3415b分別類似于抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)1600的外殼1614和蓋子1610。多個(gè)轉(zhuǎn)子(未示出)沿著抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400的中心軸線延伸，每個(gè)轉(zhuǎn)子都位于相 應(yīng)的外殼3410和蓋子3415之間。轉(zhuǎn)子用于互相接合以便一個(gè)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)會(huì)使得其它轉(zhuǎn)子 做相似的運(yùn)動(dòng)。例如，每個(gè)轉(zhuǎn)子可以包括凹槽和/或突起用于與相鄰轉(zhuǎn)子的相應(yīng)突起和/ 或凹槽接合。這種排列使得轉(zhuǎn)子和連接到其上的可移動(dòng)觸頭(未示出)可以沿著抽頭轉(zhuǎn)換 開關(guān)3400的中心軸線基本上共軸旋轉(zhuǎn)。在一些典型實(shí)施例中，操作者可以旋轉(zhuǎn)連接到其中 一個(gè)轉(zhuǎn)子上的手柄(未示出)，例如在頂部外殼和蓋子組件3405a內(nèi)的轉(zhuǎn)子，以旋轉(zhuǎn)外殼和 蓋子組件3405a-c內(nèi)的轉(zhuǎn)子。多個(gè)外殼和蓋子組件3405a_c可以使用很多不同的結(jié)構(gòu)。例如，每個(gè)外殼和蓋子 組件3405a-c可以電連接到變壓器三相電源的不同的相上。雖然圖34示出了具有三個(gè)外 殼和蓋子組件3405a-c的抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)3400，了解本申請(qǐng)優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員都知 道可以包括任意數(shù)量的外殼和蓋子組件。另外，其它類型的變壓器開關(guān)，包括雙電壓開關(guān)， 還可以包括多個(gè)外殼和蓋子組件。例如，雙電壓開關(guān)可以包括三相電源結(jié)構(gòu)的，2 1+匝數(shù) 比結(jié)構(gòu)，2 1-匝數(shù)比結(jié)構(gòu)，和/或3 1匝數(shù)比結(jié)構(gòu)的兩個(gè)或更多外殼和蓋子組件。雖然上面詳細(xì)描述了本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是這種描述僅僅是用于解釋的目 的。因此應(yīng)當(dāng)理解，僅僅通過(guò)實(shí)例描述的上述本發(fā)明的很多方面并不是本發(fā)明所必須的或 者首要的，除非文中另有說(shuō)明。在不偏離由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情 況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)于典型實(shí)施例公開的這些方面進(jìn)行各種修改和等效，為了囊 括這些修改和等效結(jié)構(gòu)本發(fā)明的范圍包含最廣義的解釋。
權(quán)利要求
一種用于變壓器開關(guān)的蓋子，包括底部構(gòu)件，包括被構(gòu)造成容納與變壓器繞組連接的導(dǎo)線的孔；壁構(gòu)件，從底部構(gòu)件的第一側(cè)延伸并且限定出所述蓋子的內(nèi)部空間；以及凹穴，從壁構(gòu)件延伸、緊鄰所述孔，并被構(gòu)造成容納與導(dǎo)線連接的電觸頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，進(jìn)一步包括卡扣部件，其連接到底部構(gòu)件，并且被構(gòu)造 成將蓋子可拆卸地連接到變壓器開關(guān)的外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述壁構(gòu)件從所述底部構(gòu)件的第一側(cè)實(shí)質(zhì)上垂直 延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述凹穴包括一對(duì)構(gòu)件，其從所述壁構(gòu)件延伸進(jìn) 入所述蓋子的內(nèi)部空間，以及其中所述一對(duì)構(gòu)件位于所述孔的相反側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述凹穴包括從所述壁構(gòu)件延伸入所述蓋子的內(nèi) 部空間的構(gòu)件，以及其中所述構(gòu)件包括被構(gòu)造成與電觸頭的凹口接合的突起和被構(gòu)造成與電觸頭的突起 接合的凹口中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，進(jìn)一步包括位于所述凹穴內(nèi)的支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu) 件被構(gòu)造成將所述電觸頭從所述底部構(gòu)件懸掛，以便在懸掛的電觸頭和所述底部構(gòu)件之間 產(chǎn)生間隙。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓋子，其中所述間隙被構(gòu)造成至少局部地填充絕緣流體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述蓋子進(jìn)一步包括位于所述凹穴內(nèi)的一對(duì)支撐 構(gòu)件，所述一對(duì)支撐構(gòu)件被構(gòu)造成將電觸頭從所述底部構(gòu)件懸掛，以便在懸掛的電觸頭和 所述底部構(gòu)件之間產(chǎn)生間隙。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓋子，其中所述間隙被構(gòu)造成至少局部地填充絕緣流體。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述底部構(gòu)件進(jìn)一步包括被構(gòu)造成接收轉(zhuǎn)子的 凹口的突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓋子，進(jìn)一步包括所述轉(zhuǎn)子，其中所述轉(zhuǎn)子的凹口繞所述 底部構(gòu)件的突起布置，并且其中所述轉(zhuǎn)子被構(gòu)造成圍繞底部構(gòu)件的突起旋轉(zhuǎn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述底部構(gòu)件進(jìn)一步包括用于容納轉(zhuǎn)子的突起 的凹口。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，進(jìn)一步包括所述電觸頭和所述導(dǎo)線，其中所述電觸頭 位于所述凹穴內(nèi)，所述導(dǎo)線位于所述孔內(nèi)，所述導(dǎo)線通過(guò)焊接和快速連接端子中的至少一 種而電連接到電觸頭。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓋子，其中所述蓋子由絕緣塑料模制而成。
15.一種變壓器開關(guān)，包括蓋子，包括底部構(gòu)件，突起，從所述底部構(gòu)件的表面延伸并且被構(gòu)造成接收轉(zhuǎn)子的凹口，壁構(gòu)件，從所述底部構(gòu)件的表面延伸并且限定出所述蓋子的內(nèi)部空間，以及多個(gè)凹穴，在所述蓋子的內(nèi)部空間內(nèi)從所述壁構(gòu)件延伸；多個(gè)連接到所述蓋子的固定電觸頭，每個(gè)固定電觸頭都位于蓋子的其中一個(gè)凹穴內(nèi)；連接到所述蓋子的轉(zhuǎn)子，其圍繞底部構(gòu)件的突起可旋轉(zhuǎn)；連接到所述轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭，被構(gòu)造成選擇性地電連接到至少一個(gè)固定電 觸頭上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭和固定電觸頭的不 同的連接對(duì)應(yīng)于電連接到固定電觸頭的變壓器的不同電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述蓋子進(jìn)一步包括卡扣部件，所述卡 扣部件連接到所述底部構(gòu)件，并且被構(gòu)造成將所述蓋子可拆卸地連接到所述變壓器開關(guān)的 外殼。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述變壓器開關(guān)是抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述蓋子由絕緣塑料模制而成。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述蓋子的底部構(gòu)件包括至少一個(gè)孔， 用于允許變壓器開關(guān)內(nèi)的絕緣流體流入。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述變壓器開關(guān)沒(méi)有金屬緊固件。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的變壓器開關(guān)，其中所述外殼包括多個(gè)肋，至少其中一個(gè)肋 沿變壓器開關(guān)的長(zhǎng)度方向布置，至少另一個(gè)肋被布置為實(shí)質(zhì)上垂直于變壓器開關(guān)的長(zhǎng)度方 向。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的變壓器開關(guān)，其中所述肋形成至少一個(gè)貯存器，所述至少 一個(gè)貯存器被構(gòu)造成至少局部地填充絕緣流體。
24.一種變壓器開關(guān)，包括蓋子，包括多個(gè)凹穴，每個(gè)凹穴內(nèi)都有固定電觸頭；外殼，連接到所述蓋子，所述外殼包括通道；轉(zhuǎn)子，在所述外殼和蓋子之間延伸，所述轉(zhuǎn)子被構(gòu)造成實(shí)質(zhì)上在通道內(nèi)旋轉(zhuǎn)，從而使至 少一個(gè)可移動(dòng)觸頭相對(duì)于固定電觸頭移動(dòng)；所述至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭連接到所述轉(zhuǎn)子，并且被構(gòu)造成接合至少一個(gè)固定電觸頭，其中蓋子和外殼都由絕緣材料模制而成。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭和固定電觸頭 的不同連接對(duì)應(yīng)于電連接到固定電觸頭的變壓器的不同電壓。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中蓋子和外殼中的一個(gè)包括卡扣部件，所 述卡扣部件被構(gòu)造成將蓋子和外殼的其中一個(gè)可拆卸地連接到蓋子和外殼中的另一個(gè)。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述變壓器開關(guān)是抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述蓋子和外殼中的至少一個(gè)由絕緣塑 料模制而成。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述蓋子包括至少一個(gè)孔，用于允許變 壓器開關(guān)內(nèi)的絕緣流體流入。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述變壓器開關(guān)沒(méi)有金屬緊固件。
31.根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器開關(guān)，其中所述外殼包括多個(gè)肋，至少一個(gè)肋沿變 壓器開關(guān)的長(zhǎng)度方向布置，至少另一個(gè)肋實(shí)質(zhì)上垂直于變壓器開關(guān)的長(zhǎng)度方向布置。
全文摘要
一種變壓器開關(guān)，例如雙電壓開關(guān)或者抽頭轉(zhuǎn)換開關(guān)。該開關(guān)包括一蓋子，一外殼和夾在所述蓋子和外殼之間的轉(zhuǎn)子。所述蓋子和外殼都由絕緣塑料模制而成。所述蓋子的內(nèi)部空間包括其中具有固定觸頭的至少一個(gè)凹穴。每個(gè)固定觸頭都電連接到變壓器的一個(gè)或多個(gè)繞組。所述轉(zhuǎn)子在外殼的通道內(nèi)從變壓器開關(guān)的頂部延伸到蓋子的內(nèi)部表面。內(nèi)部空間包括突起，所述轉(zhuǎn)子和連接到其上的至少一個(gè)可移動(dòng)觸頭可以圍繞該突起旋轉(zhuǎn)?？梢苿?dòng)觸頭用于可選擇地電連接到至少一個(gè)固定觸頭。例如，不同的固定觸頭-可移動(dòng)觸頭對(duì)可以對(duì)應(yīng)于不同的變壓器電壓。
文檔編號(hào)H01F29/04GK101807474SQ200910211610
公開日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者K·L·林賽, R·A·拉爀瓦爾, R·V·瑪麗埃特, 帕特里克·哈羅德·普萊德 申請(qǐng)人:庫(kù)帕技術(shù)公司