組合式有載分接開關的製作方法
2023-06-15 03:30:36
專利名稱：組合式有載分接開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓器用組合式有載分接開關。
背景技術：
有載分接開關用於電力變壓器或工業變壓器中，在變壓器不中斷負載電流的情況(即有載情況)下進行分接變換，改變變壓器的匝數比，從而調整變壓器的輸出電壓。
組合式有載分接開關是由一個帶電流轉換的切換開關和一個在不帶電流情況下進行預選擇抽頭位置的分接選擇器兩部分組合而成的。
現有的組合式有載分接開關，如圖1所示，其切換開關11及分接選擇器12是按上下排列組合而成的。
切換開關11包括切換芯子111(見圖2)、油室112。其中切換芯子111插入安裝於油室112中。
切換芯子111主要由彈簧儲能機構1111及觸頭系統1112組成。其中觸頭系統1112位於切換芯子111下部，為三相分列，沿徑向均布。
分接選擇器12包括槽輪機構121，籠型的動、靜觸頭系統122。
槽輪機構121是由槽輪和撥槽件組成的級進傳動裝置，撥動動、靜觸頭系統122進行抽頭位置的預選擇。
現有的組合式有載分接開關雖能在不中斷負載電流的情況下進行分接變換，並被廣泛採用，但由於結構原因，存在以下缺點由於切換開關及分接選擇器兩部分是按上下排列組合而成的，而有載分接開關幾乎整體是安裝於變壓器器身內部的，所以有載分接開關整體高度受到變壓器器身的限制，不可能很高，相間的絕緣距離不可能足夠長，因此目前單臺三相的組合式有載分接開關只能用於中性點調壓方式，而對於需要「△」聯接(三角接)等其他聯接方式的變壓器，只能採取二拖一的型式(即一臺兩相開關加一臺單相開關)，甚至使用三臺單相開關。這樣不但給變壓器的設計及製造帶來麻煩，又大大增加了變壓器的體積，提高了製造成本。
發明內容
本實用新型是為了克服上述現有技術之不足，而提出的一種改進的組合式有載分接開關結構，該開關較現有技術體積小，結構簡化，其相間絕緣距離較現有技術得到增大，它既能適用於中性點調壓方式，也適用於「△」聯接(三角接)等其他聯接方式的變壓器。
本實用新型採取的技術措施是一種組合式有載分接開關，包括一在不帶電流情況下進行預選擇抽頭位置的分接選擇器，和一帶電流轉換的切換開關，其中所述的分接選擇器包括多個與變壓器不同繞組抽頭連接的靜觸頭和可選擇地與所述的靜觸頭相接通的動觸頭，對應於變壓器繞組抽頭的每相靜觸頭分為兩層，分別布置在兩個相互隔開的圓周平面上，各相靜觸頭沿軸向排列，位於一公共圓柱面上，與所述的靜觸頭對應的動觸頭設置在與上述公共圓柱面共軸的另一個公共圓柱面上；所述的帶電流轉換的切換開關包括一驅動裝置以及一切換機構；其特點是所述的驅動裝置設在所述的有載分接開關的頂部，包括預選擇驅動部件和切換驅動部件；所述的切換機構設置在所述的分接選擇器內部，由驅動裝置驅動；所述的切換機構設有可選擇地與分接選擇器各相對應動觸頭進行分合切換的切換組件，所述的切換組件按軸向排列。
上述組合式有載分接開關，其中，所述的預選擇驅動部件包括一撥槽件、分布於所述撥槽件兩邊的兩個槽輪、與每個槽輪對應連接的齒輪傳動系統以及與齒輪傳動系統的輸出軸連接的過渡傳動機構；所述的撥槽件與本機動力輸入傳動軸連接，撥動撥槽件轉動，撥槽件帶動一槽輪轉動一個角度；所述的過渡傳動機構包括一設在齒輪傳動系統的輸出軸的齒輪，以及與該齒輪嚙合的齒輪圈。
上述組合式有載分接開關，其中，所述的切換驅動部件包括一齒輪傳動機構、一偏心輪以及一縱向設置的彈簧儲能機構；所述的齒輪傳動機構的輸入端與本機動力輸入傳動軸連接；所述的偏心輪與齒輪傳動機構的輸出軸連接；所述的彈簧儲能機構包括一縱向安裝的滑杆、設在滑杆上可滑動的兩塊互動的滑板、套在滑杆上且與滑板連接的壓簧、以及固定在其中一滑板中的兩個滑塊，所述的偏心輪嵌裝在兩滑塊之間，偏心輪的轉動帶動彈簧儲能機構滑塊動作，受力的滑塊再帶動滑板產生縱向的位移，使壓簧壓縮；當壓簧釋放時，另一塊滑板帶動切換機構動作進行上下快速推或拉的往復運動。
上述組合式有載分接開關，其中，所述的切換機構包括一個位於中心的、沿縱向延伸的操縱杆，和與分接選擇器動觸頭相對應的、沿軸向排列的切換組件，所述的切換組件包括一個切換開關公共輸出環及分布在其上方與下方並與其平行排列的兩個引出環、分別固定於引出環上的兩個切換開關主靜觸頭、固定於操縱杆上的一個切換開關主動觸頭、以及固定於操縱杆上的至少兩個凸臺、固定於切換機構上的與凸臺相同數量的真空泡和槓桿機構；所述的操縱杆被驅動裝置驅動，在切換過程中進行往復運動，帶動切換開關主動觸頭在切換開關兩個主靜觸頭之間交替開合，所述的操縱杆的往復運動同時帶動凸臺進行縱嚮往復運動，使槓桿機構相對凸臺按特定的程序進行往復移動，進而帶動真空泡按特定的程序交替開合，實現在切換開關主動觸頭與一主靜觸頭斷開到與另一主靜觸頭導通的切換過程中，電流迴路始終不中斷；所述的槓桿機構一端由拉簧拉動，使安裝於另一端的滾輪始終緊貼凸臺，隨著凸臺的移動，槓桿機構拉或推動真空泡進行斷開或閉合。
上述組合式有載分接開關，其中，還包括一分接選擇器轉動構件，所述的轉動構件由設在過渡傳動機構的齒輪圈外的一對可轉動的弧形板構成，所述的一對弧形板分別與分接選擇器的兩層動觸頭固定，進行變壓器抽頭位置的預選擇。
上述組合式有載分接開關，其中，還包括在分接選擇器的每相設置的一公共輸出環，所述的公共輸出環位於分接選擇器兩層靜觸頭之間；所述的分接選擇器轉動構件一對弧形板還分別與切換開關的各相公共輸出環及對應分接選擇器公共輸出環之間電連接的動觸頭固定連接。
由於本實用新型採取了以上的技術方案，其產生的技術效果是明顯的1)將切換開關三相觸頭系統由現有的徑向均布，改為軸向排列，這樣既大大增大了相間絕緣距離(使其可用於「△」聯接等聯接方式)，又可使外圓尺寸大大縮小；2)將原安裝於切換開關下方的分接選擇器籠型的動、靜觸頭部分，套裝於外徑尺寸縮小後的切換開關外圍，即將原有的上下排列進行組合的方式改為內外結構；3)將原分接選擇器上部的槽輪機構與原切換芯子中的彈簧儲能機構集合在一起，安裝在開關頭部，使結構更簡化；4)這樣使開關在總體尺寸不增加的情況下相間絕緣距離儘可能增大，使其除能適用於中性點調壓方式外，也能適用於「△」聯接(三角接)等其他聯接方式的變壓器。
本實用新型的具體特徵性能由以下的實施例及其附圖進一步描述。其中圖1是現有技術組合式有載分接開關的結構示意圖。
圖2是現有技術組合式有載分接開關切換芯子的結構示意圖。
圖3是本實用新型組合式有載分接開關的結構示意圖。
圖4是圖3的F-F剖視圖。
圖5是圖4的G部分放大示意圖(驅動部件總體結構)。
圖6是圖4的A-A剖視圖。
圖7是圖6的H-H剖視圖。
圖8是圖7的J-J剖視圖。
圖9是圖8的L-L剖視圖。
圖10是本實用新型彈簧儲能機構與偏心輪組合的結構示意圖。
圖11是圖10的側視圖。
圖12是圖4的N部分放大示意圖(切換組件結構)。
具體實施方式
請參閱圖3。本實用新型的組合式有載分接開關主要包括分接選擇器21、切換開關22兩個部分，其中，分接選擇器呈環形設置，切換開關包括驅動裝置221和切換機構222，驅動裝置221設置在整個組合式有載分接開關的頂部，切換機構222設在所述的分接選擇器內部的空腔內，由驅動裝置驅動；切換機構設有可選擇地與分接選擇器各相對應動觸頭進行分合切換的切換組件，該切換組件按軸向排列。
請參閱圖4。所述的分接選擇器21包括多個與變壓器不同繞組抽頭連接的靜觸頭211和可選擇地與所述的靜觸頭相接通的動觸頭212，公共輸出環213，公共輸出動觸頭214，以及固定靜觸頭的絕緣板215和固定並驅動動觸頭的轉動構件216組成。對應於變壓器繞組抽頭的每相靜觸頭分單數位置觸頭層2111和雙數位置觸頭層2112兩層，分別布置在兩個相互隔開的圓周平面上，各相靜觸頭沿軸向排列，位於一公共圓柱面上，與靜觸頭對應的動觸頭212設置在與上述公共圓柱面共軸的另一個公共圓柱面上。轉動構件216由安裝於過渡傳動機構22124上的、可轉動的一對弧形板2161構成，一對弧形板分別固定並驅動與靜觸頭單數位置觸頭層或靜觸頭雙數位置觸頭層相對應的分接選擇器動觸頭，進行變壓器抽頭位置的預選擇，所述的一對弧形板還分別固定並驅動分接選擇器公共輸出環213與對應的切換開關各相公共輸出環22221之間電連接的公共輸出動觸頭214。該分接選擇器公共輸出環位於分接選擇器靜觸頭的單數位置觸頭層和雙數位置觸頭層之間。
所述的驅動裝置221位於所述的組合式有載分接開關的頂部，外部由一金屬殼體2211封閉，包括預選擇驅動部件2212和切換驅動部件2213。
請參閱圖7～圖8。所述的預選擇驅動部件由一個撥槽件22121、分布於撥槽件兩邊的兩個槽輪22122及每個槽輪對應的各一套齒輪傳動系統22123，以及過渡傳動機構22124組成；所述的驅動裝置221由本機動力輸入傳動軸Z傳動，撥動撥槽件22121轉動，撥槽件帶動單數側或雙數側槽輪22122轉動一個角度，再由固定在槽輪中心的齒輪軸Z1帶動齒輪X1轉動，再由齒輪X2帶動軸Z2轉動，再由與齒輪X2同軸的齒輪X3帶動齒輪X4轉動，進而帶動齒輪傳動系統輸出軸Z3轉動。
請參閱圖9。所述的過渡傳動機構22124由齒輪X5、齒輪圈X6以及固定在齒輪圈X6上的連接板22141組成，齒輪X5由齒輪傳動系統輸出軸Z3帶動，帶動與其嚙合的齒輪圈X6轉動，從而通過連接板22141帶動固定在其上的弧形板2161轉動一個角度，最終帶動分接選擇器單數或雙數動觸頭212轉動一個角度，從原來的位置轉動到預選擇的下一個位置，所述的兩個槽輪2213隻能進行交替轉動，因而上述的兩個弧形板2161也只能進行交替轉動。
請參閱圖5。所述的切換驅動部件2213由齒輪傳動機構22131、一偏心輪22132以及一縱向排列的彈簧儲能機構22133組成。請配合參見圖10、圖11。所述的彈簧儲能機構包括一縱向安裝的滑杆、設在滑杆上可滑動的兩塊互動的滑板221332和221333、套在滑杆上且與滑板連接的壓簧221335、以及固定在其中一滑板中的兩個滑塊221331，偏心輪嵌裝在兩滑塊之間，偏心輪的轉動帶動彈簧儲能機構滑塊動作，受力的滑塊再帶動滑板產生縱向的位移，使壓簧壓縮；當壓簧釋放時，另一塊滑板帶動切換機構動作進行上下快速推或拉的往復運動。本機動力輸入傳動軸Z傳動時，同時也帶動齒輪傳動機構22131上的、固定在軸Z上的齒輪X7轉動，再由齒輪X8帶動與其同軸Z4的傘齒輪X9轉動，再帶動另一傘齒輪X10轉動，從而轉動齒輪傳動機構輸出軸Z5，帶動偏心輪22132轉動，偏心輪的轉動推動滑塊221331撥動與滑塊緊固的一滑板221332產生縱向移動，另一滑板221333由於被爪卡221334卡住，無法移動，造成兩滑板間的壓簧221335壓縮產生縱向的力，一滑板221332移動過程中，其邊緣的凸舌2213321撥動爪卡，當滑板221332移動到一定程度後，爪卡從卡槽中脫出，另一滑板221333瞬間釋放，沿與滑板221332匯合的方向快速移動，從而由軸Z6帶動切換機構操縱杆2221進行縱向的快速推或拉的往復運動。
請參閱圖3、圖4。切換機構222設置在所述的分接選擇器21內部，所述的切換機構由操縱杆2221和可選擇地與分接選擇器各相對應動觸頭進行分合切換的切換組件2222組成，該切換組件按軸向排列。操縱杆2221位於切換機構的中心，沿縱向延伸，由彈簧儲能機構的軸Z6帶動進行縱向的快速推或拉的往復運動。
請參閱圖12。切換組件2222沿軸向排列，軸向位置與分接選擇器動觸頭相對應，包括一個切換開關公共輸出環22221及分布在其上方與下方並與其平行排列的單數側及雙數側兩個引出環22222、分別固定於引出環上的兩個切換開關主靜觸頭22223、固定於操縱杆上的一個切換開關主動觸頭22224、以及固定於操縱杆上的至少兩個凸臺22225、固定於切換機構上的與凸臺數量一致的真空泡22226和槓桿機構22227，所述的操縱杆被切換驅動部件2213驅動，在切換過程中進行往復運動，帶動切換開關主動觸頭在單數側引出環主靜觸頭與雙數側引出環主靜觸頭之間交替開合，所述的操縱杆的往復運動同時帶動凸臺進行縱嚮往復運動，使槓桿機構相對凸臺按特定的程序進行往復移動，進而帶動真空泡按特定的程序交替開合，實現在切換開關主動觸頭與一側主靜觸頭斷開到與另一側主靜觸頭導通的切換過程中，電流迴路始終不中斷。所述的槓桿機構22227一端由拉簧L1拉動，使安裝於另一端的滾輪G1以DI為支點，始終緊貼凸臺，從而實現隨著凸臺的移動，槓桿機構拉或推動真空泡進行斷開或閉合。
開關的動作過程為由本機動力輸入傳動軸Z傳動，首先帶動預選擇驅動部件2212轉動，帶動轉動構件弧形板2161轉動，驅動分接選擇器動觸頭212與相對應的靜觸頭接通，進行變壓器抽頭位置的預選擇；在預選擇驅動部件轉動的過程中，本機動力輸入傳動軸Z同時帶動切換驅動部件2213運動，當分接選擇器動觸頭212與相對應的靜觸頭接通後，彈簧儲能機構釋放，帶動切換機構進行分合切換，有載分接開關完成從一個分接位置到相鄰位置的一次分接變換。
權利要求1.一種組合式有載分接開關，包括一在不帶電流情況下進行預選擇抽頭位置的分接選擇器，和一帶電流轉換的切換開關，其中所述的分接選擇器包括多個與變壓器不同繞組抽頭連接的靜觸頭和可選擇地與所述的靜觸頭相接通的動觸頭，對應於變壓器繞組抽頭的每相靜觸頭分為兩層，分別布置在兩個相互隔開的圓周平面上，各相靜觸頭沿軸向排列，位於一公共圓柱面上，與所述的靜觸頭對應的動觸頭設置在與上述公共圓柱面共軸的另一個公共圓柱面上；所述的帶電流轉換的切換開關包括一驅動裝置以及一切換機構；其特徵在於所述的驅動裝置設在所述的有載分接開關的頂部，包括預選擇驅動部件和切換驅動部件；所述的切換機構設置在所述的分接選擇器內部，由驅動裝置驅動；所述的切換機構設有可選擇地與分接選擇器各相對應動觸頭進行分合切換的切換組件，所述的切換組件按軸向排列。
2.根據權利要求1所述的組合式有載分接開關，其特徵在於，所述的預選擇驅動部件包括一撥槽件、分布於所述撥槽件兩邊的兩個槽輪、與每個槽輪對應連接的齒輪傳動系統以及與齒輪傳動系統的輸出軸連接的過渡傳動機構；所述的撥槽件與本機動力輸入傳動軸連接，撥動撥槽件轉動，撥槽件帶動一槽輪轉動一個角度；所述的過渡傳動機構包括一設在齒輪傳動系統的輸出軸的齒輪，以及與該齒輪嚙合的齒輪圈。
3.根據權利要求1所述的組合式有載分接開關，其特徵在於，所述的切換驅動部件包括一齒輪傳動機構、一偏心輪以及一縱向設置的彈簧儲能機構；所述的齒輪傳動機構的輸入端與本機動力輸入傳動軸連接；所述的偏心輪與齒輪傳動機構的輸出軸連接；所述的彈簧儲能機構包括一縱向安裝的滑杆、設在滑杆上可滑動的兩塊互動的滑板、套在滑杆上且與滑板連接的壓簧、以及固定在其中一滑板中的兩個滑塊，所述的偏心輪嵌裝在兩滑塊之間，偏心輪的轉動帶動彈簧儲能機構滑塊動作，受力的滑塊再帶動滑板產生縱向的位移，使壓簧壓縮；當壓簧釋放時，另一塊滑板帶動切換機構進行上下推或拉的往復運動。
4.根據權利要求1所述的組合式有載分接開關，其特徵在於，所述的切換機構包括一個位於中心的、沿縱向延伸的操縱杆，和與分接選擇器動觸頭相對應的、沿軸向排列的切換組件，所述的每相切換組件包括一個切換開關公共輸出環及分布在其上方與下方並與其平行排列的兩個引出環、分別固定於引出環上的兩個切換開關主靜觸頭、固定於操縱杆上的一個切換開關主動觸頭、以及固定於操縱杆上的至少兩個凸臺、固定於切換機構上的與凸臺相同數量的真空泡和槓桿機構；所述的操縱杆被驅動裝置驅動，在切換過程中進行往復運動，帶動切換開關主動觸頭在切換開關兩個主靜觸頭之間交替開合，所述的操縱杆的往復運動同時帶動凸臺進行縱嚮往復運動，使槓桿機構相對凸臺按特定的程序進行往復移動，進而帶動真空泡按特定的程序交替開合，實現在切換開關主動觸頭與一主靜觸頭斷開到與另一主靜觸頭導通的切換過程中，電流迴路始終不中斷；所述的槓桿機構一端由拉簧拉動，使安裝於另一端的滾輪始終緊貼凸臺，隨著凸臺的移動，槓桿機構拉或推動真空泡進行斷開或閉合。
5.根據權利要求1所述的組合式有載分接開關，其特徵在於，還包括一分接選擇器轉動構件，所述的轉動構件由設在過渡傳動機構的齒輪圈外的一對可轉動的弧形板構成，所述的一對弧形板分別與分接選擇器的兩層動觸頭固定，進行變壓器抽頭位置的預選擇。
6.根據權利要求1所述的組合式有載分接開關，其特徵在於，還包括在分接選擇器的每相設置的一公共輸出環，所述的公共輸出環位於分接選擇器兩層靜觸頭之間；所述的分接選擇器轉動構件一對弧形板還分別與各相切換開關的公共輸出環及對應分接選擇器公共輸出環之間電連接的動觸頭固定連接。
專利摘要一種組合式有載分接開關，包括一分接選擇器，和一帶電流轉換的切換開關，所述的分接選擇器包括多個與變壓器不同繞組抽頭連接的靜觸頭和可選擇地與所述的靜觸頭相接通的動觸頭，所述的帶電流轉換的切換開關包括一驅動裝置以及一切換機構；所述的驅動裝置設在所述的有載分接開關的頂部，包括預選擇驅動部件和切換驅動部件；所述的切換機構設置在所述的分接選擇器內部，由驅動裝置驅動；所述的切換機構設有可選擇地與分接選擇器各相對應動觸頭進行分合切換的切換組件，所述的切換組件按軸向排列。本實用新型體積較小，結構簡化，相間絕緣距離增大。既適用於中性點調壓方式，也適用於三角接等其他的聯接方式的變壓器。
文檔編號H01H21/00GK2800468SQ200520040428
公開日2006年7月26日 申請日期2005年3月28日 優先權日2005年3月28日
發明者肖日明 申請人:上海華明電力設備製造有限公司