一種有載調壓調容分接開關的制作方法
【專利摘要】一種有載調壓調容分接開關，包括三套操作機構、三只調容開關和二只調壓開關，操作機構各具有一套雙穩態永磁組件及其撥動桿，開關各包括一只呈密封真空狀的絕緣筒，動觸片和靜觸片的切換面均位于絕緣筒的真空筒腔內；三只調容開關中高壓側靜觸片的切換面寬度小于低壓側的寬度。本實用新型由于動靜觸片的切換面位于真空筒腔內，因此具有滅弧性能可靠、使用壽命長和變壓器油不會受到電弧污染的優點；再者，采用先切斷高壓繞組、再切斷低壓繞組，先接通低壓繞組，再接通高壓繞組的技術后，實現了電弧小、有利于消除變壓器鐵芯內剩磁，避免再次接通高壓側繞組時的涌流和過電壓，有效降低切換過程電壓波動幅值的目的。
【專利說明】一種有載調壓調容分接開關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種調壓調容變壓器部件，尤其涉及一種與調壓調容變壓器匹配使用的有載調壓調容分接開關。
【背景技術】
[0002]有載調容調壓分接開關是變壓器在勵磁或不中斷負載狀態下進行調整容量和電壓的裝置，尤其適用于負載變化和電網波動較大的調容調壓配電變壓器，實現節能降耗。其安置在配電變壓器油箱內，浸沒在變壓器油中，結構包括由若干操作機構和調容開關構成的調容部分、若干操作機構和調壓開關構成的調壓部分，兩部分的操作機構結構相同，調容和調壓開關的結構也基本一致。每只調容開關或調壓開關各自包括一只由環氧樹脂澆鑄而成的絕緣筒，在該絕緣筒的筒腔內設有與操作機構相關聯的傳動組件和動觸片，筒壁上嵌有靜觸片。作業時，操作機構按照變壓器自動控制器指令，通過傳動組件使動觸片在絕緣筒的筒腔內回轉，以完成兩個切換:一是完成變壓器高壓繞組三角一星形、低壓繞組并一串聯接方式的調容切換，二是完成變壓器高壓繞組高、中、低檔位的調壓切換，實現調容調壓目的。問題是:1、在調容調壓過程中，動靜觸片因切換所產生的電弧，會污染滅弧介質變壓器油，導致變壓器油絕緣性能迅速下降，嚴重危及變壓器使用壽命，且安全隱患大。2、調容切換時，高、低壓組的所有觸點同步切換，受低壓側繞組大電流作用影響電弧大，使得動、靜觸片極易燒毀。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型旨在提供一種有載調壓調容分接開關，該分接開關動靜觸片切換產生的電弧，不會對滅弧介質變壓器油造成污染，具有使用壽命長、可靠性高的優點；再則，切換電弧相對較小。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用了下述技術方案:
[0005]一種有載調壓調容分接開關，包括設置在變壓器油箱內腔中的安裝板，以及置于該安裝板頂部的操作部件和位于該安裝板底部的開關部件；所述操作部件包括結構相同的調容操作機構、第一調壓操作機構和第二調壓操作機構，所述開關部件包括結構大致一致的第一調容開關、第二調容開關和第三調容開關，以及第一調壓開關和第二調壓開關；所述調容操作機構、第一調壓操作機構或第二調壓操作機構具有一套雙穩態永磁組件及其撥動桿，所述撥動桿的上端與雙穩態永磁組件中的鐵芯相關聯；所述第一調容開關、第二調容開關、第三調容開關、第一調壓開關或第二調壓開關，包括一只絕緣筒，該絕緣筒的筒腔內設有一套傳動組件和一組動觸片，筒壁下部嵌有三組靜觸片；其特征是:所述絕緣筒的筒腔呈密封真空狀，所述一組動觸片和三組靜觸片的切換面均位于所述絕緣筒的真空筒腔內。
[0006]作為優選具體實施時，所述絕緣筒的筒體由上筒體、下筒體、上蓋板和下蓋板密封聯接而成，其中金屬材料制成的上筒體與非金屬材料制作的下筒體螺接成一體；所述三組靜觸片嵌設在所述下筒體上；在所述上蓋板中設有一根真空抽氣管。
[0007]作為優選具體實施時，所述傳動組件包括傳動桿、波紋管、傳動片、銷軸、傳動盤、固定銷及其壓縮彈簧；波紋管套設在傳動桿的桿身上，其內端口與桿身密封聯接，外端口與所述筒體的壁密封聯接；所述傳動桿的外端與所述撥動桿相聯接，傳動桿的內端經銷軸與傳動片相鉸接，該傳動片固定在傳動盤的中心軸上端；與三組靜觸片相適配，三片動觸片經固定銷及其壓縮彈簧徑向定位在所述傳動盤外圍。
[0008]作為優選具體實施時，所述第一調容開關、第二調容開關和第三調容開關的三組靜觸片分別為高壓側靜觸片組、第一低壓側靜觸片組和第二低壓側靜觸片組；每一組分別由四片靜觸片組成，它們周向澆鑄在下筒體上，其中:第一低壓側靜觸片組和第二低壓側靜觸片組中所有靜觸片的片身寬度相一致，片與片之間的間隔距離相一致，而高壓側靜觸片組中四片靜觸片的片身寬度小于兩個低壓側靜觸片組中的靜觸片的片身寬度。
[0009]作為優選具體實施時，所述第一調壓開關或第二調壓開關中的三組靜觸片均為高壓側靜觸片組，每一組分別由四片靜觸片組成，它們周向澆鑄在下筒體上，且所有靜觸片的片身寬度，以及片與片之間的間隔距離相一致。
[0010]與現有技術相比，本實用新型具有下述創新和優點
[0011]一、將三只調容開關和二只調壓開關的絕緣筒改成密封真空結構后，使動觸片和靜觸片的切換面處于筒腔內，改滅弧介質變壓器油為真空介質，因此，具有滅弧性能可靠、使用壽命長和變壓器油不會受到電弧污染的諸多優點。
[0012]二、利用高壓側靜觸片組中四片靜觸片的片寬、片與片之間的間隔距離差異，使三只調容開關在切換過程中實現了先切斷高壓繞組、再切斷低壓繞組，或者先接通低壓繞組，再接通高壓繞組的目的。其優點在于:先斷高壓側繞組，由于高壓側電流較小，產生的電弧也就較小，不但易斷，而且高壓側繞組斷開后，低壓側繞組就失去了電流，因此，可避免在大電流狀況下切換低壓側繞組而燒毀低壓動、靜觸片的現象，從而有效延長開關電壽命。同理，先接通低壓側繞組，再接通高壓側繞組，能有效保護動、靜觸片，延長開關電壽命。同時這一過程有利于消除變壓器鐵芯內剩磁，避免再次接通高壓側繞組時的涌流和過電壓，有效降低切換過程電壓波動幅值。
[0013]三、真空絕緣筒筒體采用金屬上筒體和非金屬下筒體結構后，在不影響靜觸片設置的前題下，解決了真空絕緣筒全部采用絕緣材料制成時，存在的體積大、澆注時容易產生應力和筒體容易產生裂紋的問題。
[0014]為加深對本實用新型的理解，下面結合附圖通過實施例作進一步詳述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一個實施例的立體結構示意圖。
[0016]圖2為圖1中一只調容開關的立體結構示意圖，圖中沒有畫出上蓋板結構。
[0017]圖3為圖2縱向剖切后的結構示意圖。
[0018]圖4為圖2的仰視結構示意圖。
[0019]圖5為圖2的俯視結構示意圖。
[0020]圖中:安裝板1，第一調壓操作機構2，第二調壓操作機構3，靜觸片4，切換面41，固定座5，調容操作機構6，撥動桿7，筒體8，上蓋板81，下蓋板82，上筒體83，安裝孔831，螺紋832，下筒體84，傳動桿9，波紋管91，傳動片92，銷軸93，傳動盤94，固定銷及壓縮彈簧95，真空抽氣管96，密封圈97，動觸片10，高壓側靜觸片組Z，第一低壓側靜觸片組X，第二低壓側靜觸片組Y。
【具體實施方式】
[0021]參見圖1。安裝板I水平狀固定安置在變壓器內腔上部，它的頂面用于固定操作部件，即:調容操作機構6、第一調壓操作機構2和第二調壓操作機構3，這三個機構的組成結構完全相同，分別具有一套獨立的雙穩態永磁組件及其撥動桿7。雙穩態永磁組件中的線圈連接變壓器上的自動控制器輸出端，撥動桿7的上端與線圈的鐵芯相聯接，受制于鐵芯，桿身穿過安裝板I向下延伸。安裝板I的底面用于固定開關部件，即:第一調容開關、第二調容開關和第三調容開關，以及第一調壓開關和第二調壓開關，這五只開關的結構大致一致，從圖1可見，它們各自包括一只真空絕緣筒及其筒腔內的一套傳動組件和一組動觸片。真空絕緣筒的筒體8經固定座5固定在安裝板I上，筒體8的下部，周向澆鑄著三組靜觸片4。本例中，調容操作機構6的一根撥動桿7與第一調容開關、第二調容開關或第三調容開關的三根傳動桿9構成一個聯動機構，實現切換靜觸片目的。第一調壓操作機構2和第二調壓操作機構3分別對應第一調壓開關和第二調壓開關，即:每個操作機構負責一只調壓開關。
[0022]參見圖3，并結合圖2、圖4和圖5。所述傳動組件包括傳動桿9、波紋管91、傳動片92、銷軸93、傳動盤94、固定銷及壓縮彈簧95、密封圈97和動觸片10。波紋管91套設在傳動桿9的桿身上，其內端口與傳動桿9的桿身密封焊接，外端口與筒體8的壁密封焊接，波紋管91可以軸向收縮和拉伸，確保傳動桿9位移時的密封。撥動桿7延伸下來后，與筒體8 一側的傳動桿9的外端相聯接,傳動桿9的另一端密封式進入筒體8,經銷軸93與傳動組件中的傳動片92鉸接。傳動片92固定在傳動盤94的中心軸上端。與三組靜觸片相適配，三片動觸片10構成整體旋動的一組，經固定銷及其壓縮彈簧95徑向定位在傳動盤94的外圍，分別與相應的靜觸片組觸合。運行時，撥動桿7經傳動桿9、傳動片92、中心軸使傳動盤94順時針或逆時針擺轉，完成觸點的切換。
[0023]筒體8的結構有兩種方案可供選擇:一是筒體8全部采用絕緣材料澆鑄的整體結構，二是采用如圖3所示的分體結構，即:該筒體8由上筒體83和下筒體84兩部分構成，然后經內外螺紋832密封旋合連接成整體。后者制作時，上筒體83可采用金屬材料，具有壁薄強度高、占用空間小等諸多優點。組裝時，為實現絕緣筒的真空密封，傳動組件及動觸片10裝入筒體8之后，蓋上上蓋板81和下蓋板82，用密封膠沿蓋板四周把縫隙密封好。在上蓋板81中植入一根簿壁鋼管，即:真空抽氣管96，用真空泵抽出腔內空氣，待真空度至設定值后，用工具把簿壁鋼管夾扁并熔焊密封。
[0024]筒體8采用整體式還是分體式，對波紋管91外端的密封固定方案有所區別。整體式時，由于采用絕緣材料澆鑄而成，因此，在接納傳動桿9的筒孔上應該設置一個金屬嵌件，供波紋管91密封焊接用。分體式時，可直接將波紋管91的外端密封焊接在筒孔口沿上。
[0025]參見圖2和圖4，并結合圖3和圖5。
[0026]調容結構。在第一調容開關、第二調容開關或第三調容開關中，每只調容開關的三組靜觸片分別為第一低壓側靜觸片組X，第二低壓側靜觸片組Y和高壓側靜觸片組Z (以下分別簡稱為X組、Y組和Z組)，每組對應的接點分別為X1、X2、X3、X4，Yl、Y2、Y3、Y4和Zl、Z2、Z3、Z4共12個觸點。它們周向澆鑄在下筒體84的下部，每組觸點間隔一定間隙。對于一片靜觸片4來說，12個接點裸露在筒體8之外，切換面41則全部位于真空筒腔內。調容開關切換結構的創新在于:X組和Y組中八片靜觸片4的片身寬度(即切換面41的寬度)相一致，片與片之間的間隔距離也相一致；而Z組中四片靜觸片4的片身寬度則小于X組和Y組中的靜觸片4的片身寬度。這種結構帶來了下述結果:由于Z組與X組和Y組的靜觸片片寬、片間距存在差異，使三片動觸片10本來應該同步的切換出現了時間差:Z組先斷，X組和Y組后斷，或者，X組和Y組先通，Z組后通。帶來的效果是:由于高壓側Z組先斷，電流小電弧相應也就較小，不但易斷，而且Z組斷開后，X組和Y組就失去了電流，因此，避免了在大電流狀況下切換低壓側繞組而燒毀動、靜觸片的現象，開關使用壽命長，可靠性高。同理，低壓側繞組X組和Y組先通，高壓側繞組Z組后通，能有效保護動、靜觸片。同時，這一過程有利于消除變壓器鐵芯內剩磁，避免再次接通高壓側繞組時的涌流和過電壓，有效降低切換過程電壓波動幅值。
[0027]調壓結構。第一調壓開關或第二調壓開關中的三組靜觸片均為高壓側靜觸片組，每一組分別由四片靜觸片組成，它們周向澆鑄在下筒體上，且所有靜觸片的片身寬度，以及片與片之間的間距相一致。
[0028]工作時，自動控制器執行模塊的輸出回路分別與調容操作機構6、第一調壓操作機構2和第二調壓操作機構3中的雙穩態永磁組件的線圈相連，當相應輸出回路觸發時，根據預設條件觸發執行模塊的相應輸出回路，從而控制相應的操作機構動作，再由相應的撥動桿7去控制調容開關或調壓開關動作，進而完成動靜觸片的切換，實現調容調壓目的。
[0029]上述實施例僅用于解釋本實用新型發明思路，而不應視為對本實用新型保護范圍的限定，任何根據實施例所作出的簡單變型結構，都應納入本申請的保護范圍。
【權利要求】
1.一種有載調壓調容分接開關，包括設置在變壓器油箱內腔中的安裝板(1)，以及置于該安裝板(I)頂部的操作部件和位于該安裝板(I)底部的開關部件；所述操作部件包括結構相同的調容操作機構(6)、第一調壓操作機構(2)和第二調壓操作機構(3)，所述開關部件包括結構大致一致的第一調容開關、第二調容開關和第三調容開關，以及第一調壓開關、第二調壓開關；所述調容操作機構(6)、第一調壓操作機構(2)或第二調壓操作機構(3)具有一套雙穩態永磁組件及其撥動桿(7)，所述撥動桿(7)的上端與雙穩態永磁組件中的鐵芯相關聯；所述第一調容開關、第二調容開關、第三調容開關、第一調壓開關或第二調壓開關，包括一只絕緣筒(8)，該絕緣筒的筒腔內設有一套傳動組件和一組動觸片(10)、筒壁下部嵌有三組靜觸片；其特征是:所述絕緣筒的筒腔呈密封真空狀，所述一組動觸片(10)和三組靜觸片(4)的切換面(41)均位于所述絕緣筒的真空筒腔內。
2.如權利要求1所述的有載調壓調容分接開關，其特征是:所述絕緣筒的筒體(8)由上筒體(83)、下筒體(84)、上蓋板(81)和下蓋板(82)密封聯接而成，其中金屬材料制成的上筒體(83)與非金屬材料制作的下筒體(84)螺接成一體；所述三組靜觸片嵌設在所述下筒體(83)上；在所述上蓋板(81)中設有一根真空抽氣管(96)。
3.如權利要求2所述的有載調壓調容分接開關，其特征是:所述傳動組件包括傳動桿(9)、波紋管(91)、傳動片(92)、銷軸(93)、傳動盤(94)、固定銷及其壓縮彈簧(95);波紋管(91)套設在傳動桿(9)的桿身上，其內端口與桿身密封聯接，外端口與所述筒體(8)的壁密封聯接；所述傳動桿(9)的外端與所述撥動桿(7)相聯接，傳動桿(9)的內端經銷軸(93)與傳動片(92)相鉸接，該傳動片(92)固定在傳動盤(94)的中心軸上端；與三組靜觸片相適配，三片動觸片(10)經固定銷及其壓縮彈簧(95)徑向定位在所述傳動盤(94)外圍。
4.如權利要求1所述的有載調壓調容分接開關，其特征是:所述第一調容開關、第二調容開關和第三調容開關的三組靜觸片分別為高壓側靜觸片組(Z)、第一低壓側靜觸片組(X)和第二低壓側靜觸片組(Y);每一組分別由四片靜觸片(4)組成，它們周向澆鑄在下筒體(82)上，其中:第一低壓側靜觸片組(X)和第二低壓側靜觸片組(Y)中所有靜觸片(4)的片身寬度相一致，片與片之間的間隔距離相一致，而高壓側靜觸片組(Z)中四片靜觸片的片身寬度小于兩個低壓側靜觸片組中的靜觸片的片身寬度。
5.如權利要求1所述的有載調壓調容分接開關，其特征是:所述第一調壓開關或第二調壓開關中的三組靜觸片均為高壓側靜觸片組，每一組分別由四片靜觸片組成，它們周向澆鑄在下筒體上，且所有靜觸片的片身寬度，以及片與片之間的間隔距離相一致。
【文檔編號】H01H1/56GK204029591SQ201420373796
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】傅建平, 林秋紅, 姜福照 申請人:紀元電氣集團有限公司, 浙江紀元高壓電器開關有限公司