CN101383223B - 有载分接开关的切换芯子 - Google Patents

Abstract

本发明公开的有载分接开关切换芯子，其过渡回路采用无弧过渡回路，且该切换芯子的外形结构、安装尺寸和各主导通触头的安装位置及角度与原切换芯子相同，以替换原有弧切换芯子安装在现有有载分接开关的油室中。所述的无弧过渡回路采用真空泡无弧过渡回路或晶闸管无弧过渡回路。本发明保留了原有载分接开关切换芯子的外形结构以及安装尺寸，因此能在不改变有载分接开关其它部件的基础上，方便地对原有有弧过渡的切换芯子进行更换，适合现有在现场使用的有载分接开关的更换与维修。

Description

有载分接开关的切换芯子

技术领域

本发明涉及电力变压器有载分接开关技术领域，特别是一种有载分接开关的切换芯子。

背景技术

有载分接开关用于电力变压器或工业变压器中，在变压器不中断负载电流的情况(即有载情况)下进行分接，改变变压器的匝数比，从而调整变压器的输出电压。

现有的电力变压器有载分接开关自从八十多年以前，由美国人和德国人研制成功以来，一种采用电阻过渡或电抗过渡、机械开关触头切换的基本结构沿用至今。这类有载分接开关比较典型的就是CM系列有载分接开关，该CM系列有载分接开关是一种组合式有载分接开关，由一个带电流转换的切换开关和一个在不带电流情况下进行预选择抽头位置的分接选择器组合而成。参见图1，其切换开关1及分接选择器2是按上下排列组合而成，而切换开关1包括切换芯子11和油室12(参见图2)，其中切换芯子11插入安装于油室12中。

现有切换芯子11主要由上、下法兰、组成圆筒形的三块弧形板、弹簧储能快速机构111、传动中心轴及触头系统组成，弹簧储能快速机构111通过中心传动轴驱动触头系统动作。触头系统包括起长期通流作用的主导通触头和起过渡导通作用的过渡触头部分，主导通触头位于切换芯子的下部，为三相排列，沿径向分布。过渡触头部分又包括过渡触头和弧触头。

当切换芯子实施切换动作时，在弹簧储能快速机构111的作用下，过渡触头和弧触头首先快速地与定触头接触实施过渡，主导通触头完成切换后，过渡触头和弧触头与定触头分开，完成切换动作的过渡。现有的切换芯子存在如下问题：

1.过渡触头与弧触头的通断，产生拉弧，容易造成过渡触头A和弧触头烧损，造成分接开关寿命缩短，同时也容易发生供电事故。

2.过渡触头与弧触头产生的拉弧容易污染切换开关油室内的变压器油，缩短了开关油室内的变压器油的保养周期，增加了维修工作量和维修产生的物质损耗。

3.传统有载分接开关都是使用弹簧储能机构实现分接切换，弹簧储能机构是限制有载分接开关的机械寿命的主要因素也是最易出现机械故障的部件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有无弧切换功能的有载分接开关切换芯子，该有载分接开关切换芯子可以替换现有有弧过渡的有载分接开关切换芯子，替换后有载分接开关的使用方法与原有载分接开关相同。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

有载分接开关切换芯子，其特征在于，该切换芯子的过渡回路采用无弧过渡回路，且该切换芯子的外形结构、安装尺寸和各主导通触头的安装位置及角度与原切换芯子相同，以替换原有弧切换芯子安装在现有有载分接开关的油室中。

本发明所述的无弧过渡回路采用真空泡无弧过渡回路或晶闸管无弧过渡回路。

由于采用了如上的技术方案，本发明保留了原有载分接开关切换芯子的外形结构以及安装尺寸，因此能在不改变有载分接开关其它部件的基础上，方便地对原有有弧过渡的切换芯子进行更换，适合现有在现场使用的有载分接开关的更换与维修。本发明保留原机械式有载分接开关作为主回路且长期通流的主导通触头，而用真空泡无弧过渡回路或晶闸管无弧过渡回路替代原来起过渡作用的过渡触头A、弧触头B，以实现无弧过渡，且替换后使用方法与原有载分接开关相同，因此切换开关油室内的变压器油不会被电弧污染，延长了开关的保养周期，减少了维修工作量和节约了维修产生的物耗，也避免了原机械分接开关中因弧触头烧损而影响的开关电寿命，使分接开关的电气使用寿命较原机械式有载分接开关增加一倍以上。同时由于切换电流是在晶闸管或真空泡的内部完成，外部不产生电弧，所以切换芯子油室中的变压器油的各项性能指标决不会因为开关的切换次数增多而受到影响，可以始终起到增加开关内部绝缘性能的作用。

本发明的切换芯子用晶闸管或真空泡作为过渡元件，避免了原传统开关中的弧触头烧损对开关电寿命影响，由于晶闸管的开断时，电流对晶闸管使用寿命的影响可以忽略不计，所以本发明不受开关切换次数的影响，其开关电寿命为100万次。

附图说明

本发明的具体特征性能由以下的实施例及其附图进一步描述，其中：

图1为现有机械式有载分接开关的结构示意图。

图2为现有机械式有载分接开关切换芯子的结构示意图。

图3为本发明实施例1的有载分接开关切换芯子的结构示意图。

图4为本发明实施例2的有载分接开关切换芯子结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，近一步阐述本发明。

实施例1

参看图3，有载分接开关的切换芯子包括绝缘筒，上、下法兰100、200，组成圆筒形状的三块弧形板300，中间传动轴400、快速机构500、主导通触头600、凸轮控制机构700、真空泡过渡切换组件800，其中凸轮控制机构700、真空泡过渡切换组件800构成切换芯子的真空泡无弧过渡回路。

切换芯子的绝缘筒、上、下法兰100、200、组成圆筒形状的三块弧形板300外形尺寸与现有机械式有载分接开关的切换芯子的绝缘筒、上、下法兰100、200、组成圆筒形状的三块弧形板300完全相同，主导通触头600的安装位置及角度与原切换芯子相同，从而使本发明的有载分接开关切换芯子整个结构与现有的M型有载分接开关切换芯子基本相同，可替换现有的M型有载分接开关切换芯子，直接放入原切换开关油室中。

在组成圆筒形状的三块弧形板300中安装有一块快速机构安装板510，快速机构500安装在该快速机构安装板510上，通过传动轴由电动机构驱动。该快速机构500与现有的M型有载分接开关切换芯子的弹簧储能快速机构结构相同，在此不再做详细描述。快速机构500驱动凸轮控制机构700动作。凸轮控制机构700带动中间传动轴400与之同步转动，中间传动轴400带动主导通触头600进行切换。

在下法兰盘200上安装有三相真空泡过渡切换组件800，三相真空泡过渡切换组件800按交流电的三相分3组圆周分布，每相真空泡过渡切换组件800为两个真空泡过渡切换组件。

当快速机构500驱动凸轮控制机构700使三相真空泡过渡切换组件800动作进行过渡切换，由于过渡切换是在真空泡过渡触头内部完成，外部不产生电弧，所以切换芯子油室中的变压器油的各项性能指标决不会因为开关的切换次数增多而受到影响，可以始终起到增加开关内部绝缘性能的作用。

实施例2

参看图4，有载分接开关的切换芯子包括绝缘筒900，上、下法兰盘100、200，组成圆筒形状的三块弧形板300，中间传动轴400、主导通触头600、晶闸管门控开关1100、三相晶闸管组1200、晶闸管保护装置1300、过渡电阻箱1400、门开关驱动机构。其中闸管门控开关1100、三相晶闸管组1200、晶闸管保护装置1300、过渡电阻箱1400、门开关驱动机构构成本实施例的晶闸管无弧过渡回路。

组成圆筒形状的三块弧形板300连接上、下法兰盘100、200构成整个切换芯子的主体，安装在绝缘筒900下部，中间传动轴400位于整个切换芯子的中心。

切换芯子的绝缘筒900、上、下法兰100、200、组成圆筒形状的三块弧形板300外形尺寸与现有机械式有载分接开关的切换芯子的绝缘筒、上、下法兰100、200、组成圆筒形状的三块弧形板300完全相同，主导通触头600的安装位置及角度与原切换芯子相同，从而使本实施例的有载分接开关切换芯子整个结构与现有的M型有载分接开关切换芯子基本相同，可替换现有的M型有载分接开关切换芯子，直接放入原切换开关油室中。

在组成圆筒形状的三块弧形板300内装有一块过渡法兰盘1500，晶闸管门控开关1100和三相晶闸管组1200放置在整个切换芯子的中部且位于组成圆筒形状的三块弧形板300的中间。晶闸管门控开关1100和三相晶闸管组1200安装在过渡法兰盘1500和上法兰盘100上。参见图4，晶闸管门控开关1100为圆筒形结构，三相晶闸管组1200安置在晶闸管门控开关1100的外围且每相呈120度均布。每相晶闸管组1200采用六只晶闸管迭加安装。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.有载分接开关切换芯子，其特征在于，包括绝缘筒(900)，上、下法兰盘(100、200)，组成圆筒形状的三块弧形板(300)，中间传动轴(400)、主导通触头(600)、晶闸管门控开关(1100)、三相晶闸管组(1200)、晶闸管保护装置(1300)、过渡电阻箱(1400)、门开关驱动机构；其中晶闸管门控开关(1100)、三相晶闸管组(1200)、晶闸管保护装置(1300)、过渡电阻箱(1400)、门开关驱动机构构成晶闸管无弧过渡回路；

组成圆筒形状的三块弧形板(300)连接上、下法兰盘(100、200)构成整个切换芯子的主体，安装在绝缘筒(900)下部，中间传动轴(400)位于整个切换芯子的中心。

切换芯子的绝缘筒(900)，上、下法兰盘(100、200)，组成圆筒形状的三块弧形板(300)外形尺寸与现有机械式有载分接开关的切换芯子的绝缘筒、上、下法兰(100、200)、组成圆筒形状的三块弧形板(300)完全相同，主导通触头(600)的安装位置及角度与原切换芯子相同，从而使有载分接开关切换芯子整个结构与现有的M型有载分接开关切换芯子基本相同，可替换现有的M型有载分接开关切换芯子，直接放入原切换开关油室中；

在组成圆筒形状的三块弧形板(300)内装有一块过渡法兰盘(1500)，晶闸管门控开关(1100)和三相晶闸管组(1200)放置在整个切换芯子的中部且位于组成圆筒形状的三块弧形板(300)的中间；晶闸管门控开关(1100)和三相晶闸管组(1200)安装在过渡法兰盘(1500)和上法兰(100)上；晶闸管门控开关(1100)为圆筒形结构，三相晶闸管组(1200)安置在晶闸管门控开关(1100)的外围且每相呈120度均布；每相晶闸管组(1200)采用六只晶闸管迭加安装。

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