CN101651029A - 有载分接开关所使用的真空泡切换芯子 - Google Patents

Abstract

有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其无需改变切换开关油室而与现有的M型有载分接开关的切换芯子互换；该真空泡切换芯子包含真空泡过渡切换组件、中性点开关和主通流组件，主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头并在一起放在真空泡过渡切换组件的下部，通过软连接与原主触头连接，而真空泡过渡切换组件通过中性点开关与原有中性点触头电连接，以保证主触头和中性点触头的位置不变。本发明保留了原M型有载分接开关切换芯子的外形结构以及安装尺寸，能在不改变M型有载分接开关其它部件的基础上，方便地对原有M型有载分接开关的切换芯子进行更换，适合现有在现场使用的M型有载分接开关的更换与维修，以及新的真空M型有载分接开关制造。

Description

有载分接开关所使用的真空泡切换芯子

技术领域

本发明涉及电力变压器有载分接开关技术领域，特别涉及一种无需改变切换开关油室而可以直接与现有的M型有载分接开关的切换芯子互换的真空泡切换芯子。

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。

按变压器品种的不同，现在有载分接开关分为油浸式和干式两种，其中油浸式有载分接开关用于油浸式变压器；干式有载分接开关用于干式变压器。而油浸式有载分接开关还分为内置式和外挂式两种。另外按有载分接开关的结构不同，可分为组合式有载分接开关和复合式有载分接开关两类。在组合式有载分接开关的结构中，切换开关与分接选择器相对独立；在复合式有载分接开关的结构中，把切换开关与分接选择器的功能结合在一起成一体式开关。

有载分接开关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。这类结构的有载分接开关比较典型的就是目前行业中通用的M系列有载分接开关。

该M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。切换开关包括切换芯子和切换开关油室，切换芯子主要由切换开关中间绝缘筒，上、下法兰，组成圆筒形的三块弧形板，弹簧储能快速机构，传动中心轴，固定在每块弧形板上的两组定触头，一组中性点触头，两对子弹型触头以及过渡电阻，触头切换机构组成；上、下法兰通过3根支柱安装在切换开关中间绝缘筒的底部，组成圆筒形的三块弧形板固定在上、下法兰上，每块弧形板上的两对子弹型触头通过软连接与对应的主触头连接。

触头切换机构包括起长期通流作用的主通流触头部分和起过渡导通作用的过渡触头部分，而过渡触头部分又包括主通断触头和过渡触头；其中主通断触头部分和过渡触头部分复合在上、下导板之间，主通流触头部分通常包括上、下两组三相羊角型触头，上、下两组三相羊角型触头是分开布置的，每组三相羊角型触头为三相排列，沿圆周分布。

弹簧储能快速机构通过中心传动轴驱动起长期通流作用的主通流触头部分和起过渡导通作用的过渡触头部分动作。当切换芯子实施切换动作时，在弹簧储能快速机构的作用下，过渡触头部分中的过渡触头和主通断触头首先快速地与弧形板上的定触头接触实施过渡切换，在主通流触头完成切换后，过渡触头和主通断触头依次又与定触头分开，完成切换动作的过渡。过渡触头和主通断触头依其形状俗称为“麻将”触头，采用铜钨合金制成，虽然具有寿命长、开断能力强的优点，但现有的切换芯子仍存在如下问题：

1.过渡触头和主通断触头与定触头的通断，产生拉弧，容易造成过渡触头、主通断触头烧损，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、主通断触头与定触头之间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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，该真空泡切换芯子在不改变现有M型有载分接开关的切换开关油室的形状、结构，尤其是不改变M型有载分接开关的切换开关油室上接线桩头的位置前提下，可以与M型有载分接开关中现有的切换芯子互换，互换后的组合式有载分接开关的使用方法与原组合式有载分接开关相同。本发明能够用来制造新的组合式真空有载分接开关，也可以对现有组合式有载分接开关切换芯子的更换。

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：

切换开关中间绝缘筒，其下方固定有组成圆筒形结构的多个弧形板，每块弧形板上安装有N分接侧和N+1分接侧的主触头，以及一组中性点触头，

主通流组件；

过渡电阻组件，

真空泡过渡切换组件，

中性点开关组件，以及

传动中心轴，

其特征在于，还包括：

第一法兰、第三法兰和第四法兰，组成圆筒形结构的若干弧形板安装在第一法兰、第三法兰和第四法兰的外缘上；

所述真空泡过渡切换组件位于第一法兰与第三法兰之间，而主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头并在一起设置在真空泡过渡切换组件的下方，且位于第三法兰与第四法兰之间，上、下两组三相羊角型触头与弧形板上的两对子弹型触头切换接触，两对子弹型触头与N分接侧和N+1分接侧的主触头电连接；

真空泡过渡切换组件包括三相真空泡过渡切换单元和驱动三相真空泡过渡切换单元动作的凸轮机构，每一相真空泡过渡切换单元包含4个真空泡(V1、V2、V3、V4)，其中有2个真空泡(V2、V3)起过渡作用，另外2个真空泡(V1、V4)起主通断作用；2个起过渡作用的真空泡(V2、V3)的动端与对应的该相过渡电阻(R1、R2)的一端电连接；1个起主通断作用的真空泡(V1)的动端和过渡电阻(R1)的另一端连接后接N分接侧的主触头，1个起主通断作用的真空泡(V4)的动端和过渡电阻(R2)的另一端连接后接N+1分接侧的主触头，

每一相中性点开关包括安装在第一法兰上的第一中性点触头(A)、第二中性点触头(B)、中性点连接触头以及安装在开关圆盘上的滑动触头，其中第一中性点触头(A)安装在第一法兰上，与1个起主通断作用的真空泡(V1)和一个起过渡作用的真空泡(V2)的静触头电连接，第一中性点触头(A)还与N分接侧的主触头电连接；第二中性点触头(B)安装在第一法兰上，与1个起主通断作用的真空泡(V4)和一个起过渡作用的真空泡(V3)的静触头电连接，第二中性点触头(B)还与N+1分接侧的主触头电连接；中性点连接触头安装在第一法兰上，与所述中性点触头电连接，滑动触头在开关圆盘的带动下与所述第一中性点触头(A)、第二中性点触头(B)、中性点连接触头切换电连接；三相中性点开关的3个滑动触头均布于开关圆盘的圆周上；

所述主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头和真空泡过渡切换组件中的凸轮机构以及开关圆盘通过穿过第一法兰、第三法兰和第四法兰中心的传动中心轴带动而动作，所述凸轮机构驱动真空泡过渡切换组件按照一定的时序进行过渡切换动作。

所述第一法兰、第三法兰和第四法兰通过若干支柱由上而下依次串接安装在切换开关中间绝缘筒的底部。

两对子弹型触头的安装位置与主通流组件中上、下两组三相羊角型触头的安装位置相适应。

所述过渡电阻位于第四法兰的下方。

两对子弹型触头通过布置在弧形板外侧的软连接与对应的N分接侧和N+1分接侧的主触头连接。

所述12个真空泡以传动中心轴的中心轴线为圆心在同一直径的圆周上分布且每一真空泡的中心轴线与所述传动中心轴的中心轴线平行。

本发明还包括一位于第一法兰与第三法兰之间的第二法兰，所述第一法兰、第二法兰、第三法兰以及第四法兰同直径，均为绝缘材料模压件；在所述第一法兰、第二法兰、第三法兰以及第四法兰的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件，用于固定3块弧形板；在第一法兰上设置有容所述12个真空泡的静端通过孔，在第二法兰上设置有用于固持12个真空泡泡体的12个圆孔，而在第三法兰上设置有用于容置所述12个真空泡的动端通过孔，12个静端孔、12个静端孔和12个动端孔成一一对应关系，对应的静端孔、圆孔和动端孔位于同一轴线上；同一真空泡的泡体、静端和动端分别穿过第二法兰上的一个圆孔以及于该圆孔对应的第一法兰上的一个静端孔和第三法兰上的一个动端孔。

所述的第一中性点触头(A)包括第一中性点导电座、第一中性点夹持触头，第一中性点导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上并同时与一个起主通断作用的真空泡(V1)和一个起过渡作用的真空泡(V2)的静端电连接以及与N分接侧的主触头电连接，第一中性点夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述第一中性点导电座上；第二中性点触头(B)包括第二中性点导电座、第二中性点夹持触头，第二中性点导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上并同时与一个起主通断作用的真空泡(V4)和一个起过渡作用的真空泡(V3)的静触头电连接以及与N+1分接侧的主触头电连接，第二中性点夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述第二中性点导电座上；中性点连接触头包括中性点连接导电座、中性点连接夹持触头，中性点连接导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上，中性点连接夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述中性点连接导电座，滑动触头在开关圆盘的带动下与所述第一中性点夹持触头、第二中性点夹持触头、中性点连接夹持触头切换电连接。

所述的凸轮机构包括一个凸轮盘和与12个真空泡分别对应的12套杠杆机构构成，所述凸轮盘驱动所述12套杠杆机构动作，进而驱动所述的12个真空泡的动端按照一定的时序进行过渡切换动作。

每套杠杆机构包括一杠杆、一U形支架、一碰轮、一复位弹簧，所述杠杆铰链于一个真空泡的动端上，该杠杆的支点铰链于一U形支架上，所述U形支架安装在第三法兰上，在所述杠杆的另一端安装有一碰轮，复位弹簧设置于所述真空泡的动端上；12套杠杆机构的U形支架成一圆周分布于第三法兰上；所述凸轮盘的中心开有一中心孔，用以与传动中心轴连接，驱动该凸轮盘转动，在该凸轮盘上的由外向内分布有第一圆周轨道、第二圆周轨道和第三圆周轨道，其中第一圆周轨道、第二圆周轨道和第三圆周轨道均被等分成三段，各段之间均存在一定的间隔，第一圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起主通断作用的真空泡(V1)和(V4)的动端动作，第二圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起过渡作用的真空泡(V2)的动端动作，第三圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起过渡作用的真空泡(V3)的动端动作；一段第一圆周轨道、一段第二圆周轨道、一段第三圆周轨道对应于一相真空泡过渡切换单元。

所述真空泡的动端包括真空泡的下联杆和与该下联杆螺纹连接的连杆，所述连杆落放在所述第三法兰上的动端孔内，在杠杆的一端设置有一拨叉用以叉接所述连杆，所述复位弹簧套在所述连杆的下端，并在所述复位弹簧与所述拨叉之间的连杆上安装有向连杆两侧延伸的轴销。所述连杆与所述拨叉连接的叉接部分设置成扁平面。

所述的上、下两组三相羊角型触头可转动地并列设置于第四法兰上，其通过固定于所述传动中心轴上的三角拨叉予以拨动。

本发明的工作原理是：电动机构带动传动中心轴转动，传动中心轴同步带动三角拨叉和凸轮盘转动，凸轮盘上的第一圆周轨道触碰起主通断作用的真空泡V1和V4下部杠杆一端的碰轮，第二圆周轨道触碰起过渡作用的真空泡V2下部杠杆一端的碰轮，第三圆周轨道触碰起过渡作用的真空泡V3下部杠杆一端的碰轮，使各自杠杆摆动，这样起过渡作用的真空泡和起主通断作用的真空泡动作按照一定的时序实现过渡切换，同时三角拨叉拨动三相羊角型触头与弧形板上的子弹型触头接触进行切换。在切换过程中，传动中心轴又带动开关圆盘同步转动，带动其上的三相滑动触头，与所述第一中性点触头A、第二中性点触头B、中性点连接触头切换电连接。

由于采用了如上的技术方案，本发明保留了原M型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M型有载分接开关其它部件的基础上，如不改变切换开关油室的结构和接线桩头的位置，方便地对原有M型有载分接开关的切换芯子进行互换，适合现有在现场使用的M型有载分接开关的更换与维修以及新的真空M型有载分接开关制造。

本实用新型保留原有载分接开关作为主回路且长期通流的主通流触头，而用真空泡过渡切换组件替代原来起过渡作用的过渡触头和主通断触头，以实现油室内无电弧过渡，且替换后使用方法与原M型有载分接开关相同，并且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，也避免了原分接开关中因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。

本发明的真空泡切换芯子用真空泡作为过渡元件，避免了原M型有载分接开关中的过渡触头、主通断触头烧损对开关电寿命影响。

本发明将N分接侧与N+1分接侧之间的中性点断开，通过由真空分接开关机械联动而驱动的中性点连接开关同真空泡的切换实现程序配合共同完成开关的切换。在真空泡技术性能正常时，本中性点连接开关的切换无电弧产生；在真空泡质量不好或使用日久真空泡出现漏气，真空泡不能实现正常熄弧和关断时，有载分接开关还能完成切换，但中性点连接开关K的切换动作产生的电弧，可引起瓦斯继电器及时报警，让维修人员及时维修，不会引起开关和变压器事故。

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为本发明有载分接开关所使用的真空泡切换芯子的外形示意图。

图2为本发明有载分接开关所使用的真空泡切换芯子的局部剖视图(去掉切换开关中间绝缘筒)。

图3为本发明第一法兰与一相中性点开关以及中性点触头的连接关系示意图。

图4为本发明传动中心轴驱动一相中性点开关的动作关系示意图。

图5为本发明第一法兰的上法兰面的结构示意图。

图6为本发明第一法兰的下法兰面的结构示意图。

图7为本发明真空泡过渡切换组件安装于第二法兰、第三法兰上以及一相真空泡过渡切换单元与一相中性点开关连接的示意图。

图8为本发明第二法兰的上法兰面的结构示意图。

图9为本发明第二法兰的下法兰面的结构示意图。

图10为本发明第三法兰的上法兰面的结构示意图。

图11为本发明第三法兰的下法兰面的结构示意图。

图12为本发明真空泡过渡切换组件中12个真空泡分布于第三法兰上以及凸轮机构的俯视图。

图13为本发明一相真空泡过渡切换单元和凸轮机构安装于第三法兰、传动中心轴上的示意图。

图14为本发明一套杠杆机构的结构示意图。

图15为本发明凸轮盘的结构示意图。

图16为本发明三相羊角型触头安装于第四法兰上的示意图。

图17为本发明一相羊角型触头与传动中心轴以及弧形板之间的位置关系图。

图18为本发明第四法兰的上法兰面的结构示意图。

图19为本发明第四法兰的下法兰面的结构示意图。

图20为本发明过渡电阻分布于第四法兰以及三块弧形板之间的示意图。

图21为本发明有载分接开关所使用的真空泡切换芯子中每一相真空泡组通断时序图。

图22a至图22i为本发明有载分接开关所使用的真空泡切换芯子中每一相中性点开关的时序变换图。

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，进一步阐述本发明。

M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。

参看图1，图1为本发明有载分接开关所使用的真空泡切换芯子的外形示意图。该真空泡切换芯子包括切换开关中间绝缘筒100、弹簧快速机构200以及切换芯子部分300，整个切换芯子部分300通过三根支柱310安装在切换开关中间绝缘筒100的底部，同时弹簧快速机构200也安装在切换开关中间绝缘筒100的底部，并位于切换芯子部分300的上部。切换开关中间绝缘筒100的结构与现有的切换开关中间绝缘筒相同，作用主要是延长绝缘距离，可以根据电压等级调整切换开关中间绝缘筒100的长度。弹簧快速机构200的结构与现有的弹簧快速机构200的结构相同，主要作用是驱动传动中心轴转动。

结合参看图2，整个切换芯子部分300由原来的两法兰结构改为四法兰结构，即包括第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350，第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350通过三根支柱310由上而下依次串接地安装在切换开关中间绝缘筒100的底部。第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350同直径，均为绝缘材料模压件。

结合参看图5和图6，在第一法兰320上布置有容所述12个真空泡的静端通过的12个静触头孔321和3个容三根支柱310穿过的支柱孔322，在第一法兰320的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件323，以便固定3块弧形板370。

结合参看图8和图9，在第二法兰330上设置有用于固持12个真空泡泡体的12个圆孔331、3个容三根支柱310穿过的支柱孔332、3个漏油孔336以及一个中心孔333，在该中心孔333内安装有一轴承座334，以便于支承传动中心轴360。同样在第二法兰330的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件335(参看图4)，以便固定3块弧形板370。设置3个漏油孔336的目的主要在整个真空泡切换芯子提出油室时，绝缘油能顺利地从3个漏油孔336下泄，以减少上提整个真空泡切换芯子的阻力。

结合参看图10和图11，在第三法兰340上设置有用于容所述12个真空泡的动端通过的12个孔341、3个容三根支柱310穿过的支柱孔342、若干泄油孔343、12个U形支架安放槽344以及一个中心孔345，在该中心孔345内安装有一轴承座346，以便于支承传动中心轴360。同样在第三法兰340的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件347(参看图7)，以便固定3块弧形板370。12个U形支架安放槽344与12个动触头孔341成一一对应关系，每1个动触头孔341为阶梯孔形状，以便于安装后面描述的复位弹簧，同时在每一个动触头孔341上设置有向两侧延伸的轴销槽348，以便于容放后面描述的轴销。

参看图18和图19，第四法兰350设置有3个容3根支柱310穿过的支柱孔351，在第四法兰350的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件(图中未示出)，以便固定3块弧形板370。

当第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350用3根支柱310串接起来后，第一法兰320上的12个静触头孔321、第二法兰330上的12个圆孔331和第三法兰340上的12个动触头孔341成一一对应关系，对应的静触头孔321、圆孔331和动触头孔341位于同一轴线上；同一真空泡的泡体、静端和动端分别穿过第二法兰上的一个圆孔331以及于该圆孔331对应的第一法兰320上的一个静端孔321和第三法兰340上的一个动端孔341。

当第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350用3根支柱310串接起来并安装在切换开关中间绝缘筒100的底部后，组成圆筒形结构的3块弧形板370采用穿过弧形板370且旋入第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350上嵌件的螺孔内，即可将3块弧形板370仍然按照原来的位置安装在第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350的外缘上。

参看图1，每块弧形板370上安装有与现有N分接侧和N+1分接侧的主触头位置和结构相同的N分接侧和N+1分接侧的主触头410、420，以及与现有的中性点触头的位置和结构相同的一组中性点触头430，两对与现有的子弹型触头结构相同的子弹型触头440、450的安装位置比原安装位置低，以适应改变后的主通流组件的安装位置，即上、下两组三相羊角型触头的安装位置；三相过渡电阻R1、R2安装位置与原有的位置不变且位于第四法兰350的下方。两对子弹型触头440、450通过布置在弧形板370外侧的软连接460、470与没有改变位置的N分接侧和N+1分接侧的主触头410、420连接。由于主触头410、420和中性点触头430的位置没有改变，因此本发明的真空泡切换芯子可以直接放置在M系列有载分接开关的油室内，替换出原来的切换芯子。

再参看图2，真空泡过渡切换组件500位于第一法兰320与第三法兰340之间，而主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头610并在一起放在真空泡过渡切换组件500的下部，且位于第三法兰340与第四法兰350之间，上、下两组三相羊角型触头610与弧形板370上已改变安装位置的两对子弹型触头440(450)切换接触。

传动中心轴360通过安装在轴承座334和346上的轴承361、362支撑在第二法兰330、第三法兰340上，且同时穿过第一法兰320、第二法兰330、第三法兰340、第四法兰350，传动中心轴360与弹簧快速机构联接，由弹簧快速机构驱动。

参看图7、图12、图13、图14和图15，真空泡过渡切换组件500包括三相真空泡过渡切换单元和驱动三相真空泡过渡切换单元动作的凸轮机构，每一相真空泡过渡切换单元包含4个真空泡V1、V2、V3、V4，其中有2个真空泡V2、V3起过渡作用，另外2个真空泡V1、V4起主通断作用；2个起过渡作用的真空泡V2、V3的动端与对应的该相过渡电阻R1、R2的一端电连接(参看图22a至图22i)；1个起主通断作用的真空泡V1的动端和过渡电阻R1的另一端连接后接N分接侧的主触头410(参看图22a至图22i)，1个起主通断作用的真空泡V4的动端和过渡电阻R2的另一端连接后接N+1分接侧的主触头420(参看图22a至图22i)。

12个真空泡的泡体510穿过第二法兰330上的12个圆孔331，而12个真空泡的静端511穿过第一法兰320上的静端孔321。每1个真空泡的动端包括真空泡的下联杆512和与该下联杆512螺纹连接的连杆513，12个真空泡的下联杆512落放在第三法兰340上的动端孔341内。这样12个真空泡安装好以后，以传动中心轴360的中心轴线为圆心在同一直径的圆周上分布且每一真空泡的中心轴线与传动中心轴360的中心轴线平行。

具体参见图3，每一相中性点开关K包括安装在第一法兰320上的第一中性点触头A、第二中性点触头B、中性点连接触头O以及安装在开关圆盘K2上的滑动触头K3。结合参看图4和图7，第一中性点触头A包括第一中性点导电座A1、第一中性点夹持触头A2，第一中性点导电座采用紧固件安装在第一法兰320上并同时与1个起主通断作用的真空泡V1和一个起过渡作用的真空泡V2的静端511电连接以及与N分接侧的主触头电连接(图中未示出)，第一中性点夹持触头A2采用紧固件及弹簧安装在第一中性点导电座A1上。第二中性点触头B包括第二中性点导电座B1、第二中性点夹持触头B2，第二中性点导电座B1采用紧固件安装在第一法兰320上并同时与1个起主通断作用的真空泡V4和一个起过渡作用的真空泡V3的静端电连接以及与N+1分接侧的主触头电连接(图中未示出)，第二中性点夹持触头B2采用紧固件及弹簧安装在第二中性点导电座B1上。中性点连接触头O包括中性点连接导电座O1、中性点连接夹持触头O2，中性点连接导电座O1采用紧固件安装在第一法兰320上，中性点连接夹持触头O2采用紧固件及弹簧安装在中性点连接导电座O1上。中性点连接导电座O1与前述的中性点触头430电连接。

三相中性点开关的3个滑动触头K3均布于开关圆盘K2的圆周上，开关圆盘K2在传动中心轴360的带动下转动，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下与第一中性点夹持触头A2、第二中性点夹持触头B2、中性点连接夹持触头02切换电连接。

参看图12、图13和图14，凸轮机构包括一个凸轮盘520和与12个真空泡分别对应的12套杠杆机构，凸轮盘520固定在传动中心轴360上，由传动中心轴360带动而转动，凸轮盘520驱动12套杠杆机构动作，进而驱动12个真空泡的动端按照一定的时序进行过渡切换动作；

每套杠杆机构包括一杠杆531、一U形支架532、一碰轮533、一复位弹簧534，在杠杆531的一端设置有一拨叉531a，以叉接连杆513，连杆513与拨叉531a连接的叉接部分设置成扁平面513a，复位弹簧534套在连杆513的下端，真空泡的下联杆512、连杆513连同复位弹簧534一起落放在第三法兰340的动触头孔341内，在复位弹簧534与拨叉531a之间的连杆513上安装有向连杆513两侧延伸的轴销535，而轴销535落放在轴销槽348内。杠杆531的支点铰链于U形支架532上，而12个U形支架532通过紧固件安装在第三法兰340的12个U形支架安放槽344内，12套杠杆机构的U形支架532成一圆周分布于第三法兰340上。杠杆531的另一端安装有碰轮533。

结合参看图15，凸轮盘520的中心开有一中心孔521，用以与传动中心轴360连接，驱动该凸轮盘520转动。该凸轮盘520上由外向里分布有第一圆周轨道522、第二圆周轨道523和第三圆周轨道524，其中第一圆周轨道522、第二圆周轨道523和第三圆周轨道524均被等分成三段，各段之间均存在一定的间隔，每段对应一相真空泡过渡切换单元。第一圆周轨道522通过杠杆机构上的碰轮533用以控制起主通断作用的真空泡V1和V4的动触头动作，第二圆周轨道523通过杠杆机构上的碰轮533用以控制起过渡作用的真空泡V2的动触头动作，第三圆周轨道524通过杠杆机构上的碰轮533用以控制起过渡作用的真空泡V3的动触头动作。

参看图1和20，三相真空泡过渡切换单元对应过渡电阻R1、R2分别安装在3块弧形板370上，并以传动中心轴360为圆心成圆周分布。

参看图16和图17，主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头610可转动地设置于第四法兰350上，其通过固定于传动中心轴360上的三角拨叉620予以拨动，使上、下两组三相羊角型触头610分别与子弹型触头440、450切换接触。

下面结合图21和图22a至图22i来详细说明本发明的工作原理：

参见图21和图22a，N分接侧的主通流开关M1闭合，N+1分接侧的主通流开关M2断开，同时真空泡组V1导通，真空泡组V2、V3、V4断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A接触导通，N分接侧的电流通过主通流开关M1、第一中性点触头A以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22b，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，同时真空泡组V1导通，接着真空泡组V2导通，真空泡组V3、V4继续断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A接触导通，N分接侧的电流通过真空泡V1、第一中性点触头A以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22c，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V2继续导通，真空泡组V1、V3、V4断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A接触导通，N分接侧的电流通过过渡电阻R1、真空泡V2、第一中性点触头A以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22d，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V2继续导通，真空泡组V1、V3、V4继续断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A和第二中性点触头B接触导通，N分接侧的电流通过过渡电阻R1、真空泡V2、第一中性点触头A以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22e，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V2、V3导通，真空泡组V1、V4继续断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A和第二中性点触头B接触导通，N分接侧的电流通过过渡电阻R1、真空泡组V2、第一中性点触头A以及中性点连接触头O流向中性点触头430；N+1分接侧的电流通过过渡电阻R2、真空泡组V3、第二中性点触头B以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22f，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V3继续导通，真空泡组V1、V2、V4断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A和第二中性点触头B接触导通，N分接侧的无电流流向中性点触头430，N+1分接侧的电流通过过渡电阻R2、真空泡组V3、第二中性点触头B以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图12g，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V3导通，真空泡组V1、V2、V4断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，将中性点连接触头O与第一中性点触头A断开，而继续与第二中性点触头B接触导通，N+1分接侧的电流通过过渡电阻R2、真空泡组V3、第二中性点触头B以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22h，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2断开，真空泡组V4导通，接着真空泡组V3断开，真空泡组V1、V2继续断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，继续与第二中性点触头B接触导通，N+1分接侧的电流通过真空泡组V4、第二中性点触头B以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

参见图21和图22I，N分接侧的主通流开关M1断开，N+1分接侧的主通流开关M2闭合，真空泡组V4导通，真空泡组V1、V2、V3断开，滑动触头K3在开关圆盘K2的带动下，继续与第二中性点触头B接触导通，N+1分接侧的电流通过主通流开关M2、第二中性点触头B以及中性点连接触头O流向中性点触头430。

通过上述步骤，真空有载有载分接开关完成从N分接到N+1分接的切换。

在真空泡组V1、V2、V3、V4技术性能正常时，本中性点开关K的切换无电弧产生；在真空泡组V1、V2、V3、V4质量不好或使用日久真空泡出现漏气，真空泡组V1、V2、V3、V4不能实现正常熄弧和关断时，有载分接开关还能完成切换，但中性点连接开关K的切换动作会产生电弧，引起开关报警，让有关方面维修，不会引起开关和变压器事故。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。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 (12)

1.有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，包括：

切换开关中间绝缘筒，其下方固定有组成圆筒形结构的多个弧形板，每块弧形板上安装有N分接侧和N+1分接侧的主触头，以及一组中性点触头，

主通流组件；

过渡电阻组件，

真空泡过渡切换组件，

中性点开关组件，以及

传动中心轴，

其特征在于，还包括：

第一法兰、第三法兰和第四法兰，组成圆筒形结构的若干弧形板安装在第一法兰、第三法兰和第四法兰的外缘上；

所述真空泡过渡切换组件位于第一法兰与第三法兰之间，而主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头并在一起设置在真空泡过渡切换组件的下方，且位于第三法兰与第四法兰之间，上、下两组三相羊角型触头与弧形板上的两对子弹型触头切换接触，两对子弹型触头与N分接侧和N+1分接侧的主触头电连接；

真空泡过渡切换组件包括三相真空泡过渡切换单元和驱动三相真空泡过渡切换单元动作的凸轮机构，每一相真空泡过渡切换单元包含4个真空泡(V1、V2、V3、V4)，其中有2个真空泡(V2、V3)起过渡作用，另外2个真空泡(V1、V4)起主通断作用；2个起过渡作用的真空泡(V2、V3)的动端与对应的该相过渡电阻(R1、R2)的一端电连接；1个起主通断作用的真空泡(V1)的动端和过渡电阻(R1)的另一端连接后接N分接侧的主触头，1个起主通断作用的真空泡(V4)的动端和过渡电阻(R2)的另一端连接后接N+1分接侧的主触头，

每一相中性点开关包括安装在第一法兰上的第一中性点触头(A)、第二中性点触头(B)、中性点连接触头以及安装在开关圆盘上的滑动触头，其中第一中性点触头(A)安装在第一法兰上，与1个起主通断作用的真空泡(V1)和一个起过渡作用的真空泡(V2)的静触头电连接，第一中性点触头(A)还与N分接侧的主触头电连接；第二中性点触头(B)安装在第一法兰上，与1个起主通断作用的真空泡(V4)和一个起过渡作用的真空泡(V3)的静端电连接，第二中性点触头(B)还与N+1分接侧的主触头电连接；中性点连接触头安装在第一法兰上，与所述中性点触头电连接，滑动触头在开关圆盘的带动下与所述第一中性点触头(A)、第二中性点触头(B)、中性点连接触头切换电连接；三相中性点开关的3个滑动触头均布于开关圆盘的圆周上；

所述主通流组件中的上、下两组三相羊角型触头和真空泡过渡切换组件中的凸轮机构以及开关圆盘通过穿过第一法兰、第三法兰和第四法兰中心的传动中心轴带动而动作，所述凸轮机构驱动真空泡过渡切换组件按照一定的时序进行过渡切换动作。

2.根据权利要求1所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述第一法兰、第三法兰和第四法兰通过若干支柱由上而下依次串接安装在切换开关中间绝缘筒的底部。

3.根据权利要求1所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，两对子弹型触头的安装位置与主通流组件中上、下两组三相羊角型触头的安装位置相适应。

4.根据权利要求1所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述过渡电阻位于第四法兰的下方。

5.根据权利要求3所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，两对子弹型触头通过布置在弧形板外侧的软连接与对应的N分接侧和N+1分接侧的主触头连接。

6.根据权利要求1所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述12个真空泡以传动中心轴的中心轴线为圆心在同一直径的圆周上分布且每一真空泡的中心轴线与所述传动中心轴的中心轴线平行。

7.根据权利要求1或2所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，还包括一位于第一法兰与第三法兰之间的第二法兰，所述第一法兰、第二法兰、第三法兰以及第四法兰同直径，均为绝缘材料模压件；在所述第一法兰、第二法兰、第三法兰以及第四法兰的外圆周上均设置有若干带螺孔的嵌件，用于固定3块弧形板；在第一法兰上设置有容所述12个真空泡的静端通过的静端孔，在第二法兰上设置有用于固持12个真空泡泡体的12个圆孔，而在第三法兰上设置有用于容所述12个真空泡的动端通过的动端孔，12个静触头孔、12个圆孔和12个动端孔成一一对应关系，对应的静端孔、圆孔和动端孔位于同一轴线上；同一真空泡的泡体、静端和动端分别穿过第二法兰上的一个圆孔以及于该圆孔对应的第一法兰上的一个静端孔和第三法兰上的一个动端孔。

8.根据权利要求7所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述的第一中性点触头(A)包括第一中性点导电座、第一中性点夹持触头，第一中性点导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上并同时与一个起主通断作用的真空泡(V1)和一个起过渡作用的真空泡(V2)的静端电连接以及与N分接侧的主触头电连接，第一中性点夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述第一中性点导电座上；第二中性点触头(B)包括第二中性点导电座、第二中性点夹持触头，第二中性点导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上并同时与一个起主通断作用的真空泡(V4)和一个起过渡作用的真空泡(V3)的静端电连接以及与N+1分接侧的主触头电连接，第二中性点夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述第二中性点导电座上；中性点连接触头包括中性点连接导电座、中性点连接夹持触头，中性点连接导电座采用紧固件安装在所述第一法兰上，中性点连接夹持触头采用紧固件及弹簧安装在所述中性点连接导电座，滑动触头在开关圆盘的带动下与所述第一中性点夹持触头、第二中性点夹持触头、中性点连接夹持触头切换电连接。

9.根据权利要求8所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述的凸轮机构包括一个凸轮盘和与12个真空泡分别对应的12套杠杆机构构成，所述凸轮盘驱动所述12套杠杆机构动作，进而驱动所述的12个真空泡的动端按照一定的时序进行过渡切换动作。

10.根据权利要求9所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，每套杠杆机构包括一杠杆、一U形支架、一碰轮、一复位弹簧，所述杠杆铰链于一个真空泡的动端上，该杠杆的支点铰链于一U形支架上，所述U形支架安装在第三法兰上，在所述杠杆的另一端安装有一碰轮，复位弹簧设置于所述真空泡的动端上；12套杠杆机构的U形支架成一圆周分布于第三法兰上；所述凸轮盘的中心开有一中心孔，用以与传动中心轴连接，驱动该凸轮盘转动，在该凸轮盘上的由外向里分布有第一圆周轨道、第二圆周轨道和第三圆周轨道，其中第一圆周轨道、第二圆周轨道和第三圆周轨道均被等分成三段，各段之间均存在一定的间隔，第一圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起主通断作用的真空泡(V1)和(V4)的动触头动作，第二圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起过渡作用的真空泡(V2)的动触头动作，第三圆周轨道通过杠杆机构上的碰轮用以控制起过渡作用的真空泡(V3)的动端动作；一段第一圆周轨道、一段第二圆周轨道、一段第三圆周轨道对应于一相真空泡过渡切换单元。

11.根据权利要求10所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述真空泡的动端包括真空泡的下联杆和与该下联杆螺纹连接的连杆，所述连杆落放在所述第三法兰上的孔内，在杠杆的一端设置有一拨叉用以叉接所述连杆，所述复位弹簧套在所述连杆的下端，并在所述复位弹簧与所述拨叉之间的连杆上安装有向连杆两侧延伸的轴销。所述连杆与所述拨叉连接的叉接部分设置成扁平面。

12.根据权利要求1所述的有载分接开关所使用的真空泡切换芯子，其特征在于，所述的上、下两组三相羊角型触头可转动地并列设置于第四法兰上，其通过固定于所述传动中心轴上的三角拨叉予以拨动。

Images