CN102243924B

CN102243924B - 一种无励磁条形调容分接开关

Info

Publication number: CN102243924B
Application number: CN 201110081789
Authority: CN
Inventors: 何幼林
Original assignee: WUHAN CHANGHONG HENGTONG HIGH PRESSURE EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: WUHAN CHANGHONG HENGTONG HIGH PRESSURE EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: CN102243924A

Abstract

本发明涉及一种无励磁条形调容分接开关，高压调压单元、低压调压单元位于同一水平面内平行布置，驱动机构单元位于高压调压单元、低压调压单元的上方，高压调压单元的左右固定板、低压调压单元的上下固定板及驱动机构单元的支撑架固定连接成一整体；且驱动机构单元的主动齿轮与高压调压单元的主齿条啮合组成一齿轮齿条机构，驱动机构单元的从动齿轮与低压调压单元的副齿条啮合组成另一齿轮齿条机构，驱动机构单元的槽轮与拨叉匹配组成一槽轮机构。本发明可大大降低变压器油箱高度，减少变压器分接引线长度，降低变压器的制造成本。本发明的元动定触头均采用夹片式弹性接触方式，制作方便，接触可靠，降低了开关制造成本。

Description

一种无励磁条形调容分接开关

技术领域

本发明涉及一种无励磁条形调容分接开关。

背景技术

在广大的农村地区及城市居民区用电季节性较强，同一台变压器在夏季及冬季常常满负荷甚至超负荷运行，从而导致变压器发生故障。而其它季节，变压器又处在轻载状态下运行。而变压器在轻载状态下运行是不经济的。为了克服这一缺陷，通常采用调容变压器，而调容变压器必需使用一种调容分接开关才能实现。现有的调容分接开关为卧式笼形结构存在以下缺陷：

1.卧式笼形结构开关的高、低压调压单元沿开关卧式水平轴线分布，分别位于轴线的两端，且高压调压单元三相接线端子与低压调压单元三相接线端子分别分布在与开关卧式轴线垂直平行的六个平面上，且每相接线端子在每个平面上沿圆周分布。这样导至变压器高、低压分接引线与开关高、低压调压单元三相接线端子相连时，一部份分接引线必须跨过变压器铁芯，使得变压器的油箱必需加高；一部份高、低压引线相互交错，既增加了引线长度，又不便于引线连接及绝缘处理。即增加了变压器制造成本，降低了变压器的可靠性.

2.卧式笼形结构开关的低压调压单元动、定触头为刚性摩擦式接触方式，不便调节，可靠性差；高压调压单元动、定触头为触钉式接触方式，触头容量小只适用于小容量变压器，可靠性差。

发明内容

本发明的目的针对笼形结构开关存在的上述缺陷和问题，而提供一种无励磁条形调容分接开关，本发明的高压调压单元与低压调压单元处在同一水平面内呈直线对称平行布置，通过驱动机构单元驱动；在变压器中开关的高压调压单元接线端子位于变压器高压侧，且于变压器高压分接引线位置平行对应；低压调压单元接线端子位于变压器低压侧，且于变压器低压分接引线位置平行对应。因而变压器高、低压分接引线与开关高压调压单元及低压调压单元的接线端子相连时，分接引线不必跨过变压器铁芯；且高、低压分接引线不必相互交错，因而可大大降低变压器油箱高度，减少变压器分接引线长度，降低变压器的制造成本。本发明的高压调压单元及低压调压单元动定触头均采用夹片式弹性接触方式，制作方便，接触可靠，便于制作大容量触头可适用于中小容量变压器，提高了开关及变压器的可靠性。降低了开关制造成本。

为实现上述目标，采用了以下技术方案：

一种无励磁条形调容分接开关，由驱动机构单元、高压调压单元、低压调压单元组成，其特征在于：高压调压单元、低压调压单元位于同一水平面内平行布置，驱动机构单元位于高压调压单元、低压调压单元的上方，高压调压单元的左、右固定板、低压调压单元的上下固定板及驱动机构单元的支撑架固定连接成一整体；且驱动机构单元的主动齿轮与高压调压单元的主齿条啮合组成一齿轮齿条机构，驱动机构单元的从动齿轮及低压调压单元的副齿条啮合组成另一齿轮齿条机构，驱动机构单元的槽轮与拨叉匹配组成一槽轮机构，驱动机构单元与高压调压单元及低压调压单元间的能量传递是由一对槽轮机构和两对齿轮齿条机构来实现的。

所述的驱动机构单元包括防尘罩、动轴、手柄、轴承、主动齿轮、拨叉、拨销、槽轮、定轴、从动齿轮、法兰盘、支撑架，法兰盘焊接在支撑架上；拨销焊接在拨叉上；动轴插入法兰盘带有轴承的孔内并从孔中穿出由主动齿轮限位；动轴的一端固定着驱动手柄及防尘罩，另一端同轴固定着一主动齿轮和拨叉；定轴一端焊接在支撑架上，另一端套装着一同轴固定的槽轮和从动齿轮。

所述的槽轮上设置有一拨槽及二个锁止弧。

驱动机构单元还包括2件内封圈、内垫圈、封口塞、定位钉、外螺母、外垫圈、外封圈、限位钉，2件内封圈、内垫圈、封口塞分别安装在法兰盘内；定位钉固定在手柄上；外螺母、外垫圈、外封圈、限位钉安装在法兰盘上。

所述的高压调压单元由左固定绝缘杆、3件线端调压接线端子、6件线端调压动触头、6件弹簧、6件销轴、动杆、2件支承件、主齿条、右固定绝缘杆、9件分接位置接线端子、左固定板、3件夹持件、6件中性点调压动触头、3件小夹持件、2件汇流片、3件输出接线端子、右固定板组成，主齿条通过2件支承件固定在动杆上；左固定绝缘杆、右固定绝缘杆、动杆处于同一水平面内，且左固定绝缘杆与右固定绝缘杆位于动杆的两边平行对称布置，左、右固定绝缘杆的两端固定在左、右固定板上；右固定绝缘杆上按三相顺序安装，每相布置安装3件分接位置接线端子和1件输出接线端子，左固定绝缘杆上按三相顺序安装与右固定绝缘杆三相对应位置，每相布置安装1件线端调压接线端子，左固定绝缘杆上的线端调压接线端子与右固定绝缘杆上相对应的输出接线端子两两通过铜引线连接导通；动杆上交替布置安装3件夹持件及3件小夹持件，3件夹持件一端固定在动杆上，另一端套装在右固定绝缘杆上，使动杆平行束缚在左、右固定绝缘杆之间；每件夹持件内分别对称布置安装2件中性点调压动触头及1件弹簧和1件销轴，每件小夹持件内分别对称布置安装2件线端调压的动触头及1件弹簧和1件销轴，通过弹簧和销轴的作用产生接触压力；2件汇流片将3对中性点调压的动触头连接导通形成中性点。当中性点调压的动触头处于工作位置时，线端调压的动触头处于空位。反之亦然。通过驱动机构单元中主动齿轮与主齿条的啮合获得动力。以实现中性点调压动触头及线端调压的动触头的工位转换。

所述的低压调压单元由副齿条、6件副夹持件、12件弹簧、12件销轴、12件动触头、2件限位板、上固定板、下固定板、9件定触头、3件辅助定触头、1件固定杆组成，上固定板与下固定板将9件定触头及3件辅助定触头按三相顺序安装，每相安装3件定触头、1件辅助定触头依次夹持在上固定板与下固定板间并用螺栓紧固；2件限位板分别固定在上、下固定板上；

每件副夹持件内对称布置安装2件动触头，每个动触头内放有1件弹簧和1件销轴，6件副夹持件由副齿条及固定杆通过紧固件连接成一整体；6件副夹持件内的每对动触头按每相2对依次与对应的定触头匹配弹性接触。通过驱动机构单元中从动齿轮与副齿条的啮合获得动力，以实现动触头的工位转换。

开关的工作原理：

1、当驱动机构单元中手柄由1工位旋转至3工位时：

同步带动主动齿轮旋转，主动齿轮带动高压调压单元中的主齿条水平移动，从而带动动杆上的三相线端调压动触头由1工位旋转至3工位，变压器高压端线圈为三角形连接，同时可实现在±5％范围的线端调压。此时中性点调压动触头处于空位。与此同时，拨叉处于槽轮的第一个锁止弧中，因其与主动齿轮同轴固在动轴上，故与之同步旋转，且拨叉上的拨销刚好转至槽轮的拨槽入口处，此区间槽轮处于静止状态，因从动齿轮与槽轮同轴固定套装在定轴上，故从动齿轮亦处于静止状态，因从动齿轮与低压调压单元上的副齿条啮合，故低压调压单元上的动触头组亦处于静止状态。即此区间段低压调压单元上的动触头置于并联工位，始终处于静止状态。实现将变压器低压线圈变为并联接法的目的。

2.当驱动机构单元中手柄由3工位旋转至4工位时：

主动齿轮及拨叉旋转，主动齿轮驱动主齿条使得高压调压单元中的中性点调压动触头由空位旋转至4工位，使得变压器高压端线圈由三角形连接转换为星形连接，从而改变了变压器高压端容量且变压器高压端电压在±5％范围调节。此时线端调压动触头处于空位。于此同时拨叉上的拨销拨动槽轮及从动齿轮旋转一规定角度，从而带动低压调压单元上的动触头由并联工位转换至串联工位，同时拨叉进入槽轮的第二锁止弧中，实现将变压器低压端线圈由并联连接转换为串联连接达到改变变压器低压端容量的目的。

3.当驱动机构单元中手柄由4工位转换至6工位时：

高压调压单元动触头组中，中性点调压动触头由4工位转换至6工位变压器高压端线圈为星形连接，同时可实现在±5％范围的中性点调压；而低压调压单元上动触头处于静止状态，保持变压器低压端线圈串联连接。

反之：当驱动机构单元中手柄由6工位转换至4工位时(同3类似)。

当驱动机构单元中手柄由4工位旋转至3工位时：

变压器高压端线圈由星形连接变为三角形连接，变压器低压端线圈由串联变为并联(同2类似。)

当驱动机构单元中手柄由3工位旋转至1工位时(同1类似)。

附图说明

图1为开关的主视图。

图2为开关的N-N剖视图。

图3为开关的M-M剖视图。

图4为开关中槽轮机构与两齿轮机构组合示意图。

图5为开关高压调压单元调压原理示意图。

图6为开关低压调压单元调压原理示意图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1、图2、图3、图4所示，本发明由驱动机构单元、高压调压单元、低压调压单元组成，高压调压单元、低压调压单元位于同一水平面内平行布置，驱动机构单元位于高压调压单元、低压调压单元的上方，高压调压单元的左右固定板(39，46)、低压调压单元的上下固定板(24，26)及驱动机构单元的支撑架38固定连接成一整体；且驱动机构单元的主动齿轮13与高压调压单元的主齿条34啮合组成一齿轮齿条机构，驱动机构单元的从动齿轮18及低压调压单元的副齿条19啮合组成另一齿轮齿条机构，驱动机构单元的槽轮16与拨叉14匹配组成一槽轮机构，驱动机构单元与高压调压单元及低压调压单元间的能量传递是由一对槽轮机构和两对齿轮齿条机构来实现的。

所述的驱动机构单元包括防尘罩1、动轴5、手柄6、轴承12、主动齿轮13、拨叉14、拨销15、槽轮16、定轴17、从动齿轮18、法兰盘37、支撑架38，法兰盘37焊接在支撑架38上；拨销15焊接在拨叉14上；动轴5插入法兰盘37带有轴承12的孔内并从孔中穿出由主动齿轮13限位；动轴5的一端固定着驱动手柄6及防尘罩1，另一端同轴固定着一主动齿轮13和拨叉14；定轴17一端焊接在支撑架38上，另一端套装着一同轴固定的槽轮16和从动齿轮18。所述的槽轮16上设置有一拨槽及二个锁止弧。

本发明的的驱动机构单元还包括2件内封2、内垫圈3、封口塞4、定位钉7、外螺母8、外垫圈9、外封圈10、限位钉11，2件内封2、内垫圈3、封口塞4分别安装在法兰盘37内；定位钉7固定在手柄6上；外螺母8、外垫圈9、外封圈10、限位钉11安装在法兰盘37上。

所述的高压调压单元由左固定绝缘杆29、3件线端调压接线端子30、6件线端调压动触头31、6件弹簧21、6件销轴27、动杆32、2件支承件33、主齿条34、右固定绝缘杆35、9件分接位置接线端子36、左固定板39、3件夹持件40、6件中性点调压动触头41、3件小夹持件42、2件汇流片43、3件输出接线端子44、右固定板46组成，主齿条34通过2件支承件33固定在动杆32上；左固定绝缘杆29、右固定绝缘杆35、动杆32处于同一水平面内，且左固定绝缘杆29与右固定绝缘杆35位于动杆32的两边平行对称布置，左固定绝缘杆29、右固定绝缘杆35的两端固定在左固定板39及右固定板46上；右固定绝缘杆35上按三相顺序安装，每相布置安装3件分接位置接线端子36和1件输出接线端子44；左固定绝缘杆29上按三相顺序安装与右固定绝缘杆35三相对应位置，每相布置安装1件线端调压接线端子30，左固定绝缘杆29上的线端调压接线端子30与右固定绝缘杆35上相对应的输出接线端子44两两通过铜引线相连导通；

动杆32上交替布置安装3件夹持件40及3件小夹持件42，3件夹持件40一端固定在动杆32上，另一端套装在右固定绝缘杆35上，使动杆32平行束缚在右固定绝缘杆35及左固定绝缘杆29之间；每件夹持件40内分别对称布置安装2件中性点调压动触头41及1件弹簧21和1件销轴27，每件小夹持件42内分别对称布置安装2件线端调压的动触头31及1件弹簧21和1件销轴27，通过弹簧21和销轴27的作用产生接触压力；2件汇流片43将3对中性点调压的动触头41连接导通形成中性点。当中性点调压的动触头41处于工作位置时，线端调压的动触头31处于空位。反之亦然。通过驱动机构单元中主动齿轮13与主齿条34的啮合获得动力。以实现中性点调压动触头41及线端调压的动触头31的工位转换。

所述的低压调压单元由副齿条19、6件副夹持件20、12件弹簧21、12件销轴27、12件动触头22、2件限位板23、上固定板24、下固定板26、9件定触头25、3件辅助定触头45、1件固定杆28组成，上固定24板与下固定板26将9件定触头25及3件辅助定触头45按三相顺序安装，每相安装3件定触头25、1件辅助定触头45依次夹持在上固定板24与下固定板26之间并用螺栓紧固；2件限位板23分别固定在上固定板24及下固定板上26；

每件副夹持件20内对称布置安装2件动触头22，每个动触头22内放有1件弹簧21和1件销轴27，由弹簧21、销轴27的作用产生接触压力；6件副夹持件20由副齿条19及固定杆24通过紧固件连接成一整体；6件副夹持件20内的每对动触头22按每相2对依次与对应的定触头25匹配弹性接触。通过驱动机构单元中从动齿轮与副齿条的啮合获得动力，以实现动触头的工位转换。

驱动机构单元中设置有两根平行且与高压调压单元、低压调压单元所处的平面垂直的轴，其中一根为动轴5，另一根为定轴17，动轴5的一端固定着驱动手柄6，另一端同轴固定着一主动齿轮13和拨叉14，其中主动齿轮13与高压调压单元中的主齿条34啮合组成一齿轮齿条机构用于驱动高压调压单元中的线端调压的动触头31及中性点调压动触头41；定轴17上套装着一同轴固定的槽轮16和从动齿轮18，固定在动轴5上的拨叉14与定轴17上的槽轮16匹配组成一槽轮机构用于驱动定轴17上的从动齿轮18，槽轮机构中槽轮16上设置有一拨槽及二个锁止弧；定轴17上的从动齿轮18与低压调压单元上的副齿条19啮合组成一齿轮齿条机构用于驱动低压调压单元中的动触头。

本发明的工作原理如图5、图6所示：

1、当驱动机构单元中手柄6由1工位旋转至3工位时：

同步带动主动齿轮13旋转，主动齿轮13带动高压调压单元中的主齿条34水平移动，从而带动动杆32上的三相线端调压动触头31由1工位旋转至3工位，变压器高压端线圈为三角形连接，同时可实现在±5％范围的线端调压。此时另中性点调压动触头41处于空位。与此同时，拨叉14处于槽轮16的第一个锁止弧中，因其与主动齿轮13同轴固在动轴5上，故与之同步旋转，且拨叉14上的拨销15刚好转至槽轮16的拨槽入口处，此区间槽轮16处于静止状态，因从动齿轮18与槽轮16同轴固定套装在定轴17上，故从动齿轮18亦处于静止状态，因从动齿轮18与低压调压单元上的副齿条19啮合，故低压调压单元上的动触头22组亦处于静止状态。即此区间段低压调压单元上的动触头22置于并联工位，始终处于静止状态。实现将变压器低压端线圈变为并联接法的目的。

2、当驱动机构单元中手柄6由3工位旋转至4工位时：

主动齿轮13及拨叉14旋转，主动齿轮13驱动使得高压调压单元中的中性点调压动触头41由空位旋转至4工位，使得变压器高压端线圈由三角形连接转换为星形连接，从而改变了变压器高压端容量且变压器高压端电压在±5％范围调节。此时线端调压动触头31处于空位。于此同时拨叉14上的拨销15拨动槽轮16及从动齿轮18旋转一规定角度，从而带动低压调压单元上的动触头22由并联工位转换至串联工位，同时拨叉14进入槽轮16的第二锁止弧中，实现将变压器低压端线圈由并联连接转换为串联连接达到改变变压器低压端容量的目的。

3、当驱动机构单元中手柄6由4工位转换至6工位时：

高压调压单元动触头组中，中性点调压动触头41由4工位转换至6工位以实现变压器高压端线圈星形连接，同时可实现在±5％范围的中性点调压；而低压调压单元上动触头22处于静止状态，保持变压器低压端线圈串联连接。

反之：当驱动机构单元中手柄6由6工位转换至4工位时(同3类似)。

当驱动机构单元中手柄6由4工位旋转至3工位时：

变压器高压侧线圈由星形接法变为三角形接法，变压器低压线圈由串联变为并联(同2类似。)

当驱动机构单元中手柄6由3工位旋转至1工位时(同1类似)。

Claims

1.一种无励磁条形调容分接开关，由驱动机构单元、高压调压单元、低压调压单元组成，其特征在于：高压调压单元、低压调压单元位于同一水平面内平行布置，驱动机构单元位于高压调压单元、低压调压单元的上方，高压调压单元的左右固定板、低压调压单元的上下固定板及驱动机构单元的支撑架固定连接成一整体；且驱动机构单元的主动齿轮与高压调压单元的主齿条啮合组成一齿轮齿条机构，驱动机构单元的从动齿轮与低压调压单元的副齿条啮合组成另一齿轮齿条机构，驱动机构单元的槽轮与拨叉匹配组成一槽轮机构；

所述的驱动机构单元包括防尘罩、动轴、手柄、轴承、主动齿轮、拨叉、拨销、槽轮、定轴、从动齿轮、法兰盘、支撑架，法兰盘焊接在支撑架上，拨销焊接在拨叉上，动轴插入法兰盘带有轴承的孔内并从孔中穿出由主动齿轮限位，动轴的一端固定着手柄和防尘罩，另一端同轴固定着一主动齿轮和拨叉，定轴一端焊接在支撑架上，另一端套装着一同轴固定的槽轮和从动齿轮。

2.根据权利要求1所述的无励磁条形调容分接开关，其特征在于：所述的槽轮上设置有一拨槽及二个锁止弧。

3.根据权利要求1或2所述的无励磁条形调容分接开关，其特征在于：驱动机构单元还包括2件内封圈、内垫圈、封口塞、定位钉、外螺母、外垫圈、外封圈、限位钉，2件内封圈、内垫圈、封口塞分别安装在法兰盘内，定位钉固定在手柄上，外螺母、外垫圈、外封圈、限位钉安装在法兰盘上。

4.根据权利要求1所述的无励磁条形调容分接开关，其特征在于：所述的高压调压单元由左固定绝缘杆、3件线端调压接线端子、6件线端调压动触头、6件弹簧、6件销轴、动杆、2件支承件、主齿条、右固定绝缘杆、9件分接位置接线端子、左固定板、3件夹持件、6件中性点调压动触头、3件小夹持件、2件汇流片、3件输出接线端子、右固定板组成，主齿条通过2件支承件固定在动杆上，左固定绝缘杆、右固定绝缘杆、动杆处于同一水平面内，且左固定绝缘杆与右固定绝缘杆位于动杆的两边平行对称布置，左、右固定绝缘杆的两端固定在左、右固定板上，右固定绝缘杆上按三相顺序安装，每相布置安装3件分接位置接线端子和1件输出接线端子，左固定绝缘杆按三相顺序安装，在与右固定绝缘杆三相对应位置，每相布置安装1件线端调压接线端子，左固定绝缘杆上的线端调压接线端子与右固定绝缘杆上相对应的输出接线端子两两通过铜引线相连导通，动杆上交替布置安装3件夹持件及3件小夹持件，3件夹持件一端固定在动杆上，另一端套装在右固定绝缘杆上，使动杆平行束缚在左、右固定绝缘杆之间，每件夹持件内分别对称安装布置2件中性点调压动触头及弹簧和销轴，每件小夹持件内分别对称布置安装2件线端调压的动触头及弹簧和销轴，通过弹簧和销轴的作用产生接触压力，2件汇流片将3对中性点调压的动触头连接导通形成中性点。

5.根据权利要求1所述的无励磁条形调容分接开关，其特征在于：所述的低压调压单元由副齿条、6件副夹持件、12件弹簧、12件销轴、12件动触头、2件限位板、上固定板、下固定板、9件定触头、3件辅助定触头、固定杆组成，上固定板与下固定板将9件定触头及3件辅助定触头按三相顺序安装，每相安装3件定触头、1件辅助定触头依次夹持在上固定板与下固定板间并用螺栓紧固；2件限位板分别固定在上、下固定板上；每件副夹持件内对称布置安装2件动触头，每个动触头内放有1件弹簧和1件销轴；6件副夹持件由副齿条及固定杆通过紧固件连接成一整体；6件副夹持件内的每对动触头按每相2对依次与对应的定触头匹配弹性接触。