CN103187183A

CN103187183A - 智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关

Info

Publication number: CN103187183A
Application number: CN2013101395757A
Authority: CN
Inventors: 章宏仁; 朱春虎
Original assignee: ZHEJIANG TENGLONG ELECTRICAL APPARATUS CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG TENGLONG ELECTRICAL APPARATUS CO Ltd
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2013-07-03

Abstract

一种智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，包括：设置在壳体内的电机与传动机构以及快速机构；设置在壳体下方的绝缘筒，该绝缘筒内每相装有上层定触头和下层定触头及引出端，该上层定触头和下层定触头的位置不在同一竖直轴线上；设置在绝缘筒内部的切换芯体上有一绝缘转轴支架，该支架上每相设置有上层选择动触头、下层选择动触头、上层连接装置、下层连接装置、上层真空管、下层真空管、过渡电阻和导电环，该上层选择动触头和下层选择动触头位于同一竖直轴线上；上层和下层真空管均包括动导电杆和静导电杆。本发明的有载调压分接开关具有结构简单、触头寿命高、免维修和可靠性高的特点。

Description

智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关

技术领域

本发明涉及一种有载调压分接开关，尤其是一种智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关。

背景技术

国内早期电力变压器所配的有载分接开关，靠铜钨电弧触头在油中进行负载转换的。由于有载分接开关切换频繁，电弧触头烧损相应比较严重，油的碳化和污染速度较快。由此增加了日常维护和定期检修工作量。为了减少有载分接开关维护和检修工作量，满足电力系统现代化发展的需要，国内外分接开关制造企业相继地推出大中容量真空熄弧的有载分接开关。目前，采用真空熄弧的有载分接开关不仅在油浸式大中容量电力变压器中获得推广及应用，而且在小容量干式配电变压器中也广泛地获得应用。但在小容量的油浸式配电变压器上由于未能突破制造技术的难点，无奈仍采用铜钨电弧触头有载分接开关作为电压的调节。为了减少油的污染，配电变压器调压分接开关就开始采用在线滤油装置。采用在线滤油装置，虽解决油质污染问题，但却增加设备投资和在线滤油装置的维护与检修工作量，仍无法实现免维修。

因此，有必要针对现有油浸式配电变压器有载调压分接开关中的缺点，突破制造技术的难点，创新式发明与研发一种结构简单、免维护、可靠性更高的智能型真空切换的有载调压分接开关，填补智能配电网用的油浸式真空切换的有载调压分接开关的“空白”。

发明内容

考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供了一种智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于包括：

设置在壳体内的电机与传动机构以及快速机构；

设置在壳体下方的绝缘筒，该绝缘筒内每相装有上层定触头和下层定触头及引出端，该上层定触头和下层定触头的位置不在同一竖直轴线上；

设置在绝缘筒内部的切换芯体上有一绝缘转轴支架，该支架上每相设置有上层选择动触头、下层选择动触头、上层连接装置、下层连接装置、上层真空管、下层真空管、过渡电阻和导电环，该上层选择动触头和下层选择动触头位于同一竖直轴线上；上层和下层真空管均包括动导电杆和静导电杆，上层选择动触头通过上层连接装置与上层真空管的动导电杆电气上连接，上层真空管的静导电杆与导电环电气上连接，下层选择动触头通过下层连接装置与下层真空管的动导电杆电气上连接，下层真空管的静导电杆与过渡电阻的一端电气上连接，过渡电阻的另一端与导电环电气上连接；真空有载调压分接开关在工作时，导电环与引出端之间始终保持电气上的良好接触状态；过渡电阻采用骨架式电阻元件，固定绝缘转轴支架上。

所述定触头在机械上具有凸轮效应，所述选择动触头在机械上具有滚子从动件效应，滚子与凸轮之间在油中为滚动摩擦；

所述真空管均为卧式布置，当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头接触时，相当于滚子从动件在凸轮的轮廓上作直线移动，即所述选择动触头在径向上移动一定距离，以带动相应的真空管的动导电杆移动，并与相应的静导电杆接触，使通过开关的负载电流在所述真空管内可靠闭合导通；当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头分离时，所述选择动触头在径向上反向地移动一定距离，在复位弹簧作用下带动相应的真空管的动导电杆移动并与相应的静导电杆分离，使通过开关的负载电流在所述真空管内或动定触头间可靠熄弧，从而完成开关的有载切换。

所述的选择动触头在电气上是在真空管内的触点断开熄弧后再转换,因而选择动触头不是在负载下开断；选择动触头在无载下转换以选择相邻的定触头后，真空管内的触点立即重新闭合该支路，因选择动触头也不是在负载下闭合，所以选择动触头是无电弧的烧蚀的；由该选择动触头在它的支路真空管熄弧之后立刻断开，这时真空管不再承受电压；

所述选择动触头是作为真空管的后备保护，若真空管内的触点出现故障，不能切断电弧，此时与其串接的选择动触头转换时必然产生电弧，即使真空管失效，也不会危及分接开关安全运行。

根据本发明另一方面，位于每相上层定触头与下层同电位的定触头在绝缘筒外用连接片进行电气上连接。

根据本发明另一方面，上层定触头和下层定触头为可使所述选择动触头径向移动一定距离的定触头。

根据本发明另一方面，所述动导电杆为可与静导电杆接触和分离的动导电杆。

根据本发明另一方面，可设置成单相或多相。

由于配电变压器容量不大，有载调压分接开关额定通过电流相应较小，长期载流直接由主真空管(上层真空管)承坦，不设置旁路主触头载流，因而本发明的有载调压分接开关具有结构简单、触头寿命高、免维修和可靠性高的特点。

附图说明

图1是根据本发明优选实施例的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关的外形示意图。

图2是根据本发明优选实施例的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关结构示意图。

图3是图2中A-A方向的截面示意图。

图4是图3的选择动触头旋转一个位置后的示意图。

图5是本发明优选实施例的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关的工作状态转换示意图。

其中:

1、筒底;2、绝缘筒;3、下层连接装置;4、下层定触头；5、下层选择动触头;6、上层定触头;7、上层选择动触头;8、上层连接装置;9、快速机构;10、电机与传动机构;11、壳体;12、绝缘转轴;13、支架;14、上层真空管；15、过渡电阻；16、下层真空管；17、连接片；18、导电环；19、引出端；K、上层定触头；k、上层选择动触头;R、变压器绕组；ZK、真空管；K1、下层定触头；k1、下层选择动触头；R1、过渡电阻；L、定触头连接片。

具体实施方式

下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

参见图1-4，其中示出了本发明优选实施例的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其包括：设置在壳体11内的电机与传动机构10、以及快速机构9；

设置在壳体11下方的绝缘筒2，该绝缘筒2内每相装有上层定触头6和下层定触头4及引出端19，该上层定触头6和下层定触头4的位置不在同一竖直轴线上；可以理解的是，这里的上层定触头6和下层定触头4的位置在同一竖直轴线上错开，使得在上层定触头6与上层选择动触头7接触时（到档位），下层定触头4并未与下层选择动触头5接触，即两组动、定触头并不同时接触，而是错开接触；

设置在绝缘筒2内部的切换芯体上的绝缘转轴支架13，该支架13上每相设置有层选择动触头7、下层选择动触头5、上层连接装置8、下层连接装置3、上层真空管14、下层真空管16、过渡电阻15和导电环18；该上层选择动触头7和下层选择动触头5位于同一竖直轴线上；上层真空管14和下层真空管16均包括动导电杆和静导电杆；上层选择动触头7通过上层连接装置8与上层真空管14的动导电杆电气上连接，上层真空管14的静导电杆与导电环18电气上连接；下层选择动触头5通过下层连接装置3与下层真空管16的动导电杆电气上连接，下层真空管16的静导电杆与过渡电阻15的一端电气上连接，过渡电阻15的另一端与导电环18电气上连接；真空有载调压分接开关在工作时，导电环18与引出端19之间始终保持电气上的良好接触状态。

优选地，过渡电阻采用骨架式电阻元件，固定绝缘转轴支架上相应位置上。

优选地，所述定触头在机械上具有凸轮效应，所述选择动触头在机械上具有滚子从动件效应，滚子与凸轮之间在油中为滚动摩擦，磨损较小，能传递较大的动力。

优选地，所述真空管均为卧式布置，当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头接触时，相当于滚子从动件在凸轮的轮廓上作直线移动，即所述选择动触头在径向上移动一定距离，以带动相应的真空管的动导电杆移动，并与相应的静导电杆接触，使通过开关的负载电流在所述真空管内可靠闭合导通；当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头分离时，所述选择动触头在径向上反向地移动一定距离，在复位弹簧作用下带动相应的真空管的动导电杆移动并与相应的静导电杆分离，使通过开关的负载电流在所述真空管内或动定触头间内可靠熄弧，从而完成开关的有载切换。

优选地，所述油浸式双层触头真空有载调压分接开关采用复合式选择开关结构，所述的选择动触头在电气上是在真空管内的触点断开熄弧后再转换,因而选择动触头不是在负载下开断；选择动触头在无载下转换以选择相邻的定触头后，真空管内的触点立即重新闭合该支路，因选择动触头也不是在负载下闭合，所以选择动触头是无电弧的烧蚀的；由该选择动触头在它的支路真空管熄弧之后立刻断开，这时真空管不再承受电压。因此，诸如真空管后重燃现象以及由此产生的分接之间的短路危险就不会发生，由此实现了高度的自我保险。

优选地，所述选择动触头是作为真空管的后备保护，若真空管内的触点出现(泄漏)故障，不能切断电弧，此时与其串接的选择动触头转换时必然产生电弧。因此在选择动触头结构上应具有开断电流和熄灭电弧的能力，即使真空管失效，也不会危及分接开关安全运行。

参见图5，可以理解的是，本发明的真空有载调压分接开关的工作过程如下：

图5-a：当上层选择动触头7位于与档位1的上层定触头6接触时，负载电流由上层定触头6、上层选择动触头7、上层连接装置8、上层真空管14、导电环18经引出端19流出，下层选择动触头5因下层定触头4的空位置（即此刻下层选择动触头5并未与下层定触头4接触）而无电流。

图5-b：当上层选择动触头向档位2旋转一角度，此时上层选择动触头7还未离开上层定触头6，而下层选择动触头5已与下层定触头4接触，此刻虽然下层定触头4、下层选择动触头5、下层真空管16、过渡电阻15和导电环18已形成一通路，但因过渡电阻15远大于上层通路的线路电阻，负载电流仍旧还是往上层定触头6、上层选择动触头7、上层连接装置8、上层真空管14、导电环18经引出端19流出；

图5-c：当上层选择动触头7继续旋转一角度，上层真空管14断开该支路，此时，产生一真空断口电压，即U_段=I_负*R，在上层真空管14熄弧后，电流由下层定触头4、下层选择动触头5、下层连接装置3、下层真空管16、过渡电阻15、导电环18组成的通路经由引出端19流出；

图5-d：继续旋转，上层选择动触头7接触到档位2的上层定触头6时，档位2的负载电流经档位2的上层定触头6、上层选择动触头7、上层连接装置8、上层真空管14、导电环18组成的通路经引出端19流出，同时，与档位1的下层定触头4、下层选择动触头5、下层连接装置3、下层真空管16、过渡电阻15、导电环18形成一通路，产生循环电流，即I=U_极/R；

图5-e：继续旋转，档位1的下层选择动触头5脱离下层定触头4，下层选择动触头5断开无电流，档位2的上层定触头6、上层选择动触头7、上层连接装置8、上层真空管14、导电环18经引出端19形成一通路，此时，负载电流由档位1切换到档位2，完成了分接开关的一次分接切换过程。

优选地，位于同一档位的每相上层定触头6与同一档位的下层同电位定触头4在绝缘筒2外用连接片17进行电气上连接。

优选地，上层定触头6和下层定触头4为可使所述选择动触头径向移动一定距离的定触头。可以理解的是，上、下层选择动触头7和5通过上层定触头6与下层定触头4的接触，以带动真空管的动导电杆与静导电杆接触，形成通路。

优选地，所述动导电杆为可与静导电杆接触和分离的动导电杆。

优选地，设置在所述支架13上的上层选择动触头7、下层选择动触头5、上层连接装置8、下层连接装置3、上层真空管14、下层真空管16、过渡电阻15、导电环18为一相，并可根据需求设置成单相或多相。可以理解的是，对应于支架13，该绝缘筒2内装有的上层定触头6、下层定触头4、引出端19为一相，同样也可设置成单相或多相。

与现有技术相比，本发明的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关具有以下一个或者多个优点：结构简单;触头寿命高；免维护;可靠性更高。

综上所述，本发明的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关结构简单、触头寿命高（与变压器同寿命）、免维护、和/或可靠性更高。本发明不限于上述具体实施例.可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于包括：

设置在壳体内的电机与传动机构以及快速机构；

设置在绝缘筒内部的切换芯体上有一绝缘转轴支架，该支架上每相设置有上层选择动触头、下层选择动触头、上层连接装置、下层连接装置、上层真空管、下层真空管、过渡电阻和导电环，该上层选择动触头和下层选择动触头位于同一竖直轴线上；上层和下层真空管均包括动导电杆和静导电杆，上层选择动触头通过上层连接装置与上层真空管的动导电杆电气上连接，上层真空管的静导电杆与导电环电气上连接，下层选择动触头通过下层连接装置与下层真空管的动导电杆电气上连接，下层真空管的静导电杆与过渡电阻的一端电气上连接，过渡电阻的另一端与导电环电气上连接；真空有载调压分接开关在工作时，导电环与引出端之间始终保持电气上的良好接触状态；过渡电阻采用骨架式电阻元件，固定绝缘转轴支架上;

所述真空管均为卧式布置，当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头接触时，相当于滚子从动件在凸轮的轮廓上作直线移动，即所述选择动触头在径向上移动一定距离，以带动相应的真空管的动导电杆移动，并与相应的静导电杆接触，使通过开关的负载电流在所述真空管内可靠闭合导通；当所述选择动触头通过绝缘转轴的旋转与所述定触头分离时，所述选择动触头在径向上反向地移动一定距离，在复位弹簧作用下带动相应的真空管的动导电杆移动并与相应的静导电杆分离，使通过开关的负载电流在所述真空管内或动定触头间可靠熄弧，从而完成开关的有载切换;

所述的选择动触头在电气上是在真空管内的触点断开熄弧后再转换,因而选择动触头不是在负载下开断；选择动触头在无载下选择相邻的定触头后，真空管内的触点立即重新闭合该支路，因选择动触头也不是在负载下闭合，所以选择动触头是无电弧烧蚀的；由该选择动触头在它的支路真空管熄弧之后立刻断开，这时真空管不再承受电压；

2.根据权利要求1所述的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于每相上层定触头与下层同电位的定触头在绝缘筒外用连接片进行电气上连接。

3.根据权利要求2所述的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于每相上层定触头和下层定触头为可使所述选择动触头径向移动一定距离的定触头。

4.根据权利要求3所述的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于所述动导电杆为可与静导电杆接触和分离的动导电杆。

5.根据权利要求3所述的智能配电网用的油浸式双层触头真空有载调压分接开关，其特征在于:可设置成单相或多相。