CN103280350B - 一种变压器的保护开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变压器的保护开关装置，包括框架、银触头、接触器，所述框架中间平行固设有两个垂直导轨，导轨中间设上下移动的上、下工作臂，框架外侧拉手顶端两侧均通过铰链与框架顶部连接；上工作臂顶端两侧各铰接一个连杆，连杆的顶端与拉手两侧铰接，上工作臂的顶端与固设在框架顶部的复位弹簧的底端连接；压缩弹簧的上端安装在所述上工作臂内部；接触器固设于下工作臂上；框架侧内壁固设有限位档销，所述限位挡销的一端穿设在导轨上；下工作臂的两端各固设一根其顶端卡扣在上工作臂上的联动杆。结构简单、分合闸明显、操作安全、可靠；通过拉手动作，由上、下工作臂的联动操作实现本装置的开-闭状态，从而满足电力电路的分断状态，实现安全供电。

Description

一种变压器的保护开关装置

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体涉及变压器低压出线侧（0.4KV）的保护开关装置。

背景技术

户外变压器保护箱是用于保护农网变压器的一种具有断相过载保护的电力配电设备。其主要采用箱内装塑壳断路器作为电力输送控制器件，并利用塑壳断路器的特点用于保护变压器。它的设计主要将塑壳断路器置入户外不锈钢箱体内，利用传统的蝶式瓷瓶结构特性，采用铜螺母导电方式实现三相电的输入与输出，外操断路器采用直挂手柄的操作方式，门上设有警示作用的指示灯，当出现故障跳闸和检修时，作业人通过指示灯的状态，实施人工远高空距离挂钩操作。

变压器保护箱在长期的使用和操作运行中存在一定的缺陷：

1、产品悬挂电杆上方离地面2-3米平台上，当跳闸或分闸时，因采用断路器作为线路切换装置，保护箱在切换过程没有明显的断开点，人仰头观察很难观察到设备的是否处于的带电状态。

2、虽然设置了指示标志装置，在阳光充足时，很难看清指示灯的状态，为检修或运行观察带来不确定的判断。

3、断路器的操作以金属操作件与断路器塑料手柄直接外挂，常常由于操作不当造成其塑料手柄损坏。

4、在夏季，户外变压器保护箱的箱内温度处于40度以上，由于塑壳断路器的制作特性会因热效应往往使得断路器的输出电流减低。

5、本设备缺少远动智能控制。

由于户外变压器保护箱的以上五点缺陷，往往会影响电网送电功率，同时给农网电工带来维护运行的误判断。

为了解决这一难题，本专利将原来的内设式塑壳断路器设计为具有人眼直观具有明显的分合闸断开点的开关设备，发明一种机械联动开关装置替代塑壳断路器，并增设电气控制功能结合的提供安全供电、可靠性强的新型变压器保护装置。

发明内容

本发明为了解决现有技术的缺陷而实现安全供电，提供一种安装在变压器低压测对变压器及其低压测负荷进行综合保护的开关装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种变压器的保护开关装置，包括框架，设于框架底部的银触头，以及与银触头相配合的接触器，所述框架中间平行固设有两个垂直导轨，所述两个导轨中间平行设有沿导轨上下移动的上工作臂与下工作臂，所述框架外侧设有拉手，所述拉手顶端两侧均通过铰链与框架顶部连接；所述上工作臂顶端两侧各铰接一个连杆，所述连杆的顶端与所述拉手两侧铰接，上工作臂的顶端与固设在框架顶部的复位弹簧的底端连接；所述下工作臂的上方设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的上端安装在所述上工作臂内部；所述接触器固设于下工作臂上；所述框架侧内壁固设有限位档销，所述限位挡销的一端穿设在位于下工作臂底端的导轨上；所述下工作臂的两端各固设一根联动杆，所述联动杆的顶端卡扣在所述上工作臂上。

进一步，所述上工作臂、下工作臂的两端分别通过Ｕ形导槽与所述导轨滑动连接。

所述复位弹簧与压缩弹簧均为两个呈对称设置。

为了使本装置效果更好，所述压缩弹簧为氮气弹簧。

所述限位档销内侧设有滚轮，所述滚轮与所述上工作臂固接。

所述框架的底部设有轴式联动锁钩，所述拉手的底端设有与所述轴式联动锁钩相配合的锁舌。

更进一步，为了在检修等过程中能手动关闭本装置，所述框架的底端面外设有手动拉环，所述手动拉环的顶端与轴式联动锁钩连接。

为了使在电路出现过载、过流或过热等故障时，能充分保护本装置与变压器的性能，所述框架的底部设有电磁开关，所述电磁开关与所述轴式联动锁钩电连接。

本发明通过设于框架一侧面的拉手的开、闭动作，由上、下工作臂的联动操作实现本装置分别处于开-闭状态，从而满足电力电路的分断状态，实现安全供电。

本装置的框架中有二根矩形垂直导轨，上工作臂与下工作臂的二端分别通过U形导槽与两平行的垂直导轨连接，上工作臂与下工作臂可沿导轨上下进行滑动。拉手两侧的上端铰接在框架上，可进行开、合运动；拉手通过连杆与上工作臂的上端面铰接，拉手的开合运动带动上工作臂在导轨上进行上下移动。

本发明中接触器是安装在下工作臂上，其可随下工作臂进行上下快速运动；复位弹簧的上端连接在框架上、下端连接在上工作臂的上端面，在分闸时起复位作用；氮气弹簧的主体安装在上工作臂内，其下端的顶杆顶在下工作臂的上方，在上工作臂向下运动而下工作臂受到限位档销阻挡时，氮气弹簧被压缩；当上工作臂继续下行，由于滚轮的推动作用，使限位档销失去阻挡下工作臂的作用，氮气弹簧瞬间弹推动下工作臂向下运动；本开关即为合闸状态。由于联动杆的底固接在下工作臂上，其上端卡扣压在上工作臂上，当上工作臂瞬间向上抬起时，联动杆也瞬间拉起下工作臂，带动接触器与银触头瞬间脱开，本开关即为分闸状态。

工作过程分为合闸操作与分闸操作，具体如下：

1、合闸操作：

向下拉动拉手，带动与它铰接的连杆，连杆推动与它铰接的上工作臂向下运动，与上工作臂连接的滚轮一起向下运动；同时把与上工作臂连接的复位弹簧向下进行拉伸。

在上工作臂向下运动时，由于限位档销的作用，挡住下工作臂向下运动而保持静止，而安装在上工作臂内部的两个氮气弹簧的底端顶杆受到下工作臂的阻挡而被压缩；联动杆顶端与上工作臂脱离而不起作用。

当滚轮下行到限位档销的底端时推动限位档销向外侧移动而离开导轨，限位挡销而失去阻挡作用，下工作臂在氮气弹簧的弹力作用下瞬间下移，安装在下工作臂上的接触器瞬间与下方的银触头接触，本开关装置合闸。此时联动杆同时瞬间下移，其顶端的挂勾再次卡扣在上工作臂上进行复位，从而使上、下工作臂处于联动状态。

拉手拉到位后处于垂直位置，其上的锁舌与轴式联动锁钩勾牢，使本开关装置处于稳定合闸状态。

2、分闸操作

检修过程中如要分闸，则向下拉动手动拉环，使轴式联动锁钩与锁舌脱离，上工作臂受到复位弹簧的弹力作用，瞬间被弹起，由于联动杆作用，下工作臂同时向上弹起，接触器与银触头分离，电路断开。上工作臂的上移而给连杆一个上推力，使拉手也一道被抬起，本装置回复到分闸状态。

另外，当电路出现故障时，如过载、过流、过热等，电磁开关启动，推动轴式联动锁钩与锁舌脱离，同前一样进行工作，上工作臂瞬间弹起，使电路断开，实现分闸。

本装置的电气控制与现有的户外变压器保护箱类似，有控制器、直流电源、信号输入端、状态输出端等，采样信号经过光电隔离进控制器进行数据处理，不仅对供电电流提供报警或开关跳闸指令，还能对供电网络的缺相、过压/欠压等提供报警或开关跳闸接点输出，同时输出信号报警。本装置还可选无线接收模块，通过短信形式通知相关人员。

所以本装置具有以下有益效果： 

1、本发明的开关装置适用配电变压器、箱式变电站等场所，对提高供电质量、减少用电投诉有很好的保障，在电力电路的开闭状态解决了使用断路器存在的分断触电不明显的缺陷。

2、本装置结构简洁、分合闸明显、操作安全、可靠，通过拉手的开、闭动作，由上、下工作臂的联动操作实现本装置分别处于开-闭状态，从而满足电力电路的分断状态，实现安全供电。

3、本装置设有手动拉环，通过手动拉环可以使本装置分闸，提高了检修等过程中的安全性与可操作性。

4、由于框架的底部设有与轴式联动锁钩电连接的电磁开关，当电路出现过载、过流或过热等故障时，能充分保护本装置与变压器的性能。

5、由于本装置对称设置两个复位弹簧与氮气弹簧，为本装置的分、合闸提供瞬间的动力作用，保证了本装置的而所述拉手的底端设有与轴式联动锁钩相配合的锁舌，当拉手拉到位后处于垂直位置，其上的锁舌与轴式联动锁钩勾牢，使本开关装置处于稳定合闸状态，保证本装置的运行可靠性。

附图说明

　　下面以附图与具体实施方式进行一步说明本发明。

图1是本发明的主视图；

图2是本发明合闸状态时的侧视图；

图3是本发明开闸状态时的侧视图。

图中：1－框架、2－拉手、3-连杆，4-银触头，5-联动杆，6-下工作臂、7-接触器，8-上工作臂、9-氮气弹簧、10-复位弹簧、11-导轨，12-限位档销、13-滚轮，14-轴式联动锁钩、15-电磁开关、16-手动拉环、17－锁舌。

具体实施方式：

如图1、图2、图3所示，一种变压器的保护开关装置，包括框架1，设于框架1底部的银触头4，以及与银触头4相配合的接触器7，所述框架1中间平行固设有两个垂直导轨11，在两个导轨11中间平行设有沿导轨上下移动的上工作臂8与下工作臂6，上工作臂8、下工作臂6的两端分别通过Ｕ形导槽与导轨11滑动连接。所述框架1外侧设有拉手2，所述拉手2顶端两侧均通过铰链与框架1顶部连接；所述上工作臂8顶端两侧各铰接一个连杆3，所述连杆3的顶端与拉手2两侧铰接，上工作臂8的顶端与固设在框架1顶部的复位弹簧10的底端连接；所述下工作臂6的上方设有氮气弹簧9，其上端安装在上工作臂8内部；所述接触器7固设于下工作臂6上；所述框架1侧内壁固设有限位档销12，限位档销12内侧设有滚轮13，滚轮13与上工作臂8固接，限位挡销12的一端穿设在位于下工作臂6底端的导轨11上；所述下工作臂6的两端各固设一根联动杆5，所述联动杆5的顶端卡扣在上工作臂8上，将上工作臂8与下工作臂6实现联动作用。所述复位弹簧10与氮气弹簧9均为两个呈对称设置，框架1的底部设有轴式联动锁钩14与电磁开关15，电磁开关15与轴式联动锁钩14电连接；拉手2的底端设有与轴式联动锁钩14相配合的锁舌17；框架1的底端面外设有手动拉环16，所述手动拉环16的顶端与轴式联动锁钩14固接。

如图2所示是本发明合闸状态时的侧视图，将拉手2从打开状态向下拉，拉到位后处于垂直位置，其上的锁舌17与轴式联动锁钩14勾牢，使本开关装置处于稳定合闸状态。即在拉手2向下拉动过程中，带动与它铰接的连杆3，连杆3推动与它铰接的上工作臂8沿导轨11向下运动，同时把与上工作臂8连接的复位弹簧向下进行拉伸。由于限位档销的作用，阻挡下工作臂向下运动而保持静止，氮气弹簧的底端受到下工作臂的阻挡而被压缩；当上工作臂8下行到一定位置时，由于滚轮作用使限离开导轨而失去阻挡作用，下工作臂在氮气弹簧的弹力作用下瞬间下移，使接触器瞬间与下方的银触头接触，本开关装置合闸。

如图3所示是本发明开闸状态时的侧视图，向下拉动手动拉环16，使轴式联动锁钩14与锁舌17脱离，上工作臂8受到复位弹簧的弹力作用，瞬间被弹起，由于联动杆作用，下工作臂同时向上弹起，接触器与银触头分离，电路断开。上工作臂8的上移而给连杆3一个上推力，使拉手2也一道被抬起，本装置回复到分闸状态。

另外，当电路出现故障时，如过载、过流、过热等，电磁开关15启动，推动轴式联动锁钩14与锁舌17脱离，同前一样进行工作，上工作臂8瞬间弹起，使电路断开，实现分闸。

这些实施例仅用于说明本发明而不应该限制本发明的范围。此外，在阅读了本发明所述内容之后，本领域技术人员对本发明做各种等价形式的改动或修改，这些等价形式同样属于本申请的权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种变压器的保护开关装置，包括框架，设于框架底部的银触头，以及与银触头相配合的接触器，其特征在于：所述框架中间平行固设有两个垂直导轨，所述两个导轨中间平行设有沿导轨上下移动的上工作臂与下工作臂，所述框架外侧设有拉手，所述拉手顶端两侧均通过铰链与框架顶部连接；所述上工作臂顶端两侧各铰接一个连杆，所述连杆的顶端与所述拉手两侧铰接，上工作臂的顶端与固设在框架顶部的复位弹簧的底端连接；所述下工作臂的上方设有压缩弹簧，所述压缩弹簧的上端安装在所述上工作臂内部；所述接触器固设于下工作臂上；所述框架侧内壁固设有限位档销，所述限位档销内侧设有滚轮，所述限位档销的一端穿设在位于下工作臂底端的导轨上；所述下工作臂的两端各固设一根联动杆，所述联动杆的顶端卡扣在所述上工作臂上。

2.根据权利要求1所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述上工作臂、下工作臂的两端分别通过Ｕ形导槽与所述导轨滑动连接。

3.根据权利要求1所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述复位弹簧与压缩弹簧均为两个呈对称设置。

4.根据权利要求1或3所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述压缩弹簧为氮气弹簧。

5.根据权利要求1所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述滚轮与所述上工作臂固接。

6.根据权利要求1所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述框架的底部设有轴式联动锁钩，所述拉手的底端设有与所述轴式联动锁钩相配合的锁舌。

7.根据权利要求6所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述框架的底端面外设有手动拉环，所述手动拉环的顶端与轴式联动锁钩连接。

8.根据权利要求6所述的变压器的保护开关装置，其特征在于：所述框架的底部设有电磁开关，所述电磁开关与所述轴式联动锁钩电连接。