CN106057564B - 真空分接开关的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种真空分接开关的控制方法，通过八个步骤依次进行，准确地保证主动触头、副动触头与静触头接触之后，所对应的真空开关再闭合，在主动触头、副动触头与静触头分离之前，所对应的真空开关提前断开，将可能产生电弧的位置移到真空管内部，完成挡位切换，该方法灭弧效果显著，延长了分接开关的使用寿命。

Description

真空分接开关的控制方法

技术领域

本发明涉及一种电力设备的控制器的控制方法，特别是一种用于有载或无载条件下确保真空管准确灭弧的真空分接开关的控制方法。

背景技术

普通的有载分接开关，在完成挡位切换的时候，必须保证主动触头脱离上一挡位移动至下一挡位的之间，电路不能切断，始终要保持有电导通状态。而两个不同挡位的静触头，显然是不能相互导通的，否则就会发生短路，失去了换挡的意义。为了解决这个问题，普通的有载分接开关是通过在主动触头旁边增加一个过渡触头，而过渡触头上串联有换挡电阻，当主动触头离开原挡位的时候，过渡触头接触原挡位，保持电路接通，直到主动触头接触到下一挡位之后，过渡触头才脱离原挡位，并重新悬空与两个静触头之间，完成挡位的切换。

由于有载分接开关通常用于输变电电路上，接触电流大，功率高，电压高，主动触头和从动触头与静触头相互靠近以及分离的时候，强大的电位差均可能导致动触头和静触头之间的空气被电离，产生电弧放电，不仅扰乱供电的稳定性，产生电压的干扰性拨动，还会直接损害动触头和静触头的表面，形成氧化和电镀层，改变接触电阻，造成有载分接开关发热发烫，损害有载分接开关的寿命，还造成输电的电量浪费。

目前人们解决此类电弧放电现象的办法是在有载分接开关内灌满绝缘油，增大绝缘电阻，来减少电弧的危害，但是绝缘油本质上是一种高阻值的液态物质，并非完全绝缘，在高压下，油膜厚度较薄的时候，仍然会产生高压击穿，虽然对动触头和静触头的危害不大，但是绝缘油的性质会发生改变，形成碳化或黑色杂质出现。另外，动触头和静触头直接泡在绝缘油中，也会导致动触头和静触头之间的接触电阻增大，提高接触电阻。

而真空管是一种能够有效灭弧的元件，它的真空腔内，内动触头和内静触头通过大气压压力而接触到一起，当它们在外力作用下相互分开的时候，由于动触头和静触头之间处于真空状态下，不会发生空气电离现象，因而完全不产生高压拉弧问题。

如专利号CN201410408815.3“一种35KV电压等级油浸复合式真空有载分接开关”，它其包括：绝缘主轴、开关笼体、导电环、绝缘动触头支架，绝缘动触头支架上设有主动触头、过渡动触头、主真空管、过渡真空管，主动触头与主真空管的一端电连接，过渡动触头与过渡真空管的一端电连接；引出动触头支架上设有引出动触头，引出动触头与主真空管、过渡真空管的另一端电连接，真空管开闭机构上设有一杠杆，杠杆与导电环上的凸台接触。

该结构中，它通过杠杆前部的滑轮与导电环上的凸台接触，使杠杆上下振动触发真空管切断和闭合，使电路的断开点位于真空管内的内动触头和内静触头之间，由于真空管内没有空气，因此不会发生高压击穿，不产生电弧。

但是该专利的权利要求书中所述内容，和说明书以及说明书所描述的实施例结构，并无如何精确控制真空管的断开和闭合的时间，与主动触头、从动触头的位置关系的具体描述，该发明在具体实施时，仍然无法精确保证动触头与的静触头接触的时候，动触头与静触头之间已经失去电压差，也就是无法获知两个真空管动作时间和所对应的动触头与静触头接触时间的配合关系，因而该产品仍然不能准确起到动触头和静触头之间的完全灭弧，实施效果差强人意，达不到该专利所述的良好的技术效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能准确灭弧的真空分接开关的控制方法，能精确地保证在分接开关的档位切换之前能通过真空管实现电路的切换分离，完全消除动触头和静触头之间因电弧放电所造成的危害。

本发明解决上述问题所采用的方法用于真空分接开关，所述真空分接开关包括主轴和绝缘筒，在绝缘筒中的主轴上固定安装有多层安装支架，每层安装支架分为触片支架和动触头支架，触片支架与设置在绝缘筒内壁的导电环持续接触，动触头支架上设置有主动触头和过渡触头，均和间隔设置在绝缘筒内壁的静触头位置配合；真空管有两个，主真空管和主动触头串联，过渡真空管、过渡触头和过渡换挡电阻串联，其特征在于：一种真空分接开关的控制方法包括换挡完成的静止状态和切换挡位时的一系列变换步骤：

处于静止状态时，主真空管关闭，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，过渡真空管打开，主动触头和静触头接触；过渡真空管断开，过渡真空管杠杆的梯形块被前一挡位滚轮压下，过渡触头和静触头不接触，

当主轴转动后，依次经过以下步骤快速完成档位切换：

步骤一：过渡动触头和下一档位的静触头接触并导通，此时过渡真空管的梯形块仍然被迁移挡位滚轮压下，过渡真空管断开；主过渡触头和静触头继续保持接触，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，主真空管关闭；

步骤二：过渡真空管的杠杆前端的梯形块脱离前一档位的滚轮，过渡真空管的杠杆前端梯形块失去滚轮的压力，在大气压作用下，过渡真空管的内静触头和内动触头接触，过渡真空管的杠杆机构复位过渡真空管导通，并发挥灭弧作用；此时主动触头和主真空管仍旧保持上一状态，主动触头和过渡触头同时导电，开始切换档位；

步骤三：主真空管的杠杆机构工作，主真空管的杠杆前端的梯形块接触滚轮，并产生下移动作，导致杠杆的尾端抬起，拉动真空管的动导电杆，将主真空管的内动触头和内静触头分离，此时主动触头和静触头扔然保持接触，主动触头却因主真空管断开而失去供电，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤四：主真空管的梯形块保持被滚轮压下状态，主真空管断开的情况下，主动触头和原档位的静触头脱离，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤五：主动触头和下一档位的静触头发生接触，此时主真空管仍保持切断状态，主真空管的梯形块仍然保持被滚轮压下状态，主动触头不通过电流；

步骤六：主动触头的梯形块和滚轮脱离，主真空管复位，主动触头和下一挡位的静触头接触而对电路供电；而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态：即过渡触头的梯形块未被滚轮压下，过渡触头与原挡位的静触头保持接触，电流通过过渡触头与原挡位静触头，并且同时通过主动触头和下一档位的静触头；

步骤七：过渡触头的杠杆机构工作，过渡杠杆前端的梯形块接触下一滚轮，实现过渡真空管断开，此时过渡触头与原挡位的静触头继续保持接触，但过渡触头的电流通路被过渡真空管切断，电流仅通过主动触头和下一档的静触头；

步骤八：保持过渡真空管断开的情况下，过渡触头和原档位的静触头分离，此时下一档位的静触头和主动触头完全接触，主真空管闭合，电路导通，换挡操作完成，恢复到静止状态。

与现有技术相比，本发明的优点在于：它在主轴转动一个挡位差角度的过程中，快速连续的完成了一组换挡动作，精确保证了真空管内的内动触头和内静触头的分离时间早于分接开关的所对应的动触头和静触头的分离时间；真空管内的内动触头和内静触头的合并时间晚于分接开关的所对应的动触头和静触头的接触时间。

因此使它能准确地将主动触头和过渡动触头与静触头的接触和分离时所产生的放电拉弧现象控制在真空管内部，由于真空管内无空气，不存在空气击穿所产生的放电现象，因此该设计从根本上杜绝了电弧问题对分接开关的使用寿命影响。

它的杠杆端部为固定的梯形块结构，结构坚固，而滚轮有多个，分布在绝缘筒内壁梯形块的转动轨迹上，多个滚轮均有可能与梯形块发生接触和碰撞，触发杠杆机构运动，进而触发真空管动作，滚轮不易受损，使用寿命长，分解开关故障率低，能保证电网的稳定运行。

附图说明

图1、本发明的外观图。

图2、本发明的立体图一（绝缘筒的顶盖被隐藏）。

图3、本发明的立体图二（绝缘筒的顶盖被隐藏）。

图4、图2中B-B剖视图（绝缘筒画出）。

图5、图1中A-A剖视图。

图6、静止状态时，绝缘筒方向的展开图。

图7、静止状态时，绝缘筒方向的局部展开图（图6中的局部放大图）。

图8、步骤一状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图9、步骤二状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图10、步骤三状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图11、步骤四状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图12、步骤五状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图13、步骤六状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图14、步骤七状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

图15、步骤八状态时，绝缘筒方向的局部展开图。

其中，11为绝缘筒，12为与导电环相通的电接头，13为静触头接头，14为主轴，2为安装支架，21为触片支架，22为动触头支架，3为导电环，4为触片（与导电环上下两侧同时接触，并且有两组），5为滚轮，6为真空管的杠杆机构，7为动触头，8为静触头，9为真空管。

51为上一档位滚轮，52为原挡位滚轮，53为下一档位滚轮，71为过渡触头，72为主动触头，81为上一挡位静触头，82为原挡位静触头，83为下一档位静触头，91为过渡真空管，92为主真空管。

具体实施方式

下面结合附图对发明的实施例作进一步描述。

本发明所述的方法用于真空分接开关。

真空分接开关的外壳为绝缘筒11，在绝缘筒中心的主轴14上固定安装有多层安装支架2，每层安装支架分为触片支架21和动触头支架22，触片支架前端的触片4与设置在绝缘筒内壁的导电环3持续接触，动触头支架上设置有主动触头和过渡触头，均和间隔设置在绝缘筒内壁的静触头位置配合；真空管有两个，主真空管和主动触头串联，过渡真空管、过渡触头和过渡换挡电阻串联。过渡换挡电阻能保证切换电路时，不同档位之间的电压差不会引起短路。

所述主轴上连接有挡位切换弹簧以及挡位槽，弹簧能够蓄力，挡位转动时，能迅速将主轴转动一个挡位的角度，并被下一挡位槽给锁死。因而，每次切换挡位的时候，只能快速切换一个挡位。

真空管的外部为瓷壳保护，瓷壳的两端分别为动导电杆和静导电杆沿轴向延伸，动导电杆和真空管的内动触头相连，静导电杆和真空管的内静触头相连。动导电杆上还设置有便于上下活动的波纹管，并且波纹管的下方设置有波纹管屏蔽罩，使动触头和静触头所处的内腔保持真空状态。当动导电杆不受外力作用时，真空管的波纹管顶部受大气压力作用，内动触头和内静触头被压紧在一起，使动导电杆和静导电杆导通。

真空管的杠杆机构设置在真空管旁边，其中杠杆的尾部和真空管的动导电杆相连，杠杆的头部设置有梯形块，梯形块的位置和固定在绝缘筒或导电环上的滚轮位置相匹配。当梯形块接触并被滚轮挤压时，梯形块向下运动，通过杠杆原理，杠杆的头部下压，尾部上翘，将真空管的动导电杆向上提起，进而使内部的内动触头和内静触头分离，切断电路。

当梯形块不接触滚轮的时候，真空管在大气压作用下，自动复位，内动触头和内静触头被压紧在一起，使动导电杆和静导电杆导通，使电路接通。

所述真有分接开关的控制方法包括换挡完成的静止状态和切换挡位时的一系列变换步骤：

处于静止状态时，主真空管关闭，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，过渡真空管打开，主动触头和原挡位静触头接触；过渡真空管断开，过渡真空管杠杆的梯形块被前一挡位滚轮压下，过渡触头和静触头不接触。

当主轴转动后，依次经过以下步骤快速完成档位切换：

步骤一：过渡动触头和下一档位的静触头接触并导通，此时过渡真空管的梯形块仍然被迁移挡位滚轮压下，过渡真空管断开；主过渡触头和静触头继续保持接触，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，主真空管关闭；

步骤二：过渡真空管的杠杆前端的梯形块脱离前一档位的滚轮，杠杆前端的梯形块失去滚轮的压力，在大气压作用下，过渡真空管的内静触头和内动触头接触，过渡真空管的杠杆机构复位过渡真空管导通，并发挥灭弧作用；此时主动触头和主真空管仍旧保持上一状态，主动触头和过渡触头同时导电，开始切换档位；

步骤三：主真空管的杠杆机构工作，主真空管的杠杆前端的梯形块接触滚轮，并产生下移动作，导致杠杆的尾端抬起，拉动真空管的动导电杆，将主真空管的内动触头和内静触头分离，此时主动触头和静触头扔然保持接触，主动触头却因主真空管断开而失去供电，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤四：主真空管的梯形块保持被滚轮压下状态，主真空管断开的情况下，主动触头和原档位的静触头脱离，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤五：主动触头和下一档位的静触头发生接触，此时主真空管仍保持切断状态，主真空管的梯形块仍然保持被滚轮压下状态，主动触头不通过电流；

步骤六：主动触头的梯形块和滚轮脱离，主真空管复位，主动触头和下一挡位的静触头接触而对电路供电；而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态：即过渡触头的梯形块未被滚轮压下，过渡触头与原挡位的静触头保持接触，电流通过过渡触头与原挡位静触头，并且同时通过主动触头和下一档位的静触头；

步骤七：过渡触头的杠杆机构工作，过渡杠杆前端的梯形块接触下一滚轮，实现过渡真空管断开，此时过渡触头与原挡位的静触头继续保持接触，但过渡触头的电流通路被过渡真空管切断，电流仅通过主动触头和下一档的静触头；

步骤八：保持过渡真空管断开的情况下，过渡触头和原档位的静触头分离，此时下一档位的静触头和主动触头完全接触，主真空管闭合，电路导通，换挡操作完成，恢复到静止状态。即完成原挡位至下一挡位的全部过程。

本发明中所述的滚轮5，可以如图设置在导电环内侧，也可以直接设置在绝缘筒上。只要其位置能和杠杆机构前端的梯形块位置配合，能使梯形块向下运动即可。

Claims (1)

1.一种真空分接开关的控制方法，所述真空分接开关包括主轴和绝缘筒，在绝缘筒中的主轴上固定安装有多层安装支架，每层安装支架分为触片支架和动触头支架，触片支架与设置在绝缘筒内壁的导电环持续接触，动触头支架上设置有主动触头和过渡触头，均和间隔设置在绝缘筒内壁的静触头位置配合；真空管有两个，主真空管和主动触头串联，过渡真空管、过渡触头和过渡换挡电阻串联，其特征在于：真空分接开关的控制方法包括换挡完成的静止状态和切换挡位时的一系列变换步骤：

处于静止状态时，主真空管关闭，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，过渡真空管打开，主动触头和静触头接触；副真空管断开，过渡真空管杠杆的梯形块被前一挡位滚轮压下，过渡触头和静触头不接触，

当主轴转动后，依次经过以下步骤快速完成档位切换：

步骤一：过渡动触头和下一档位的静触头接触并导通，此时过渡真空管的梯形块仍然被迁移挡位滚轮压下，过渡真空管断开；主过渡触头和静触头继续保持接触，主真空管杠杆的梯形块与滚轮不接触，主真空管关闭；

步骤二：过渡真空管的杠杆前端的梯形块脱离前一档位的滚轮，杠杆前端的梯形块失去滚轮的压力，在大气压作用下，过渡真空管的内静触头和内动触头接触，过渡真空管的杠杆机构复位过渡真空管导通，并发挥灭弧作用；此时主动触头和主真空管仍旧保持上一状态，主动触头和过渡触头同时导电，开始切换档位；

步骤三：主真空管的杠杆机构工作，主真空管的杠杆前端的梯形块接触滚轮，并产生下移动作，导致杠杆的尾端抬起，拉动真空管的动导电杆，将主真空管的内动触头和内静触头分离；此时主动触头和静触头仍 然保持接触，主动触头却因主真空管断开而失去供电，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤四：主真空管的梯形块保持被滚轮压下状态，主真空管断开的情况下，主动触头和原档位的静触头脱离，而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态；

步骤五：主动触头和下一档位的静触头发生接触，此时主真空管仍保持切断状态，主真空管的梯形块仍然保持被滚轮压下状态，主动触头不通过电流，由过渡触头和原挡位触头接触，并通过过渡真空管、过渡电阻导电；

步骤六：主动触头的梯形块和滚轮脱离，主真空管复位，主动触头和下一挡位的静触头接触而对电路供电；而过渡触头和过渡真空管仍保持上一状态：即过渡触头的梯形块未被滚轮压下，过渡触头与原挡位的静触头保持接触，电流通过过渡电阻、过渡触头与原挡位静触头进行导电，同时通过主动触头和下一档静触头导电；

步骤七：过渡触头的杠杆机构工作，过渡杠杆前端的梯形块接触下一滚轮，实现过渡真空管断开，此时过渡触头与原挡位的静触头继续保持接触，但过渡触头的电流通路被过渡真空管切断，电流仅通过主动触头和下一档的静触头；

步骤八：保持过渡真空管断开的情况下，过渡触头和原档位的静触头分离，此时下一档位的静触头和主动触头完全接触，主真空管闭合，电路导通，换挡操作完成，恢复到静止状态。