CN109741979B - 变压器的开关装置及变压器 - Google Patents

Abstract

变压器的开关装置，包括一个支架及数个触头组。各触头组包括一个公共静触头、两个分接静触头和一个动触头。公共静触头设置于支架。分接静触头设置于支架且沿一个圆周方向依次设置。动触头可运动地设置于支架，动触头的端部能够沿圆周方向运动，并且动触头位于一个第一档位时接触公共静触头和一个分接静触头，动触头位于一个第二档位时接触公共静触头和另一个分接静触头。开关装置在实现功能时，各触头组中的公共静触头仅需要连接一根引出线，省去了绕组相同位置的多个引出线，节约了变压器的成本，且便于变压器内部空间的利用。本发明还提供了包括该开关装置的变压器。

Description

变压器的开关装置及变压器

技术领域

本发明涉及一种开关装置，尤其是一种用于变压器的开关装置。本发明还涉及包括该开关装置的变压器。

背景技术

随着电力系统的发展，变压器更多地被要求具有例如可变的电压、可变的组别以及可变的高压电压端子等功能。目前的变压器通常包括具有多个引线的绕组及与上述功能相对应的数个开关装置，通过数个开关装置控制引出线之间的通断实现变压器的上述功能。在上述变压器中，绕组的引线较多，不利于变压器内部空间的布置，同时还造成变压器的成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于变压器的开关装置，其能够节约绕组的引线，节约成本，且便于变压器内部空间的利用。

本发明的另一个目的是提供一种变压器，本发明的另一个目的是提供一种变压器，其具有更少的绕组的引线，充分利用内部空间，且成本低。

本发明提供了一种变压器的开关装置，包括一个支架及数个触头组。各触头组包括一个公共静触头、两个分接静触头和一个动触头。公共静触头设置于支架。分接静触头设置于支架且沿一个圆周方向依次设置。动触头可运动地设置于支架，动触头的端部能够沿圆周方向运动，并且动触头位于一个第一档位时接触公共静触头和一个分接静触头，动触头位于一个第二档位时接触公共静触头和另一个分接静触头。

该变压器的开关装置，具有数个触头组，各触头组具有一个公共静触头、两个分接静触头和一个动触头。动触头通过运动在第一档位和第二档位之间切换，分别连接公共静触头和两个分接静触头。该开关装置能够代替现有变压器中的多个开关装置并实现相同的功能，各触头组中的公共静触头仅需要连接一根引线，省去了多个开关装置的变压器中在绕组相同位置的多个引出线，节约了变压器的成本，且便于变压器内部空间的利用。

在开关装置的另一种示意性实施方式中，支架还包括一个分接驱动轴，其绕轴向可转动地设置，且分接驱动轴的轴向与圆周方向的圆心重合，动触头设置于分接驱动轴。藉此意见单的结构实现动触头的运动，并实现动触头在第一档位和第二档位的切换。

在开关装置的再一种示意性实施方式中，数个触头组的公共静触头和分接静触头分别对应地沿平行于分接驱动轴的轴向的方向设置。藉此实现在分接驱动轴转动时，多个触头组可以同步在第一档位和第二档位之间切换。

在开关装置的还一种示意性实施方式中，支架还包括数个绝缘边杆及两个定位支板。绝缘边杆平行于分接驱动轴且沿圆周方向等间距设置，公共静触头和分接静触头一一对应地设置于绝缘边杆。两个定位支板分别固定于数个绝缘边杆的两端。上述结构简单，节省空间且成本更低。

在开关装置的还一种示意性实施方式中，开关装置还包括一个驱动装置，其能够驱动动触头分别运动至第一档位和第二档位。

本发明还提供了一种变压器，包括一个绕组及一个上述的开关装置，绕组包括数个引线端。公共静触头和分接静触头分别与引线端一一对应地电连接。

该变压器，开关装置具有数个触头组，各触头组具有一个公共静触头、两个分接静触头和一个动触头。动触头通过运动在第一档位和第二档位之间切换，分别连接公共静触头和两个分接静触头。通过该开关装置能够代替现有变压器中的多个开关装置并实现相同的功能，各触头组中的公共静触头仅需要连接一根引线，省去了多个开关装置的变压器中在绕组相同位置的多个引出线，节约了变压器的成本，且便于变压器内部空间的利用。

在变压器的另一种示意性实施方式中，变压器包括三个绕组，各绕组包括一个第一绕组段和一个第二绕组段。第一绕组段两端分别为一个第一引线端和一个第二引线端。第二绕组段一端接地另一端为第三引线端。开关装置包括三个上述的触头组的第一触头组，各第一触头组包括一个第一公共静触头、一个第一分接静触头、一个第二分接静触头及一个第一动触头。第一公共静触头电连接一个绕组的第二引线端。第一分接静触头电连接同一个绕组的第三引线端。第二分接静触头电连接相邻的下一个绕组的第一引线端。第一动触头在第一档位接触第一分接静触头。

在变压器的再一种示意性实施方式中，变压器还包括三个主输出端。开关装置还包括三个上述的触头组，各第二触头组包括一个第二公共静触头、一个第三分接静触头、一个第四分接静触头及一个第二动触头。第二公共静触头电连接一个主输出端。第三分接静触头电连接一个绕组的第一引线端。第四分接静触头电连接同一个绕组的第三引线端。第二动触头在第一档位接触第三分接静触头。

在变压器的另一种示意性实施方式中，变压器还包括三个从输出端。开关装置还包括三个上述的触头组，各第三触头组分别一一对应地与一个第二触头组共用第四分接静触头，各第三触头组还包括一个第三公共静触头、一个第五分接静触头及一个第三动触头。第三公共静触头电连接一个从输出端。第五分接静触头接地。第三动触头在第一档位接触第四分接静触头。

在变压器的另一种示意性实施方式中，开关装置还包括一个上述的触头组的第四触头组，第四触头组包括一个第四静公共触头、一个第六分接静触头及一个第四动触头。第四静公共触头电连接一个第二引线端。第六分接静触头接地。第四动触头在第二档位接触第六分接静触头。

下文将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施例，对开关装置及变压器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1是开关装置的一种示意性实施方式的结构示意图。

图2是图1中开关装置在II-II位置的剖视图。

图3是图1中开关装置在III-III位置的剖视图。

图4是图1中开关装置在IV-IV位置的剖视图。

图5是图1中开关装置在V-V位置的剖视图。，

图6是变压器的绕组的一种连接示意图。

图7是变压器的绕组的另一种连接示意图。

标号说明

10 支架

12 分接驱动轴

13 绝缘边杆

14 定位支板

210，220，230 第一触头组

211，221，231 第一公共静触头

212，222，232 第一分接静触头

213，223，233 第二分接静触头

214，224，234 第一动触头

240，250，260 第二触头组

241，251，261 第二公共静触头

242，252，262 第三分接静触头

243，253，263 第四分接静触头

244，254，264 第二动触头

270，280，290 第三触头组

271，281，291 第三公共静触头

272，282，292 第五分接静触头

274，284，294 第三动触头

300 第四触头组

301 第四分接静触头

302 第六分接静触头

304 第四动触头

A，B，C 绕组

A1，B1，C1 第一绕组段

a1，b1，c1 第一引线端

a2，b2，c2 第二引线端

A2，B2，C2 第二绕组段

a3，b3，c3 第三引线端

Ao，Bo，Co 主输出端

Am，Bm，Cm 从输出端

0 接地

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

在本文中，“第一”、“第二”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，为使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

图1是开关装置的一种示意性实施方式的结构示意图。图2至图4是图1中开关装置在II-II、III-III及IV-IV位置的剖视图。参照图1至图4，开关装置包括一个支架10及数个触头组。以图2中一个触头组210为例，各触头组包括一个公共静触头211、分接静触头212、分解静触头213和一个动触头214。公共静触头211设置于支架10。分接静触头212和分解静触头213设置于支架10且沿一个圆周方向依次设置。动触头214可运动地设置于支架10。如图2中虚线所示，动触头的端部能够沿圆周方向运动，并且如图2中实线所示位置，动触头214位于一个第一档位时接触公共静触头211和一个分接静触头212，并且如图2中虚线所示位置，动触头214位于一个第二档位时接触公共静触头211和另一个分接静触头213。如图2中所示，动触头214可以只有部分绕圆周方向运动，也可以如触头组240中的动触头244整体绕圆周方向运动。

该变压器的开关装置，具有数个触头组，各触头组具有一个公共静触头、两个分接静触头和一个动触头。该开关装置应用于变压器时，动触头通过运动在第一档位和第二档位之间切换，分别连接公共静触头和两个分接静触头。该开关装置能够代替现有变压器中的多个开关装置并实现相同的功能，各触头组中的公共静触头仅需要连接一根引线，省去了多个开关装置的变压器中在绕组相同位置的多个引出线，节约了变压器的成本。且分接静触头沿圆周方向布置，占用空间少，便于变压器内部空间的利用。

在示意性实施方式中，参照图1至图4，支架10还包括两个分接驱动轴12，其绕轴向可转动地设置于支架10，且分接驱动轴12的轴向与圆周方向的圆心重合，各动触头分别设置于两个分接驱动轴12。藉此以简单的结构实现动触头的运动，并实现动触头在第一档位和第二档位的切换。然而并不限于此，在其他示意性实施方式中，分接驱动轴12的数量可以根据实际需要设置，也可以仅包括一个分接驱动轴12。支架10还包括数个绝缘边杆13及两个定位支板14。绝缘边杆13平行于分接驱动轴12且沿圆周方向等间距设置，公共静触头和分接静触头一一对应地设置于绝缘边杆13。两个定位支板14分别固定于数个绝缘边杆13的两端并对绝缘边杆13加以支撑固定。上述结构简单，节省空间且成本更低。

在示意性实施方式中，参照图1至图4，动触头位于同一分接驱动轴12的数个触头组以动触头组210、动触头组220和动触头组230为例，其各自的公共静触头211、公共静触头221和公共静触头231分别对应地沿平行于分接驱动轴12的轴向的方向设置，分接静触头212、分接静触头222和分接静触头232以及分接静触头213、分接静触头223和分接静触头233同样沿平行于分接驱动轴12的轴向的方向设置，开关装置还包括一个驱动装置40，其能够驱动动触头224分别运动至第一档位和第二档位。在示意性实施方式中，其为一个手柄，然而并不限于此，其也可以是电机等其他能够产生使分接驱动轴12转动的装置。藉此实现在分接驱动轴12转动时，多个触头组的可以同步在第一档位和第二档位之间切换，便于多个触头组的同步控制。

本发明还提供了一种变压器，包括一个绕组及一个上述的开关装置。图6和图7是变压器的绕组连接示意图，参照图6、图7以及图3至图4，绕组包括数个引线端。公共静触头和分接静触头分别与引线端一一对应地电连接。

在示意性实施方式中，参照图6和图7，变压器包括三相绕组A、绕组B和绕组C。绕组A包括一个第一绕组段A1和一个第二绕组段A2。第一绕组段A1两端分别为一个第一引线端a1和一个第二引线端a2。第二绕组段A1一端接地0另一端为第三引线端a3。绕组B包括一个第一绕组段B1和一个第二绕组段B2。第一绕组段B1两端分别为一个第一引线端b1和一个第二引线端b2。第二绕组段B1一端接地0另一端为第三引线端b3。绕组C包括一个第一绕组段C1和一个第二绕组段C2。第一绕组段C1两端分别为一个第一引线端c1和一个第二引线端c2。第二绕组段C1一端接地0另一端为第三引线端c3。

参照图2至图4，开关装置包括动触头位于同一分接驱动轴12的一个第一触头组210、一个第一触头组220及一个第一触头组230。参照图2，第一触头组210包括一个第一公共静触头211、一个第一分接静触头212、一个第二分接静触头213及一个第一动触头214。第一公共静触头211电连接绕组A的第二引线端a2。第一分接静触头212电连接同一绕组A的第三引线端a3。第二分接静触头213电连接相邻的下一个绕组B的第一引线端b1。第一动触头214在第一档位接触第一公共静触头211和第一分接静触头212，且在第二档位接触第一公共静触头211和第二分接静触头213。参照图3，第一触头组220包括一个第一公共静触头221、一个第一分接静触头222、一个第二分接静触头223及一个第一动触头224。第一公共静触头221电连接一个绕组B的第二引线端b2。第一分接静触头222电连接同一个绕组A的第三引线端b3。第二分接静触头223电连接相邻的下一个绕组C的第一引线端c1。第一动触头224在第一档位接触第一公共静触头221和第一分接静触头222，且在第二档位接触第一公共静触头221第二分接静触头223。参照图3，第一触头组230包括一个第一公共静触头231、一个第一分接静触头232、一个第二分接静触头233及一个第一动触头234。第一公共静触头231电连接一个绕组C的第二引线端c2。第一分接静触头232电连接同一个绕组C的第三引线端c3。第二分接静触头233电连接相邻的下一个绕组A的第一引线端a1。第一动触头234在第一档位接触第一公共静触头231第一分接静触头232，且在第二档位接触第一公共静触头231第二分接静触头233。

由于第一动触头214、第一动触头224及第一动触头234位于同一分解驱动轴12，因此可以同步在第一档位和第二档位之间切换。参照图2至图4中的实线部分以及图6，当第一动触头214、第一动触头224及第一动触头234同时位于第一挡位时，绕组A、绕组B和绕组C内的绕组段连接，变压器形成一个第一输出电压。参照图2至图4中的虚线部分以及图7，当第一动触头214、第一动触头224及第一动触头234同时位于第二挡位时，绕组A、绕组B和绕组C内的第一绕组段A1、第一绕组段B1、第一绕组段C1从连接中断开，变压器形成一个小于第一输出电压的第二输出电压。

变压器通过上述开关装置实现了调压功能，同时藉由第一公共静触头211、第二共静触头221及第公共静触头231在动触头切换过程中多次使用，省去了在绕组相同位置的多个引出线，节约了成本，且便于变压器内部空间的利用。

图5是图1中开关装置在V-V位置的剖视图，参照图5，在示意性实施方式中，开关装置还包括一个第四触头组300，第四触头组300包括一个第四公共静触头301、一个第六分接静触头302及一个第四动触头304。第四公共静触头301电连接第二引线端c2，当然在其他示意性实施方式中也可以是电连接第二引线端a2或电连接第二引线端b2。第六分接静触头302接地0。第四动触头304与第一触头组的动触头位于同一驱动分接轴12，且第四动触头304在第二档位接触第六分接静触头302。参照图7，第四触头组300能够在绕组A、绕组B和绕组C内的第一绕组段A1、第一绕组段B1、第一绕组段C1从连接中断开时将其接地以获得一个拟电位，从而达到安全防护的目的。

在示意性实施方式中，参照图6和图7，变压器还包括主输出端Ao、主输出端Bo和主输出端Co。同时参照图2至图4，开关装置包括动触头位于同一分接驱动轴12的一个第二触头组240、一个第二触头组250及一个第二触头组260。参照图2，第二触头组240包括一个第二公共静触头241、一个第三分接静触头242、一个第四分接静触头243及一个第二动触头244。第二公共静触头241电连接主输出端Ao。第三分接静触头242电连接绕组A的第一引线端a1。第四分接静触头243电连接绕组A的第三引线端a3。第二动触头244在第一档位接触第二公共静触头241和第三分接静触头242，且在第二档位接触第二公共静触头241和第四分接静触头243。参照图3，第二触头组250包括一个第二公共静触头251、一个第三分接静触头252、一个第四分接静触头253及一个第二动触头254。第二公共静触头251电连接主输出端Bo。第三分接静触头252电连接绕组B的第一引线端b1。第四分接静触头253电连接绕组B的第三引线端b3。第二动触头254在第一档位接触第二公共静触头251和第三分接静触头252，且在第二档位接触第二公共静触头251第四分接静触头253。参照图4，第二触头组260包括一个第二公共静触头261、一个第三分接静触头262、一个第四分接静触头263及一个第二动触头264。第二公共静触头261电连接主输出端Bo。第三分接静触头262电连接绕组C的第一引线端c1。第四分接静触头263电连接绕组C的第三引线端c3。第二动触头264在第一档位接触第二公共静触头261和第三分接静触头262，且在第二档位接触第二公共静触头261和第四分接静触头263。

参照图6及图7，第二触头组240、第二触头组250及第二触头组260的具体切换过程与上述的触头组类似，不再赘述。变压器藉由三个第二触头组实现了在调压时对主输出端Ao、主输出端Bo和主输出端Co接入绕组的位置的切换，同时省去了在绕组相同位置的多个引出线，节约了成本，且便于变压器内部空间的利用。

在示意性实施方式中，参照图6和图7，变压器还包括从输出端Am、从输出端Bm和从输出端Cm。同时参照图2至图4，开关装置包括动触头位于同一分接驱动轴12的一个第三触头组270、一个第三触头组280及一个第三触头组290。第三触头组270与第二触头组240共用一个第四分接静触头243，第三触头组270还包括一个第三公共静触头271、一个第五分接静触头272及一个第三动触头274。第三公共静触头271电连接从输出端Am。第五分接静触头272接地0。第三动触头274在第一档位接触第三公共静触头271和第四分接静触头243，且在第二档位接触第三公共静触头271和第五分接静触头272。第三触头组280与第二触头组250共用一个第四分接静触头253，第三触头组280还包括一个第三公共静触头281、一个第五分接静触头282及一个第三动触头284。第三公共静触头281电连接从输出端Am。第五分接静触头282接地0。第三动触头284在第一档位接触第三公共静触头281和第四分接静触头253，且在第二档位接触第三公共静触头281和第五分接静触头282。第三触头组290与第二触头组260共用一个第四分接静触头263，第三触头组290还包括一个第三公共静触头291、一个第五分接静触头292及一个第三动触头294。第三公共静触头291电连接从输出端Am。第五分接静触头292接地0。第三动触头294在第一档位接触第三公共静触头291和第四分接静触头263，且在第二档位接触第三公共静触头291和第五分接静触头292。

参照图6及图7，第三触头组270、第三触头组280及第三触头组290的具体切换过程与上述的触头组类似，不再赘述。变压器藉由三个第三触头组实现了在调压时对从输出端Am、从输出端Bm和从输出端Cm接入绕组的位置的切换。并且从输出端Am、从输出端Bm和从输出端Cm连接的绕组段始终与主输出端Ao、主输出端Bo和主输出端Co相区别，使变压器在不同档位下都能够同时提供不同电压的两组输出。在这一过程中，第三触头组270、第三触头组280及第三触头组290不仅节省了连接第三公共静触头的绕组的引出线，同时由于第三触头组和第二触头组共用第四分接静触头，还节省了连接第四分接静触头的绕组的引出线，进一步节约了成本，且更便于变压器内部空间的利用。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.变压器，其特征在于，包括：

三个绕组(A，B，C)，各所述绕组包括：

一个第一绕组段(A1，B1，C1)，其两端分别为一个第一引线端(a1，b1，c1)和一个第二引线端(a2，b2，c2)，和

一个第二绕组段(A2，B2，C2)，其一端接地另一端为第三引线端(a3，b3，c3)；

开关装置，包括：

一个支架(10)；

数个触头组，各所述触头组包括：

一个公共静触头，其设置于所述支架(10)，

两个分接静触头，其设置于所述支架(10)且沿一个圆周方向依次设置，和

一个动触头，其可运动地设置于所述支架(10)，所述动触头的端部能够沿所述圆周方向运动，并且所述动触头位于一个第一档位时接触所述公共静触头和一个所述分接静触头，所述动触头位于一个第二档位时接触所述公共静触头和另一个所述分接静触头；

其中，所述数个触头组包括三个第一触头组(210，220，230)，各所述第一触头组(210，220，230)包括：

一个第一公共静触头(211，221，231)，其电连接一个所述绕组的所述第二引线端(a2，b2，c2)，

一个第一分接静触头(212，222，232)，其电连接同一个所述绕组的所述第三引线端(a3，b3，c3)，

一个第二分接静触头(213，223，233)，其电连接相邻的下一个所述绕组的第一引线端(a1，b1，c1)，和

一个第一动触头(214，224，234)，其在所述第一档位接触所述第一分接静触头(212，222，232)。

2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括三个主输出端(Ao，Bo，Co)；

所述数个触头组还包括三个第二触头组(240，250，260)，各所述第二触头组(240，250，260)包括：

一个第二公共静触头(241，251，261)，其电连接一个所述主输出端(Ao，Bo，Co)，

一个第三分接静触头(242，252，262)，其电连接一个所述绕组(A，B，C)的所述第一引线端(a1，b1，c1)，

一个第四分接静触头(243，253，263)，其电连接同一个所述绕组(A，B，C)的所述第三引线端(a3，b3，c3)，和

一个第二动触头(244，254，264)，其在所述第一档位接触所述第三分接静触头(242，252，262)。

3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述变压器还包括三个从输出端(Am，Bm，Cm)；

所述数个触头组还包括三个第三触头组(270，280，290)，各第三触头组(270，280，290)分别一一对应地与一个所述第二触头组(240，250，260)共用所述第四分接静触头(243，253，263)，所述第三触头组(270，280，290)还包括：

一个第三公共静触头(271，281，291)，其电连接一个所述从输出端(Am，Bm，Cm)，

一个第五分接静触头(272，282，292)，其接地，和

一个第三动触头(274，284，294)，其在所述第一档位接触所述第四分接静触头。

4.如权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述数个触头组还包括一个第四触头组(300)，所述第四触头组(300)包括：

一个第四公共静触头(301)，其电连接一个所述绕组(A，B，C)的所述第二引线端(a2，b2，c2)；

一个第六分接静触头(302)，其接地；及

一个第四动触头(304)，其在所述第二档位接触所述第六分接静触头(302)。

5.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述支架(10)包括一个分接驱动轴(12)，其绕轴向可转动地设置，且所述分接驱动轴(12)的轴向与所述圆周方向的圆心重合，所述动触头设置于所述分接驱动轴(12)。

6.如权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述数个触头组的所述公共静触头和所述分接静触头分别对应地沿平行于所述分接驱动轴(12)的轴向的方向设置。

7.如权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述支架(10)包括：

数个绝缘边杆(13)，所述绝缘边杆(13)平行于所述分接驱动轴(12)且沿所述圆周方向等间距设置，所述公共静触头和所述分接静触头一一对应地设置于所述绝缘边杆(13)；及两个定位支板(14)，所述两个定位支板(14)分别固定于所述数个绝缘边杆(13)的两端。

8.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述开关装置还包括一个驱动装置(40)，其能够驱动所述动触头分别运动至所述第一档位和所述第二档位。