CN110060891A - 一种小型化有载调压开关 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型化有载调压开关，包括架体、调压模块、永磁机构和减速电机，调压模块包括安装板、档位选择机构和电路切换机构，电路切换机构包括分别固定在安装板两侧的切换触头机构和真空管，永磁机构通过贯穿三组调压模块的调压转轴驱动真空管的闭合或者断开，同时调压转轴驱动切换触头机构同步运动，切换触头机构包括触头架、切换动触头M和切换动触头K，两个触头架通过第一支柱间隔固定，两个触头架上相互交错设有多个夹片触头，两个触头架通过第二支柱间隔固定在安装板上，切换动触头M、切换动触头K固定在调压转轴上，且切换动触头M、切换动触头K分别与相应触头架上的夹片触头配合。本发明的具有模块化、体积小且安装方便的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种分接开关，尤其涉及一种小型化有载调压开关。
背景技术
由于真空熄弧可靠，触头寿命长，无油污染与兔维护。目前国内部分厂家都在探索在小容量油浸式有载调压配电变压器中采用真空OLTC作为电压调节。但目前真空OLTC在结构性能上仍存在有不尽人意之处。筒式安装方式的真空调压，采用是弹簧储能快速释放的机械传动机构，结构多为复合式选择开关结构，调压范围虽可满足线性9个分接位置(±4×2.5％)要求，但不足之处是多用一个开关油室，制造成本较高，另外它立装在配电变压器一侧，占位较大。卧式安装方式的真空调压OLTC，虽然它在配电变压器内部安装占位少，也可以采用永磁机构真空切换，但受永磁机构只能往复操作的限制，调压OLTC分接位置数目太少，仅3～5个分接位置，无法满足GB/T6451标准的调压范围要求。浙江腾龙电器有限公司于2016年研发的真空永磁OLTC(油浸式有载调压分接开关发明技术：发明专利号201611155045.1)开创性的采用单电阻单真空切换电路，并且实现了9个分接位置(±4×2.5％)，较好的满足了配电变压器智能化发展需要。
但是目前真空永磁OLTC因电路原理和开关结构复杂，导致开关外形尺寸都较大，在变压器内部仍占据较大空间，影响变压器设计布局，制约了有载真空调压变压器经济性提高。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种模块化、安装方便的小型化有载调压开关。
为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种小型化有载调压开关，包括架体、调压模块、永磁机构和减速电机，三组调压模块间隔设置在架体上，所述调压模块包括安装板、档位选择机构和电路切换机构，所述电路切换机构包括分别固定在安装板两侧的切换触头机构和真空管，所述永磁机构和减速电机设置在调压模块一侧的架体上，且永磁机构通过贯穿三组调压模块的调压转轴驱动真空管的闭合或者断开，同时调压转轴驱动切换触头机构同步运动，减速电机通过贯穿三组调压模块的档位转轴驱动固定在安装板上的档位选择机构运动，所述切换触头机构包括触头架、切换动触头M和切换动触头K，两个触头架通过第一支柱间隔固定，两个触头架上相互交错设有多个夹片触头，两个触头架通过第二支柱间隔固定在安装板上，所述切换动触头M、切换动触头K固定在调压转轴上，且切换动触头M、切换动触头K分别与相应触头架上的夹片触头配合。
作为优选方案，所述调压转轴的一端固定有惯性飞轮，另一端固定有齿轮，所述永磁机构通过齿条和齿轮的啮合驱动调压转轴。由于永磁机构在动作时速度迅速，导致开关切换时间过短，影响开关工作特性。经反复试验验证，在切换机构中增加了惯性飞轮，利用惯性飞轮的特性，有效增加了开关切换时间。
作为优选方案，所述齿条上还设有信号触点组件，且与齿条位置相对应的机架上也设有信号触点组件。
作为优选方案，多个夹片触头成圆弧状分布，所述切换动触头M、切换动触头K均为弧形触片，且切换动触头M或者切换动触头K与其中一个夹片触头始终接触，切换动触头M或者切换动触头K随调压转轴运动在其他多个夹片触头中切换。
作为优选方案，所述调压转轴上设有三个凸轮，每个凸轮的一侧还设有杠杆组件，所述杠杆组件包括通过支轴固定在安装板上的杠杆以及固定在杠杆一端的拉杆，所述杠杆的另一端与凸轮接触，凸轮驱动拉杆运动来断开或者闭合真空管。
作为优选方案，所述杠杆成L形，且杠杆与凸轮接触的一端还设有滚轮。
作为优选方案，所述第二安装板上还设有调压直角支板，所述拉杆贯穿调压直角支板。
作为优选方案，所述档位选择机构包括定触头、定触片和档位动触头，所述定触头和定触片固定在安装板上，所述档位动触头通过固定套固定在档位转轴上，档位动触头一端始终与定触片接触，另一端在多个定触头间切换。
作为优选方案，所述安装板的两侧均固定有定触头和定触片，多个定触头成圆弧状间隔分布，且两侧的定触头位置相互交错。
作为优选方案，所述夹片触头通过销子和帽的配合固定在触头架的两侧，且夹片触头与销子或者帽之间设有弹簧。
本发明采用单电阻单真空电路，每相仅采用一个真空管即可实现全真空灭弧，大大減少真空管用量，提高产品经济性；且本发明采用模块化设计：整机采用模块化设计，开关的每一相设计为一个独立的模块。同时也采用了模块化制造、装配工艺，有效降低了开关的生产制造成本，提高了经济性。
本发明的调压模块采用组合式设计，通过减速电机带动选择器进行档位选择，然后通过永磁操作机构带动切换开关实现档位切换。本发明的切换触头机构采用新型夹片式设计，合理设计触头布局结构，结构更加紧凑，相同载流能力触头体积更小。
本发明对真空永磁进行重新设计，缩小开关体积，降低了开关的高度，从而降低变压器油箱高度，由此可以有效降低变压器制造成本，提高经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的减速电机、永磁机构以及槽轮机构的结构示意图。
图3为本发明的调压模块一侧的结构示意图。
图4为本发明的调压模块另一侧的结构示意图。
图5为本发明的调压模块的爆炸结构示意图。
图6为本发明的切换触头机构的爆炸结构示意图。
图7为本发明的档位信号槽轮或档位选择槽轮一侧的结构示意图。
图8为本发明的档位信号槽轮或档位选择槽轮另一侧的结构示意图。
图9为本发明的调压模块的切换触头机构动作过程图。
图10为本发明的调压模块的切换触头机构的时序示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图6所示的一种小型化有载调压开关，包括架体、调压模块11、永磁机构3和减速电机4，三组调压模块11间隔设置在架体上，所述调压模块11包括安装板111、档位选择机构和电路切换机构，所述电路切换机构包括分别固定在安装板111两侧的切换触头机构和真空管112，所述永磁机构3和减速电机4设置在调压模块11一侧的架体上，且永磁机构3通过贯穿三组调压模块11的调压转轴12驱动真空管112的闭合或者断开，同时调压转轴12驱动切换触头机构同步运动，减速电机4通过贯穿三组调压模块11的档位转轴13驱动固定在安装板111上的档位选择机构运动，所述切换触头机构包括触头架1112、切换动触头M1114和切换动触头K1121，两个触头架1112通过第一支柱1116间隔固定，两个触头架1112上相互交错设有多个夹片触头1113，两个触头架1112通过第二支柱1117间隔固定在安装板111上，所述切换动触头M 1114、切换动触头K1121固定在调压转轴12上，且切换动触头M1114、切换动触头K1121分别与相应触头架1112上的夹片触头1113配合。
多个夹片触头1113成圆弧状分布，所述切换动触头M 1114、切换动触头K1121均为弧形触片，且切换动触头M 1114或者切换动触头K1121与其中一个夹片触头1113始终接触，切换动触头M 1114或者切换动触头K1121随调压转轴12运动在其他多个夹片触头1113中切换。
所述调压转轴12上设有三个凸轮117，每个凸轮117的一侧还设有杠杆组件，所述杠杆组件包括通过支轴114固定在安装板111上的杠杆115以及固定在杠杆115一端的拉杆113，所述杠杆115的另一端与凸轮117接触，凸轮117驱动拉杆113运动来断开或者闭合真空管112。所述杠杆115成L形，且杠杆115与凸轮117接触的一端还设有滚轮116。所述第二安装板上还设有调压直角支板，所述拉杆贯穿调压直角支板。
所述档位选择机构包括定触头118、定触片119和档位动触头1110，所述定触头118和定触片119固定在安装板111上，所述档位动触头1110通过固定套1111固定在档位转轴13上，档位动触头1110一端始终与定触片119接触，另一端在多个定触头118间切换。所述安装板111的两侧均固定有定触头118和定触片119，多个定触头118成圆弧状间隔分布，且两侧的定触头118位置相互交错。
所述触头架1112还设有多个引出接头1115，引出接头1115分别与相对应的夹片触头1113导通。所述夹片触头1113通过销子1119和帽1118的配合固定在触头架1112的两侧，且夹片触头1113与销子1119或者帽1118之间设有弹簧1120。
所述调压转轴12的一端固定有惯性飞轮14，另一端固定有齿轮，所述永磁机构3通过齿条31和齿轮的啮合驱动调压转轴12。所述齿条31上还设有信号触点组件32，且与齿条31位置相对应的机架上也设有信号触点组件32。
如图2、图7和图8所示，本发明还包括槽轮机构，所述槽轮机构包括固定在减速电机4输出轴上的档位信号拨盘18和档位选择拨盘17，以及固定在档位转轴13一端的档位信号槽轮16和档位选择槽轮15，所述减速电机4输出轴带动档位信号拨盘18和档位选择拨盘17转动，档位信号拨盘18和档位选择拨盘17分别带动档位信号槽轮16和档位选择槽轮15。减速电机通过槽轮机构进行档位选择，在档位选择到位后具有锁止功能，避免了电路切换过程中，档位变化损坏设备。
所述档位信号槽轮16上还通过盖板194固定有支座193，所述机架上通过支架191固定有档位盘192，所述支座193在档位盘192上的位置发生变化时，发出相应信号指令永磁机构动作。
所述档位信号槽轮16和档位选择槽轮15均包括151间隔固定设置的拨档盘151和定位盘152，所述拨档盘151上间隔设置半圈齿154，相邻齿154之间形成限位槽155，所述定位盘152上与齿154相对应的位置设有多个弧形缺口153，所述档位信号拨盘18和档位选择拨盘17的一侧均设有拨杆，另一侧均设有锁止块，锁止块断面形状与弧形缺口相匹配，锁止块卡在弧形缺口153内使得档位信号槽轮16或者档位选择槽轮15静止，档位信号拨盘18或者档位选择拨盘17转动时，锁止块转出弧形缺口153，并且拨杆带动档位信号槽轮16或者档位选择槽轮15转动。
所述架体包括用来安装调压模块11的第一框架和用来安装减速电机和永磁机构的第二框架，第一框架与第二框架之间通过连接板28固定，所述槽轮机构设置在第一框架与第二框架之间，所述第一框架由挡板21、第一绝缘杆23、第二绝缘杆24和隔板22围合固定而成，所述第二框架由第一机构固定板25、第二机构固定板26和支撑杆27围合固定而成，所述第二绝缘杆24的外侧还设有多个接线螺杆241。
调压装置动作说明
如图9和图10所示，三组调压装置的切换触头机构的包括K触头、KⅠ触头、KⅡ触头与M触头、MⅢ触头、MⅣ触头，切换触头机构的调压转轴按照调压动作变化程序图同步动作，步骤如下：
1、分接1工作，第二真空管V闭合，K触头与KⅠ触头导通，M触头与MⅢ触头导通。
2、K触头与KⅠ触头保持导通，M触头与MⅢ触头保持导通，第二真空管V断开，过渡电阻R接入。
3、K触头转换，K触头与KⅠ触头断开后，K触头与KⅡ触头导通，M触头与MⅢ触头保持导通，第二真空管V断开。
4、分接1和分接2桥接，K触头与KⅡ触头导通，M触头与MⅢ触头保持导通，第二真空管V闭合。
5、M触头与MⅢ触头、MⅣ触头跨接，K触头与KⅡ触头断开，第二真空管V闭合。
6、M触头与MⅢ触头断开，M触头与MⅣ触头保持导通，K触头与KⅡ触头断开，第二真空管V闭合。
7、分接2工作，M触头与MⅣ触头断开，K触头与KⅡ触头导通，第二真空管V断开。
驱动调压转轴每旋转一圈完成变换操作一次。一旦真空OLTC反方向(N→1)变换动作时，分接选择器不动，仅切换开关完成变换操作。
应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种小型化有载调压开关，其特征在于，包括架体、调压模块(11)、永磁机构(3)和减速电机(4)，三组调压模块(11)间隔设置在架体上，所述调压模块(11)包括安装板(111)、档位选择机构和电路切换机构，所述电路切换机构包括分别固定在安装板(111)两侧的切换触头机构和真空管(112)，所述永磁机构(3)和减速电机(4)设置在调压模块(11)一侧的架体上，且永磁机构(3)通过贯穿三组调压模块(11)的调压转轴(12)驱动真空管(112)的闭合或者断开，同时调压转轴(12)驱动切换触头机构同步运动，减速电机(4)通过贯穿三组调压模块(11)的档位转轴(13)驱动固定在安装板(111)上的档位选择机构运动，所述切换触头机构包括触头架(1112)、切换动触头M(1114)和切换动触头K(1121)，两个触头架(1112)通过第一支柱(1116)间隔固定，两个触头架(1112)上相互交错设有多个夹片触头(1113)，两个触头架(1112)通过第二支柱(1117)间隔固定在安装板(111)上，所述切换动触头M(1114)、切换动触头K(1121)固定在调压转轴(12)上，且切换动触头M(1114)、切换动触头K(1121)分别与相应触头架(1112)上的夹片触头(1113)配合。
2.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述调压转轴(12)的一端固定有惯性飞轮(14)，另一端固定有齿轮，所述永磁机构(3)通过齿条(31)和齿轮的啮合驱动调压转轴(12)。
3.根据权利要求2所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述齿条(31)上还设有信号触点组件(32)，且与齿条(31)位置相对应的机架上也设有信号触点组件(32)。
4.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，多个夹片触头(1113)成圆弧状分布，所述切换动触头M(1114)、切换动触头K(1121)均为弧形触片，且切换动触头M(1114)或者切换动触头K(1121)与其中一个夹片触头(1113)始终接触，切换动触头M(1114)或者切换动触头K(1121)随调压转轴(12)运动在其他多个夹片触头(1113)中切换。
5.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述调压转轴(12)上设有三个凸轮(117)，每个凸轮(117)的一侧还设有杠杆组件，所述杠杆组件包括通过支轴(114)固定在安装板(111)上的杠杆(115)以及固定在杠杆(115)一端的拉杆(113)，所述杠杆(115)的另一端与凸轮(117)接触，凸轮(117)驱动拉杆(113)运动来断开或者闭合真空管(112)。
6.根据权利要求5所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述杠杆(115)成L形，且杠杆(115)与凸轮(117)接触的一端还设有滚轮(116)。
7.根据权利要求5所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述第二安装板上还设有调压直角支板，所述拉杆贯穿调压直角支板。
8.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述档位选择机构包括定触头(118)、定触片(119)和档位动触头(1110)，所述定触头(118)和定触片(119)固定在安装板(111)上，所述档位动触头(1110)通过固定套(1111)固定在档位转轴(13)上，档位动触头(1110)一端始终与定触片(119)接触，另一端在多个定触头(118)间切换。
9.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述安装板(111)的两侧均固定有定触头(118)和定触片(119)，多个定触头(118)成圆弧状间隔分布，且两侧的定触头(118)位置相互交错。
10.根据权利要求1所述的一种小型化有载调压开关，其特征在于，所述夹片触头(1113)通过销子(1119)和帽(1118)的配合固定在触头架(1112)的两侧，且夹片触头(1113)与销子(1119)或者帽(1118)之间设有弹簧(1120)。
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