CN206628371U - 一种有载分接机械开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种有载分接机械开关,属于智能电网调压技术领域,包括筒体,所述筒体安装有接触导电部,所述接触导电部包括动触头组件、导电块和集电环,所述动触头组件安装在主轴上,动触头组件在主轴带动下旋转有选择地与导电块或集电环接触。本实用新型具有结构紧凑、流通能力强、运行稳定且制造成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种有载分接机械开关,属于智能电网调压技术领域。
背景技术
动态电压调节装置(简称调压器)主要应用于电网输电线路中,在有载即不中断负载电流的情况下进行自动触点变换,改变变压器的匝数,从而调节变压器的输出电压,使其达到电压规定标准。
目前,现有的调压器在具体实施过程中主要存在以下问题:一、生产调压器时需要大量的电气开关,造成产品制造成本居高不下;二、受通流能力的影响,在电压过低和负载大电流的情况下,部分电器元件无法正常工作。由于以上两个方面的原因造成的是调压器应用范围受限,成本高,生产效率低下,这就是现有技术所存在的不足之处。
发明内容
为解决以上技术上的不足,本实用新型提供了一种有载分接机械开关,结构紧凑、流通能力强、运行稳定且制造成本低。
本实用新型的技术方案如下:一种有载分接机械开关,包括筒体,所述筒体安装有接触导电部,所述接触导电部包括动触头组件、导电块和集电环,所述动触头组件安装在主轴上,动触头组件在主轴带动下旋转有选择地与导电块或集电环接触。
本实用新型的技术方案还包括:所述动触头组件包括动触头架,所述动触头架的一端安装在主轴上,动触头架的另一端设置有开口腔,所述开口腔内安装有压缩弹簧和动触头,动触头架外部安装有盖板。
本实用新型的技术方案还包括:所述动触头远离主轴的一端设置有弧面,动触头的数量是两个,两个动触头交错设置。
本实用新型的技术方案还包括:所述筒体的高度方向上设置有至少两层接触区,所述接触区内设置有至少一个导电块。
本实用新型的技术方案还包括:所述接触区的数量是三层,沿筒体高度自上向下依次是第一层接触区、第二层接触区和第三层接触区,所述第一层接触区包括一个导电块、一个集电环和两个绝缘块,第二层接触区包括五个导电块和五个绝缘块,第三层接触区与第一层接触区结构相同。
本实用新型的技术方案还包括:所述第二层接触区的导电块连接有接线柱,所述接线柱通过接线板连接有连接软线,所述第一层接触区和第三层接触区的导电块连接有接线柱,所述接线柱通过联通铜板连接。
本实用新型的技术方案还包括:所述筒体安装有升降压部,所述升降压部包括开关触块、主动齿和被动齿,所述主动齿安装在主轴上,主动齿在主轴带动下旋转拨动被动齿可选择地与开关触块接触。
本实用新型的技术方案还包括:所述被动齿安装在支架上,支架通过弹簧挂轴连接有拉伸弹簧,所述拉伸弹簧的另一端通过弹簧销与被动齿连接。
本实用新型的技术方案还包括:所述主轴连接有动力驱动装置,所述动力驱动装置包括电机,电机安装在电机底座上,所述电机底座上安装有编码器,所述电机的输出端连接有电机齿轮,所述电机齿轮与安装在主轴上的主轴齿轮啮合,主轴上安装有小齿轮,所述小齿轮与编码器的编码器齿轮啮合。
本实用新型的技术方案还包括:所述筒体包括上筒体、中间筒体和下筒体,上筒体的上方安装有上端盖,下筒体的下方安装有下端盖,所述上端盖和下端盖通过螺栓连接。
本实用新型的有益效果是:首先,采用机械开关来替代调压器中的多个电气开关,能够降低产品的制造成本;其次,为了能够实现机械开关替代多个电气开关,设计了接触导电部,利用动触头组件选择性地与导电块接触,实现不同电气开关的替代,并且,设计集电环,通过动触头组件与集电环的接触可实现大电流的通过,可确保调压器运行稳定;最后,本方案设计的机械开关,具有结构紧凑、运行稳定、制造成本低且触头无燃弧开合的优点。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
图2是图1的俯视示意图。
图3是图1中A-A的剖视示意图。
图4是图1中B-B的剖视示意图。
图5是图1中C-C的剖视示意图。
图6是图1中D-D的剖视示意图。
图7是实施开关动作的电气原理示意图。
1、电机,2、编码器,3、编码器齿轮,4、小齿轮,5、电机齿轮,6、主轴齿轮,7、电机底座,8、上端盖,9、上筒体,10、螺栓,11、集电环,12、导电块,13、中间筒体,14、绝缘块,15、联通铜板,16、连接软线,17、接线板,18、下筒体,19、下端盖,20、接线柱,21、主轴齿轮顶丝,22、动触头架,23、动触头,24、压缩弹簧,25、盖板,26、开关触块,27、主动齿,28、被动齿,29、支架,30、弹簧销,31、弹簧挂轴,32、拉伸弹簧,33、轴承,34、主轴,35、主轴支撑轴承。
具体实施方式
以下结合附图,通过实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1至图7所示,本实用新型的一种有载分接机械开关,主要用于电网动态调压装置,包括动力驱动部分、动触头组件部分、筒体部分和升降压部分。
动力驱动部分包括电机1,用来安装电机1的电机底座7,电机齿轮5,主轴34,主轴齿轮6,安装在主轴34上的小齿轮4,安装在电机底座7上的编码器2,安装在编码器2的主轴上的编码器齿轮3。其具体动作为:电机1通过电机齿轮5传递动力带动主轴34旋转,主轴34旋转带动小齿轮4转动,小齿轮4带动编码器齿轮3转动,编码器2通过转动角度采集信号确定主轴34的转动角度。
主轴34的下部还安装有主动齿27,其功用与升降压开关动作有关联。具体地,升降压部分包括开关触块26、被动齿28、支架29、拉伸弹簧32、弹簧挂轴31等零件,被动齿28安装在支架29上,在被动齿28与支架29之间安装有弹性元件,用来提供预紧力,以确保动作可靠。本实用新型中,支架29通过弹簧挂轴31与拉伸弹簧32的一端连接,拉伸弹簧32的另一端通过弹簧销30与被动齿28连接。主动齿27在主轴34带动下旋转拨动被动齿28可选择地与开关触块26接触,整个升降压部分安装在筒体部分的下端盖19上,当来自主轴34的旋转动力带动主动齿27转动,它将把被动齿28从一边的开关触块26拨动到另一边的开关触块26,在拉伸弹簧32的作用下使其可靠的与开关触块26压紧。
动触头组件部分包括两个动触头23,两个动触头架22以及压缩弹簧24、盖板25等零部件,动触头23安装在动触头架22上,盖板25的作用是防止动触头23脱落,每个动触头23都有一个压缩弹簧24顶紧,两个动触头23弧面与筒体部分上的相关固定块弧面接触,整个动触头组件部分安装在电机1驱动装置的主轴34上,并由主轴34带动实现旋转动作,以与不同接触区的导电块12接触。
筒体部分包括上筒体9,中间筒体13,下筒体18,安装在上筒体9上方的上端盖8,安装在下筒体18下方的下端盖19,筒体、上端盖8和下端盖9均由绝缘材料制成。筒体部分还包括集电环11、导电块12、绝缘块14和接线柱20等零部件,导电接触区共分三层,自上向下依次为第一层、第二层和第三层,其中,第一层与第三层结构相同,均包括一个集电环11、一个导电块12和两个绝缘块14,第二层包括五个导电块12和五个绝缘块14,且分别在圆周间隔均匀分布。
本实用新型中,机械开关的结构为分层配置,结构紧凑、装配方便。装配时先将升降压部分安装在筒体部分的下端盖19上,然后将三个绝缘筒体和三层集电环11、导电块12和绝缘块14依次按设计位置安装,再装上动触头部分、上端盖和电机驱动部分,最后用螺栓10固定。其中,集电环11、导电块12和绝缘块14设计成凹型结构,以便于定位安装,安装夹紧螺栓时在螺栓10外圆套上绝缘硅橡胶管,加强绝缘性能。
采用本方案的机械开关可替代电气原理图7中虚线框中的十一个电气开关,图中有一SSRA电子开关,该SSRA为可控硅无触点开关,其作用是与切换开关配合开闭,以防机械开关触点转换时拉弧。
具体动作过程:有载分接机械开关在调压时应保证线路不断电,即A端输入,A1端输出在调压过程中电路畅通。图4中两个动触头23所在位置可确定为初始位置,在此情况下,旁路开关KA11是接通状态,其余开关为断开状态;当线路电压下降到某一系统设定数值时,智能控制系统发出升压信号,电机1启动,通过齿轮传动组驱动主轴34转动,从而带动动触头23和主轴34底部的主动齿27同步转动,在动触头23断开旁路开关之前,主动27齿已带动被动齿28压紧到升压开关触块26上,此时相当于KA10升压开关接通,当两个动触头23全部旋转到中间第一个导电块12上时,此时相当于KA8、KA7两个开关接通,从电气原理图来看此时既不升压也不降压;继续向下一位置旋转,当一个动触头23转到中间第二个导电块12上时,此时另一个动触头23尚未离开第一个导电块12,此时相当于KA7、KA6两个开关接通,此时升压5.5V,KA5、KA6两个开关接通时为升压11V,以此类推,直至升压33V。当线路需要降压时,动触头23回转,直至到初始位置,旁路开关KA11接通,再回转时降压开关KA9接通,再回转与升压动作相同,其旋转位置的准确度靠主轴34顶端的编码器2控制转角来保证。本实施例中,机械开关的调压能力为±33V,在此范围内调压幅度根据电网电压确定,并且,具体的调压能力可根据需要进行调整。
在以上开关开合过程中,电子开关SSRA和切换开关通过控制系统密切配合,以防拉弧,具体动作是在选择开关无论是闭合或者断开之前,电子开关SSRA和对应的一侧切换开关事先断开。机械开关的整个动作过程中,所有触头均为无燃弧动作,大大增强了使用寿命和运行的安全性。
以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例,并非对本实用新型做任何形式上的限制,凡在本实用新型的精神和原则之内所做任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种有载分接机械开关,包括筒体,其特征在于:所述筒体安装有接触导电部,所述接触导电部包括动触头组件、导电块(12)和集电环(11),所述动触头组件安装在主轴(34)上,动触头组件在主轴(34)带动下旋转有选择地与导电块(12)或集电环(11)接触。
2.如权利要求1所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述动触头组件包括动触头架(22),所述动触头架(22)的一端安装在主轴(34)上,动触头架(22)的另一端设置有开口腔,所述开口腔内安装有压缩弹簧(24)和动触头(23),动触头架(22)外部安装有盖板(25)。
3.如权利要求2所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述动触头(23)远离主轴(34)的一端设置有弧面,动触头(23)的数量是两个,两个动触头(23)交错设置。
4.如权利要求1所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述筒体的高度方向上设置有至少两层接触区,所述接触区内设置有至少一个导电块(12)。
5.如权利要求4所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述接触区的数量是三层,沿筒体高度自上向下依次是第一层接触区、第二层接触区和第三层接触区,所述第一层接触区包括一个导电块(12)、一个集电环(11)和两个绝缘块(14),第二层接触区包括五个导电块(12)和五个绝缘块(14),第三层接触区与第一层接触区结构相同。
6.如权利要求5所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述第二层接触区的导电块(12)连接有接线柱(20),所述接线柱(20)通过接线板(17)连接有连接软线(16),所述第一层接触区和第三层接触区的导电块(12)连接有接线柱(20),所述接线柱(20)通过联通铜板(15)连接。
7.如权利要求1至6任一所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述筒体安装有升降压部,所述升降压部包括开关触块(26)、主动齿(27)和被动齿(28),所述主动齿(27)安装在主轴(34)上,主动齿(27)在主轴(34)带动下旋转拨动被动齿(28)可选择地与开关触块(26)接触。
8.如权利要求7所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述被动齿(28)安装在支架(29)上,支架(29)通过弹簧挂轴(31)连接有拉伸弹簧(32),所述拉伸弹簧(32)的另一端通过弹簧销(30)与被动齿(28)连接。
9.如权利要求1所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述主轴(34)连接有动力驱动装置,所述动力驱动装置包括电机(1),电机(1)安装在电机底座(7)上,所述电机底座(7)上安装有编码器(2),所述电机(1)的输出端连接有电机齿轮(5),所述电机齿轮(5)与安装在主轴(34)上的主轴齿轮(6)啮合,主轴(34)上安装有小齿轮(4),所述小齿轮(4)与编码器(2)的编码器齿轮(3)啮合。
10.如权利要求1所述的一种有载分接机械开关,其特征在于:所述筒体包括上筒体(9)、中间筒体(13)和下筒体(18),上筒体(9)的上方安装有上端盖(8),下筒体(18)的下方安装有下端盖(19),所述上端盖(8)和下端盖(19)通过螺栓(10)连接。
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