CN207124127U - 一种配电变压器专用有载调压开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种配电变压器专用有载调压开关，该开关包括步进电机、变速箱、锥齿轮、滚珠丝杠、直线导轨、时序齿条、选择开关组件、切换开关组件、绝缘支架、连接件、螺栓型滚针轴承，变速箱包括箱体、箱盖、电子线路板、位置传感器、齿轮组。通过将步进电机的转动运动借助于变速箱、锥齿轮传递至滚珠丝杠，滚珠丝杆带动与其刚性连接成一条的直线导轨与时序齿条运动，完成调压档位的选择和切换，且齿轮组的运动信息通过位置传感器传递至电子线路板，电子线路板进行分析处理输出档位位置。该开关的设计简化了开关结构，并在不改变变压器形状和体积基础上，实现了配电变压器带负荷情况下的频繁调压，实现了其寿命周期等同于变压器本体，且在其寿命周期内无需维护。

Description

一种配电变压器专用有载调压开关

技术领域

本装置涉及电力产品技术领域，具体而言，涉及一种配电变压器专用有载调压开关。

背景技术

配电变压器是供电网的最后一级变压器，应用于国计民生的各个领域，遍布城乡各个角落，数量庞大。现役配电变压器均是无励磁调压方式，调压时需要先切断电源，然后再手动调整无励磁调压开关，调整完毕后再恢复送电。由于需要停电才能调压，且不能做到及时调压，所以在实际供电网中配电变压器等于没有调压措施，造成了供电电压合格率低、稳定性差，使用电设备运行不正常，造成配电变压器本身和用电设备损耗增加。近年，有将主变压器的有载调压开关应用于配电变压器实现有载调压的案例，但主变压器的有载调压开关需定期维护，不能满足配电变压器的可靠性要求，不适用数量庞大的配电变压器。

德国MR公司在中国申请了如下申请号的中国发明专利：1、申请号为201380020207.9，发明名称为“有载分接开关”；2、申请号为201380020450.0，发明名称为“有载分接开关”；3、申请号为201380020742.4，发明名称为“有载分接开关”；4、申请号为201380020745.8，发明名称为“有载分接开关”。上述四项发明专利要求保护的核心是借助于一个共同的马达驱动装置在没有中间设置蓄能器的情况下不仅操纵选择器触点单元，而且操纵用于无中断的有载切换的开关器件。但上述四项专利的操纵机构的机械结构复杂、成本高。

上海华明电力设备制造有限公司申请的申请号为201510106843.4，发明名称为“电抗式真空条形有载分接开关”的实用新型专利。其发明专利要求保护的核心是其采用直线电机驱动其中一个滑块在两个导向杆上滑动，滑块通过条形凸轮带动其他滑块在两个导向杆上运动。但其操纵机构的机械结构仍较复杂、成本较高，且采用直线电机驱动，成本较高。

上述五项专利虽然省去了蓄能器耗费的构造并由此在运行安全提高的同时简化了设计结构，但对于数量庞大的配电变压器，仍存在有载分接开关机械结构较复杂、成本较高的问题，同时其设计构思中均未对有载分接开关寿命周期及维护问题进行阐述，对于配电变压器的高可靠性要求，有载分接开关需要更高可靠性要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种配电变压器专用有载调压开关，解决了现有技术中配电变压器实现有载调压的可靠性问题，同时解决了现有技术方案中存在的有载分接开关结构复杂、成本高的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，包括步进电机、变速箱、锥齿轮、滚珠丝杠、直线导轨、时序齿条、选择开关组件、切换开关组件、绝缘支架、连接件、螺栓型滚针轴承；

所述步进电机的转动运动借助于所述变速箱、所述锥齿轮传递至所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杆带动所述直线导轨与所述时序齿条运动，所述直线导轨带动所述选择开关组件完成调压档位的选择，所述时序齿条带动所述切换开关组件完成调压档位的切换，完成电压的调整。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述变速箱包括箱体、箱盖、电子线路板、位置传感器、齿轮组。

根根据本实用新型的一种优选实施方式，所述步进电机安装在所述变速箱上，所述变速箱与所述锥齿轮连接，所述锥齿轮与所述滚珠丝杠连接；所述变速箱与所述绝缘支架固定连接，所述变速箱固定于变压器的箱盖下侧。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述滚珠丝杠通过丝杠支架固定于所述绝缘支架上；所述直线导轨通过导轨座固定于所述绝缘支架上；所述螺栓型滚针轴承固定于所述绝缘支架上，位于所述时序齿条下方，支撑所述时序齿条。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述滚珠丝杠的滚珠螺母座、所述直线导轨、所述时序齿条通过所述连接件连接成一体。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述步进电机转动驱动所述变速箱中所述齿轮组的转动，所述齿轮组转动带动所述锥齿轮的转动，所述锥齿轮转动带动所述滚珠丝杠的直线往复运动，所述滚珠丝杠的运行带动所述直线导轨与所述时序齿条的精准定位运动。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述变速箱中的所述位置传感器将所述齿轮组的运动信息传至所述电子线路板，所述电子线路板进行分析处理输出有载调压开关的档位位置。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述选择开关组件通过触头座固定于所述绝缘支架上，所述直线导轨的直线往复运动通过连接件带动所述选择开关组件中动触头运动，接通呈直线排列的多个静触头中的一个或两个，完成调压档位的选择。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述切换开关组件通过压簧座、开关座固定于所述绝缘支架上，所述切换开关组件每相均包括两个真空灭弧室；所述时序齿条的直线往复运动通过其上的时序位凸控制所述真空灭弧室断开与接通的时点，完成调压档位的切换。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述时序齿条控制所述选择开关组件和所述切换开关组件的动作时序。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是简化了配电变压器专用有载调压开关的结构设计，降低了成本，在不改变配电变压器形状和体积的基础上，实现了配电变压器在带负荷情况下频繁的电压调整，稳定了供电电压，降低了损耗；同时实现了其寿命周期等同于配电变压器器身的寿命周期，且在其寿命周期内无需维护的特性，提高了配电变压器有载调压的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型配电变压器专用有载调压开关安装在配电变压器本体内的整体外形图；

图2是本实用新型配电变压器专用有载调压开关内部结构图a，在其绝缘支架一侧上安装有直线导轨及选择开关组件；

图3是本实用新型配电变压器专用有载调压开关内部结构图b，在其绝缘支架另一侧上安装有时序齿条及切换开关组件；

图4是本实用新型配电变压器专用有载调压开关的变速箱的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下所描述的实施方式仅用于更加清晰地说明本实用新型的技术方案，是本实用新型选定的实施方式，而不是全部的实施方式，不能以此来限制本实用新型的保护范围。本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本实用新型配电变压器专用有载调压开关2安装在配电变压器1内的整体外形图，由图可知只有配电变压器专用有载调压开2的步进电3在配电变压器的箱盖外，其他部分均在配电变压器本体内，且不改变配电变压器的体积和形状，配电变压器专用有载调压开关2通过变速箱4固定安装于配电变压器1的箱盖下侧。

参见图2、图3、图4，本实用新型公开一种配电变压器专用有载调压开关2，包括步进电机3、变速箱4、锥齿轮5、滚珠丝杠6、直线导轨7、时序齿条8、绝缘支架9、连接件10.1、10.2、10.3、螺栓型滚针轴承11.1、11.2、11.3、选择开关组件12.1、12.2、12.3、切换开关组件13.1、13.2、13.3。变速箱4包括箱体14、箱盖15、电子线路板16、位置传感器17.1、17.2、齿轮组18。

步进电机3安装在变速箱4上，变速箱4与锥齿轮5连接，锥齿轮5与滚珠丝杠6连接，变速箱4与绝缘支架9固定连接，滚珠丝杠6通过丝杠支架19.1、19.2固定于绝缘支架9上；直线导轨7通过导轨座20固定于绝缘支架9上；螺栓型滚针轴承11.1、11.2、11.3固定于绝缘支架9上，并位于时序齿条8下方，支撑时序齿条8。滚珠丝杠6的滚珠螺母座21和滚珠螺母24固定连接，滚珠螺母座21、直线导轨7、时序齿条8通过连接件10.1刚性连接成一体，且在运动过程中为了有足够的驱动力，直线导轨7和时序齿条8又通过连接件10.2、10.3刚性连接在一起；选择开关组件12.1、12.2、12.3通过触头座固定于绝缘支架9上，切换开关组件13.1、13.2、13.3通过压簧座22.1、22.2、22.3、开关座固定于绝缘支架9上。

步进电机3转动驱动变速箱4中齿轮组18的转动，齿轮组18转动带动锥齿轮5的转动，锥齿轮5转动带动滚珠丝杠6的直线往复运动，滚珠丝杠6的运行带动直线导轨7与时序齿条8的精准定位运动；直线导轨7的直线往复运动通过连接件10.1、10.2、10.3带动选择开关组件12.1、12.2、12.3中动触头运动，接通呈直线排列的多个静触头中的一个或两个，完成调压档位的选择；每相切换开关组件13.1、13.2、13.3均包括两个真空灭弧室，时序齿条8的直线往复运动通过其上的时序位凸23控制所述真空灭弧室断开与接通的时点，完成调压档位的切换。时序齿条8上有若干个时序位凸23，时序位凸23的数量与位置根据调压档位数及切换开关组件13.1、13.2、13.3和选择开关组件12.1、12.2、12.3的动作时间及时序来确定，时序齿条8控制选择开关组件12.1、12.2、12.3和切换开关组件13.1、13.2、13.3的动作时序。

变速箱4中的位置传感器17.1、17.2将齿轮组18的运动信息传至电子线路板16，电子线路板16进行分析处理输出有载调压开关的档位位置。

配电变压器专用有载调压开关2采用步进电机3，步进电机3无刷，且相较其他马达驱动装置控制精准、寿命长；采用锥齿轮5将转动运动变成直线运动，采用滚珠丝杠6，机械摩擦小；采用滚珠丝杠6的滚珠螺母21、直线导轨7、时序齿条8刚性一体化结构设计，且在运动过程中为了有足够的驱动力，直线导轨7和时序齿条8又通过连接件10.2、10.3刚性连接在一起；在时序齿条8下方设置螺栓型滚针轴承11.1、11.2、11.3，机械磨损小；调压过程中选择开关组件12.1、12.2、12.3和切换开关组件13.1、13.2、13.3均是轻冲量无冲击动作，机械寿命长；使得配电变压器专用有载调压开关2的寿命周期等同于配电变压器1器身的寿命周期，且在其寿命周期内频繁连续调压过程中无需维护。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干变化和改进，这些变化和改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，包括步进电机、变速箱、锥齿轮、滚珠丝杠、直线导轨、时序齿条、选择开关组件、切换开关组件、绝缘支架、连接件、螺栓型滚针轴承；

所述步进电机的转动运动借助于所述变速箱、所述锥齿轮传递至所述滚珠丝杠，所述滚珠丝杆带动与其连接成一体的所述直线导轨与所述时序齿条运动，所述直线导轨带动所述选择开关组件完成调压档位的选择，所述时序齿条带动所述切换开关组件完成调压档位的切换，完成电压的调整。

2.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述变速箱包括箱体、箱盖、电子线路板、位置传感器、齿轮组。

3.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述步进电机安装在所述变速箱上，所述变速箱与所述锥齿轮连接，所述锥齿轮与所述滚珠丝杠连接；所述变速箱与所述绝缘支架固定连接，所述变速箱固定于变压器的箱盖下侧。

4.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述滚珠丝杠通过丝杠支架固定于所述绝缘支架上；所述直线导轨通过导轨座固定于所述绝缘支架上；所述螺栓型滚针轴承固定于所述绝缘支架上，位于所述时序齿条下方，支撑所述时序齿条。

5.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述滚珠丝杠的滚珠螺母座、所述直线导轨、所述时序齿条通过所述连接件连接成一体。

6.根据权利要求1或2所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述步进电机转动驱动所述变速箱中所述齿轮组的转动，所述齿轮组转动带动所述锥齿轮的转动，所述锥齿轮转动带动所述滚珠丝杠的直线往复运动，所述滚珠丝杠的运行带动所述直线导轨与所述时序齿条的精准定位运动。

7.根据权利要求2所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述变速箱中的所述位置传感器将所述齿轮组的运动信息传至所述电子线路板，所述电子线路板进行分析处理输出有载调压开关的档位位置。

8.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述选择开关组件通过触头座固定于所述绝缘支架上，所述直线导轨的直线往复运动通过连接件带动所述选择开关组件中动触头运动，接通呈直线排列的多个静触头中的一个或两个，完成调压档位的选择。

9.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述切换开关组件通过压簧座、开关座固定于所述绝缘支架上，所述切换开关组件每相均包括两个真空灭弧室；所述时序齿条的直线往复运动通过其上的时序位凸控制所述真空灭弧室断开与接通的时点，完成调压档位的切换。

10.根据权利要求1所述的一种配电变压器专用有载调压开关，其特征在于，所述时序齿条控制所述选择开关组件和所述切换开关组件的动作时序。