CN208970376U - 干式真空oltc的真空切换机构 - Google Patents

Abstract

干式真空OLTC的真空切换机构，包括绝缘板和转轴；绝缘板的两侧设有K转换触头组和M输出触头组；绝缘板一侧还设有真空开关管和凸轮切换机构以及凸轮；凸轮具有A凸缘和B凸缘；K转换触头组包括K‑Ⅰ静触头、K‑Ⅱ静触头、K‑Ⅲ静触头、K动触头；K动触头的一端始终与K‑Ⅰ静触头相接，另一端在A凸缘工作时完成K‑Ⅱ静触头到K‑Ⅲ静触头的切换，其过程中会断开；M输出触头组包括M‑Ⅰ静触头、M‑Ⅱ静触头、M‑Ⅲ静触头、M动触头；M动触头的一端始终与M‑Ⅰ静触头相接，另一端在A凸缘工作和B凸缘工作的间隔时间内完成M‑Ⅱ静触头到M‑Ⅲ静触头切换，其过程中不断开。本实用新型不仅提高了经济性，同时也具有使用寿命久，安全性高的特点。

Description

干式真空OLTC的真空切换机构

技术领域

本实用新型涉及干式真空OLTC，具体涉及干式真空OLTC的真空切换机构。

背景技术

OLTC，全称On Load Tap Changer，即有载分接开关的英文缩写。

众所周知，接入一个固定供电电压的配电变压器，通过改变其变压器绕组匝数比，可在变压器原边供电电压不变的情况下，升高或降低变压器副边的电压，从而达到调压目的。

改变配电变压器电压比有无励磁调压或有载调压两种方式。无励磁调压必须停电，停电时间较长，又没有适时可调性；有载调压速度快，有适时可调性，可就地或远方电动操作，便于自动化管理。因此，配电变压器的调压宜采用有载调压方式。

近年来随着配电事业的发展，干式有载调压变压器也越来越多地被广泛使用。干式有载调压变压器需要干式真空OLTC与之配套使用。

目前干式真空OLTC通常釆用单电阻双真空的真空切换机构。每相真空切换机构包括一个主真空开关管和一个过渡真空开关管，三相干式真空OLTC一共需要6个真空开关管。一方面目前真空开关管技术不成熟，市场上真空开关管价格较高，另一方面由于真空开关管的密封性结构导致其不易维修。以上两点制约着干式真空OLTC经济性提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种干式真空OLTC的真空切换机构。本实用新型减少了真空开关管的数量，每一相只需一个真空开关管即可实现有载调压，提高了干式真空OLTC产品的经济性，同时本实用新型体积小，使用寿命久，免维修，安全性高。

本实用新型的技术方案：干式真空OLTC的真空切换机构，包括绝缘板，以及穿过绝缘板设置的转轴；所述绝缘板的两侧分别设有K转换触头组和M输出触头组；所述绝缘板的其中一侧还设有真空灭弧组件；所述真空灭弧组件包括真空开关管和用于驱动真空开关管分合动作的凸轮切换机构，以及设于转轴上的凸轮；所述凸轮具有用于驱动凸轮切换机构的A凸缘和B凸缘；所述K转换触头组包括K-Ⅰ静触头、K-Ⅱ静触头、K-Ⅲ静触头和随转轴转动的K动触头；所述K动触头的一端始终与K-Ⅰ静触头相接，另一端在A凸缘工作时完成K-Ⅱ静触头到K-Ⅲ静触头的切换，且切换过程中存在断开状态；所述M输出触头组包括M-Ⅰ静触头、M-Ⅱ静触头、M-Ⅲ静触头和随转轴转动的M动触头；所述M动触头的一端始终与M-Ⅰ静触头相接，另一端在A凸缘工作和B凸缘工作的间隔时间内完成M-Ⅱ静触头到M-Ⅲ静触头切换，且切换过程没有断开状态。

与现有技术相比，本实用新型成功克服了现有技术中存在的不足，采用单真空开关管的创新设计，特定的构造使得切换动作具有特定的程序，每次切换过程真空开关管通断两次，达到复合式真空OLTC中双真空开关管的功能，既减少了真空开关管的用量，提高了经济性，又使得整个结构简单紧凑，体积更小；此外，本实用新型中，M输出触头组可以确保负载电流稳定输出，而K转换触头组可作为真空开关管的后备保护作用，通常状况下，真空开关管间隙小，真空度良好，级间绝缘是足够的，但是一旦真空开关管发生泄漏时，随时可能发生电弧不熄、过电压真空击穿或熄灭后重燃现象，导致发生级间短路事故，所以真空开关管必须设置后备安全保护；本实用新型中的K转换触头组的作用即在于当真空开关管失效时，可以由K转换触头组承担熄弧，使真空OLTC不会发生级间短路事故，极大地提高了机构安全可靠性；因而本实用新型也具有触头寿命长，免维修，安全性高的特点。

作为优化，在所述A凸缘的工作时段内，所述凸轮转过的角度为30～40°；在所述B凸缘的工作时段内，所述凸轮转过的角度为30～40°。从而既保证K转换触头组和M输出触头组顺利完成特定的切换动作，又能保证整个切换动作快速、高效。

作为优化，在A凸缘工作和B凸缘工作的间隔时间内，所述凸轮转过的角度为60～70°。如果该角度过小，真空开关管从闭合到断开再到再次闭合的间隔时间太短，影响真空开关管的使用寿命，而如果角度角度过大，又会导致切换动作效率低。研究表明，上述特定的角度间隔，即能保证真空开关管的使用寿命，又能保证切换动作高效、快速地进行。

作为优化，所述凸轮切换机构包括固定于绝缘板上的基座，基座与杠杆片的中部铰接；所述杠杆片的一端设有用于与A凸缘和B凸缘配合的滚轮，另一端与杠杆螺栓铰接，杠杆螺栓与真空开关管的活动端连接。上述特定构造的凸轮切换机构具有可靠性、体积小的特点，且易于制造，便于实施。

作为优化，所述真空灭弧组件与所述K转换触头组位于绝缘板的同一侧。从而使安装本实用新型时接线的线路更加简单，易于实施。

作为优化，所述K转换触头组的静触头以及M输出触头组的静触头的外侧均设有绝缘防护环。M输出触头组和K转换触头组设置在绝缘防护环内，起到提高装置的安全性和使用寿命的作用。

附图说明

图1是本实用新型的干式真空OLTC的真空切换机构的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是图1的右视图；

图4是本实用新型的凸轮切换机构的结构示意图；

图5是本实用新型的干式真空OLTC的真空切换机构(三相)的结构示意图；

图6是具有本实用新型的真空切换机构的干式真空OLTC在单数档位(单数分接)工作时的工电路图；

图7是具有本实用新型的真空切换机构的干式真空OLTC在双数档位工作(双数分接)时的电路图；

图8-15是本实用新型的干式真空OLTC的真空切换机构从单数档位切换到双数档位的电路变换程序图；

图16是本实用新型的干式真空OLTC的真空切换机构从单数档位切换到双数档位的触头变换时序流程图。

附图中的标记为：1、绝缘转轴；2、绝缘板；3、K转换触头组；31、K-Ⅰ静触头；32、K-Ⅱ静触头；33、K-Ⅲ静触头，34-K动触头；4、M输出触头组；41、M-Ⅰ静触头；42、M-Ⅱ静触头；43、M-Ⅲ静触头；44-M动触头；5、真空开关管；6、凸轮；61、A凸缘；62、B凸缘；7、凸轮切换机构；71、基座；72、杠杆片；73、滚轮；74、杠杆螺栓；8、绝缘防护环。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

如图1-4所示，本实用新型的干式真空OLTC的真空切换机构，包括绝缘板2，以及穿过绝缘板2设置的转轴1；所述绝缘板2的两侧分别设有K转换触头组3和M输出触头组4；所述绝缘板2的其中一侧还设有真空灭弧组件；所述真空灭弧组件包括真空开关管5和用于驱动真空开关管5分合动作的凸轮切换机构7，以及设于转轴1上的凸轮6；所述凸轮6具有用于驱动凸轮切换机构的A凸缘61和B凸缘62；所述K转换触头组3包括K-Ⅰ静触头31、K-Ⅱ静触头32、K-Ⅲ静触头33和随转轴1转动的K动触头34；所述K动触头34的一端始终与K-Ⅰ静触头31相接，另一端在A凸缘61工作时完成K-Ⅱ静触头32到K-Ⅲ静触头33的切换，且切换过程中存在断开状态；所述M输出触头组4包括M-Ⅰ静触头41、M-Ⅱ静触头42、M-Ⅲ静触头43和随转轴1转动的M动触头44；所述M动触头44的一端始终与M-Ⅰ静触头41相接，另一端在A凸缘61工作和B凸缘62工作的间隔时间内完成M-Ⅱ静触头42到M-Ⅲ静触头43切换，且切换过程没有断开状态。

作为一个具体实施例：A凸缘61和B凸缘62的形状相同，工作表面(即使真空开关管5断开的那一段表面)为曲率中心与凸轮6的旋转轴心重合的弧面，工作表面的弧长为相当于整圆的十分之一(即A凸缘工作时，凸轮6转过的角度为36°)；A凸缘61和B凸缘62的中线夹角为100°(即在A凸缘61工作和B凸缘62工作的间隔时间内，凸轮6转过的角度为64°)。

作为一个具体实施例：所述K转换触头组3以及M输出触头组4的外侧均设有绝缘防护环8。所述M输出触头组的静触头和K转换触头组的静触头均呈环状设置在绝缘防护环8内，其中K-Ⅱ静触头32与K-Ⅲ静触头33的间隙大于K动触头34的宽度，从而保证从K-Ⅱ静触头32到K-Ⅲ静触头33的切换过程存在断开状态(断开状态见图10)；M-Ⅲ静触头43与M-Ⅱ静触头42的间隙小于M动触头44的宽度，所以其切换过程中不存在断开状态，而是存在M-Ⅰ静触头41、M-Ⅱ静触头42、M-Ⅲ静触头43三者一起跨接的过渡状态(过渡状态见图13)。

作为一个具体实施例：所述凸轮切换机构7包括固定于绝缘板2上的基座71，基座71与杠杆片72的中部铰接；所述杠杆片72的一端设有用于与A凸缘61和B凸缘62配合的滚轮73，另一端与杠杆螺栓74铰接，杠杆螺栓74与真空开关管5的活动端连接。所述真空灭弧组件与所述K转换触头组3位于绝缘板2的同一侧。

以下结合电路原理和切换程序(参见图6-16)对本实用新型作进一步说明。电路图中，V为真空开关管5，R为过渡电阻。

工作时：K-Ⅰ静触头31与M-Ⅲ静触头43相接，K-Ⅱ静触头32分别与过渡电阻和单数档位接头相接，K-Ⅲ静触头33与双数档位接头相接；M-Ⅰ静触头41与负载相接，M-Ⅱ静触头42和M-Ⅲ静触头43分别与真空开关管5的两端相接。

如图6、图7所示，本实用新型采用“导变型”过渡电路设计，M输出触头组4与K转换触头组3均在无载下转换，最终接到工作分接上，起着单双数分接间隔离作用。当干式真空OLTC处在单数分接运行时，K动触头34与K-Ⅰ静触头31、K-Ⅱ静触头32接通，M动触头44相应与M-Ⅰ静触头41、M-Ⅱ静触头42接通；当干式真空OLTC处在双数分接运行时，K动触头34与K-Ⅰ静触头31、K-Ⅲ-静触头33接通，M动触头44相应与M-Ⅰ静触头41、M-Ⅲ静触头43接通。在单双数分接变换过程中，K转换触头组3是不带载转换，无电弧产生。当单双数分接变换过程中处桥接时，M输出触头组4也相应的有桥接M-Ⅱ静触头42、M-Ⅲ静触头43，从而确保不中断负载输出电流。

如图8-16所示，在变换程序中，M输出触头组4与K转换触头组3的变换程序有着严格的要求。K转换触头组3必须在真空开关管5断开期间完成转换，M输出触头组4也必须在真空开关管5闭合期间完成转换。在干式OLTC中，从单数分接→双数分接切换时，真空开关管5先断开后闭合；而双数分接→单数分接切换时，真空开关管5先闭合后断开。

参见图8-16所示，从单数分接切换到双数分接的过程为(比如从1档转换到2档)：在单数分接工作时，K动触头34处于和K-Ⅰ静触头31、K-Ⅱ静触头32接通状态，电流流经接通状态下的真空开关管5，接到变换指令后，首先转轴1带动凸轮6转动，A凸缘61使得真空开关管5第一次断开，此时过渡电阻R导入工作，与此同时K动触头34由K-Ⅰ静触头31、K-Ⅱ静触头32接通状态，倒向K-Ⅰ静触头31、K-Ⅲ静触头33接通状态，此后由凸轮6转动使得真开关空管5第二次接通，同时转轴1继续转动使得M动触头44由M-Ⅰ静触头41、M-Ⅱ静触头42接通状态，过渡为M-Ⅰ静触头41、M-Ⅱ静触头42、M-Ⅲ静触头43三者接通的跨接状态，而后倒向M-Ⅰ静触头41、M-Ⅲ静触头43接通状态，而后转轴继续转动凸轮6，B凸缘62使得真空开关管5第二次断开，完成从单数分接切换到双数分接。

干式变压器通常为三相构造，所以，对应的干式真空OLTC也需是3相结构，从而，其真空切换装置也需要3副本实用新型的真空切换机构，且它们共用一根转轴(参见图5)。

上述对本申请中涉及的实用新型的一般性描述和对其具体实施方式的描述不应理解为是对该实用新型技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的实用新型构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和具体实施方式(包括实施例)中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (6)

1.干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：

包括绝缘板(2)，以及穿过绝缘板(2)设置的转轴(1)；所述绝缘板(2)的两侧分别设有K转换触头组(3)和M输出触头组(4)；

所述绝缘板(2)的其中一侧还设有真空灭弧组件；所述真空灭弧组件包括真空开关管(5)和用于驱动真空开关管(5)分合动作的凸轮切换机构(7)，以及设于转轴(1)上的凸轮(6)；所述凸轮(6)具有用于驱动凸轮切换机构的A凸缘(61)和B凸缘(62)；

所述K转换触头组(3)包括K-Ⅰ静触头(31)、K-Ⅱ静触头(32)、K-Ⅲ静触头(33)和随转轴(1)转动的K动触头(34)；所述K动触头(34)的一端始终与K-Ⅰ静触头(31)相接，另一端在A凸缘(61)工作时完成K-Ⅱ静触头(32)到K-Ⅲ静触头(33)的切换，且切换过程中存在断开状态；

所述M输出触头组(4)包括M-Ⅰ静触头(41)、M-Ⅱ静触头(42)、M-Ⅲ静触头(43)和随转轴(1)转动的M动触头(44)；所述M动触头(44)的一端始终与M-Ⅰ静触头(41)相接，另一端在A凸缘(61)工作和B凸缘(62)工作的间隔时间内完成M-Ⅱ静触头(42)到M-Ⅲ静触头(43)切换，且切换过程没有断开状态。

2.根据权利要求1所述的干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：在所述A凸缘(61)的工作时段内，所述凸轮(6)转过的角度为30～40°；在所述B凸缘(62)的工作时段内，所述凸轮(6)转过的角度为30～40°。

3.根据权利要求2所述的干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：在A凸缘(61)工作和B凸缘(62)工作的间隔时间内，所述凸轮(6)转过的角度为60～70°。

4.根据权利要求1、2或3所述的干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：所述凸轮切换机构(7)包括固定于绝缘板(2)上的基座(71)，基座(71)与杠杆片(72)的中部铰接；所述杠杆片(72)的一端设有用于与A凸缘(61)和B凸缘(62)配合的滚轮(73)，另一端与杠杆螺栓(74)铰接，杠杆螺栓(74)与真空开关管(5)的活动端连接。

5.根据权利要求4所述的干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：所述真空灭弧组件与所述K转换触头组(3)位于绝缘板(2)的同一侧。

6.根据权利要求1或5所述的干式真空OLTC的真空切换机构，其特征在于：所述K转换触头组(3)和M输出触头组(4)外侧均设有绝缘防护环(8)。