改進的抽頭變換器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有載抽頭變換器，并且該有載抽頭變換器包括在箱的內(nèi)部空間設(shè)置并且以并排方式布置的多個模塊。每個模塊具有向板的第一側(cè)裝配的旁路開關(guān)組件和真空中斷器組件。通過旋轉(zhuǎn)旁路凸輪的旋轉(zhuǎn)來致動旁路開關(guān)組件，并且通過旋轉(zhuǎn)中斷器凸輪的旋轉(zhuǎn)來致動真空中斷器組件。傳輸系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)旁路凸輪和中斷器凸輪。傳輸系統(tǒng)裝配于板的第二側(cè)上。
【專利說明】改進的抽頭變換器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及抽頭變換器并且更具體地涉及有載抽頭變換器。
【背景技術(shù)】
[0002]如熟知的那樣，變壓器將一個電壓的電力轉(zhuǎn)換成更高或者更低值的另一電壓的電力。變壓器使用初級繞組和次級繞組來實現(xiàn)這一電壓轉(zhuǎn)換，每個繞組纏繞于鐵磁芯上并且包括電導(dǎo)體的多匝。初級繞組連接到電壓源，并且次級繞組連接到負載。通過改變次級匝與初級匝的比率，可以改變輸出與輸入電壓的比、由此控制或者調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓。可以通過有效改變初級繞組中的匝數(shù)和/或次級繞組中的匝數(shù)來改變這一比。這通過產(chǎn)生在繞組內(nèi)的不同連接點或者“抽頭”之間的連接來實現(xiàn)。可以針對抽頭做出這樣的選擇性連接的設(shè)備稱為“抽頭變換器”。
[0003]一般而言，有兩類抽頭變換器:帶負載抽頭變換器和無勵磁或者“無載”抽頭變換器。無載抽頭變換器使用電路斷路器以從電壓源隔離變壓器、然后從一個抽頭向另一抽頭切換。帶負載抽頭變換器(或者簡稱為“有載抽頭變換器”)在變壓器連接到電壓源時切換在抽頭之間的連接。有載抽頭變換器可以對于每個相繞組包括選擇器開關(guān)組件、旁路開關(guān)組件和真空中斷器組件。選擇器開關(guān)組件產(chǎn)生與變壓器的抽頭的連接，而旁路開關(guān)組件通過兩個支路電路將抽頭連接到主功率電路。在抽頭變換期間，真空中斷器組件安全隔離支路電路。驅(qū)動系統(tǒng)移動選擇器開關(guān)組件、旁路開關(guān)組件和真空中斷器組件。選擇器開關(guān)組件、旁路開關(guān)組件和真空中斷器組件的操作互相依賴并且被仔細設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于改變多個變壓器繞組中的抽頭的有載抽頭變換器。該抽頭變換器包括箱，該箱限定內(nèi)部空間并且具有帶出入口的第一側(cè)和用于與變壓器相抵裝配的第二側(cè)。該箱適配為保持一定量的電介質(zhì)流體。門裝配到箱并且在打開位置和關(guān)閉位置之間可移動，其中打開位置門未覆蓋出入口，并且關(guān)閉位置門覆蓋出入口。多個模塊設(shè)置于內(nèi)部空間中并且以并排方式布置。每個模塊可操作用于改變變壓器繞組之一中的抽頭。模塊各自包括板、選擇器開關(guān)組件、旁路開關(guān)組件、真空中斷器和致動組件。板具有相對第一和第二側(cè)。第一側(cè)在門在關(guān)閉位置時與面向門。選擇器開關(guān)組件包括用于連接到變壓器繞組中的抽頭的第一和第二可移動的選擇器開關(guān)。第一和第二支路電路將第一和第二可移動的選擇器開關(guān)連接到公共端子。旁路開關(guān)組件裝配到板的第一側(cè)。旁路開關(guān)組件包括分別連接到第一和第二支路電路中并且由第一和第二聯(lián)動裝置致動的第一和第二旁路開關(guān)，第一和第二聯(lián)動裝置致動通過旁路凸輪的旋轉(zhuǎn)來移動的。真空中斷器安裝至板的第一側(cè)。真空中斷器連接于第一與第二支路電路之間并且具有可以斷開和閉合的觸頭。致動組件裝配到板的第一側(cè)。致動組件可操作用于斷開和閉合真空中斷器的觸頭并且包括凸輪。傳輸系統(tǒng)裝配到板的第二側(cè)并且可操作用于旋轉(zhuǎn)中斷器凸輪和旁路凸輪二者?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0005]本發(fā)明的特征、方面和優(yōu)點將參照以下描述、所附權(quán)利要求和附圖變得被更好地理解，在附圖中:
[0006]圖1示出本發(fā)明的抽頭變換器的前正視圖；
[0007]圖2示出抽頭變換器的示意圖；
[0008]圖3示出抽頭變換器在線性、正-負和粗-細配置中的電路圖；
[0009]圖4示出抽頭變換器的電路圖的示意圖；
[0010]圖5示出通過抽頭變換的電路處理；
[0011]圖6示出抽頭變換器的箱的內(nèi)部的前視圖；
[0012]圖7示出抽頭變換器的前支撐結(jié)構(gòu)的后視圖；
[0013]圖8示出旁路開關(guān)組件和真空中斷器組件被裝配到的支撐結(jié)構(gòu)的前透視圖；
[0014]圖9示出旁路開關(guān)組件的旁路凸輪的平面圖；
[0015]圖10示出真空中斷器組件的真空中斷器的截面圖；
[0016]圖11示出真空中斷器組件的真空中斷器凸輪的平面圖；
[0017]圖12示出真空中斷器組件的梭的透視圖；
[0018]圖13示出真空中斷器組件的部分的截面圖，該截面圖示出梭與真空中斷器凸輪的嚙合；
[0019]圖14示出真空中斷器組件的沖擊質(zhì)量塊的部分的透視圖；
[0020]圖15示出真空中斷器組件的部分的截面圖，該截面圖示出單向抑制器的內(nèi)部；
[0021]圖16示出單向抑制器的活塞的透視圖；
[0022]圖17示出單向抑制器的環(huán)結(jié)構(gòu)的透視圖；
[0023]圖18示出真空中斷器組件的第二實施例被裝配到的支撐結(jié)構(gòu)的前透視圖；并且
[0024]圖19示出真空中斷器組件的第二實施例的部分的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0025]應(yīng)當注意，在以下具體描述中，相同部件無論是否在本發(fā)明的不同實施例中示出它們都具有相同附圖標記。也應(yīng)當注意，為了清楚和簡潔地公開本發(fā)明，附圖可以不必按比例并且可以用有些示意的形式示出本發(fā)明的某些特征。
[0026]現(xiàn)在參照圖1和2，示出根據(jù)本發(fā)明體現(xiàn)的有載抽頭變換器(LTC)IO。LTClO被適配于在箱上裝配到變壓器。一般而言，LTClO包括抽頭變換組件12、驅(qū)動系統(tǒng)14和監(jiān)視系統(tǒng)16。抽頭變換組件12封裝入箱18中，而驅(qū)動系統(tǒng)14和監(jiān)視系統(tǒng)16封裝入可以在箱18以下裝配的殼20中。箱18限定抽頭變換組件12被裝配于其內(nèi)的內(nèi)室。內(nèi)室保持足夠浸沒抽頭變換組件12的一定量的電介質(zhì)流體?？梢酝ㄟ^在打開和關(guān)閉位置之間樞軸的門24提供到抽頭變換組件12的入口。
[0027]抽頭變換組件12包括三個電路30，每個電路可操作用于改變用于變壓器的一相的調(diào)節(jié)繞組32上的抽頭?？梢苑謩e在如圖3a、3b、3c中所示線性配置、正-負配置或者粗-細配置中利用每個電路30。在線性配置中，跨調(diào)節(jié)繞組32的電壓與跨主(低電壓)繞組34的電壓相加。在正-負配置中，調(diào)節(jié)繞組32由切換開關(guān)36連接到主繞組34，這允許跨調(diào)節(jié)繞組32的電壓與或者從跨主繞組34的電壓相加或者減去。在粗-細配置中，除了(細)調(diào)節(jié)繞組32之外還有粗調(diào)節(jié)繞組38。切換開關(guān)40直接地或者與粗調(diào)節(jié)繞組38串聯(lián)地將(細)調(diào)節(jié)繞組32連接到主繞組34。
[0028]現(xiàn)在參照圖4，示出在正-負配置中連接到調(diào)節(jié)繞組32的抽頭變換組件12的電路30之一的示意圖。電路30被布置到第一和第二支路電路44、46中并且一般包括選擇器開關(guān)組件48、旁路開關(guān)組件50和包括真空中斷器54的真空中斷器組件52。
[0029]選擇器開關(guān)組件48包括可移動的第一和第二觸頭臂58、60和分別連接到繞組32的抽頭的多個靜止觸頭56。第一和第二觸頭臂58、60分別連接到電抗器62、64，這些電抗器在選擇器開關(guān)組件48橋接兩個抽頭時減少循環(huán)電流的幅度。第一觸頭臂58位于第一支路電路44中，并且第二觸頭臂60位于第二支路電路46中。旁路開關(guān)組件50包括第一和第二旁路開關(guān)66、68，而第一旁路開關(guān)66位于第一支路電路44中并且第二旁路開關(guān)68位于第二支路電路46中。第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)連接于它的關(guān)聯(lián)電抗器與主功率電路之間。真空中斷器54連接于第一與第二支路電路44、46之間并且包括如圖10中最好地示出的包括封裝入瓶或者殼168中的固定觸頭164和可移動觸頭166，在該瓶或者殼中有真空。
[0030]選擇器開關(guān)組件48的第一和第二觸頭臂58、60可以定位于非橋接位置或者橋接位置。在非橋接位置，第一和第二觸頭臂58、60連接到變壓器的繞組32上的多個抽頭中的一個抽頭。在橋接位置，第一觸頭臂58連接到抽頭之一，并且第二觸頭臂60連接到抽頭中的另一相鄰抽頭。
[0031]在圖4中，第一和第二觸頭臂58、60均連接到繞組32的抽頭4、即第一和第二觸頭臂58、60在非橋接位置。在穩(wěn)態(tài)條件中，閉合真空中斷器54的觸頭164、166,并且閉合第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)中的觸頭。負載電流流過第一和第二觸頭臂58、60以及第一和第二旁路開關(guān)66、68。實質(zhì)上無電流流過真空中斷器54并且在電抗器電路中無循環(huán)電流。
[0032]現(xiàn)在將參照圖5a_5e描述其中第一和第二觸頭臂58、60移向橋接位置的抽頭變換。首先斷開第一旁路開關(guān)66 (如圖5a中所示)，這使電流從第一觸頭臂58和電抗器62流過真空中斷器54。然后斷開真空中斷器54以隔離第一支路電路44 (如圖5b中所示)。這允許第一觸頭臂58接著移向抽頭5而無電弧(如圖5c中所示)。在這一移動之后，首先閉合真空中斷器54，然后閉合第一旁路開關(guān)66 (如圖5e中所示)。這完成抽頭變換。在這一點，第一觸頭臂58連接到抽頭5，并且第二觸頭臂60連接到抽頭4、即第一和第二觸頭臂58、60在橋接位置。在穩(wěn)態(tài)條件中，閉合真空中斷器54的觸頭164、166,并且閉合第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)的觸頭?，F(xiàn)在串聯(lián)連接電抗器62、64，并且在它們的中點的電壓是每抽頭選擇的電壓的一半。循環(huán)電流現(xiàn)在在電抗器電路中流動。
[0033]可以產(chǎn)生另一抽頭變換以將第二觸頭臂60移向抽頭5，從而第一和第二觸頭臂58、60在相同抽頭(抽頭5)上、即在非橋接位置。為了這樣做，針對第二支路電路46執(zhí)行以上描述的例程、即首先斷開第二旁路開關(guān)68，然后斷開真空中斷器54，將第二觸頭臂60移向抽頭5，首先閉合真空中斷器54，然后閉合第二旁路開關(guān)68。
[0034]在以上描述的抽頭變換中，電流在抽頭變換期間連續(xù)流動，而在無電流時移動第一和第二觸頭臂58、60。
[0035]如圖4中最好地示出，選擇器開關(guān)組件48可以具有連接到繞組32上的八個抽頭的八個靜止觸頭56和連接到繞組32的中性(中間范圍)抽頭的一個靜止觸頭56。因此，在切換開關(guān)36在B端子上(如圖所示)時，選擇器開關(guān)組件48在中性位置與十六個離散升高(加)位置(即八個非橋接位置和八個橋接位置)之間可移動。在切換開關(guān)36在A端子上時，選擇器開關(guān)組件48在中性位置與十六個離散較低(負)位置(即八個非橋接位置和八個橋接位置)之間可移動。因而選擇器開關(guān)組件48在共計33個位置(一個中性位置、16個升高(R)位置和16個更低(L)位置)之間可移動。。
[0036]現(xiàn)在參照圖6，三個支撐結(jié)構(gòu)80裝配于箱18中，一個支撐結(jié)構(gòu)用于每個相應(yīng)電路30。支撐結(jié)構(gòu)80由比如纖維加固電介質(zhì)塑料的剛性電介質(zhì)材料組成。對于每個電路30，旁路開關(guān)組件50和真空中斷器組件52裝配于支撐結(jié)構(gòu)80的第一(或者前)側(cè)上，而選擇器開關(guān)組件48裝配于支撐結(jié)構(gòu)80后面。
[0037]現(xiàn)在參照圖7，旁路開關(guān)組件50包括由絕緣軸桿83連接到傳輸系統(tǒng)的旁路齒輪82,該傳輸系統(tǒng)又連接到電機。芳路齒輪82固定到芳路軸桿，該芳路軸桿通過支撐結(jié)構(gòu)80并且向支撐結(jié)構(gòu)80的第一側(cè)中延伸。旁路齒輪82由鏈90連接到固著于VI軸桿94上的真空中斷器(VI)齒輪92。VI軸桿94也通過支撐結(jié)構(gòu)80并且向支撐結(jié)構(gòu)80的第一側(cè)中延伸。在電機被激活以實現(xiàn)抽頭變換時，傳輸系統(tǒng)和軸桿83向旁路齒輪82傳送電機的軸桿的旋轉(zhuǎn)、由此使旁路齒輪82和旁路軸桿旋轉(zhuǎn)。旁路齒輪82的旋轉(zhuǎn)又由鏈90向VI齒輪92傳送，這使VI齒輪92和VI軸桿94旋轉(zhuǎn)。
[0038]在支撐結(jié)構(gòu)80的第一側(cè)上，旁路軸桿固著到旁路凸輪100，而VI軸桿94固著到VI凸輪102。旁路凸輪100隨著旁路軸桿的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且VI凸輪102隨著VI軸桿94的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。如以下將更具體描述的那樣，旁路和VI齒輪82、92在尺寸上被設(shè)置并且被布置用于對于每個抽頭變換將旁路凸輪100旋轉(zhuǎn)180度并且對于每個抽頭變換將VI凸輪102旋轉(zhuǎn)360度。
[0039]現(xiàn)在參照圖8，旁路開關(guān)組件50如以上描述的那樣包括第一和第二旁路開關(guān)66、68、旁路軸桿和旁路凸輪100。第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)包括在堆中布置并且在觸頭支架106中保持的多個觸頭104。觸頭104由比如銅的傳導(dǎo)金屬組成。每個觸頭104具有第一或者內(nèi)部端和第二或者外部端。錐形切口(具有逐漸V形狀)在外部端處形成于每個觸頭104中，而裝配開口在內(nèi)部端延伸通過每個觸頭104。在第一和第二觸頭開關(guān)66、68中的每個觸頭開關(guān)中，在觸頭104布置于堆中時，錐形切口對準以形成錐形槽。此夕卜，裝配開口對準以形成延伸通過開關(guān)的裝配鉆孔。第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)由柱114樞軸地裝配到支撐結(jié)構(gòu)80，該柱延伸通過觸頭104中的裝配鉆孔以及在第一與第二旁路開關(guān)66、68之間延伸的觸頭支架106和主連結(jié)桿116中的對準孔。已經(jīng)在圖8中部分地去除主連結(jié)桿116以更好地示出其它特征?？梢栽趫D6中看見整個主連結(jié)桿116。
[0040]第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)在關(guān)閉位置與打開位置之間可移動。在關(guān)閉位置，固定觸頭柱118設(shè)置于槽中并且與觸頭104緊密接觸。在打開位置，固定觸頭柱118未設(shè)置于槽中，并且觸頭104從固定觸頭柱118隔開。固定觸頭柱118均電連接到主功率電路并且更具體地電連接到中性端子。致動組件120在關(guān)閉與打開位置之間移動第一和第二旁路開關(guān)66、68中的每個旁路開關(guān)。
[0041]致動組件120是旁路開關(guān)組件50的部分并且包括第一和第二曲柄。第一和第二曲柄122、124中的每個曲柄具有在直角三角形的配置中布置的主連接點、聯(lián)動裝置連接點和跟隨器連接點，而主連接點位于直角頂點。第一和第二曲柄122、124分別在它們主連接點由柱126樞軸地連接到支撐結(jié)構(gòu)。柱126延伸通過在主連接點的第一和第二曲柄122、124中的開口，并且通過在次連結(jié)桿130的末端中的開口。樞軸的第一聯(lián)動裝置132的第一端連接到第一曲柄122的聯(lián)動裝置連接點，并且樞軸的第一聯(lián)動裝置132的第二端連接到第一旁路開關(guān)66的觸頭支架106。類似地，樞軸的第二聯(lián)動裝置134的第一端連接到第二曲柄124的聯(lián)動裝置連接點，并且樞軸的第二聯(lián)動裝置134的第二端連接到第二旁路開關(guān)68的觸頭支架106。輪形第一凸輪跟隨器136可旋轉(zhuǎn)地連接到第一曲柄122的跟隨器連接點，而輪形第二凸輪跟隨器138可旋轉(zhuǎn)地連接到第二曲柄124的跟隨器連接點。
[0042]現(xiàn)在也參照圖9，旁路凸輪100大體上為圓形并且具有相對的第一和第二主表面。一對放大的缺口 140可以形成于旁路凸輪100的外圍表面中。缺口 140位于旁路凸輪100的相對側(cè)上并且具有最低點。第二主表面平坦并且朝著支撐結(jié)構(gòu)80設(shè)置。第一主表面朝著門24設(shè)置(在門關(guān)閉時)并且具有在其中形成的環(huán)形的不規(guī)則槽142。槽142部分地由具有弓形主和次部分148、150的中心區(qū)域144限定。主部分148具有比次部分150更大的半徑。在主與次部分之間的過渡為錐形。
[0043]第一和第二凸輪跟隨器136、138設(shè)置于中心區(qū)域144的相對側(cè)上的槽142中。在中性或者起始位置，朝著真空中斷器組件52設(shè)置旁路凸輪100的次部分150，而背離真空中斷器組件52設(shè)置旁路凸輪100的主部分148。此外，第一和第二凸輪跟隨器136、138均分別在具有向主部分148的過渡的接合點處與次部分150接觸。第一和第二凸輪跟隨器136、138在這些位置時，第一和第二旁路開關(guān)66、68 二者在關(guān)閉位置。在旁路凸輪100在起始位置，第一和第二觸頭臂58、60在非橋接位置。
[0044]圖8示出在旁路凸輪100已經(jīng)響應(yīng)于抽頭變換的啟動而從它的起始或者中性位置順時針旋轉(zhuǎn)之后的旁路凸輪100。這一旋轉(zhuǎn)使第一凸輪跟隨器136移動(相對而言)通過過渡并且與主部分148接觸，而第二凸輪跟隨器138僅在次部分150之上行進。第一凸輪跟隨器136移動通過過渡增加與第一凸輪跟隨器136接觸的中心區(qū)域的半徑、由此向外移動第一凸輪跟隨器136。這一向外移動又使第一曲柄122繞著主連接點逆時針在樞軸上轉(zhuǎn)動。這一樞軸轉(zhuǎn)動移動使第一聯(lián)動裝置132從固定觸頭柱118向外拉開第一旁路開關(guān)66到達打開位置。隨著第一凸輪跟隨器136在主部分148之上移動，在打開位置維持第一旁路開關(guān)66。隨著旁路凸輪100繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，第一凸輪跟隨器136在過渡之上移向次部分150、由此減少與第一凸輪跟隨器136接觸的中心區(qū)域144的半徑，這允許第一凸輪跟隨器136向內(nèi)移動并且第一曲柄122順時針在樞軸上轉(zhuǎn)動。這一樞軸轉(zhuǎn)動移動使第一聯(lián)動裝置132朝著固定觸頭柱118向內(nèi)推動第一旁路開關(guān)66到達關(guān)閉位置。在這一點，抽頭變換完成，并且旁路凸輪100已經(jīng)旋轉(zhuǎn)180度到中間位置。第一和第二凸輪跟隨器136、138可以再次均分別在具有向主部分148的過渡的接合點處與次部分150接觸，但是現(xiàn)在朝著真空中斷器組件52設(shè)置旁路凸輪100的主部分148，而從真空中斷器組件52背離設(shè)置旁路凸輪100的次部分150。在旁路凸輪100在這一中間位置時，第一和第二旁路開關(guān)66、68 二者再次在關(guān)閉位置。此外，第一和第二觸頭臂58、60在橋接位置。
[0045]如果產(chǎn)生另一抽頭變換，從而第二觸頭臂60移向與第一觸頭臂58相同的抽頭、即非橋接位置，則旁路凸輪100再次在順時針方向上旋轉(zhuǎn)，第二凸輪跟隨器138移動通過過渡并且與主部分148接觸，而第一凸輪跟隨器136僅在次部分150之上行進。第二凸輪跟隨器138移動通過過渡增加與第二凸輪跟隨器138接觸的中心區(qū)域144的半徑、由此向外移動第二凸輪跟隨器138。向外移動又使第二曲柄124繞著主連接點順時針在樞軸上轉(zhuǎn)動。這一樞軸轉(zhuǎn)動移動使第二聯(lián)動裝置134從固定觸頭柱118向外拉開第二旁路開關(guān)68到達打開位置。隨著第二凸輪跟隨器138在主要部分148之上移動，在打開位置維持第二旁路開關(guān)68。隨著旁路凸輪100繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，第二凸輪跟隨器138在過渡之上移向次部分150、由此減少與第二凸輪跟隨器138接觸的中心區(qū)域144的半徑，這允許第二凸輪跟隨器138向內(nèi)移動并且第二曲柄124逆時針在樞軸上轉(zhuǎn)動。這一樞軸轉(zhuǎn)動移動使第二聯(lián)動裝置134朝著固定觸頭柱118向內(nèi)推動第二旁路開關(guān)68到達關(guān)閉位置。在這一點，旁路凸輪100已經(jīng)旋轉(zhuǎn)360度，并且旁路凸輪100回到起始位置。
[0046]可以可選地提供一對跟隨器臂152。跟隨器臂152分別樞軸地裝配到支撐結(jié)構(gòu)80并且具有可旋轉(zhuǎn)地裝配到其外端的輥。彈簧156將跟隨器臂152的外端朝著彼此偏置。這一偏置在抽頭變換結(jié)束時使棍移入缺口 140中的最低點。以這一方式，跟隨器臂152可操作用于在抽頭變換結(jié)束時朝著起始位置和中間位置偏置旁路凸輪100。
[0047]現(xiàn)在也參照圖10，真空中斷器組件52 —般包括真空中斷器54和致動組件160。
[0048]在緊固至支撐結(jié)構(gòu)80的底座162上支撐并且向該底座固著真空中斷器54。真空中斷器54—般包括在密封的瓶或者殼168以內(nèi)設(shè)置的固定觸頭164和可移動觸頭166。殼168包括在上與下端帽之間固著的基本上圓柱形側(cè)壁以便形成被排空至約10_3托的密閉密封的內(nèi)室。側(cè)壁由比如高氧化鋁陶瓷材料、玻璃材料或者瓷材料的絕緣材料組成。固定和活動觸頭164、166為盤形并且可以是對接式。在固定和可移動觸頭164、166被連接在一起時，它們允許電流流過真空中斷器54。固定觸頭164電連接到固定電極172，該固定電極固著到并且延伸通過殼168的下端帽。固定電極172電連接到底座162，該底座又電連接到第一支路電路44?？梢苿佑|頭166電連接到可移動電極174，該可移動電極延伸通過殼168的上端帽并且相對于固定電極172沿著縱軸可移動?？梢苿与姌O174的向上移動斷開觸頭164、166，而可移動電極174的向下移動閉合觸頭164、166。經(jīng)由金屬風(fēng)箱結(jié)構(gòu)176實現(xiàn)可移動電極174的相對運動，該金屬風(fēng)箱結(jié)構(gòu)在它的一端附著到可移動電極174而在它的另一端附著到上端帽。
[0049]柔性金屬帶178將真空中斷器54的可移動電極174電連接到第二支路電路46的母線。金屬帶178可以由編織的線股組成。金屬帶178由轉(zhuǎn)體180固著到可移動電極174，該轉(zhuǎn)體延伸通過金屬帶178的電極中的孔并且在可移動電極174的螺紋鉆孔中被可螺紋地接收。中斷器軸桿182的下端由肩螺桿連接到轉(zhuǎn)體180。中斷器軸桿182的上端可螺紋地連接到抑制器軸桿186。轉(zhuǎn)體180、中斷器軸桿182和抑制器軸桿186配合以形成致動軸桿188。
[0050]電介質(zhì)屏蔽330可以如圖18中所示裝配到第二支路電路46的母線。電屏蔽330在金屬帶178之上延伸以便設(shè)置于金屬帶178與門24之間。電介質(zhì)屏蔽330由比如鋼的傳導(dǎo)材料組成并且在與金屬帶178相同的電勢。無電介質(zhì)屏蔽330，如果損壞金屬帶178，從而接線股朝著門24向外延伸，所以可以在股的松的端產(chǎn)生很高量值電場。由于電介質(zhì)屏蔽330在與金屬帶178相同的電勢，所以電介質(zhì)屏蔽將電場的量值減少至很低水平。
[0051]致動組件160 —般包括VI凸輪102、致動軸桿188、梭190、沖擊質(zhì)量塊192、單向抑制器194和觸頭侵蝕抑制器196。梭190和沖擊質(zhì)量塊192可以由比如鋼的金屬組成。然而沖擊質(zhì)量塊192比梭190顯著更重(具有更多質(zhì)量)。
[0052]現(xiàn)在參照圖11，示出VI凸輪102的前視圖。如圖所示，VI凸輪102基本上圓形并且具有相對的第一和第二主表面。第二主表面平坦并且朝著支撐結(jié)構(gòu)80設(shè)置。第一主表面朝著門24設(shè)置并且具有在其中形成的環(huán)形的不規(guī)則的槽202。槽202部分地由具有弓形主和次部分206、208的中心區(qū)域204限定。主部分206具有比次部分208更大的半徑。在主與次要部分206、208之間的過渡為錐形。孔210延伸通過槽202以內(nèi)的VI凸輪102并且設(shè)置于主部分206的中心。
[0053]回顧圖8，上和下軌底座214、216分別固著到支撐結(jié)構(gòu)80并且設(shè)置于VI凸輪102以上和以下。上軌底座214具有盒形中心結(jié)構(gòu)218，并且下軌底座216具有盒形中心結(jié)構(gòu)220。上軌底座214的外部分保持一對軌222的上端，而下軌底座216的外部分保持軌222的下端。軌222在上與下軌底座214、216之間延伸并且托裝VI凸輪102。以這一方式，上和下軌底座214、216以及軌222包圍VI凸輪102。
[0054]梭190設(shè)置于VI凸輪102之上。朝著VI凸輪102設(shè)置梭190的第二側(cè)，而朝著門24設(shè)置梭190的第一側(cè)(在門關(guān)閉時)。梭190被裝配到軌222并且在上與下軌底座214、216之間可移動。如圖12中所示，梭190具有矩形主體224，該矩形主體具有設(shè)置于一對上開口 228與一對下開口 230之間的放大中心開口 226。棘爪釋放板232固著于上和下開口228,230中的每個開口中。圓柱形上引導(dǎo)件234和圓柱形下引導(dǎo)件236接合到主體224的每側(cè)，而上引導(dǎo)件234位于主體224的頂部并且下引導(dǎo)件236位于主體224的底部。上和下引導(dǎo)件234、236中的每個引導(dǎo)件具有延伸通過該引導(dǎo)件的中心鉆孔。在梭190的每側(cè)上，軌222之一延伸通過上和下引導(dǎo)件234、236。
[0055]現(xiàn)在參照圖13，凸輪跟隨器238可旋轉(zhuǎn)地固著到主體224并且從梭190的第二側(cè)突出。凸輪跟隨器238設(shè)置于VI凸輪102的槽202中。在中性或者起始位置，向上設(shè)置VI凸輪102的次部分208，而向下設(shè)置VI凸輪102的主部分206并且孔210也設(shè)置于它的最低位置。此外，凸輪跟隨器238與次部分208的中心接觸。在凸輪跟隨器238在這一位置時，梭190在它的最低位置，并且閉合真空中斷器54的觸頭164、166。
[0056]在VI凸輪102在起始位置并且啟動抽頭變換時，VI凸輪102開始如圖8中所示在順時針方向上旋轉(zhuǎn)。這一旋轉(zhuǎn)使凸輪跟隨器238在次部分208的一半之上移動通過過渡并且與主部分206接觸。凸輪跟隨器238移動通過過渡增加與凸輪跟隨器238接觸的中心區(qū)域204的半徑、由此上移凸輪跟隨器238。這一上移又使梭190上移至最高位置。如以下將更完全描述的那樣，梭190上移至最高位置使真空中斷器154的觸頭164、166斷開。隨著凸輪跟隨器238在主部分206之上移動，在最高位置維持梭190 (并且真空中斷器54的觸頭164、166保持斷開)。隨著VI凸輪102繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，凸輪跟隨器238在過渡之上移向次部分208、由此減少與凸輪跟隨器238接觸的中心區(qū)域204的半徑，這允許凸輪跟隨器238并且因此允許梭190下移。如以下將更完全描述的那樣，梭190下移至最低或者起始位置使真空中斷器54的觸頭164、166閉合。在這一點，抽頭變換完成，并且VI凸輪102已經(jīng)旋轉(zhuǎn)360度回到它的起始位置。
[0057]現(xiàn)在參照圖8和圖14，沖擊質(zhì)量塊192大體上為H形并且由螺絲或者其它緊固裝置固著于一對外板242之間的中心結(jié)構(gòu)240組成。如圖14中最好地所示，中心結(jié)構(gòu)240也為H形并且包括連接到更小中心塊246的一對放大的外塊244。光滑鉆孔在每個外塊244的上與下面之間延伸通過外塊244。中心塊246也具有在中心塊246的上與下面之間延伸通過中心塊的光滑鉆孔。通道248形成于中心塊246的前面中。通道248也形成于中心塊246的后面中。
[0058]侵蝕間隙圓柱體250固著到中心塊246的上面。侵蝕間隙圓柱體250是觸頭侵蝕抑制器196的部分并且限定內(nèi)部空間。侵蝕間隙圓柱體250可以一體地接合到板252，該板由螺絲或者其它緊固裝置固著到中心塊246。侵蝕間隙圓柱體250具有開放上端和下端壁，在該下端壁中有開口。開放上端和在下端壁中的開口與中心塊246中的鉆孔對準。切口 254形成于侵蝕間隙圓柱體250的側(cè)壁中。切口 254具有從上至下減少的寬度。在圖14中所示實施例中，切口 254從侵蝕間隙圓柱體250的上邊緣向下延伸至恰在板252以上(例如約半毫米)并且基本上為楔形。侵蝕間隙圓柱體250 (及其內(nèi)部空間)具有略微反轉(zhuǎn)的截頭圓錐體形狀而在上邊緣處的直徑大于在與板252的接合的直徑。
[0059]沖擊質(zhì)量塊192陷入梭190、但是相對于梭190可移動。沖擊質(zhì)量塊192的中心塊246的部分設(shè)置于梭190的主體的中心開口 226中。在梭190的主體的一側(cè)上，對應(yīng)外塊244豎直設(shè)置于引導(dǎo)件234、236之間并且被定位使得它的鉆孔與引導(dǎo)件234、236中的鉆孔對準。以這一方式，軌222延伸通過沖擊質(zhì)量塊192的外塊244以及梭190的引導(dǎo)件234、236。如以下將更具體描述的那樣，沖擊質(zhì)量塊192隨著梭190移動。
[0060]分別在沖擊質(zhì)量塊192的外塊244的上表面與梭190的上引導(dǎo)件234之間緊固一對螺旋形上彈簧258，而軌222延伸通過上彈簧258。分別在沖擊質(zhì)量塊192的外塊244的下表面與梭190的下引導(dǎo)件236之間緊固一對下彈簧260，而軌222延伸通過下彈簧260。[0061 ] 現(xiàn)在參照圖8和13，一對間隔開的棘爪軌261在上與下軌底座214、216之間延伸。棘爪軌261的上端分別固著到上軌底座214的中心結(jié)構(gòu)218的相對側(cè)壁，而棘爪軌261的下端分別固著到下軌底座216的中心結(jié)構(gòu)220的相對側(cè)壁。上棘爪262和下棘爪264可樞軸地裝配于棘爪軌261之間。上和下棘爪262、264中的每個棘爪具有抓取端和相對釋放端。抓取端266彼此相向而上棘爪262設(shè)置于下棘爪264以上。上和下棘爪262、264中的每個棘爪在嚙合位置與脫離位置之間可樞軸轉(zhuǎn)動，嚙合位置中抓取端設(shè)置于沖擊質(zhì)量塊192的通道248中，脫離位置中抓取端設(shè)置于沖擊質(zhì)量塊192的通道248外部。彈簧270分別連接于上和下棘爪262、264與棘爪軌261之間，并且可操作用于朝著它們的嚙合位置偏置上和下棘爪262、264。彈簧270可以是板簧。在梭190在起始位置時，下棘爪264在嚙合位置，并且上棘爪262在脫離位置。在梭190在最高位置時，上棘爪262在嚙合位置，并且下棘爪264在脫離位置。
[0062]快速參照圖19和20，示出本發(fā)明的另一實施例，該實施例具有真空中斷器組件52’，該真空中斷器組件除了上和下棘爪262、264由彈簧加載的柱塞320偏置而不是彈簧270偏置之外具有與真空中斷器組件52相同的構(gòu)造。彈簧加載的柱塞320裝配于在棘爪軌261之間固著的殼322中。彈簧加載的柱塞320可操作用于將上和下棘爪262、264朝著它們的嚙合位置偏置。
[0063]現(xiàn)在參照圖14，中斷器軸桿182從轉(zhuǎn)體180向上延伸并且穿過沖擊質(zhì)量塊192的中心塊246的鉆孔。在中心塊246以下，中間彈簧274設(shè)置于中斷器軸桿182周圍。中間彈簧274為螺旋形并且在固著到中心塊246的下面的板和固著到中斷器軸桿182的法蘭276之間被固住。在中心塊246以上，侵蝕間隙活塞278固著到中斷器軸桿182。侵蝕間隙活塞278為圓柱形并且從中斷器軸桿182徑向延伸出。在觸頭164、166閉合時，侵蝕間隙活塞278的下部分設(shè)置于固著到中心塊246的侵蝕間隙圓柱體250中，而侵蝕間隙活塞278的上部設(shè)置于侵蝕間隙圓柱體250以上。就這一點而言，應(yīng)當注意在圖14中示出整個侵蝕間隙活塞278位于侵蝕間隙圓柱體250以上。這樣做僅為了更好地示出部件。在侵蝕間隙活塞278部分地設(shè)置于侵蝕間隙圓柱體250中時,在侵蝕間隙活塞278的底表面與侵蝕間隙圓柱體250的下端壁之間限定侵蝕間隙。侵蝕間隙活塞278和侵蝕間隙圓柱體250配合以形成觸頭侵蝕抑制器196。
[0064]在侵蝕間隙活塞278以上，中斷器軸桿182可螺紋地固著到抑制器軸桿186，該抑制器軸桿向上延伸到上軌底座214的中心結(jié)構(gòu)218中。中心結(jié)構(gòu)218形成單向抑制器194的部分?，F(xiàn)在參照圖15，示出中心結(jié)構(gòu)218的截面圖。圓柱形鉆孔或者室282形成于中心結(jié)構(gòu)218以內(nèi)?；钊?84和一對阻止結(jié)構(gòu)286設(shè)置于室282以內(nèi)?；钊?84固著到抑制器軸桿186的上部分并且可隨之移動。如圖16中所示，活塞284為圓柱形并且具有抑制器軸桿186固定地設(shè)置于其中的中心鉆孔。多個放大的腎形開口 290延伸通過活塞284并且繞著中心鉆孔布置于圓形配置中。多個更小圓形開口 292也延伸通過活塞284并且從腎形開口 290向外徑向布置。在圖16中所示實施例中，有四個腎形開口 290和四個圓形開口 292。如以下將更完全討論的那樣，腎形開口 290和圓形開口 292的尺寸和數(shù)目有助于確定單向抑制器194的抑制特性。應(yīng)當理解開口 290、292可以具有不同形狀而未脫離本發(fā)明的范圍。
[0065]如圖17中所示，阻止結(jié)構(gòu)286各自具有圓柱形主體294，該圓柱形主體具有阻尼器軸桿186延伸通過的軸向鉆孔。環(huán)形法蘭296接合到阻止結(jié)構(gòu)286的主體294。阻止結(jié)構(gòu)286 二者沿著抑制器軸桿186可移動。螺旋形彈簧300設(shè)置于抑制器軸桿186和阻止結(jié)構(gòu)286的主體294周圍。彈簧300朝著關(guān)閉位置偏置阻止結(jié)構(gòu)286中的上阻止結(jié)構(gòu)，其中法蘭296挨著活塞284的底表面。在上阻止結(jié)構(gòu)286的法蘭296挨著活塞284的底表面時，法蘭296阻止腎形開口 290。然而未阻止圓形開口 292。如將從以下描述變得清楚的是，阻止結(jié)構(gòu)286和彈簧300作為單向止回閥工作。
[0066]現(xiàn)在將描述致動組件的操作。在產(chǎn)生抽頭變換時，如以上描述的那樣首先斷開、然后閉合真空中斷器54的觸頭164、166。也如以上描述的那樣，通過VI凸輪10的360°角度旋轉(zhuǎn)2來實現(xiàn)這一斷開和閉合，該旋轉(zhuǎn)首先將凸輪跟隨器238并且因此將梭190移向最高位置、然后允許凸輪跟隨器238并且因此允許梭190下移至起始位置。
[0067]隨著梭190上移至最高位置，中間彈簧274以及上和下彈簧258、260使沖擊質(zhì)量塊192試圖跟隨梭190。然而在嚙合位置的下棘爪264防止沖擊質(zhì)量塊192跟隨梭190。作為結(jié)果，下彈簧260壓縮(存儲壓縮力)并且上彈簧258延伸(存儲張力)。此外還壓縮中間彈簧274 (存儲壓縮力)。在梭190的下開口 230中的棘爪釋放板232接觸下棘爪264的釋放端時，它們樞軸轉(zhuǎn)動下棘爪264以便移向脫離位置、由此釋放沖擊質(zhì)量塊192和所有存儲的力。釋放的力使沖擊質(zhì)量塊192上扣。隨著沖擊質(zhì)量塊192上移，侵蝕間隙圓柱體250的下端壁上移侵蝕間隙的距離(即消除侵蝕間隙)并且接觸固著到中斷器軸桿182的侵蝕間隙活塞278、由此使中斷器軸桿182上移。沖擊質(zhì)量塊192繼續(xù)上移直至它超過上棘爪262、向下回彈、然后由上棘爪262抓取。中斷器軸桿182的上移使可移動的電極174上移，這依次斷開真空中斷器54的觸頭164、166。由于中間彈簧274以及上和下彈簧258、260的存儲的力使沖擊質(zhì)量塊192上扣，所以向可移動觸頭166施加初始為高的向上力，這有助于斷裂可以在閉合的觸頭164、166之間形成的任何焊接。
[0068]在消除侵蝕間隙之前出現(xiàn)的沖擊質(zhì)量塊192的上移使中間彈簧274延伸。在消除侵蝕間隙之后，中間彈簧274停止延伸。在這一點，雖然延伸中間彈簧274，但是它仍然存儲壓縮力、即預(yù)載。
[0069]隨著梭190朝著起始位置下移，上和下彈簧258、260使沖擊質(zhì)量塊192視圖跟隨梭190。然而在嚙合位置的上棘爪262防止沖擊質(zhì)量塊192跟隨梭190。作為結(jié)果，上彈簧258壓縮(存儲壓縮力)并且下彈簧260延伸(存儲張力)。在梭190的上開口 228中的棘爪釋放版232接觸上棘爪262的釋放端時，它們樞軸轉(zhuǎn)動上棘爪262以便移向脫離位置、由此釋放沖擊質(zhì)量塊192和所有存儲的力。釋放的力使沖擊質(zhì)量塊192下扣。沖擊質(zhì)量塊192的下移經(jīng)由法蘭276通過中間彈簧274向中斷器軸桿182傳送、由此使中斷器軸桿182下移。沖擊質(zhì)量塊192繼續(xù)下移直至它超過下棘爪264、向上回彈、然后由下棘爪264抓取。中斷器軸桿182的下移使可移動電極174下移，這又依次使真空中斷器54的觸頭164、166閉合。
[0070]在閉合期間，在真空中斷器54的觸頭164、166相互沖擊時，在沖擊質(zhì)量塊192的很短移位中向閉合的觸頭164、166很快施加中間彈簧274中的預(yù)載。隨著沖擊質(zhì)量塊192繼續(xù)下移，進一步壓縮中間彈簧274、由此帶來將在觸頭164、166上承載的少量附加力。中間彈簧274隨著電流峰值中的不對稱性而到達它的最高壓縮。這在電流具有它的對應(yīng)的斷開力峰值時的瞬間產(chǎn)生最高可能彈簧力。這一全壓縮狀態(tài)出現(xiàn)于沖擊質(zhì)量塊192在下棘爪264的最大向下過沖時。在沖擊質(zhì)量塊192回彈時，中間彈簧274從它的全壓縮位置延伸一點直至下棘爪264停止沖擊質(zhì)量塊192的行進。然而中間彈簧274仍然提供向在這一鎖閉位置的閉合的觸頭164、166施加的壓縮力。這一個力附加于跨真空中斷器54的風(fēng)箱結(jié)構(gòu)176的壓差所產(chǎn)生的力。中間彈簧274的附加力有助于保持觸頭164、166在短路事件期間閉合。如果吸濕器被堵塞并且箱18中的壓力因而下降，則彈簧力也是有益的。在該場景中，由跨風(fēng)箱結(jié)構(gòu)176的壓力差導(dǎo)致的接觸力將通過壓力差本身的減少而減少。
[0071]在致動組件的前述操作中，重要的是致動軸桿188以不損壞真空中斷器54的風(fēng)箱結(jié)構(gòu)176的方式移動。此外，致動軸桿188必須在它的向上或者斷開移動時突然開始分離(可以焊接在一起的)觸頭164、166、但是必須在它的向下或者閉合移動時相對溫和地行進以避免過度行進和對真空中斷器54的損壞。單向抑制器194有助于實現(xiàn)這一仔細控制的移動。更具體而言，通過室282中的電介質(zhì)流體的活塞284 (附著到抑制器軸桿186)的移動產(chǎn)生使致動軸桿188的移動減緩的阻尼(抑制)。這一阻力在致動軸桿188下移(觸頭164、166的閉合)比致動軸桿188上移(觸頭164、166斷開)期間大得多。
[0072]在致動軸桿188在觸頭164、166斷開期間上移時，在活塞284以上的壓力大于在活塞284以下的壓力，這跨上阻止結(jié)構(gòu)286的法蘭296產(chǎn)生斷開壓力差。與上阻止結(jié)構(gòu)286的慣性及其停留于原處的趨勢耦合的這一斷開壓力差克服彈簧300的偏置，并且遠離活塞284偏轉(zhuǎn)上阻止結(jié)構(gòu)286的法蘭296、由此打開活塞284中的腎形開口 290并且允許電介質(zhì)流體通過腎形開口 290。由于腎形開口 290大并且允許電介質(zhì)流體輕易地穿過開口，所以它們顯著減少活塞284移動通過室282中的電介質(zhì)流體的阻力、即活塞284的抑制效果小。
[0073]在觸頭164、166的閉合期間在致動軸桿188下移時，在活塞284以上的壓力少于在活塞284以下的壓力，這跨上阻止結(jié)構(gòu)286的法蘭296產(chǎn)生閉合壓力差。與彈簧300的偏置耦合的這一閉合壓力差保持上阻止結(jié)構(gòu)286的法蘭296與活塞284相抵按壓，這保持腎形開口 290關(guān)閉。因此，電介質(zhì)流體可以僅經(jīng)由小圓形開口 292穿過活塞284。作為結(jié)果，有與活塞284移動通過室282中的電介質(zhì)流體相抵的顯著阻力、即活塞284的抑制效果大。
[0074]除了單向抑制器194之外，觸頭侵蝕抑制器196也修改致動軸桿188的移動。更具體而言，侵蝕抑制器196修改致動軸桿188的移動以考慮觸頭164、166的侵蝕。隨著觸頭164、166侵蝕，觸頭164、166在真空中斷器54內(nèi)沖擊的位置移動更接近真空中斷器54的底部。觸頭侵蝕在觸頭164、166 二者上近似相等。由于真空中斷器54的底端位置固定，所以在兩個觸頭164、166之間的界面點隨著觸頭164、166侵蝕而下移。因此，對于致動軸桿188的相同最高位置，隨著觸頭164、166由于更低起點而侵蝕，致動軸桿188的上行距離增加。觸頭侵蝕抑制器196允許沖擊質(zhì)量塊192的固定行進距離適應(yīng)致動軸桿188的這一行進距離改變。如以上描述的那樣，侵蝕間隙在觸頭164、166閉合時形成于侵蝕間隙圓柱體250的下端壁與侵蝕間隙活塞278之間。隨著觸頭164、166由于致動軸桿188和侵蝕間隙活塞278朝著侵蝕間隙圓柱體250逐漸下移侵蝕，這一侵蝕間隙變小，因為觸頭164、166由于在觸頭164、166之間的界面點下移而侵蝕。由于侵蝕間隙變得更小，所以觸頭164、166一侵蝕，侵蝕間隙圓柱體25接觸侵蝕間隙活塞278。因此，沖擊質(zhì)量塊192隨著觸頭164、166侵蝕而更快移動致動軸桿188，這允許沖擊質(zhì)量塊192使致動軸桿188在它的行進期間移動更遠。
[0075]侵蝕間隙圓柱體250的配置和侵蝕間隙圓柱體250中的切口 254的逐漸減少的尺寸有助于延長真空中斷器54的壽命。侵蝕間隙圓柱體250的更大直徑和切口 254朝著侵蝕間隙圓柱體250的頂部的更大寬度允許電介質(zhì)流體隨著侵蝕間隙圓柱體250初始地開始朝著侵蝕間隙活塞278上移而容易逃離侵蝕間隙圓柱體250。這防止侵蝕間隙圓柱體250中的電介質(zhì)流體壓縮，這保持在侵蝕間隙活塞278與侵蝕間隙圓柱體250之間的初始相對運動用不充分速度過早斷開觸頭164、166。隨著侵蝕間隙活塞278的底部相對于侵蝕間隙圓柱體250的位置到達切口 254的底部，在侵蝕間隙圓柱體250中剩余的電介質(zhì)流體變成壓縮的。不以任何旨在于限制本發(fā)明的范圍或使本發(fā)明限于任何特定原理的方式，認為來自電介質(zhì)流體的這一壓縮的力可以消除致動軸桿188內(nèi)的松散部分的空隙、比如在肩螺桿處將中斷器軸桿182連接到轉(zhuǎn)體180。在侵蝕間隙活塞278與侵蝕間隙圓柱體250的下端壁之間俘獲的電介質(zhì)流體也可以充當在侵蝕間隙圓柱體250與侵蝕間隙活塞278之間的減震器。
[0076]將理解前述示例實施例的描述旨在于僅舉例說明而不是窮舉本發(fā)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將能夠?qū)_的主題內(nèi)容的實施例進行某些添加、刪除和/或修改而不脫離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神實質(zhì)或者它的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于改變多個變壓器繞組中的抽頭的有載抽頭變換器，所述抽頭變換器包括: 箱，所述箱限定內(nèi)部空間并且具有帶出入口的第一側(cè)和用于與變壓器相抵裝配的第二側(cè)，所述箱被適配為保持一定量的電介質(zhì)流體； 門，所述門裝配到所述箱并且在打開位置與關(guān)閉位置之間可移動，在所述打開位置中所述門未覆蓋所述出入口，所述關(guān)閉位置中所述門在覆蓋所述出入口 ； 多個模塊，所述多個模塊設(shè)置于所述內(nèi)部空間中并且以并排方式布置，每個模塊可操作用于改變所述變壓器繞組中的一個繞組中的抽頭，所述模塊各自包括: 板，具有相對第一和第二側(cè)，所述第一側(cè)在所述門處在所述關(guān)閉位置時面對所述門； 選擇器開關(guān)組件，所述選擇器開關(guān)組件包括用于連接到所述變壓器繞組中的抽頭的第一和第二可移動選擇器開關(guān)； 第一和第二支路電路，所述第一和第二支路電路用于將所述第一和第二可移動選擇器開關(guān)連接到公共端子； 旁路開關(guān)組件，所述旁路開關(guān)組件裝配到所述板的所述第一側(cè)，所述旁路開關(guān)組件包括分別連接到所述第一和第二支路電路中并且由第一和第二聯(lián)動裝置致動的第一和第二旁路開關(guān)，所述第一和第二聯(lián)動裝置通過旁路凸輪的旋轉(zhuǎn)而移動； 真空中斷器，所述真空中斷器裝配到所述板的所述第一側(cè)，所述真空中斷器連接于所述第一支路電路與所述第二支路電路之間并且具有可以斷開和閉合的觸頭； 致動組件，所述致動組件裝配到所述板的所述第一側(cè)，所述致動組件可操作用于斷開和閉合所述真空中斷器的所述觸頭，所述致動組件包括可旋轉(zhuǎn)中斷器凸輪；以及 傳輸系統(tǒng)，所述傳輸系統(tǒng)裝 配到所述板的所述第二側(cè)并且可操作用于旋轉(zhuǎn)所述中斷器凸輪和所述旁路凸輪二者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路凸輪每抽頭變換旋轉(zhuǎn)180度，并且所述中斷器凸輪每抽頭變換旋轉(zhuǎn)360度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述傳輸系統(tǒng)包括連接到所述旁路凸輪的旁路齒輪和連接到所述中斷器凸輪的中斷器齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路齒輪和所述中斷器齒輪由鏈連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路齒輪由電機驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述板基本上為平的并且在基本上豎直的平面中延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有載抽頭變換器，其中所述第一和第二旁路開關(guān)各自包括在具有與所述板垂直的堆疊方向的堆疊中布置的多個觸頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述選擇器開關(guān)組件裝配于所述板的所述第二側(cè)與所述箱的所述第二側(cè)之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路凸輪包括所述旁路的旋轉(zhuǎn)軸延伸通過的中心區(qū)域，所述中心區(qū)域部分地限定環(huán)形槽并且包括由過渡部分分離的弓形主和次部分，所述主部分比所述次部分從所述旋轉(zhuǎn)軸向外徑向延伸更遠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路開關(guān)組件還包括在所述旁路凸輪的所述環(huán)形槽中設(shè)置的第一和第二凸輪跟隨器，所述第一和第二凸輪跟隨器分別由所述第一和第二聯(lián)動裝置連接到所述第一和第二旁路開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有載抽頭變換器，其中所述第一和第二凸輪跟隨器由第一和第二曲柄連接到所述第一和第二聯(lián)動裝置； 其中所述旁路凸輪在抽頭變換期間的旋轉(zhuǎn)使所述第一和第二凸輪跟隨器在所述中心區(qū)域的所述主和次部分之上移動，其中所述第一和第二凸輪跟隨器中的一個凸輪跟隨器在所述主部分之上移動，而所述第一和第二凸輪跟隨器中的另一凸輪跟隨器在所述次部分之上移動； 其中所述第一凸輪跟隨器在所述過渡部分中的任一過渡部分之上的移動使所述第一曲柄樞軸轉(zhuǎn)動并且由此在所述打開與關(guān)閉位置之間移動所述第一旁路開關(guān)；并且 其中所述第二凸輪跟隨器在所述過渡部分中的任一過渡部分之上的移動使所述第二曲柄樞軸轉(zhuǎn)動并且由此在所述打開與關(guān)閉位置之間移動所述第二旁路開關(guān)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的有載抽頭變換器，其中所述旁路凸輪具有起始位置和中間位置； 其中當所述旁路凸輪處在所述起始位置或者所述中間位置時，所述第一和第二凸輪跟隨器分別嚙合所述中心區(qū)域的所述過渡； 其中所述第一和第二旁路開關(guān)在所述旁路凸輪處在所述起始位置時連接到相同抽頭；并且 其中所述第一和第二旁路開關(guān)在所述旁路凸輪處在所述中間位置時分別連接到不同抽頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求12`所述的有載抽頭變換器，其中所述第一和第二凸輪跟隨器由所述第一和第二曲柄連接到所述第一和第二聯(lián)動裝置； 其中當所述旁路凸輪處在所述起始位置并且啟動抽頭變換時，所述旁路凸輪從所述起始位置旋轉(zhuǎn)開、由此使所述第一凸輪跟隨器在所述過渡中的一個過渡之上移動并且與所述中心區(qū)域的所述主部分接觸、由此樞軸轉(zhuǎn)動所述第一曲柄，以便將第一旁路開關(guān)移向所述打開位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載抽頭變換器，其中所述致動組件包括: 軸桿，所述軸桿連接到所述真空中斷器的所述觸頭，并且在移動時可操作用于斷開和閉合所述觸頭； 梭，所述梭具有與所述中斷器凸輪嚙合的凸輪跟隨器，從而所述中斷器凸輪的旋轉(zhuǎn)線性移動所述梭； 沖擊質(zhì)量塊，所述沖擊質(zhì)量塊由一個或者多個彈簧連接到所述梭，從而所述沖擊質(zhì)量塊傾向于在所述梭移動時跟隨所述梭； 保持設(shè)備，所述保持設(shè)備可操作用于在所述梭開始移動時保持以及然后釋放所述沖擊質(zhì)量塊，由此所述梭的移動引起所述沖擊質(zhì)量塊的延遲移動；并且 其中在所述沖擊質(zhì)量塊的所述移動期間，所述沖擊質(zhì)量塊接觸所述軸桿并且移動所述軸桿以斷開或者閉合所述觸頭。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的有載抽頭變換器，其中所述一個或者多個彈簧包括多個彈簧，并且其中在所述梭開始移動時所述沖擊質(zhì)量塊的所述保持使所述彈簧存儲在釋放所述沖擊質(zhì)量塊時釋放的壓縮力和張力。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的有載抽頭變換器，其中所述梭在與所述觸頭的閉合位置對應(yīng)的第一位置和與所述觸頭的斷開位置對應(yīng)的第二位置之間可移動； 其中當所述梭開始移向所述第二位置并且保持所述沖擊質(zhì)量塊時，所述彈簧中的第一彈簧壓縮并且所述彈簧中的第二彈簧延伸；并且 其中當所述梭開始移向所述第一位置并且保持所述沖擊質(zhì)量塊時，所述彈簧中的所述第一彈簧延伸并且所述彈簧中的所述第二彈簧壓縮。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的有載抽頭變換器，其中所述中斷器凸輪包括部分地限定環(huán)形槽的中心區(qū)域，所述梭的所述凸輪跟隨器設(shè)置于所述環(huán)形槽內(nèi)，所述中心區(qū)域包括弓形主和次部分以及在它們之間的過渡； 其中當抽頭變換未在進行中時，所述凸輪跟隨器設(shè)置于所述中心區(qū)域的所述次部分的中心，并且所述梭處在所述第一位置；并且 其中當啟動抽頭變換時，所述中斷器凸輪開始旋轉(zhuǎn)，這使所述凸輪跟隨器在所述中心區(qū)域的所述次部分的一半之上、然后在所述過渡中的一個過渡之上移動，并且接觸所述中心區(qū)域的所述主部分，所述凸輪跟隨器在所述過渡之上的所述移動使所述梭移向所述第一位置。`
【文檔編號】H01H9/00GK103534777SQ201280023246
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月25日
【發(fā)明者】R·A·埃利克, J·C·布拉舍, W·J·泰辛格, D·M·蓋布爾 申請人:Abb技術(shù)有限公司