本發(fā)明涉及一種電力設備的控制器，特別是一種用于有載或無載條件下的真空分接開關。

背景技術：

分接開關是電力設備中常用的不同檔位電壓切換的設備，它的結(jié)構通常包含一個絕緣外殼，絕緣主軸設置在絕緣外殼的中心，絕緣外殼內(nèi)通常會填充絕緣油。

絕緣主軸上設置有多組安裝支架（通常三相交流電有三組動觸點盤），每組安裝支架包括觸片支架和動觸頭支架，其中觸片支架盤和導電環(huán)接通，與導電環(huán)相連的導電接頭作為輸出端。下層盤和分接開關的檔位靜觸頭接通，動觸頭支架上設置有兩個動觸點，第一動觸頭和第二動觸頭之間存在一個角度差，并且二者之間設置有電阻。當切換檔位的時候，第一動觸頭離開靜觸頭的之前，第二動觸頭就和下一個檔位的靜觸頭先接觸上，產(chǎn)生的電壓差通過第一動觸頭和第二動觸頭之間的電阻進行分配，隨著繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當?shù)谝粍佑|頭也和下一個的靜觸頭接觸上后，第二動觸頭就和該靜觸頭脫離。

該結(jié)構保證了在有載條件下檔位切換的時候，不存在斷電現(xiàn)象，確保供電電路穩(wěn)定。但是由于供電電路的電流大，負載大，當發(fā)生檔位切換的時候，動觸點和靜觸點相互分離或者相互靠近的時候，尖端放電會擊穿空氣或絕緣油，產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。導致觸頭碳化或者提高接觸電阻，造成分接開關發(fā)熱，甚至損害接觸開關。

為解決該問題，如專利號CN201410408815.3“一種35KV電壓等級油浸復合式真空有載分接開關”，它其包括：絕緣主軸、開關籠體、導電環(huán)、絕緣動觸頭支架，絕緣動觸頭支架上設有主動觸頭、過渡動觸頭、主真空管、副真空管，主動觸頭與主真空管的一端電連接，過渡動觸頭與過渡真空管的一端電連接；引出動觸頭支架上設有引出動觸頭，引出動觸頭與主真空管、過渡真空管的另一端電連接，真空管開閉機構上設有一個杠桿，杠桿與導電環(huán)上的凸臺接觸。

該結(jié)構中，它通過杠桿前部的滑輪與導電環(huán)上的凸臺接觸，使杠桿上下振動觸發(fā)真空管切斷和閉合，使電路的斷開點位于真空管內(nèi)的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭之間，由于真空管內(nèi)沒有空氣，因此不會發(fā)生高壓擊穿，不產(chǎn)生電弧。它的杠桿前部設置有滾輪，滾輪在切換檔位時，總是杠桿前端經(jīng)常和導電環(huán)上的凸臺產(chǎn)生撞擊，容易造成滾輪變形和失靈，進而導致杠桿變形，真空管滅弧失效，甚至造成真空管無法完全接通電路。

由于真空管的切斷電路的時間必須在動觸頭和靜觸頭接觸和分離之前，及時切斷電路工作，如專利號CN201410408815.3的設計，不能精確地控制真空管切斷電路的時間，因此滅弧效果還不夠理想。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種能準確滅弧的真空分接開關，能精確地保證在分接開關的檔位切換之前能通過真空管實現(xiàn)電路的切換分離，完全消除電弧放電造成的危害。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為：一種真空分接開關，由絕緣筒、主軸、安裝支架、導電環(huán)、動觸頭、過渡觸頭、靜觸頭和真空管組成，絕緣筒由筒身和上下筒蓋組成，絕緣筒的中心安裝有主軸，絕緣筒內(nèi)壁上安裝有導電環(huán)和多檔位的靜觸頭及滾輪，主軸上固定有多組安裝支架，安裝支架分為觸片支架和動觸頭支架，其中觸片支架上的觸片與導電環(huán)始終接觸，主動觸頭和過渡動觸頭安裝在動觸頭支架上，主動觸頭和過渡動觸頭之間設置有過渡電阻，其特征在于：所述觸頭支架上安裝有一對真空管，觸片與主動觸頭之間通過主真空管連接，觸片與過渡動觸頭之間串聯(lián)真空管和過渡電阻；所述主觸頭真空管旁和過渡電阻真空管各設置有一個杠桿機構，杠桿機構的支點設置支架上，杠桿的后端與真空管上的動導電桿配合；杠桿的前端設置有梯形塊，所述梯形塊在隨著主軸轉(zhuǎn)動時，與滾輪配合，滾輪的轉(zhuǎn)軸固定在絕緣筒的內(nèi)壁上或固定在導電環(huán)內(nèi)壁上。

所述梯形塊至少包含一個上升面和一個下降面，梯形塊的頂面高度所產(chǎn)生的下壓距離通過杠桿傳遞后足以觸發(fā)真空管的動觸頭和靜觸頭完全分離。

所述梯形塊的上升面和下降面之間的頂面為平面或弧面。

所述杠桿機構的支點設置在觸片支架上或動觸頭支架上。

所述主軸上的安裝支架及與安裝支架所配合的導電環(huán)和靜觸頭有三組，分別對應三相電，該三組安裝支架與主軸固定連接，同步轉(zhuǎn)動。

所述安裝支架中觸片支架位于動觸頭支架的上方，真空管安裝在動觸頭支架上，真空管的動導電桿朝上。

所述安裝支架通過法蘭固定在主軸上。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：它精確保證了真空管內(nèi)的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭的分離時間早于分接開關的主動觸頭和靜觸頭的分離時間，使它能準確地將主動觸頭和過渡動觸頭與靜觸頭的接觸和分離時所產(chǎn)生的放電拉弧現(xiàn)象控制在真空管內(nèi)部，由于真空管內(nèi)無空氣，不存在空氣擊穿所產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，因此該設計從根本上杜絕了電弧問題對分接開關的使用壽命影響。

它的杠桿端部為固定的梯形塊結(jié)構，結(jié)構堅固，而滾輪有多個，分布在絕緣筒內(nèi)壁梯形塊的轉(zhuǎn)動軌跡上，多個滾輪均有可能與梯形塊發(fā)生接觸和碰撞，觸發(fā)杠桿機構運動，進而觸發(fā)真空管動作，滾輪不易受損，使用壽命長，分解開關故障率低，能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。

在檔位轉(zhuǎn)換到位后滾輪和杠桿前端的梯形塊存在一個弧度差，該弧度差確保了梯形塊和滾輪不接觸，杠桿不受壓迫而發(fā)生運動。

該產(chǎn)品的結(jié)構既適合于有載分解開關，也適用于無載分接開關，通用性好，能適應不同的工作環(huán)境。

附圖說明

圖1、本發(fā)明的外觀圖。

圖2、本發(fā)明的俯視圖（絕緣筒的頂蓋被隱藏）。

圖3、圖1中A-A剖視圖。

圖4、圖1中B-B剖視圖。

圖5、圖2中C-C剖視圖。

圖6、圖2中D-D剖視圖。

圖7、安裝支架和靜觸頭部分的局部立體圖一（絕緣筒被隱藏）。

圖8、安裝支架和靜觸頭部分的局部立體圖二（絕緣筒被隱藏）。

圖9、圖7中E處的放大圖。

圖10、真空管閉合狀態(tài)的結(jié)構圖。

圖11、真空管打開狀態(tài)的結(jié)構圖。

其中1為絕緣筒，2為與導線環(huán)相連的導電接頭，3為不同檔位的靜接頭，4為主軸，5為觸片支架，6為動觸頭支架，7為導電環(huán)，8為觸片，9為過渡電阻，10為主動觸頭，11為過渡動觸頭，12為滾輪，13為杠桿，14為杠桿的支點，15為杠桿前端的梯形塊。

20為真空管，其中20_1為主真空管，20_2為過渡真空管，21為動導電桿，22為波紋管，23為瓷殼，24為波紋管屏蔽罩，25為內(nèi)動觸頭，26為內(nèi)靜觸頭，27為真空腔，28為靜導電桿。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步描述。

一種真空分接開關，絕緣筒1由筒身和上下筒蓋組成，為一個密閉圓柱形結(jié)構。主軸4設置在絕緣筒的中心軸出，主軸的頂部穿過上蓋伸出絕緣筒外，與控制器連接。

筒身上設置有多層電觸頭，本產(chǎn)品用三相交流電時，內(nèi)部設置有三套檔位切換機構，三套機構結(jié)構相同。

每套切換機構分為上層導電環(huán)和下層的檔位觸頭部分，如圖1和圖3所示，導電環(huán)通過筒身上的三個導電接頭2與供電電路連接，導電環(huán)水平固定在筒身的內(nèi)壁上。觸片支架上的觸片和導電環(huán)持續(xù)接觸。

如圖4和圖5所示，動觸頭支架6和觸片支架的觸片8連接，觸片的上下兩端同時接觸導電環(huán)的上下兩側(cè)，進行電接觸。在主軸轉(zhuǎn)動一圈的過程中，觸片始終和導電環(huán)接觸。觸片8通過主真空管和主動觸頭相連，也通過副真空管和過渡動觸頭接觸。主動觸頭和過渡動觸頭之間通過電阻連接，在換擋時，通過電阻起到檔位切換時的過渡。

主動觸頭和觸片8通過主真空管相連，過渡動觸頭通過副真空管和觸片8相連。二者結(jié)構相同，并互為鏡像。剖視圖如圖6所示，立體圖如圖7和圖8所示，真空管旁設置有一個杠桿機構，杠桿機構的支點設置在觸片支架上，杠桿的前端向著筒身方向伸出，并在前端的頂部設置有一個梯形塊。杠桿的后端通過一個叉簧和真空管的動導電桿連接。所述杠桿為絕緣桿。

在絕緣筒的內(nèi)壁上固定設置有多個滾輪，滾輪可以直接設置在絕緣筒的內(nèi)壁上或者這是在與絕緣筒固定連接的導電環(huán)內(nèi)壁上，滾輪的位置與杠桿前端的梯形塊配合。

所述梯形塊至少包含一個上升面和一個下降面，梯形塊的頂面高度所產(chǎn)生的下壓距離通過杠桿傳遞后足以觸發(fā)真空管的動觸頭和靜觸頭完全分離。梯形塊的上升面和下降面之間的頂面為平面。

真空管的內(nèi)部結(jié)構如圖10和圖11所示，它的外部為瓷殼保護，瓷殼的兩端分別為動導電桿和靜導電桿沿軸向延伸，動導電桿和真空管的內(nèi)動觸頭相連，靜導電桿和真空管的內(nèi)靜觸頭相連。動導電桿上還設置有便于上下活動的波紋管，并且波紋管的下方設置有波紋管屏蔽罩，使動觸頭和靜觸頭所處的內(nèi)腔保持真空狀態(tài)。當動導電桿不受外力作用時，真空管的波紋管頂部受大氣壓力作用，內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭被壓緊在一起，使動導電桿和靜導電桿導通。

當主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動時，杠桿前端的梯形塊與滾輪接觸，并繼續(xù)轉(zhuǎn)動，滾輪壓迫杠桿前端向下運動，杠桿的尾端抬起，將真空管的動導電桿抬起，使真空管的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭分離，從而切斷電路供電。

內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭分離時，內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭位于真空中，不會產(chǎn)生氣體電離，因而不會產(chǎn)生電弧，當真空管斷開后，主動觸頭或過渡動觸頭和靜觸頭的分離或結(jié)合時，電路已經(jīng)斷開，就不會再產(chǎn)生電弧。

為了保證上述效果，在檔位轉(zhuǎn)換到位后，滾輪和杠桿前端的梯形塊存在一個弧度差，該弧度差確保了梯形塊和滾輪不接觸，杠桿不受壓迫而發(fā)生運動。

為提高所述絕緣筒內(nèi)填充有絕緣油。提高絕緣筒內(nèi)的絕緣能力，也能對主軸、杠桿機構和滾輪提供潤滑效果。

該真空分接開關的工作過程如下：

檔位切換成功后，主動觸頭和靜觸頭接觸，主真空管的杠桿前端不與滾輪接觸，主真空管在大氣壓作用下自動閉合，導電環(huán)接通三相電之一，電流依次通過導電環(huán)、觸片、主真空管的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭到達主動觸頭，再通過絕緣筒上的靜觸頭輸出；此時過渡動觸頭位于兩個靜觸頭之間，并且和兩個檔位的靜觸頭均不接觸，過渡真空管的杠桿前端的梯形塊接觸下一檔位的滾輪，并產(chǎn)生杠桿前端下移，導致杠桿的尾端抬起，拉動過渡真空管的動導電桿，將過渡真空管的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭分離。

當主軸轉(zhuǎn)動后，依次經(jīng)過以下步驟完成檔位切換：

I、過渡動觸頭和原檔位的靜觸頭接觸并導通。

II、過渡真空管的杠桿機構前端的梯形塊脫離上一檔位的滾輪，杠桿前端的梯形塊失去滾輪的壓力，在大氣壓作用下，真空管的內(nèi)靜觸頭和內(nèi)動觸頭接觸，真空管導通，過渡真空管的杠桿機構復位。此時主動觸頭和過渡觸頭同時導電，開始切換檔位（第一次滅?。?。

III、主真空管的杠桿機構工作，主真空管的杠桿前端的梯形塊接觸滾輪，并產(chǎn)生下移動作，導致杠桿的尾端抬起，拉動真空管的動導電桿，將主真空管的內(nèi)動觸頭和內(nèi)靜觸頭分離。主動觸頭因主真空管斷開而失去供電。此時由過渡觸頭和靜觸頭接觸，并通過過渡電阻導電（第二次滅?。?。

IV、在主真空管斷開之后，主動觸頭和原檔位的靜觸頭脫離。

V、主動觸頭和下一檔位的靜觸頭接觸，此時主真空管仍保持切斷狀態(tài)。主動觸頭不通過電流。

VI、主動觸頭杠桿前端的梯形塊和滾輪脫離，主真空管復位，接通主動觸頭的電路供電（第三次滅?。?。

VII、過渡觸頭的杠桿機構工作，過渡杠桿前端的梯形塊接觸下一滾輪，實現(xiàn)過渡真空管斷開（第四次滅?。?/p>

VIII、保持過渡真空管斷開的情況下，過渡觸頭和下一檔位的靜觸頭分離，此時下一檔位的靜觸頭和主動觸頭完全接觸，主真空管閉合，電路導通，換擋操作完成。

通過主軸的上的彈簧蓄力和釋放，主軸能快速轉(zhuǎn)動，在主軸轉(zhuǎn)動的過程中，上述各步驟依次完成，各步驟之間的切換和持續(xù)時間僅為幾微秒，換擋的過程能夠通過設置梯形塊的平面的長度以及主動觸頭、過渡動觸頭和靜觸頭的長度來精確保證動觸頭和靜觸頭脫離前，所對應的真空管提前能打開；動觸頭和靜觸頭閉合后，相應的真空管才能閉合。因而當檔位切換時，主動觸頭或過渡動觸頭靠近靜觸頭時，電路已經(jīng)通過所對應的真空管提前斷開，動觸頭和靜觸頭沒有電勢差，所以動觸頭和靜觸頭之間也不會產(chǎn)生電弧擊穿現(xiàn)象，有效的起到了真空滅弧的作用。