專(zhuān)利名稱(chēng)：有載分接開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種有載分接開(kāi)關(guān)，用于輸變電網(wǎng)絡(luò)的變壓器中，是一種能夠在帶負(fù)載情況下自動(dòng)變換變壓器的匝數(shù)比，來(lái)調(diào)整電壓的裝置。
自1926年德國(guó)人捷森(Jansen-Patent 474613)發(fā)明了″瞬間切換、電阻過(guò)渡″的有載調(diào)壓方法以來(lái)，有載調(diào)壓一直遵循這一方法。目前，現(xiàn)有技術(shù)中根據(jù)這一原理設(shè)計(jì)的有載分接開(kāi)關(guān)，無(wú)論是復(fù)合式還是組合式，都由機(jī)械傳動(dòng)部分和切換部分兩大部分組成。它們存在著共同的問(wèn)題工藝要求高、制造難度大，在實(shí)際使用中往往因機(jī)械故障產(chǎn)生開(kāi)關(guān)的拒動(dòng)和誤動(dòng)，嚴(yán)重影響開(kāi)關(guān)的可靠性，特別是機(jī)械傳動(dòng)部分［1］和切換部分［2］置于同一絕緣密封室內(nèi)的復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)。復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如

圖1所示。切換時(shí)，以電控制操縱電機(jī)［3］，通過(guò)傳動(dòng)機(jī)械［4］使蓄能彈簧［5］蓄能，一但彈簧［5］位于極限位置時(shí)，便快速釋放，帶動(dòng)分度槽輪機(jī)構(gòu)［6］作一次步進(jìn)，開(kāi)關(guān)主軸［7］與分度槽輪機(jī)構(gòu)［6］的槽輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，使安裝固定在主軸［7］上的電切換組［8］與固定觸頭組［9］的連接從當(dāng)前位置轉(zhuǎn)換到預(yù)先位置，改變變壓器的匝數(shù)比，達(dá)到調(diào)整電壓的目的。由于機(jī)械傳動(dòng)部分［1］與切換部分［2］處于同一油室內(nèi)，機(jī)械磨損的金屬屑嚴(yán)重污染其油質(zhì)，極易造成電路短路。另外，彈簧釋能時(shí)產(chǎn)生的沖擊，加速了零件的磨損和松動(dòng)，降低了電接觸部分的可靠性，又易造成絕緣筒［10］的滲漏而影響變壓器的正常運(yùn)行。
本實(shí)用新型的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之外，提供一種無(wú)中間機(jī)械傳動(dòng)部分且運(yùn)行可靠性高的有載分接開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的保留原復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)的切換部分，采用步進(jìn)電機(jī)作為電控制器的執(zhí)行器，直接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸。開(kāi)關(guān)主軸伸出上蓋，步進(jìn)電機(jī)的軸直接與其相固連。步進(jìn)電機(jī)每運(yùn)動(dòng)一次，即驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸同步地作一次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的切換觸頭組轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分接，從當(dāng)前固定觸頭組位置轉(zhuǎn)換到預(yù)選固定觸頭組位置，完成一次切換。步進(jìn)電機(jī)具有步距角準(zhǔn)確、無(wú)慣性、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等特點(diǎn)，所以用步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)切換部分的開(kāi)關(guān)主軸，可以徹底解決有載分接開(kāi)關(guān)因機(jī)些傳動(dòng)所造成的種種弊端。同時(shí)，由于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)頻率可無(wú)級(jí)調(diào)整，所以這種形式的有載分接開(kāi)關(guān)可適用于分接數(shù)不同的各種型號(hào)。當(dāng)有載分接開(kāi)關(guān)的分接數(shù)為n時(shí)，每個(gè)分接間的圓周角R為R＝ (360°－S)/(n)其中S為非工作區(qū)圓周角，由設(shè)計(jì)選定。如所選步進(jìn)電機(jī)的步距角為r，則每次切換需步進(jìn)的步數(shù)為B＝R／r。以F表示電機(jī)的步進(jìn)頻率，每完成一次切換所需要的時(shí)間T可用下式表示T＝B／F＝ (360°－S)/(F·r·n)有載分接開(kāi)關(guān)要求在40～60毫秒內(nèi)完成切換。隨分接數(shù)n的不同，每次切換需步進(jìn)的步數(shù)B就不同。通過(guò)調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)的頻率F，即可滿(mǎn)足分接數(shù)不同的各種有載分接開(kāi)關(guān)的切換時(shí)間T要求。
以下結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例圖1為復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)，圖2為本實(shí)用新型有載分接開(kāi)關(guān)，圖3為本實(shí)用新型有載分接開(kāi)關(guān)的原理圖。
由圖1、2可知，本實(shí)用新型有載分接開(kāi)關(guān)保留了原復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)的切換部分2，上蓋12并裝有位置指示器13。采用步進(jìn)電機(jī)3作為電控制器的執(zhí)行器，取代原復(fù)合式有載分接開(kāi)關(guān)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)部分1。步進(jìn)電機(jī)3的軸直接與切換部分2伸出上蓋12的開(kāi)關(guān)主軸7相固連。位置指示器13安裝在支撐架11與上蓋12之間，是由光孔盤(pán)15，發(fā)光二極管14和光敏二極管16組成的光電位置指示器。光孔盤(pán)15安裝固定在開(kāi)關(guān)主軸7上，它的一組與主軸7同心的圓周上相對(duì)于開(kāi)關(guān)的每個(gè)分接位置即每組固定觸頭組9設(shè)有一組數(shù)到二進(jìn)制光孔。發(fā)光二極管14和光敏二極管16對(duì)應(yīng)于光孔盤(pán)15上的光孔位置分別安裝在上蓋12和支撐架11上，光孔盤(pán)15與開(kāi)關(guān)主軸7同步轉(zhuǎn)動(dòng)。分接位置不同，發(fā)光二極管14和光敏二極管16所對(duì)應(yīng)的光孔即不同，光敏二極管16所收到的光電信號(hào)就不同。輸入電控制器后可表明開(kāi)關(guān)的分接位置。
開(kāi)關(guān)裝配好后，在由絕緣筒10和上蓋12組成的絕緣密封室內(nèi)充滿(mǎn)變壓器油。將有載分接開(kāi)關(guān)的固定觸頭組9分別與變壓器線(xiàn)圈抽頭連接。有載分按開(kāi)關(guān)配有帶微處理機(jī)的電控制器，電控制器通過(guò)多芯屏蔽電纜分別與有載分接開(kāi)關(guān)的步進(jìn)電機(jī)3和位置指示器13相連。進(jìn)入運(yùn)轉(zhuǎn)前，首先根據(jù)使用的有載分接開(kāi)關(guān)的分接數(shù)，由控制器調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)3的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率以確保在40～60秒內(nèi)完成切接。同時(shí)，控制器通過(guò)位置指示器13檢測(cè)并記錄下初始分接位置。
有載分接開(kāi)關(guān)進(jìn)入運(yùn)行后的情況如圖3所示。當(dāng)控制器取自電網(wǎng)的信號(hào)電壓超過(guò)額定調(diào)壓精度(±2.5％或±5％)時(shí)，控制器發(fā)出功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使步進(jìn)電機(jī)3按程序轉(zhuǎn)動(dòng)一次，驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸7同步地作一次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的切換觸頭組8步進(jìn)一個(gè)分接，與固定觸頭組9的連接由當(dāng)前位置轉(zhuǎn)到預(yù)選位置，電機(jī)3自動(dòng)停轉(zhuǎn)，完成一個(gè)分接的切換。開(kāi)關(guān)主軸7轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分接，光孔盤(pán)15也同步地運(yùn)動(dòng)一次。光電位置指示器13就將新的分接位置信號(hào)輸入控制器。當(dāng)位置指示器13所輸入的分接位置為有載分接開(kāi)關(guān)的極限分接位置時(shí)，控制器將采取措施，限制步進(jìn)電機(jī)3只能朝不超出極限的單方向運(yùn)轉(zhuǎn)。因此該位置指示器13還起到了限位保護(hù)作用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)是(1)由于采用步進(jìn)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸，無(wú)沖擊，且避免了傳統(tǒng)有載分接開(kāi)關(guān)中機(jī)械傳動(dòng)產(chǎn)生的金屬屑對(duì)變壓器油的污染，傳動(dòng)誤差小，極大地提高了有載分接開(kāi)關(guān)的運(yùn)行可靠性和使用壽命；(2)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、準(zhǔn)確、步進(jìn)頻率可無(wú)級(jí)調(diào)整的特性，可保證40～60毫秒的切換時(shí)間要求，因此這種有載分接開(kāi)關(guān)可制成分接數(shù)不同的各種型號(hào)；(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工安裝方便，可節(jié)省原材料40％，降低成本20％。
權(quán)利要求1.一種有載分接開(kāi)關(guān)，具有由開(kāi)關(guān)主軸、切換觸頭組、與分接數(shù)相應(yīng)的固定觸頭組、絕緣筒、支撐架等組成的切換部分、上蓋和位置指示器、其特征在于采用步進(jìn)電機(jī)[3]作為控制器的執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸[7]，主軸[7]伸出上蓋[12]，步進(jìn)電機(jī)[3]的軸直接與其相固連，步進(jìn)電機(jī)[3]每運(yùn)動(dòng)一次，即驅(qū)動(dòng)主軸[7]同步地作一次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的切換觸頭組[8]轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分接，從當(dāng)前固定觸頭組[9]轉(zhuǎn)到預(yù)選固定觸頭組，完成一次切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載分接開(kāi)關(guān)其特征在于所述的位置指示器［13］是由光孔盤(pán)［15］、發(fā)光二極管組［14］和關(guān)敏二極管組［16］組成的光電位置指示器，光孔盤(pán)［15］安裝固定在主軸［7］上，其上的一組與主軸［7］同心的圓周上，相對(duì)于開(kāi)關(guān)的每個(gè)分接位置即每組固定觸頭組［9］設(shè)有一組數(shù)列二進(jìn)制光孔，發(fā)光二極管組［14］和光敏二極管組［16］對(duì)應(yīng)于光孔盤(pán)［15］上的光孔位置分別設(shè)置于光孔盤(pán)［15］的兩側(cè)，光孔盤(pán)［15］與主軸［7］同步轉(zhuǎn)動(dòng)，分接位置不同，發(fā)光二極管組［14］和光敏二極管組［16］所對(duì)應(yīng)的光孔盤(pán)［15］上的光孔即不同，光敏二極管組［16］輸入控制器的光電信號(hào)就不同。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種有載分接開(kāi)關(guān)，用于輸變電網(wǎng)絡(luò)的變壓器中，是一種能夠在帶負(fù)載情況下自動(dòng)變換變壓器的匝數(shù)比，來(lái)調(diào)整電壓的裝置。本裝置采用步進(jìn)電機(jī)[3]作為控制器的執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主軸[7]。主軸[7]伸出上蓋[15]，步進(jìn)電機(jī)[3]的軸直接與其固連。步進(jìn)電機(jī)[3]每運(yùn)動(dòng)一次，即驅(qū)動(dòng)主軸[7]同步地作一次步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)其上的切換觸頭組[8]轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)分接，從當(dāng)前固定觸頭組[9]轉(zhuǎn)到預(yù)選固定觸頭組，完成一次切換。
文檔編號(hào)H01F29/04GK2152285SQ93211580
公開(kāi)日1994年1月5日 申請(qǐng)日期1993年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月10日
發(fā)明者趙亞和, 周星君 申請(qǐng)人:趙亞和, 周星君