本發明涉及一種有載調壓分接開關，尤其涉及一種臥式條形組合式真空有載分接開關。

背景技術：

早期傳統的配電變壓器，為單一無勵磁調壓類型，無勵磁調壓必須將配電變壓器從網路中切除，即不帶電調壓，所采用的分接開關稱為無勵磁分接開關，其中用量最大的無勵磁分接開關是條形無勵磁分接開關。條形無勵磁分接開關最大優點是臥裝在變壓器本體的頂部，占位少，其技術經濟性能較高。無勵磁調壓的缺點是存在著不能解決帶電調壓的問題，只能在停電后手動操作，停電時間長，既影響供電可靠性，又無適時可調性；為了克服無勵磁調壓存在著局限性。就出現有載分接開關。

國內早期配電變壓器所配的有載調壓分接開關是靠銅鎢電弧觸頭在油中進行負載轉換的。由于分接變換操作頻繁，電弧觸頭燒損相應比較嚴重，油的碳化和污染速度較快。由此增加了日常維護和定期檢修工作量。為了減少有載分接開關維修工作量，滿足智能配電網發展的需要，國內外分接開關制造企業相繼地推出大中容量真空熄弧的有載分接開關。目前，采用真空有載分接開關不僅在油浸式大中容量電力變壓器中獲得推廣及應用，而且在小容量干式配電變壓器中也廣泛地獲得應用。但在小容量的油浸式配電變壓器上，由于未能突破制造技術的難點，大多數有載分接開關采用銅鎢電弧觸頭油中切換作為電壓的調節。為了減少油的污染，有的配電變壓器有載分接開關就采用在線濾油裝置。采用在線濾油裝置，雖解決油質污染問題，但卻增加設備投資和在線濾油裝置的維修工作量，仍無法實現免維修。由于真空管熄弧可靠，觸頭壽命長，無油污染與免維護。因而少數有載分接開關探索采用真空管切換作為電壓的調節，但目前市場上真空有載分接開關在結構性能上仍存在有不盡人意之處。筒式安裝方式的真空調壓，采用是彈簧儲能快速釋放的機械傳動機構，結構多為復合式選擇開關結構，調壓范圍雖可滿足±4×2.5%(即線性9個分接位置)要求，但不足之處是多用一個開關油室，制造成本較高，另外它立裝在變壓器一側，占位較大。臥式安裝方式的真空調壓，雖然它在變壓器內部安裝占位少，也可以采用永磁機構切換，但受永磁機構只能往復操作方式的限制，調壓分接位置數目太少，僅3個分接位置 (即為±5%)，無法滿足GB/T6451標準的調壓范圍要求。因此，現有真空調壓分接開關較難滿足配電變壓器智能化發展的需要。

技術實現要素：

為了解決上述的技術問題，本發明的目的是提供一種結構簡單、免維護、臥式安裝占位小、調壓級數多、性能可靠性更高的條形組合式真空有載分接開關。

為了實現上述發明目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種臥式條形組合式真空有載分接開關，包括由上至下依次安裝在殼體內的頭部驅動裝置、真空切換裝置、切換開關裝置和分接選擇裝置；所述頭部驅動裝置包括電動機構和轉軸，所述真空切換裝置包括真空管和直線移動凸輪；所述切換開關裝置包括切換開關變換動作機構和切換控制觸頭機構；所述分接選擇裝置包括分接選擇器傳動機構、單數分接選擇器觸頭機構和雙數分接選擇器觸頭機構；所述電動機構通過轉軸驅動切換開關變換動作機構和分接選擇器傳動裝置；所述驅動切換開關變換動作機構帶動直線移動凸輪，控制真空管的開閉，并驅動切換控制觸頭機構的直線往復運動；所述切換觸頭每相均包括M觸頭、Ⅰ觸頭、Ⅱ觸頭、K觸頭、Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭，所述開關裝置每相均包括第一雙向開關和第二雙向開關，所述Ⅰ觸頭與單數檔位的調壓電路的輸出端相連接，所述Ⅱ觸頭與雙數檔位的調壓電路的輸出端相連接，所述K觸頭與Ⅳ觸頭相串聯，所述Ⅰ觸頭與Ⅲ觸頭通過過渡電阻R相互串聯，所述Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭之間并聯有真空管，所述M觸頭與輸出電路相連接，所述第一雙向開關的固定端與K觸頭連接，所述第一雙向開關的選擇端接入Ⅰ觸頭和Ⅱ觸頭之間，所述第二雙向開關的固定端與M觸頭連接，所述第二雙向開關的選擇端接入Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭之間。

作為優選方案：所述開關裝置包括一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第三絕緣板和帶第三絕緣板直線往復運動的切換開關變換動作機構，所述K觸頭、Ⅰ觸頭、Ⅱ觸頭以及一個跨接動觸頭構成第一雙向開關，所述M觸頭、Ⅲ觸頭、Ⅳ觸頭以及另一個跨接動觸頭構成第二雙向開關。

作為優選方案：所述分接選擇器傳動機構包括帶有180o空域的機械耦合器和分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構，所述機械耦合器帶動撥槽件雙滾柱，交替撥動上下條形槽輪，使得分接選擇器單數與雙數觸頭依照級進工作原理在無載下交替選擇分接抽頭。

作為優選方案：所述雙數分接選擇器觸頭機構包括一根安裝有三相雙數分接頭的第一絕緣桿、一根安裝有引出觸頭的第二絕緣桿和一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第一絕緣板，所述第一絕緣板由分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構帶動。

作為優選方案：所述單數分接選擇器觸頭機構包括一根安裝有三相單數分接頭的第三絕緣桿、一根安裝有引出觸頭的第四絕緣桿和一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第二絕緣板，所述第二絕緣板由分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構帶動。

作為優選方案：所述切換開關變換動作機構采用永磁機構或者彈簧儲能快速釋放的槍機式機構。

作為優選方案：所述真空切換裝置還包括與一端與真空管相連接的操作桿，且操作桿的另一端設有滾輪，所述操作桿上還設有復位彈簧，所述滾輪受直線移動凸輪的軌跡控制來完成真空管的分合變換動作。

本發明通過采用組合式開關，將檔位的選擇與電路的切換相互獨立，并且根據檔位信號來進行電路切換，提高了開關性能的可靠性；本發明每相采用一個過渡電阻和一個真空管，并采用雙向開關在多個觸頭間切換，通過真空管閉合控制以及多個觸頭間的切換配合完成準確切換觸頭變換程序，實現檔位調節，結構簡單，成本低。

同時由于檔位的選擇采用類似條形無勵磁分接開關分接抽頭布置方式，分為單雙數分接頭兩層排列布置，便于增大調壓級數及調壓范圍，除滿足GB/T6451標準要求線性9個分接位置(±4×2.5%)外，最大可達13個分接位置(±6×2.5%)，適于較大調壓范圍要求。另外本發明取消油室，整體開關采用類似條形無勵磁分接開關臥裝在變壓器本體的頂部，占位少，其經濟性高。

本發明針對現有油浸式配電變壓器有載分接開關中的不盡人意之處，突破制造技術的難點，創新式發明一種結構簡單、免維護、臥式安裝占位小、調壓級數多、性能可靠性更高的智能型真空切換組合式有載調壓分接開關，填補了智能配電網用的油浸式真空切換的有載調壓分接開關的“空白”。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。

圖2是圖1的A-A剖面視圖。

圖3是圖1的B-B剖面視圖。

圖4是圖1的C-C剖面視圖。

圖5是圖1的E-E剖面視圖。

圖6是本發明在單數調壓檔位時的電路原理圖。

圖7是本發明在雙數調壓檔位時的電路原理圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如圖1-圖7所示的一種臥式條形組合式真空有載分接開關，包括由上至下依次安裝在殼體內的頭部驅動裝置1、真空切換裝置3、切換開關裝置和分接選擇裝置，所述頭部驅動裝置1包括電動機構和轉軸11，電動機構采用帶減速裝置的電動機，所述真空切換裝置3包括真空管31、直線移動凸輪33和過渡電阻34，所述切換開關裝置包括切換開關變換動作機構4和切換控制觸頭機構5，所述分接選擇裝置包括分接選擇器傳動機構2、單數分接選擇器觸頭機構7和雙數分接選擇器觸頭機構8，所述電動機構通過轉軸11驅動切換開關變換動作機構4和分接選擇器傳動裝置2；所述驅動切換開關變換動作機構帶動直線移動凸輪33，控制真空管31的開閉，并驅動切換控制觸頭機構5的直線往復運動；所述分接選擇器傳動裝置2交替驅動單數分接選擇器觸頭機構7與雙數分接選擇器觸頭機構8直線運動。

所述分接選擇器傳動機構2包括帶有180o空域的機械耦合器和分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構6，所述機械耦合器帶動撥槽件雙滾柱，交替撥動上下條形槽輪，使得分接選擇器單數與雙數觸頭依照級進工作原理在無載下交替選擇分接抽頭。

所述雙數分接選擇器觸頭機構包括一根安裝有三相雙數分接頭的第一絕緣桿、一根安裝有引出觸頭的第二絕緣桿和一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第一絕緣板，所述第一絕緣板由分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構6帶動。

所述單數分接選擇器觸頭機構包括一根安裝有三相單數分接頭的第三絕緣桿、一根安裝有引出觸頭的第四絕緣桿和一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第二絕緣板，所述第二絕緣板由分接選擇器雙滾柱條形槽輪機構6帶動。

所述切換開關變換動作機構4采用永磁機構或者彈簧儲能快速釋放的槍機式機構。所述真空切換裝置3還包括與一端與真空管31相連接的操作桿，且操作桿的另一端設有滾輪32，所述操作桿上還設有復位彈簧，所述滾輪32受直線移動凸輪33的軌跡控制來完成真空管的分合變換動作。

所述頭部驅動機構1還包括頭部法蘭、頭部罩蓋，分接位置指示發送器和分接變換過程位置發送器。頭部驅動機構借助頭部法蘭安裝配電變壓器箱蓋的一側上。頭部驅動機構傳動軸穿過變壓器箱蓋，傳至分接選擇器傳動機構，進行分接抽頭預選。若分接開關帶有快速機構時，同時也帶動快速機構的彈簧儲能。所述頭部罩蓋保護頭部驅動機構內部不受惡厲大氣環境的污染。分接變換過程位置發送器主要為永磁式切換開關發出動作指令而設置信號發送裝置。當分接開關每完成一級調壓后，分接位置指示發送器向位置顯示器發送一次分接位置信號。

帶減速傳動裝置的電動機構可用分開型或一體式均可，主要通過變速，讓傳動主軸每變換一級化為轉動半圈(180o)。分接開關每完成一級調壓后，向所述分接位置指示發送器發送一次分接位置信號。所述分接變換過程位置發送器主要為永磁式切換開關發出動作指令而設置信號發送裝置。

所述切換觸頭每相均包括M觸頭、Ⅰ觸頭、Ⅱ觸頭、K觸頭、Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭，所述開關裝置每相均包括第一雙向開關和第二雙向開關，所述Ⅰ觸頭與單數檔位的調壓電路的輸出端相連接，所述Ⅱ觸頭與雙數檔位的調壓電路的輸出端相連接，所述K觸頭與Ⅳ觸頭相串聯，所述Ⅰ觸頭與Ⅲ觸頭通過過渡電阻R相互串聯，所述Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭之間并聯有真空管，所述M觸頭與輸出電路相連接，所述第一雙向開關的固定端與K觸頭連接，所述第一雙向開關的選擇端接入Ⅰ觸頭和Ⅱ觸頭之間，所述第二雙向開關的固定端與M觸頭連接，所述第二雙向開關的選擇端接入Ⅲ觸頭和Ⅳ觸頭之間。

所述開關裝置包括一根往返直線運動且每相裝有兩個跨接動觸頭的第三絕緣板和帶第三絕緣板直線往復運動的切換開關變換動作機構4，所述K觸頭、Ⅰ觸頭、Ⅱ觸頭以及一個跨接動觸頭構成第一雙向開關，所述M觸頭、Ⅲ觸頭、Ⅳ觸頭以及另一個跨接動觸頭構成第二雙向開關。當分接抽頭連續朝一個方向前進(如3→4選擇)時，耦合器就推動撥槽件往同一方向轉動，帶動條形槽輪繼續向前移動，于是分接選擇器動觸頭就預擇相鄰的4號分接抽頭，隨后切換開關往雙數側方向變換動作。若分接抽頭需要反向(如4→3)選擇時，耦合器空轉180o，分接選擇器觸頭不動，只要切換開關向單數側方向變換動作即可。

當切換開關變換動作機構4接收到分接變換過程位置發送器發出的信號時帶動第三絕緣板直線運動，第三絕緣板的兩個動觸頭由M觸頭、Ⅲ觸頭和Ⅰ觸頭、K觸頭變換為M觸頭、Ⅳ觸頭和K觸頭、Ⅱ觸頭，在此過程中真空管受直線移動凸輪軌跡控制來完成分合變換動作，與直線往返運動的切換控制觸頭系統配合，實現檔位的單電阻過渡單真空調節。

真空管臥裝固定不動，其操作桿上的滾輪受直線移動凸輪軌跡控制來完成分合變換動作。本發明每相只設置單一真空管切換。它可延伸至每相采用主(弧)與過渡雙真空切換。本發明特征是直線往返運動的切換控制觸頭系統是用于與真空切換系統配合，完成準確切換觸頭變換程序。

本發明特征是分接選擇器觸頭選擇采用直線往復運動，分接選擇器由設置變壓器箱蓋的驅動機構半轉軸經機械耦合器帶動撥槽件雙滾柱，交替撥動上下條形槽輪，使得分接選擇器單數與雙數觸頭依照級進工作原理在無載下交替選擇分接抽頭。

本發明的條形組合式真空有載分接開關總體布置結構：分接選擇器在下，切換開關在上。分接選擇器分為兩層布置，單數分接選擇器在下，雙數分接選擇器在上。切換開關也采用兩層布置，切換控制觸頭布置在下層，真空切換系統布置在上層。真空管切換的凸輪由切換控制動觸頭絕緣板帶動。選擇觸頭與切換開關通過電氣引線連結。所有直線運動絕緣板帶有直線運動導向件控制。

本發明的條形組合式真空有載分接開關是臥裝變壓器線圈頂部與箱蓋的空間內，安裝占位少。由于配電變壓器容量不大，有載分接開關額定通過電流相應較小，長期載流直接由真空管承擔，無須設置旁路主觸頭載流。因而，本發明條形真空有載分接開關具有結構簡單、安裝占位小、調壓級數多、觸頭壽命高、免維修和可靠性高的特點。

本發明真空有載分接開關采用組合式結構，由分接選擇器與切換開關兩部分組成，分接選擇器觸頭在配電變壓器分接抽頭上不帶負載進行預選，隨后切換開關變換動作，將負載轉至己預選的分接頭上，實現有載調壓。它不同于復合式選擇開關結構，工作可靠性更高；

本發明分接選擇器觸頭選擇采用直線往復運動，分接選擇器由設置變壓器箱蓋的驅動機構半轉軸經機械耦合器帶動撥槽件雙滾柱，交替撥動上下條形槽輪，使得分接選擇器單雙數觸頭依照級進工作原理在無載下交替選擇分接抽頭；

本發明切換開關為單電阻過渡、單真空(每相設置一個真空管)切換方式。當分接選擇器預選分接抽頭完成后，切換開關觸頭系統轉換到預選分接位置上，完成一級電壓調節；

本發明組合式切換開關只有單雙數往復直線動作，便于設置永磁機構操作真空管切換方式，但也不排除設置彈簧儲能快速釋放的槍機式機構來完成變換操作。變換動作機構供兩擇一。受直線移動凸輪軌跡控制的真空管與設置直線運動的切換程序控制觸頭正確配合后，方能完成準確變換操作；

本發明條形真空有載分接開關適用于額定電壓為10kV、額定通過電流最大200A、接線為D/Y方式配電變壓器、自動調壓器與特種變壓器的電壓調節，能復蓋5000kVA容量及以下變壓器供電；

本發明真空有載分接開關可帶有自動調壓控制器。自動電壓控制器與真空有載分接開關驅動機構配合使用，組成自動調壓系統。經取樣、檢測、比較、延時后，指令真空有載分接開關調壓操作。

應當指出，以上實施例僅是本發明的代表性例子。本發明還可以有許多變形。凡是依據本發明的實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均應認為屬于本發明的保護范圍。