CN1056947A - 可调变压器分接开关用的带负荷的切换开关 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一用于可调变压器分级开关的带 负荷切换开关，它由一开关传动装置和一些被装置在 它上面的结构相同的接触平面组成。每一欲予以开 关的相均有一接触平面。其中由开关传动装置具有 可转动轴伸向这些接触平面。在每一接触平面中与 每一根轴都各自固定地连接一在定触头之间可偏转 的接触杆。为此在开关传动装置中相应地装设了机 械开关设施，另外使一附加的触头在固定的两端位置 之间作偏转操作。

Description

本发明是关于用于可调变压器分接开关的，由变速器和触点机构组成的带负荷切换开关装置。

在DE1207490中公开了一种带负荷切换开关，其中，定触头被装置在一圆形触点支座上，而可动的常闭触头，主触头和辅助触头则位于非对称设置的园弧形触点支座上，因而这些可动触头可依次与定触头压紧接触。

这种结构方式有许多变形，如DE1221723或DE1230903中所示：由一储能装置释放的能量所驱动的开关控制轴来促使非中心地安置在传动轴上的接触刷、接触杆、接触片等作曲杆杆式动作，这是这种类型开关的共同之处。

为此这些结构一般都需要能转动的轴的简单旋转运动作动态变换。

因此，作曲杆操作时，特别是在每次触头动作开始时，触点断开的速度，因而亦即最大可能达到的断流容量必然受到限制。情况就在于，因而在带负荷切换开关中主触头处的电流切断过程（特别是在强大电流时）必然是整个开关操作过程中作为欲需完成的全部触头分离运动最先阶段的最关键部分，而此时高动作速度则直接是保证可靠地灭弧的先决条件。

DE1228130中所揭示的开关装置试图采取下列措施来避免这种已知的带负荷切换开关的缺点，即不仅位于外园周上的，而且位于内园周的上的主触头和辅助触头均是可互相作相向和相分开移动的。通过使得每对触动头的两个触头相互接近可以提高开关速度;但所提出的盘式凸轮来实现接触操作的解决方案在机械方面是很昂贵的，它要求很高的加工精度，总的来说在实践中是不可行的。

DE1273677公开了另一种带负荷切换开关，为了提高开关速度提出了一附加的第二瞬时开关机构，它作用于欲进行开关的主和副触头。这一装置具有大量的杠杆和铰链连接，在加工方面同样也很昂贵，而在实际运用时易出故障。

除了主和副触头的起始断开速度受限制这一缺点外，已知带负荷切换开关另外还有一共同的缺点，那就是在这些动触头相继滚压过定触头之后，常闭触头的开关操作与主触头的烧伤情况有关，这给工作带来了困难。

虽然由DE1962958已经看到，通过将常闭动触头可旋转地置于主动触头的相邻位置而且可独立地控制措施可避免这些缺点，但这种结构措施在加工上仍然很昂贵，而且因为附加的回转式设置而潜伏着更多的故障可能性。

概括地说，前述使发明提出了这一任务，即给出了一种新型带负荷切换开关，它能直接利用由储能装置释放能量驱动的开关轴的旋转运动来达到提高工作中主和电阻接触的起始断开速度，并且接着的无载开关的常闭触头的操作将与主触头的运行及其烧伤完全无关。

这一任务将通过提供一种用于可调式变压器的分接开关的带负荷切换开关。

该开关包括：

所述带负荷切换开关由一开关传动机构和位于其上面接触平面组成，所有接触平面构成相同，每一欲作开关的相设置一开关平面;

可转动的轴（12，13）由所述开关传动机构伸入到所述接触平面;

每一所述接触平面有一接触杆（16，19）与每一所述轴（12，13）固定连接。

每一所述接触杆（16，19）可围绕由其各自的承载轴（12，13）所确定的支点作偏转运动，每一所述接触杆（16，19）所偏转角α被安装在环形接触支撑上的定触头（22，23，24，25）限定;

每一所述接触平面内还装设有可偏转的常闭触头（26），所述常闭触头（26）可在不同接触支座上的定触头（32，33）之间偏摆;

在所述开关传动装置中这样地设置有机械开关设施，即在一储能装置释放能量后，两轴（12，13）先后地转动所述偏转角α，此时如果所述分级开关的开关方向由“高”变向“低”，或者反之，所述偏转的顺序即改变，但在同一方向的多个开关步骤中则仍保持不变;

所述常闭触头（26）在各开关动作中偏转到对面的最终位置;

所述接触杆（16，19）的引线直接地分别与一单极开关（30）的一个触头电气相连接，并经由一个或多个转换电阻（28，29）分别与所述单极开关（30）的另一触头电气连接，所述开关（30）只有在所述分级开关的传动轴旋转方向倒转时，也就是该开关方向由“高”变向“低”，或反之时才直接被所述传动轴所驱动;以及

所述常闭触头的引线与所述开关（30）的负载线作电气连接。

采用本发明所取得的优点主要如下述：

直接通过一储能装置释放的能量所产生的旋转运动可被用来驱动各可动触头，而无须通过园弧部件，转向杆，曲杆等机械装置将此旋转运动变换为包括有旋转成分和平动成分的综合滚切运动。

这一较之现有技术大大减化的动力机制可以允许较高的起始断开速度，特别是主触头的断开速度，而且由此（正如所说的那样）提高开关负荷。

按照本发明的触点控制在所有情况下均仍然保证能维持操纵顺序。

本发明的另一优点在于：常闭触头总是强制性地作与主触头的运动及其烧伤无关的运行，从而能保证安全的新开关过程。

最后，本发明还有一个优点，那就是带负荷的切换开关可作采用标准部件结构式的扩展，其中每一相开关的所有触头都处于同一水平面上，多个重叠设置的接触平面由单一的垂直开关轴驱动，这也就是说，单相和三相带负荷切换开关无须不同的接触或操纵部件。

下面就一实施例对本发明作较详尽地说明：

图1表示按照本发明的带负荷切换开关的概略视图，在图a）中为开关传动装置，在图b）为其中所设的接触机构的平面。

图2所示为图1中相同装置a）和b）在经一开关步骤后的情形。

图3所示为常闭触头动作的细节;

图4所示为本发明带负荷切换开关在作升压和降压开关时所实现的开关过程，其中a）为本发明带负荷切换开关本身所实现的开关操作，b）为原来的开关过程。

图1a亦即图2a中所示的开关传动装置平面中设置有两个啮合齿轮2，3，其中之一的衔接齿轮2直接由开关主轴1驱动。此时开关主轴1作为主动轴工作，它按图中未画出的储能释放装置释放的能量作旋转运动。

齿轮2的两侧设有与之相啮合的齿轮4，5，相类似的在齿轮3的两侧亦啮合有齿轮6，7。在这些齿轮的每一个上各自固定连接有一带一轴颈8，9，10，11的曲柄。

这些轴颈8，9，10，11可进入弯曲双端可转动的曲杆14，15的开口内部。

曲杆14，15与固定轴12，13连接并可转动，此固定轴12，13垂直延伸到处于它上面的触头装置平面中，承载接触杆16，19。

接触杆16的自由端设有双面触块17，18，其转动角α为固定触头22，24所限定;相应地，自由端装有双面接触块20，21的接触杆19的转角α则为固定触头23，25所限定。

固定触头22，23的避开接触杆16，19的另一面另装有触点32，33，在它们中间设有一围绕特设的支点27可以转角β作转动的常闭触头26。

常闭触头26由另外装於齿轮4的并在一曲柄上的轴颈31驱动，此轴颈31与一导板34相连接，此导板34促使常闭触头26在其固定触头挡块32，33之间作来回运动。

下面介绍该带负荷切换开关的工作过程。为举例说明先这样开始，即当处于开关过程较高阶断，此时，图中未画出的主动轴将图中同样也未画出的储能装置按顺时针方向张紧，而在该储能装置释放后即同样以顺时针方向将一跃进式的旋转运动传到开关轴1，因而也就传动了与其相连接的齿轮2，使其转动90°，而与其相齿合的另一同样大小的齿轮3则因此作反向旋转同样转过90°。这些大小彼此相同的齿轮4，5，6，7的尺寸是这样确定的，即它们的能各自在图1中所标旋转方向上实现180°的运动。此时，存在于齿轮6上的轴颈10（它与曲柄15的开口相衔接）首先使该曲柄15偏斜到图2中所示的位置。存在于齿轮5上的轴颈9空转，向最后则进入图2所示的曲柄15的位置与曲柄15的另一开口相衔接。与这一动作过程同时，处于齿轮4上的轴颈由与它原先相衔接的曲柄14的上端开口出来。被安置在齿轮7上的轴颈11在一段予定的空转行程后进入曲柄14的另一开口中，并使其转到图2所示的位置。十分明显，在作向上开关时，首先是曲柄15而且只有在此之后曲柄14才能动作。

曲柄14，15的旋转运动通过与它们固定连接的轴12，13传送到装置于它们上面的平面上接触杆16，19。

目前位于固定触头21旁的接触杆19首先向对面的固定触头23移动，紧接着接触杆16就由固定触头24向对面的固定触头22移动。

在下一步开关过程中，以同样的方向，亦即开关轴1顺时针再次转动90°时，从复上述开关动作顺序。首先，轴颈9使得曲柄15再次进入相对于图1中的另一位置，然后轴颈8作相当於180°的部分转动的空行程，最后进入与曲柄14相衔接，并将其重新旋转到与图1所示的另一最终位置。在作向上开关操作时，接触杆总是在接触杆16之前动作。

作向下开关操作时恰恰与上述过程相反，此时，开关轴作反时针方向运动，齿轮的旋转方向相反，因而首先是曲柄14，也就是接触杆16作偏转动作，随后只有在轴颈9或10空行程之后才是触杆19动作。接触杆16，19的引线分别经由转换电阻28，29传通到一直接为主动轴驱动的单极开关30，从而使得其开关位置随主动轴的旋转方向，因而亦即随着由较高或较低及相反的开关变化而改变。开关30直接与这些引线连接。

常闭触头26由于处于与齿轮4相连接的另一曲柄上的轴颈31通过图3中所示的导板34带动，使其围绕着支点26由定触点32的位置向定触点33的位置动作。

按照本发明的合理布置，接触16，19以及或者常闭触头26在纵向分成两部分，而这两部分以它们中间设置的压簧支撑，在图1和图2中接触杆16，19的两部分之间的压簧分别表示为35，36。而且接触杆各自仅有一部分与其驱动轴12，13固定连接，此时各自的另一部分在运动方向上允许有一误差补偿，而保证接触杆的触头与各自的定触头可靠地接触。

由上面说明的实施例所完成的开关过程在图4中作了概略叙述。大家都知道，常闭触头26离开作为起始触点的它的老接触位置而到达作为最后触点的它的新触点位置。十分明显，开关30，正如已说过的它直接由可作双向转旋的主传动轴驱动，按照“高”或“低”的开关方向而改变其位置，由此来确定在每一开关阶段中哪一个可由接触杆16，19进行开关的触头作为主接触，即电阻接触;由此来使得接触块17，18或20，21是有同等程度的烧伤。

本发明的新的良好效果可概括如下：

主接触和电阻接触能直接由以储能装置释放能量所驱动的开关轴的转动来调整，这就是说，予先确定一种动态的关系，可以允许很高的开关速度，因而亦即很高的可利用开关负荷;

常闭触头完全独立地被驱动，亦即与其余所有触头的烧伤无关，这样，机械性的强制控制即可保证安全地实现所希望瞬时开关过程;

开关方向颠倒时接触杆16，19的开关动作顺序即发生变化，这与开关30的操作相结合而导致主接触和电阻开关接触的交换，因而使得所有触头都具有同等的烧损。

上面说明的实施例是针对一个具有单一接触平面的单极带负荷切换开关。

在多极带负荷切换开关的情况下，重叠设置有多个相同的接触平面;由曲柄14，15所驱动的轴12，13贯穿过所有接触平面，相应地多个触头载体同时偏斜动作。

Claims (10)

1、用于可调式变压器的分接开关的带负荷切换开关，其特点在于：

所述带负荷切换开关由一开关传动机构和位于其上面接触平面组成，所有接触平面构成相同，每一欲作开关的相设置一开关平面；

可转动的轴(12，13)由所述开关传动机构伸入到所述接触平面；

每一所述接触平面有一接触杆(16，19)与每一所述轴(12，13)固定连接。

每一所述接触杆(16，19)可围绕由其各自的承载轴(12，13)所确定的支点作偏转运动，每一所述接触杆(16，19)所偏转角α被安装在环形接触支撑上的定触头(22，23，24，25)限定；

每一所述接触平面内还装设有可偏转的常闭触头(26)，所述常闭触头(26)可在不同接触支座上的定触头(32，33)之间偏摆；

在所述开关传动装置中这样地设置有机械开关设施，即在一储能装置释放能量后，两轴(12，13)先后地转动所述偏转角α，此时如果所述分级开关的开关方向由“高”变向“低”，或者反之，所述偏转的顺序即改变，但在同一方向的多个开关步骤中则仍保持不变；

所述常闭触头(26)在各开关动作中偏转到对面的最终位置；

所述接触杆(16，19)的引线直接地分别与一单极开关(30)的一个触头电气相连接，并经由一个或多个转换电阻(28，29)分别与所述单极开关(30)的另一触头电气连接，所述开关(30)只有在所述分级开关的传动轴旋转方向倒转时，也就是该开关方向由“高”变向“低”，或反之时才直接被所述传动轴所驱动；以及

所述常闭触头的引线与所述开关(30)的负载线作电气连接。

2、按权利要求1所述的带负荷切换开关，其特点还在于所述开关传动装置由一第一组两个相互啮合的齿轮（2，3），一第二组分别与所述第一组中一个齿轮（2，3）成对地啮合的四个齿轮（4，5，6，7），以及被安设得可偏转的两个臂块曲柄（14，15）组成。

3、按权利要求1和2所述的带负荷切换开关，其特征还在于：

所述第一组齿轮中的一个齿轮（2）由一储能装置直接驱动，在其释放能量后即旋转;

所述齿轮（2）的转动方向与所述分级开关是作向上还是向下的开关阶段相关;以及

所述第一组的另一齿轮（3）此时同样也作与所述齿轮（2）的旋转方向相反的运动。

4、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷切换开关，其特点还在于：

所述第二组的两个齿轮（4，5）分别与所述第一组的一个齿轮（2）互相独立地啮合;

所述第二组的另外两个齿轮（6，7）与所述第一组的另一齿轮（3）相啮合;以及

所述第二组的所有齿轮（4，5，6，7）在开关过程中的每一步均转动180°，此时每次所述储能装置释放能量时，齿轮（2，6，7）具有同一旋转方向，而齿轮（3，4，5）则具有相反的旋转方向。

5、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷切换开关，其特点还在于：

所述两个可偏转的曲柄（14  15）在其两个自由端均带有开口;

在所述第二组的每一齿轮（4，5，6，7）上均有一个固定的曲杆臂，这些曲杆臂的自由端各自均设有一轴颈（8，9，10，11）;以及

在各自所附属的齿轮（4，5，6，7）转动时，所述轴颈（8，9，10，11）能各自与相应一曲柄（14，15）的一个开口相衔接，并由此使其作偏转运动。

6、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷的切换开关，其特点还在于：

每一接触杆（16，19）被作成两部分的结构，此两部分通过压簧（35，36）连接。

7、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷开关，其特点还在于每一所述接触杆在其自由端两个面向各自的定触头（22，24或23，25）的对边上装载有分开的接触块（17，18或20，21）。

8、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷切换开关，其特点还在于所述常闭触头（26）由一与其连接的导块（34）驱动，所述导块自己则与齿轮（4，5，6，7）之一的附属轴颈（31）相连接。

9、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷切换开关，其特点还在于所述常闭触头（26）独自安放在一支点（27）。

10、按上述一个或多个权利要求所述的带负荷的切换开关，其特点还在于所述常闭触头（26）可能偏转的角度β小于接触杆（16，19）偏转可能达到的偏转角α。

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