CN211035247U - 一种切换开关及石墨化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种切换开关及石墨化炉涉及一种开关和石墨化炉，目的是为了克服现有串并联开关串并联切换时操作复杂，事故率高，以及当前的石墨化炉运行条件下石墨化吨耗电量高的问题，其中支架框体内设有执行机构，该执行机构包括液压推杆和滑动机构；滑动机构包括滑动杆、连接件和滑动轴；滑动轴横向固定于支架框体内；连接件与滑动轴滑动配合；液压推杆的固定端与支架框体固定，液压推杆的移动端通过连接件与滑动杆固定；第一接点和第二接点固定在支架框体内；第一切换动触头和第二切换动触头分别固定在滑动杆的两端、且第一切换动触头和第二切换动触头分别位于第一接点和第二接点的两侧。

Description

一种切换开关及石墨化炉

技术领域

本实用新型涉及一种开关和石墨化炉。

背景技术

现有的老式串并联倒换方式，如图10所示，需要3***立的开关来实现，因此，现有的老式串并联开关在串并联切换时操作复杂，时间长，设备多，大大提高了事故率，对时间人力物力造成了极大浪费。

并且，在当前的石墨化炉运行条件下，发现石墨化成品单位成本过高。经分析，造成此状况的主要原因有特种变压器***直流空载电压设计太低，使石墨化初期甚至中期不能快速地降低炉阻提升炉温，不符合理想的送电功率和时间曲线，使初期至中期的送电时间大幅延长，从而导致一部分有功功率消耗在炉温累积的过程中，增加了石墨化吨耗电量。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有串并联开关串并联切换时操作复杂，事故率高，以及当前的石墨化炉运行条件下石墨化吨耗电量高的问题，提供了一种切换开关。

本实用新型的一种切换开关，包括支架框体、执行机构、第一接点、第二接点、第一切换动触头和第二切换动触头；

支架框体内设有执行机构，该执行机构包括液压推杆和滑动机构；

滑动机构包括滑动杆、连接件和滑动轴；

滑动轴横向固定于支架框体内；

连接件与滑动轴滑动配合；

液压推杆的固定端与支架框体固定，液压推杆的移动端通过连接件与滑动杆固定，且该移动端的移动方向、滑动轴和滑动杆均平行；

第一接点和第二接点固定在支架框体内，且第一接点和第二接点以滑动杆为对称设置；

第一切换动触头和第二切换动触头分别固定在滑动杆的两端、且第一切换动触头和第二切换动触头分别位于第一接点和第二接点的两侧；

当执行机构的移动端沿一个方向移动时，能够拉动第一切换动触头同时进入第一接点和第二接点，使得第一接点与第二接点并联；

或当执行机构的移动端沿另一个方向移动时，能够拉动第二切换动触头进入第一接点，使得第一接点内部短路。

使用切换开关的电源串并联切换石墨化炉，包括石墨化炉本体和特种变压器，特种变压器包括变压器单元和整流柜单元，在石墨化炉本体和特种变压器之间设置切换开关；

变压器单元的正极输出端与第一正极输出接点电气连接，变压器单元的负极输出端与第一负极输出接点电气连接；

整流柜单元的正极输出端与第二正极输出接点电气连接，变压器单元的负极输出端与第二负极输出接点电气连接；

石墨化炉本体的第一正极输入端与第一正极输入接点电气连接，石墨化炉本体的第一负极输入端与第一负极输入接点电气连接；

石墨化炉本体的第二正极输入端与第二正极输入接点电气连接，石墨化炉本体的第二负极输入端与第二负极输入接点电气连接。

本实用新型的有益效果是：

一、新型串并联开关只需要一台开关设备，在进行串并联切换时，只需要对接点推进和拉出既可以实现。极大程度上减少了切换时间，大大减少了人力物力的浪费。提高了经济效益；

二、将石墨化***的整流***改造为直流侧，采用切换开关的电动串并联送电的方式，使石墨化***在送电初期获得两倍的直流空载电压，缩短送电时间，降低吨耗，提高石墨化经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的一种切换开关的结构示意图；

图2为本实用新型的一种切换开关的不带有支架框体的等轴侧结构示意图；

图3为本实用新型的一种切换开关的不带有支架框体的结构示意图；

图4为本实用新型的一种切换开关的不带有支架框体的仰视结构示意图；

图5为第一接点、第二接点、第一切换动触头、第二切换动触头和滑动杆的配合结构示意图；

图6为第一接点和第二接点的配合结构示意图；

图7为本实用新型的电源串并联切换石墨化炉的并联工作方式电路结构图；

图8为本实用新型的电源串并联切换石墨化炉的串联工作方式电路结构图；

图9为本实用新型的电源串并联切换石墨化炉的另一种串联工作方式电路结构图；

其中，图7～图8中，A1为变压器单元12的正极输出端，A2为变压器单元12的负极输出端，B1为石墨化炉本体11的第一正极输入端，B2为石墨化炉本体11的第一负极输入端，A3为整流柜单元的13的正极输出端，A4为整流柜单元的13的负极输出端，B3为石墨化炉本体11的第二正极输入端，B4为石墨化炉本体11的第二负极输入端；

图10现有的串并联开关结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一

本实施方式的一种切换开关，如图1所示，包括支架框体1、执行机构、第一接点2、第二接点3、第一切换动触头4和第二切换动触头5；

支架框体1内设有执行机构，该执行机构包括液压推杆8和滑动机构；

滑动机构包括滑动杆9-1、连接件9-2和滑动轴9-3；

滑动轴9-3横向固定于支架框体1内；

连接件9-2与滑动轴9-3滑动配合；

液压推杆8的固定端与支架框体1固定，液压推杆8的移动端通过连接件9-2与滑动杆9-1固定，且该移动端的移动方向、滑动轴9-3和滑动杆9-1均平行；

第一接点2和第二接点3固定在支架框体1内，且第一接点2和第二接点3以滑动杆9-1为对称设置；

第一切换动触头4和第二切换动触头5分别固定在滑动杆9-1的两端、且第一切换动触头4和第二切换动触头5分别位于第一接点2和第二接点3的两侧；

当执行机构的移动端沿一个方向移动时，能够拉动第一切换动触头4同时进入第一接点2和第二接点3，使得第一接点2与第二接点3并联；

或当执行机构的移动端沿另一个方向移动时，能够拉动第二切换动触头5进入第一接点2，使得第一接点2内部短路。

具体地，支架框体1对应第一切换动触头4和第二切换动触头5不能带有封闭的面，因为第一切换动触头4和第二切换动触头5在移动式会移动到框体外部。

并且为了保证受力均衡，液压推杆8、滑动杆9-1、连接件9-2和滑动轴9-3均可以成对设置，连接件9-2通过底部的套环与滑动轴9-3滑动配合，同时连接件9-2与滑动杆9-1可以为一体。

当液压推杆8推出时，将第一切换动触头4推入第一接点2和第二接点3中，同时令第二切换动触头5远离第一接点2，当液压推杆8拉回时，将第二切换动触头5拉入第一接点2中，同时令第一切换动触头4远离第一接点2和和第二接点3。

最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，第一接点2和第二接点3均包括相互绝缘的四个导电片，四个导电片面与面平行排列设置，四个导电片之间共形成三个夹缝；且第一接点2中四个导电片的位置与第二接点中四个导电片的位置一一对应；

第一接点绝缘固定杆6穿过第一接点2的四个导电片，且该第一接点绝缘固定杆6的两端分别与支架框体1固定；

第二接点绝缘固定杆7穿过第二接点3的四个导电片，且该第一接点绝缘固定杆6的两端分别与支架框体1固定。

具体地，为了保证更加稳固第一接点绝缘固定杆6和第二接点绝缘固定杆7都应该为成对的结构，同时第一接点2的四个导电片的顶端各设有夹片，用于连接外部电气设备，第二接点3的四个导电片的底端各设有夹片，用于连接外部电气设备。

最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，第一切换动触头4包括两个导电片和一个绝缘片；

两个导电片和一个绝缘片面与面平行且间隔设置，且绝缘片位于两个导电片中间；

两个导电片和一个绝缘片的宽度分别与第一接点2中三个夹缝的宽度适配、分别与第二接点3中三个夹缝的宽度适配。

具体地，两个导电片和绝缘片4-1均能够***第一接点2中三个夹缝和第二接点3中三个夹缝中，形成电气连接。

最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，第二切换动触头5包括三个导电片；

三个导电片面与面平行且间隔设置；且三个导电片的宽度分别与第一接点2中三个夹缝的宽度适配。

具体地，同理三个导电片均能***第一接点2中三个夹缝中形成电气连接，令第一接点2短路。

最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，还包括四个紧固液压缸10；

四个紧固液压缸10中的两个紧固液压缸10分别固定于第一接点2与支架框体1内壁之间，用于向内压紧第一接点2；

另外两个紧固液压缸10分别固定于第二接点3与支架框体1内壁之间，用于向内压紧第二接点3。

具体地，四个紧固液压缸10通过液压保持一定推力，令第一接点2和第二接点3中的导电片保持相对固定的状态，防止通电时，因为工作电流大，接触不好发热大，所以采用紧固液压缸10压紧，这样接触好。

最佳实施例，本实施例是对实施方式一的进一步说明，本实施例中，

第一接点2中的四个导电片依次为第一正极输入接点2-1、第二正极输入接点2-2、第一负极输入接点2-3和第二负极输入接点2-4；

第二接点3中的四个导电片依次为第一正极输出接点3-1、第二正极输出接点3-2、第一负极输出接点3-3和第二负极输出接点3-4；

且第一正极输入接点2-1和第一正极输出接点3-1、第二正极输入接点2-2和第二正极输出接点3-2、第一负极输入接点2-3和第一负极输出接点3-3、以及第二负极输入接点2-4和第二负极输出接点3-4一一对应。

具体实施方式二：本实施方式的使用切换开关的电源串并联切换石墨化炉，包括石墨化炉本体11和特种变压器，特种变压器包括变压器单元12和整流柜单元13，在石墨化炉本体和特种变压器之间设置切换开关；

变压器单元12的正极输出端与第一正极输出接点3-1电气连接，变压器单元12的负极输出端与第一负极输出接点3-3电气连接；

整流柜单元13的正极输出端与第二正极输出接点3-2电气连接，变压器单元12的负极输出端与第二负极输出接点3-4电气连接；

石墨化炉本体11的第一正极输入端与第一正极输入接点2-1电气连接，石墨化炉本体11的第一负极输入端与第一负极输入接点2-3电气连接；

石墨化炉本体11的第二正极输入端与第二正极输入接点2-2电气连接，石墨化炉本体11的第二负极输入端与第二负极输入接点2-4电气连接。

具体地，如图7所示在生产中，石墨化炉本体11和特种变压器之间使用并联方式生产时：

变压器单元12的送电方式为：变压器单元12的正极输出端A1，与石墨化炉本体11的第一正极输入端B1相连，变压器单元12的负极输出端A2，与石墨化炉本体11的第一负极输入端B2相连，实现变压器单元12对石墨化炉本体11送电。

整流柜单元13的送电方式：整流柜单元13的正极输出端A3，与石墨化炉本体11的第二正极输入端B3进行连接，整流柜单元13的负极输出端A4，与石墨化炉本体11的第二负极输入端B4进行连接。

上述的变压器单元12的正极输出端A1及整流柜单元13的正极输出端A3同时向石墨化炉本体11的第一正极输入端B1和第二正极输入端B3送电。变压器单元12的负极输出端A2及整流柜单元13的负极输出端A4同时向石墨化炉本体11的第一负极输入端B2和第二负极输入端B4送电，实现并联送电。

而串联送电方式是对整流柜单元13实现正负极短路接通，利用变压器单元12对石墨化炉本体11送电来实现。

因此生产中使用串联生产方式时，变压器送电方式与并联送电方式相同。

如图8所示，串联送电方式是对整流柜单元13部分实现正负极短路接通，只利用变压器单元12对石墨化炉本体11送电来实现。整流柜单元13的正极输出端A3与石墨化炉本体11的正极输入端B3进行断开，整流柜单元13的负极输出端A4与石墨化炉本体11的负极输入端B4进行断开，整流柜单元13的正极输出端A3与负极输出端A4连接形成短路串联方式。其中图9为变压器单元12短路，整流柜单元13输出的串联送电方式，不在本申请中讨论。

综上所述，在生产中经常对送电方式进行并联与串联之间切换，需要对送电接电多次接合和分开，本实施例中的切换开关解决了该工作的繁琐和安全隐患。

具体工作方式为，在并联生产时，第一切换动触头4中的一个导电片由执行机构推进第一正极输入接点2-1和第二正极输入接点2-2之间，以及第一正极输出接点3-1、第二正极输出接点3-2之间，使得变压器单元12的正极输出端A1与石墨化炉本体11的第一正极输入端B1导通，整流柜单元13的正极输出端A3与石墨化炉本体11的第二正极输入端B3导通。

第一切换动触头4中的另一个导电片有执行机构推进第一负极输入接点2-3和第二负极输入接点2-4，以及第一负极输出接点3-3和第二负极输出接点3-4之间，使得变压器单元12的负极输出端A2与石墨化炉本体11的第一负极输入端B2导通，整流柜单元13的负极输出端A4与石墨化炉本体11的第二负极输入端B4导通。

串联生产时，第一切换动触头4由执行机构拉出，将第二切换动触头5拉入，进入第一正极输入接点2-1、第二正极输入接点2-2、第一负极输入接点2-3和第二负极输入接点2-4之间，使整流柜单元13的输出正极与负极短接，实现特种变压器内部串联，只由变压器单元12的正极输出端A1和变压器单元12的负极输出端A2输出端，向石墨化炉本体11的第一正极输入端B1和石墨化炉本体11的第一负极输入端B2送电，实现串联方式送电生产。

最佳实施例，本实施例是对实施方式二的进一步说明，本实施例中，变压器单元12的正极输出端与石墨化炉本体11的第一正极输入端始终电气连接；变压器单元12的负极输出端与石墨化炉本体11的第一负极输入端始终电气连接。

具体地，串联送电或并联送电变压器单元12对炉体送电不需要进行开关切换，因此变压器单元12的输出端与石墨化炉本体11的输入端可以永久性相连。

本实用新型中采用切换开关对石墨化炉本体11和特种变压器之间进行串并联切换的原理说明如下：

目前国内石墨化整流机组基本采用相同的整流电路，本实用新型依然。即“两组相位相反的反极性双反星整流电流电路构成同相逆并联”的结构。如图7所示：a1与a3为一组反极性双反星电路，a2与a4为一组反极性双反星电路，构成整流***基本电路，并利用三相五柱式铁芯钳制三倍频谐波磁通，使两组六相双反星半波电路等效为全波整流结构。

另外，a1与a2、a3与a4分别为同相逆并联组，目的是使相邻铜排端子在任意时序流经的电流相位绝对相反以平衡引线大电抗，减小母线漏磁通造成的无功功率，提高功率因数。

如图7所示：本例石墨化炉整流***目前处于“两个同相逆并联组正常并联运行”的状态，如需提高***直流电压，需使整流***处于“两个同相逆并联组串联运行”的状态，如图8或图9所示。由此：石墨化炉整流******直流电压提高一倍，直流电流减半。

串并联改造后的石墨化炉整流***参数对比及说明见下表：

表1串并联改造前后石墨化炉整流***运行的理想参数

由此可见，通过串并联改造，石墨化炉整流***能实现“并联时：32-75.1V，120kA输出；串联时：64.1-150.2V，60kA输出”的功能。综合石墨化炉设计经验，此参数可以满足石墨电极、锂电池负极材料等各种炉况的需求，完全可以按照理想的功率曲线自行调整串并联的时间点来改善目前送电方式的不足。

Claims (8)

1.一种切换开关，其特征在于，包括支架框体(1)、执行机构、第一接点(2)、第二接点(3)、第一切换动触头(4)和第二切换动触头(5)；

支架框体(1)内设有执行机构，该执行机构包括液压推杆(8)和滑动机构；

滑动机构包括滑动杆(9-1)、连接件(9-2)和滑动轴(9-3)；

滑动轴(9-3)横向固定于支架框体(1)内；

连接件(9-2)与滑动轴(9-3)滑动配合；

液压推杆(8)的固定端与支架框体(1)固定，液压推杆(8)的移动端通过连接件(9-2)与滑动杆(9-1)固定，且该移动端的移动方向、滑动轴(9-3)和滑动杆(9-1)均平行；

第一接点(2)和第二接点(3)固定在支架框体(1)内，且第一接点(2)和第二接点(3)以滑动杆(9-1)为对称设置；

第一切换动触头(4)和第二切换动触头(5)分别固定在滑动杆(9-1)的两端、且第一切换动触头(4)和第二切换动触头(5)分别位于第一接点(2)和第二接点(3)的两侧；

当执行机构的移动端沿一个方向移动时，能够拉动第一切换动触头(4)同时进入第一接点(2)和第二接点(3)，使得第一接点(2)与第二接点(3)并联；

或当执行机构的移动端沿另一个方向移动时，能够拉动第二切换动触头(5)进入第一接点(2)，使得第一接点(2)内部短路。

2.根据权利要求1所述的一种切换开关，其特征在于，还包括第一接点绝缘固定杆(6)和第二接点绝缘固定杆(7)；

第一接点(2)和第二接点(3)均包括相互绝缘的四个导电片，四个导电片面与面平行排列设置，四个导电片之间共形成三个夹缝；且第一接点(2)中四个导电片的位置与第二接点中四个导电片的位置一一对应；

第一接点绝缘固定杆(6)穿过第一接点(2)的四个导电片，且该第一接点绝缘固定杆(6)的两端分别与支架框体(1)固定；

第二接点绝缘固定杆(7)穿过第二接点(3)的四个导电片。

3.根据权利要求2所述的一种切换开关，其特征在于，第一切换动触头(4)包括两个导电片和一个绝缘片；

两个导电片和一个绝缘片面与面平行且间隔设置，且绝缘片位于两个导电片中间；

两个导电片和一个绝缘片的宽度分别与第一接点(2)中三个夹缝的宽度适配、分别与第二接点(3)中三个夹缝的宽度适配。

4.根据权利要求2所述的一种切换开关，其特征在于，第二切换动触头(5)包括三个导电片；

三个导电片面与面平行且间隔设置；且三个导电片的宽度分别与第一接点(2)中三个夹缝的宽度适配。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种切换开关，其特征在于，还包括四个紧固液压缸(10)；

四个紧固液压缸(10)中的两个紧固液压缸(10)分别固定于第一接点(2)与支架框体(1)内壁之间，用于向内压紧第一接点(2)；

另外两个紧固液压缸(10)分别固定于第二接点(3)与支架框体(1)内壁之间，用于向内压紧第二接点(3)。

6.根据权利要求2、3或4所述的一种切换开关，其特征在于，

第一接点(2)中的四个导电片依次为第一正极输入接点(2-1)、第二正极输入接点(2-2)、第一负极输入接点(2-3)和第二负极输入接点(2-4)；

第二接点(3)中的四个导电片依次为第一正极输出接点(3-1)、第二正极输出接点(3-2)、第一负极输出接点(3-3)和第二负极输出接点(3-4)；

且第一正极输入接点(2-1)和第一正极输出接点(3-1)、第二正极输入接点(2-2)和第二正极输出接点(3-2)、第一负极输入接点(2-3)和第一负极输出接点(3-3)、以及第二负极输入接点(2-4)和第二负极输出接点(3-4)一一对应。

7.使用权利要求6所述切换开关的电源串并联切换石墨化炉，包括石墨化炉本体(11)和特种变压器，特种变压器包括变压器单元(12)和整流柜单元(13)，其特征在于，在石墨化炉本体和特种变压器之间设置切换开关；

变压器单元(12)的正极输出端与第一正极输出接点(3-1)电气连接，变压器单元(12)的负极输出端与第一负极输出接点(3-3)电气连接；

整流柜单元(13)的正极输出端与第二正极输出接点(3-2)电气连接，变压器单元(12)的负极输出端与第二负极输出接点(3-4)电气连接；

石墨化炉本体(11)的第一正极输入端与第一正极输入接点(2-1)电气连接，石墨化炉本体(11)的第一负极输入端与第一负极输入接点(2-3)电气连接；

石墨化炉本体(11)的第二正极输入端与第二正极输入接点(2-2)电气连接，石墨化炉本体(11)的第二负极输入端与第二负极输入接点(2-4)电气连接。

8.根据权利要求7所述的电源串并联切换石墨化炉，其特征在于，变压器单元(12)的正极输出端与石墨化炉本体(11)的第一正极输入端始终电气连接；变压器单元(12)的负极输出端与石墨化炉本体(11)的第一负极输入端始终电气连接。

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