一种真空有载调压开关及变压器的制作方法

1.本发明涉及电力器件技术领域，尤其涉及一种真空有载调压开关及变压器。


背景技术：

2.针对网架薄弱的地区电压偏低、电缆化率高的地区电压偏高，以及受季节性影响电压出现双向越限、精密制造等工业园区要求电压质量更高等现状，在变压器中使用有载调压开关，在一定范围内适时、动态调整内部分接头，可稳定台区的供电质量，延长设备使用寿命，解决配电网负荷高低时段、新能源发电峰谷时段电压合格率低的问题。
3.传统的有载调压开关通常为筒式安装方式，一般立装在配电变压器一侧，占位较大，影响变压器设计布局，且设备内部走线复杂，装配困难。
4.此外，现有技术中的有载调压开关装于变压器内部，采用电磁驱动机构的直线驱动方式进行开关切换并改变变压器绕组分接连接，其运行由外部控制器进行控制，当控制器出现异常时，有载调压开关将会失控，无法起到动态切换分接头以实现调压的作用，使变压器的电压一直偏高或偏低，甚至导致变压器断电、烧毁等安全事故。
5.公开号为cn+1110060891a的发明专利申请文件公开了一种小型化有载调压开关，包括架体、调压模块、永磁机构和减速电机，调压模块包括安装板、档位选择机构和电路切换机构，电路切换机构包括分别固定在安装板两侧的切换触头机构和真空管，永磁机构和减速电机设置在调压模块一侧的架体上，且永磁机构通过贯穿三组调压模块的调压转轴驱动真空管的闭合或者断开，同时调压转轴驱动切换触头机构同步运动，减速电机通过贯穿三组调压模块的档位转轴驱动固定在安装板上的档位选择机构运动。该方案有助于缩小有载调压开关的装配体积，降低装配难度。
6.然而，该文献公开的技术中采用减速电机带动选择器进行档位选择，采用永磁操作机构带动切换开关实现电路切换，当控制器出现异常导致档位选择失效时，有载调压开关只能保持当前档位运行，无法进行调压；当控制器出现异常导致电路切换失效时，真空管无法正常开合，档位选择无法顺利实现。因此，该文献公开的技术在控制器出现异常导致档位切换与档位选择中的任何一个失效的情况下，有载调压开关将失去正常调压作用，并且无法通过手动调节恢复调压。
7.因此，有必要提供一种能够实现手动调压，且体积小，便于装配的有载调压开关。


技术实现要素：

8.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种真空有载调压开关，其能够实现手动调压，调压可靠性高，且体积小，便于装配。
9.本发明所要解决的技术问题在于，提供一种变压器，体积小且方便装配布线、手动调压。
10.为解决上述技术问题，本发明提供了一种真空有载调压开关，包括架体、调压模块和减速电机，三组所述调压模块间隔设置在所述架体上；
11.所述调压模块包括双真空管开闭切换机构和双回路档位切换机构，
12.所述双真空管开闭切换机构包括两组真空管和两组触头切换机构，所述触头切换机构与真空管分别对应设置，两组所述触头切换机构用于不同步地驱动两组所述真空管开闭切换；
13.所述双回路档位切换机构包括两个回路和两组槽轮切换机构，每个所述回路上对应设有所述真空管和所述槽轮切换机构，所述槽轮切换机构用于在对应回路上的真空管断开时对回路进行档位切换；
14.所述减速电机的动力输出端设有贯穿三组所述调压模块的三相联动转轴，所述触头切换机构和所述槽轮切换机构均受所述三相联动转轴驱动。
15.作为上述方案的改进，所述减速电机包括输出锥齿轮副、与输出锥齿轮副配合的传动齿轮组、与所述传动齿轮组相连的电机；
16.所述架体包括安装基座，所述减速电机和传动齿轮组设置在所述安装基座的顶部，所述输出锥齿轮副和所述调压模块设置在所述安装基座的下方，所述三相联动转轴与所述输出锥齿轮副相连。
17.作为上述方案的改进，所述架体上设有第一安装板和第二安装板，两组所述触头切换机构分设于所述第一安装板的两侧，两组所述槽轮切换机构分设于所述第二安装板的两侧。
18.作为上述方案的改进，其中一个回路设有过渡回路电阻板，所述过渡电阻板与所述第一安装板固定。
19.作为上述方案的改进，所述真空管包括第一动触头和第一静触头，所述触头切换机构包括第一凸轮、杠杆和拉杆，所述杠杆通过支轴转动设置在第一安装板上，所述第一凸轮与三相联动转轴相连，所述三相联动转轴带动所述第一凸轮与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的另一端通过所述拉杆与所述第一动触头相连，通过驱动所述第一动触头与所述第一静触头接触或分离，以闭合或者断开所述真空管。
20.作为上述方案的改进，两组所述触头切换机构的第一凸轮反向装配在所述三相联动转轴上，当其中一个第一凸轮驱动对应的真空管断开时，另一个第一凸轮驱动对应的真空管闭合。
21.作为上述方案的改进，所述杠杆与所述第一凸轮接触的一端还设有滚轮，所述滚轮的转轴与所述三相联动转轴平行设置；
22.所述第一安装板上设有抵接板，所述拉杆贯穿所述抵接板，且两端分别与所述第一动触头、所述杠杆对应连接，所述拉杆外套设有压簧，所述压簧的两端分别与所述抵接板及所述第一动触头抵接。
23.作为上述方案的改进，所述槽轮切换机构包括槽轮和第二凸轮，所述槽轮与所述第二安装板转动连接，所述槽轮上设有第二动触头，所述槽轮的转动中心周向阵列设有多个第二静触头，所述槽轮的槽齿与所述第二静触头对应设置；
24.所述三相联动转轴驱动两组所述槽轮切换机构的所述第二凸轮转动，两组所述槽轮切换机构的所述第二凸轮不同步地带动对应的第二动触头依次与不同第二静触头抵接。
25.作为上述方案的改进，所述槽轮上还设有转接片，所述第二动触头与所述转接片电连接，分设于所述第二安装板两侧的所述槽轮切换机构通过转接片电连接；
26.所述第二安装板的侧方设有与之相连的分接板，所述分接板上设有与所述第二静触头对应连接的分接脚。
27.此外，本发明还公开了一种变压器，其包括壳体、设于所述壳体内的主线圈绕组和调压线圈绕组，以及上述真空有载调压开关，所述真空有载调压开关设置在变压器的上部，所述减速电机伸出至所述壳体外，所述调压线圈绕组与主线圈绕组对应设置，所述调压线圈绕组上设有多个连接脚，两个所述回路均与所述连接脚相连。
28.实施本发明，具有如下有益效果：
29.本发明公开了一种真空有载调压开关，通过在减速电机的驱动端设置贯穿三组调压模块的三相联动转轴，三相联动转轴驱动两组触头切换机构不同步地驱动两组真空管开闭切换，实现电路切换；
30.三相联动转轴同时驱动两组槽轮切换机构在对应回路上的真空管断开时对回路进行档位切换，确保档位切换有效；
31.本实施例的三相联动转轴结合了调压转轴与档位转轴的功能于一体，通过一套驱动机构即可进行档位选择和电路切换，驱动结构简单，进一步可以帮助缩小有载调压开关的装配体积，降低装配难度；
32.由于档位选择和电路切换均由减速电机驱动，在外部控制器出现异常，导致档位选择或电路切换失效时，通过手动驱动减速电机内的传动轴或传动齿，即可手动实现目标档位的切换，实现手动调压，避免变压器的电压偏高或偏低导致断电、烧毁等安全事故。
33.本发明公开了一种变压器，方便通过上部伸出壳体外的减速电机进行手动调压，其体积小，且装配布线方便。
附图说明
34.图1是本发明一种真空有载调压开关的一实施例结构示意图；
35.图2是图1的立体图1；
36.图3是图1的立体图2；
37.图4是本发明一种真空有载调压开关的切换波形图；
38.图5是双真空管开闭切换机构的立体图；
39.图6是双真空管开闭切换机构的爆炸图；
40.图7是本发明一种变压器一实施例的结构示意图；
41.图8本发明一种真空有载调压开关的切换状态变化图1；
42.图9本发明一种真空有载调压开关的切换状态变化图2。
具体实施方式
43.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
44.如图1～图3所示，本发明提供了一种真空有载调压开关的一实施例，包括架体1、调压模块2和减速电机3，三组所述调压模块2间隔设置在所述架体1上；所述调压模块2包括双真空管开闭切换机构a和双回路档位切换机构b，所述双真空管开闭切换机构a包括两组真空管21和两组触头切换机构22，所述触头切换机构22与真空管21分别对应设置，两组所
述触头切换机构22用于不同步地驱动两组所述真空管21开闭切换；所述双回路档位切换机构b包括两个回路和两组槽轮切换机构24，每个所述回路上对应设有所述真空管21和所述槽轮切换机构24，所述槽轮切换机构24用于在对应回路上的真空管21断开时对回路进行档位切换；所述减速电机3的动力输出端设有贯穿三组所述调压模块2的三相联动转轴4，所述触头切换机构22和所述槽轮切换机构24均受所述三相联动转轴4驱动。
45.本实施例通过在减速电机3的驱动端设置贯穿三组调压模块2的三相联动转轴4，三相联动转轴4驱动两组触头切换机构22不同步地驱动两组真空管21开闭切换，实现电路切换；三相联动转轴4同时驱动两组槽轮切换机构24在对应回路上的真空管21断开时对回路进行档位切换(参见图4)，确保档位切换有效；本实施例的三相联动转轴4结合了调压转轴与档位转轴的功能于一体，通过一套驱动机构即可进行档位选择和电路切换，驱动结构简单；进一步可以帮助缩小有载调压开关的装配体积，降低装配难度；由于档位选择和电路切换均由减速电机3驱动，在外部控制器出现异常，导致档位选择或电路切换失效时，通过手动驱动减速电机3内的传动轴或传动齿，即可手动实现目标档位的切换，实现手动调压，避免变压器的电压偏高或偏低导致断电、烧毁等安全事故。
46.具体地，本实施例所述减速电机3包括输出锥齿轮副31、与输出锥齿轮副31配合的传动齿轮组、与所述传动齿轮组相连的电机，所述传动齿轮组和电机设置在传动箱32内。
47.所述架体1包括安装基座11，以及设于安装基座11下方的第一安装板12和第二安装板13。第一安装板12与第二安装板13平行设置，第一安装板12和第二安装板13均与调压模块2对应设置成三组，第一安装板12用于安装触头切换机构22，第二安装板13用于安装槽轮切换机构24。
48.其中，所述减速电机3和传动齿轮组设置在所述安装基座11的顶部，所述输出锥齿轮副31和所述调压模块2设置在所述安装基座11的下方，所述三相联动转轴4与所述输出锥齿轮副31相连。
49.所述三相联动转轴4的截面形状优选为矩形等多边形，第一安装板12、第二安装板13、触头切换机构22、槽轮切换机构24上均设有与三相联动转轴4的横截面适配的装配孔，使得三相联动转轴4与第一安装板12、第二安装板13、触头切换机构22、槽轮切换机构24之间的传动连接可靠，且连接结构简单。
50.本实施例的传动箱32中设有位置传感器及电子线路板，位置传感器将传动齿轮组内传动齿轮组的转动信息传至电子线路板中，电子线路板进行分析处理直接输出有载调压开关的档位位置。
51.当需要进行手动调压时，打开传动箱32的箱体，根据电子线路板输出的当前档位位置，向一定方向转动传动齿轮组内的传动轴或传动齿，使安装基座11下方的输出锥齿轮副31带动三相联动转轴4转动，使两组所述触头切换机构22和两组槽轮切换机构24配合实现电路切换与档位切换，直至电子线路板输出的档位位置达到目标档位，达到手动调压的目的。
52.结合图5和图6，所述真空管21包括第一动触头211，以及与第一安装板12固定的第一静触头212。所述触头切换机构22包括第一凸轮221、杠杆222和拉杆223。所述杠杆222通过支轴121转动设置在第一安装板12上。所述第一安装板12上设有抵接板122，所述拉杆223贯穿所述抵接板122，且两端分别与所述第一动触头211、所述杠杆222对应连接。所述拉杆
223外套设有压簧，所述压簧的两端分别与所述抵接板122及所述第一动触头211抵接。所述第一凸轮221与三相联动转轴4相连，所述三相联动转轴4带动所述第一凸轮221与所述杠杆222的一端接触，所述杠杆222的另一端通过所述拉杆223与所述第一动触头211相连，通过驱动所述第一动触头211与所述第一静触头212接触或分离，以闭合或者断开所述真空管21。
53.三相联动转轴4带动第一凸轮221旋转，当第一凸轮221的远端与杠杆222的一端接触时，杠杆222的另一端翘起，带动拉杆223拉动第一动触头211与第一静触头212分离，压簧蓄力，且真空管21断开，真空管21所在回路也被断开；当第一凸轮221继续旋转，第一凸轮221的远端逐渐离开杠杆222时，拉杆223外的压簧带动第一静触头212复位，拉杆223和杠杆222随之复位，真空管21闭合，真空管21所在的回路导通。
54.所述杠杆222与所述第一凸轮221接触的一端优选设有滚轮，所述滚轮的转轴与所述三相联动转轴4平行设置，将第一凸轮221与杠杆222之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，减轻第一凸轮221的转动阻力。
55.两组所述触头切换机构22的第一凸轮221反向装配在所述三相联动转轴4上，当其中一个第一凸轮221驱动对应的真空管21断开时，另一个第一凸轮221驱动对应的真空管21闭合，实现电路切换。
56.本实施例优选将两组所述触头切换机构22分设于所述第一安装板12的两侧，将两组所述槽轮切换机构24分设于所述第二安装板13的两侧，使第一安装板12、第二安装板13上的安装结构均保持对称，第一安装板12、第二安装板13的两侧均受力均衡。
57.其中，两组触头切换机构22分设于第一安装板12的两侧，使得两组触头切换机构22的杠杆222和拉杆223分开，避免因杠杆222本身、用于连接杠杆222的支轴121，或者拉杆223、真空管21、第一安装板12等发生变形导致两组触头切换机构22之间发生干涉、磨损，甚至卡死，导致回路切换失效，有载调压开关出现调压故障。
58.本实施例的两个回路中的一个设有过渡回路电阻板231，所述过渡电阻板与所述第一安装板12固定，且设于第一凸轮221的下方，且位于杠杆222及真空管21的侧方，使整体结构紧凑。过渡电阻板背离第一安装板12的一侧设有两个连接柱，便于接线与检修。
59.本实施例的槽轮241切换机构24具体包括槽轮241和第二凸轮242。所述槽轮241与所述第二安装板13转动连接，所述槽轮241上设有第二动触头243，所述槽轮241的转动中心周向阵列设有多个第二静触头，所述槽轮241的槽齿与所述第二静触头对应设置。所述三相联动转轴4驱动两组所述槽轮241切换机构24的所述第二凸轮242转动，两组所述槽轮241切换机构24的所述第二凸轮242带动槽轮241旋转，且不同步地带动对应的第二动触头243依次与不同第二静触头抵接，实现不同回路的档位切换。
60.所述第二安装板13的侧方设有与之相连的分接板131，所述分接板131上设有与所述第二静触头对应连接的分接脚132，该分接脚132用于与有载调压开关外部的调压线圈连接。
61.所述槽轮241上还设有转接片244，所述第二动触头243与所述转接片244电连接，分设于所述第二安装板13两侧的所述槽轮241切换机构24通过转接片244电连接，使得两个回路相连，两组槽轮241切换机构24得以共用一套分接板131、分接脚132及第二静触头，简化了载调压开关内外连线结构。
62.此外，结合图7，本发明还公开了一种变压器，其包括壳体5、设于所述壳体5内的主线圈绕组和调压线圈绕组，以及上述真空有载调压开关，所述真空有载调压开关设置在变压器的上部，所述减速电机3伸出至所述壳体5外，所述调压线圈绕组与主线圈绕组对应设置，所述调压线圈绕组上设有多个连接脚，调压线圈绕组上的连接脚与分接板131上的分接脚132一一对应连接，两个所述回路均与相同连接脚或者相邻连接脚相连。
63.图8和图9对应变压器上真空有载调压开关进行调压选档切换过程的7个状态，调压绕组上由分接头n切换到相邻分接头n+1的切换时序如下：
64.状态1：回路ⅰ、回路ⅱ均与n分接头接通，真空管21ⅰ、真空管21ⅱ均接通，电流由n分接头经回路ⅰ流过。
65.状态2：真空管21ⅱ断开，回路ⅱ与n分接头断开，回路ⅰ仍与n分接头接通，电流由n分接头经回路ⅰ流过。
66.状态3：回路ⅰ仍与n分接头接通，回路ⅱ由n分接头无电流转换到n+1分接头，电流由n分接头经回路ⅰ流过。
67.状态4：回路ⅰ仍与n分接头接通，真空管21ⅱ闭合，回路ⅱ与n+1分接头接通，电流由n分接头经回路ⅰ流过，电流由n+1分接头经回路ⅱ流过，此时在n+1+1分接头和n+1分接头间有短暂的环流产生。
68.状态5：真空管21ⅰ断开，回路ⅰ与n分接头断开，回路ⅱ仍与n+1分接头接通，电流由n+1分接头经回路ⅱ流过。
69.状态6：回路ⅱ仍与n+1分接头接通，回路ⅰ由n分接头无电流转换到n+1分接头，电流由n+1分接头经回路ⅱ流过。
70.状态7：回路ⅱ仍与n+1分接头接通，真空管21ⅰ接通，回路ⅰ与n+1分接头接通，电流由n+1分接头经回路ⅰ流过。
71.本实施例将真空有载调压开关设置在变压器的上部，且减速电机3和传动齿轮组设置在安装基座11的顶部，输出锥齿轮副31和调压模块2设置在安装基座11的下方，便于调压模块2与变压器内线圈的连接，同时使得变压器整体结构紧凑，体积小。
72.减速电机3驱动端的三相联动转轴4结合了调压转轴与档位转轴的功能于一体，通过一套驱动机构即可进行档位选择和电路切换，驱动结构简单，进一步可以帮助缩小有载调压开关的装配体积，降低装配难度。
73.本实施例的减速电机3伸出至变压器的壳体外，在需要进行手动调压时便于拆卸减速电机3，不会影响到其他传动部件和连接线路，操作方便。
74.本实施例将两组触头切换机构22分设于第一安装板12的两侧，使得两组触头切换机构22的杠杆222和拉杆223分开，避免因杠杆222本身、用于连接杠杆222的支轴121，或者拉杆223、真空管21、第一安装板12等发生变形导致两组触头切换机构22之间发生干涉、磨损，甚至卡死，导致回路切换失效，有载调压开关出现调压故障，提高了真空有载调压开关的可靠性。
75.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种真空有载调压开关，其特征在于，包括架体、调压模块和减速电机，三组所述调压模块间隔设置在所述架体上；所述调压模块包括双真空管开闭切换机构和双回路档位切换机构，所述双真空管开闭切换机构包括两组真空管和两组触头切换机构，所述触头切换机构与真空管分别对应设置，两组所述触头切换机构用于不同步地驱动两组所述真空管开闭切换；所述双回路档位切换机构包括两个回路和两组槽轮切换机构，每个所述回路上对应设有所述真空管和所述槽轮切换机构，所述槽轮切换机构用于在对应回路上的真空管断开时对回路进行档位切换；所述减速电机的动力输出端设有贯穿三组所述调压模块的三相联动转轴，所述触头切换机构和所述槽轮切换机构均受所述三相联动转轴驱动。2.如权利要求1所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述减速电机包括输出锥齿轮副、与输出锥齿轮副配合的传动齿轮组、与所述传动齿轮组相连的电机；所述架体包括安装基座，所述减速电机和传动齿轮组设置在所述安装基座的顶部，所述输出锥齿轮副和所述调压模块设置在所述安装基座的下方，所述三相联动转轴与所述输出锥齿轮副相连。3.如权利要求1或2所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述架体上设有第一安装板和第二安装板，两组所述触头切换机构分设于所述第一安装板的两侧，两组所述槽轮切换机构分设于所述第二安装板的两侧。4.如权利要求3所述的真空有载调压开关，其特征在于，其中一个回路设有过渡回路电阻板，所述过渡电阻板与所述第一安装板固定。5.如权利要求3所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述真空管包括第一动触头和第一静触头，所述触头切换机构包括第一凸轮、杠杆和拉杆，所述杠杆通过支轴转动设置在第一安装板上，所述第一凸轮与三相联动转轴相连，所述三相联动转轴带动所述第一凸轮与所述杠杆的一端接触，所述杠杆的另一端通过所述拉杆与所述第一动触头相连，通过驱动所述第一动触头与所述第一静触头接触或分离，以闭合或者断开所述真空管。6.如权利要求5所述的真空有载调压开关，其特征在于，两组所述触头切换机构的第一凸轮反向装配在所述三相联动转轴上，当其中一个第一凸轮驱动对应的真空管断开时，另一个第一凸轮驱动对应的真空管闭合。7.如权利要求5所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述杠杆与所述第一凸轮接触的一端还设有滚轮，所述滚轮的转轴与所述三相联动转轴平行设置；所述第一安装板上设有抵接板，所述拉杆贯穿所述抵接板，且两端分别与所述第一动触头、所述杠杆对应连接，所述拉杆外套设有压簧，所述压簧的两端分别与所述抵接板及所述第一动触头抵接。8.如权利要求3所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述槽轮切换机构包括槽轮和第二凸轮，所述槽轮与所述第二安装板转动连接，所述槽轮上设有第二动触头，所述槽轮的转动中心周向阵列设有多个第二静触头，所述槽轮的槽齿与所述第二静触头对应设置；所述三相联动转轴驱动两组所述槽轮切换机构的所述第二凸轮转动，两组所述槽轮切换机构的所述第二凸轮不同步地带动对应的第二动触头依次与不同第二静触头抵接。
9.如权利要求8所述的真空有载调压开关，其特征在于，所述槽轮上还设有转接片，所述第二动触头与所述转接片电连接，分设于所述第二安装板两侧的所述槽轮切换机构通过转接片电连接；所述第二安装板的侧方设有与之相连的分接板，所述分接板上设有与所述第二静触头对应连接的分接脚。10.一种变压器，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内的主线圈绕组述真空有载调压开关设置在变压器的上部，所述减速电机伸出至所述壳体外，所述调压线圈绕组与主线圈绕组对应设置，所述调压线圈绕组上设有多个连接脚，两个所述回路均与所述连接脚相连。

技术总结
本发明涉及电力器件技术领域，公开了一种真空有载调压开关及变压器，包括架体、调压模块和减速电机；调压模块包括双真空管开闭切换机构和双回路档位切换机构，双真空管开闭切换机构包括两组真空管和两组触头切换机构，两组触头切换机构用于不同步地驱动两组真空管开闭切换；双回路档位切换机构包括两个回路和两组槽轮切换机构，槽轮切换机构用于在对应回路上的真空管断开时对回路进行档位切换；减速电机的动力输出端设有贯穿三组调压模块的三相联动转轴，触头切换机构和槽轮切换机构均受三相联动转轴驱动。本发明的真空有载调压开关能够实现手动调压，调压可靠性高，且体积小，便于装配。装配。装配。


技术研发人员：方晓立 潘康超 宋炳辉
受保护的技术使用者：鹏扬智能科技（广东）有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/10/15