有載調(diào)容開關(guān)及其高壓動觸頭絕緣支架的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種有載調(diào)容開關(guān)及其高壓動觸頭絕緣支架，包括絕緣筒、絕緣主軸和觸頭系統(tǒng)，觸頭系統(tǒng)包括低壓部分和高壓部分；觸頭系統(tǒng)包括動觸頭和定觸頭；觸頭系統(tǒng)低壓部分分為三相，每相包括低壓定觸頭和低壓動觸頭；觸頭系統(tǒng)高壓部分分為三相，每相包括高壓定觸頭和高壓動觸頭；高壓動觸頭包括主弧觸頭和過渡觸頭；絕緣主軸上固定有高壓動觸頭絕緣支架，高壓動觸頭絕緣支架上固定有兩組高壓動觸頭，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭的安裝位置的夾角α為80°～120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭和過渡觸頭的安裝位置的夾角β為15°～40°。本方案高壓動觸頭絕緣支架具有良好的絕緣性能。
【專利說明】有載調(diào)容開關(guān)及其高壓動觸頭絕緣支架
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型屬于變壓器分接開關(guān)領域，尤其涉及一種有載調(diào)容開關(guān)及其高壓動觸頭絕緣支架。
【背景技術(shù)】
[0002]電能從發(fā)電廠到用戶要通過電力變壓器進行多次升壓、降壓。雖然變壓器本身效率很高，但因數(shù)量多、容量大，其總損耗仍是很大的，造成大量電力資源浪費。因而，降低變壓器的單位輸送電能的空載損耗比例和提高運行能效，已日益成為電力系統(tǒng)節(jié)能工作最為重要與緊迫的任務。然而傳統(tǒng)的配電變壓器為單一額定容量類型，無論配電變壓器處于輕載還是重載狀態(tài)，均運行在同一額定容量方式下，而實際用電負荷長期達不到額定負荷狀態(tài)，變壓器通常處于“大馬拉小車”狀態(tài)。電力部門一直想使用一種變壓器的容量隨用電負荷大小不同而隨之匹配的變壓器，即在滿足用電需求的前提下最大限度降低輕載吋變壓器容量以達到減少變壓器空載損耗和降低網(wǎng)絡無功電流的目的。這種容量可調(diào)的配電變壓器就是調(diào)容變壓器，它是從設計技術(shù)上挖掘節(jié)能效益。
[0003]有載調(diào)容變壓器高壓繞組只有一個繞組，大檔容量時三相接成D接，小檔容量時三相接成Y接。有載調(diào)容開關(guān)在Y-D轉(zhuǎn)換工作機理存在著與配電變壓器空載合分閘相類似的工作機理。有載調(diào)容變壓器大小容量轉(zhuǎn)換時，其內(nèi)部各電磁量就會產(chǎn)生激烈變化，其持續(xù)過程都會產(chǎn)生一個過渡過程。在此過程內(nèi)，就會出現(xiàn)過電流或過電壓的狀況。尤其Y —D轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生勵磁湧流，勵磁涌流中含有大量高次諧波和直流分量。直流偏磁使有載調(diào)容開關(guān)內(nèi)部絕緣問題突出。此外，從高壓繞組Y-D轉(zhuǎn)換的電感L與電容C的電磁能守恒轉(zhuǎn)換分 析可知，其有載調(diào)容開關(guān)高壓觸頭的過電壓倍數(shù)Kn =^3 °則呈現(xiàn)有載調(diào)容開關(guān)高壓觸頭的過電壓最大幅值Uph，其中Uph為調(diào)容變壓器設備最高電壓，據(jù)相關(guān)標準規(guī)定Uph=l2kV，則Um=V^Uph = >/3x12 =20.78k\,。
[0004]因此,高壓觸頭絕緣支架的絕緣問題尤其突出。高壓觸頭絕緣支架的絕緣結(jié)構(gòu)設計要適應高的過電壓要求。
[0005]有載調(diào)容開關(guān)低壓觸頭的工作特點是工作電壓不高，但承載負載電流很大。為了確保工作可靠性，采用“夾片式”和“并列多點”接觸方式。SYTX-315(100)/10有載調(diào)容開關(guān)，低壓主(弧)觸頭采用四組片式觸橋“并列八點”接觸方式；SYTX-630(200)/10有載調(diào)容開關(guān)，低壓主(弧)觸頭采用五組片式觸橋“并列十點”的接觸方式；而上述兩種型式有載調(diào)容開關(guān)，其低壓過渡觸頭僅在轉(zhuǎn)換期間起著短時載流與承受電弧的作用，在結(jié)構(gòu)上按寬式單指夾片式兩點接觸方式。因此，裝配低壓動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)設計有別于高壓動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)設計。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，有載調(diào)容開關(guān)包括殼體、電機、快速機構(gòu)、絕緣筒、絕緣主軸和觸頭系統(tǒng)，所述觸頭系統(tǒng)包括低壓部分和高壓部分；所述觸頭系統(tǒng)包括安裝在絕緣主軸上的動觸頭和安裝在絕緣筒上的定觸頭；所述觸頭系統(tǒng)低壓部分分為三相，每相包括低壓定觸頭和低壓動觸頭；所述觸頭系統(tǒng)高壓部分分為三相，每相包括高壓定觸頭和高壓動觸頭；高壓動觸頭包括動主弧觸頭和過渡觸頭；所述高壓與低壓動觸頭均分別安裝于高壓動觸頭絕緣支架上與低壓動觸頭絕緣支架上；所述高壓部分與低壓部分骨架式過渡電阻構(gòu)件也分別固置高壓動觸頭絕緣支架上與低壓動觸頭絕緣支架上；所述的高壓動觸頭絕緣支架上與低壓動觸頭絕緣支架分別固定在絕緣主軸法蘭構(gòu)件上，并隨著絕緣主軸一起轉(zhuǎn)動，完成調(diào)容變的大小容量轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)有技術(shù)的高壓動觸頭絕緣支架絕緣結(jié)構(gòu)設計不夠合理，存在Y-D橋接轉(zhuǎn)換瞬間，在Y-D動觸頭之間產(chǎn)生放電現(xiàn)象，威脅Y-D動觸頭之間絕緣性能，嚴重時造成Y-D動觸頭之間絕緣閃絡，導致不同相間導電回路之間短路發(fā)生，造成“過”電流轉(zhuǎn)換的失敗，燒毀有載調(diào)容開關(guān)事故；現(xiàn)有技術(shù)的低壓動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)設計不夠合理，存在機械剛度不足而易變形，導致動觸頭合閘不到位，引發(fā)觸頭接觸不良而過熱或觸頭燒毀事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述的技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種有載調(diào)容開關(guān)及其高壓動觸頭絕緣支架，該高壓動觸頭絕緣支架具有良好的絕緣性能，結(jié)構(gòu)雖然復雜但是模具能夠一次成型、安裝方便、使用可靠。
[0008]為了達到上述的目的，本實用新型采用了以下的技術(shù)方案:
[0009]有載調(diào)容開關(guān)，包括絕緣筒、絕緣主軸和觸頭系統(tǒng)，所述觸頭系統(tǒng)包括低壓部分和高壓部分；所述觸頭系統(tǒng)包括安裝在絕緣主軸上的動觸頭和安裝在絕緣筒上的定觸頭；所述觸頭系統(tǒng)低壓部分分為三相，每相包括低壓定觸頭和低壓動觸頭；所述觸頭系統(tǒng)高壓部分分為三相，每相包括高壓定觸頭和高壓動觸頭；高壓動觸頭包括主弧觸頭和過渡觸頭；所述絕緣主軸上固定有高壓動觸頭絕緣支架,高壓動觸頭絕緣支架上固定有兩組高壓動觸頭，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭的安裝位置的夾角α為80°?120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭和過渡觸頭的安裝位置的夾角β為15°?40。。
[0010]高壓動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)設計的主要問題是確保Y接與D接動觸頭的可靠熄弧。新型有載調(diào)容開關(guān)高壓觸頭采用“串聯(lián)雙斷口 ” + “可變程序斷口開距”結(jié)構(gòu)設計方案。因此,高壓動觸頭絕緣支架設計為可裝有兩組跨接式Y(jié)接與D接動觸頭。其動觸頭絕緣支架中有一很為關(guān)鍵的角度“α ”，它是確保Y-D轉(zhuǎn)換時有一定觸頭程序斷口開距，供轉(zhuǎn)換電弧能可靠熄滅。
[0011 ] 高壓動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)設計另一個主要問題是確保Y接與D接動觸頭之間有可靠絕緣性能。根據(jù)Y-D轉(zhuǎn)換中存在過電壓和電流中含有高次諧波和直流分量，使有載調(diào)容開關(guān)內(nèi)部絕緣問題尤其突出。因此，為了保證Y接與D接動觸頭之間絕緣性能可靠，高壓動觸頭絕緣支架絕緣按照全絕緣結(jié)構(gòu)設計。
[0012]作為優(yōu)選，所述高壓動觸頭絕緣支架上在主弧觸頭和過渡觸頭的安裝位置之間設有絕緣阻隔(阻隔壁、加強筋或油槽)。所述高壓動觸頭絕緣支架中Y接與D接動觸頭之間設計有“屏障”作用的加強筋、溝槽和緊固件的沉孔，其一是Y接與D接動觸頭之間的有足夠的絕緣爬距和電氣間隙距離，增強Y接與D接動觸頭轉(zhuǎn)換期間的絕緣性能；其二是加強高壓動觸頭絕緣支架的機械剛性。這種動觸頭絕緣支架的結(jié)構(gòu)設計，即使在有載調(diào)容開關(guān)油質(zhì)劣化下，仍可避免Y接與D接動觸頭之間放電現(xiàn)象的發(fā)生，確保有載調(diào)容開關(guān)運行的可靠性。
[0013]作為優(yōu)選，所述高壓動觸頭絕緣支架上固定有過渡電阻，過渡電阻與兩個過渡觸頭串聯(lián)。
[0014]作為優(yōu)選,所述絕緣主軸上固定有低壓動觸頭絕緣支架,低壓動觸頭絕緣支架上固定低壓動觸頭。低壓動觸頭的工作電壓不高，絕緣性能并不是問題。主要問題是低壓觸頭承載電流很大，觸橋多，每觸橋片都裝有壓力彈簧，觸頭總的接觸壓力大，動觸頭合上定觸頭阻力也相應增大。因此，低壓動觸頭絕緣支架和隨之轉(zhuǎn)動的絕緣主軸的設計要有足夠機械剛度，防止機械變形和介質(zhì)環(huán)境溫度較高的熱變形。作為優(yōu)選，一則選擇含有玻璃纖維增強、耐熱性高的絕緣模塑成型的絕緣材料；二則合理設計有增強機械剛度的加強筋；從而，提高低壓動觸頭絕緣支架的機械強度、機械剛度與耐熱性。
[0015]作為優(yōu)選，所述主弧觸頭具有用于與高壓定觸頭接觸的端部A，過渡觸頭具有用于與高壓定觸頭接觸的端部B，端部A的接觸寬度是端部B的接觸寬度的I至3倍。(所述接觸寬度是指端部A或端部B在絕緣主軸轉(zhuǎn)動過程中能夠與定觸頭接觸的那一部分的左右寬度)。
[0016]作為優(yōu)選，所述端部A包括中間段和位于中間段左右兩側(cè)的兩個外側(cè)段，中間段為純銅材料制成，兩個外側(cè)段均為鎢銅合金材料制成，中間段和兩個外側(cè)段焊接固定。這樣可以進一步提高開關(guān)的熄弧能力，避免或縮短電弧放電時間。
[0017]作為優(yōu)選，所述中間段具有向下凸出的圓滑底部。這樣，主弧觸頭能夠在轉(zhuǎn)換過程中與定觸頭保持較好的接觸和離合。
[0018]用于有載調(diào)容開關(guān)的高壓動觸頭絕緣支架，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭的安裝位置的夾角α為80°?120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭和過渡觸頭的安裝位置的夾角β為15°?40°。
[0019]本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，該高壓動觸頭絕緣支架具有良好的絕緣性能；低壓動觸頭絕緣支架具有良好的機械強度與機械剛度；動觸頭絕緣支架結(jié)構(gòu)雖然復雜但是模具能夠一次成型、安裝方便、使用可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型觸頭系統(tǒng)高壓部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是高壓動觸頭絕緣支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3是圖2的A-A剖視圖；
[0023]圖4是本實用新型觸頭系統(tǒng)低壓部分的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5是低壓動觸頭絕緣支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6是圖5的B-B剖視圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0027]實施例1:
[0028]如圖1、圖4所示的有載調(diào)容開關(guān)，包括絕緣筒1、絕緣主軸2和觸頭系統(tǒng)，所述觸頭系統(tǒng)包括低壓部分和高壓部分；所述觸頭系統(tǒng)包括安裝在絕緣主軸2上的動觸頭和安裝在絕緣筒I上的定觸頭；所述觸頭系統(tǒng)低壓部分分為三相，每相包括低壓定觸頭9和低壓動觸頭；所述觸頭系統(tǒng)高壓部分分為三相，每相包括高壓定觸頭5和高壓動觸頭；高壓動觸頭包括主弧觸頭6和過渡觸頭7 ;所述絕緣主軸2上固定有高壓動觸頭絕緣支架4，高壓動觸頭絕緣支架4上固定有兩組高壓動觸頭，如圖2所示，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭6的安裝位置61、62的夾角α為80。?120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭6和過渡觸頭7的安裝位置61、71 (或62、72)的夾角β為15°?40°。
[0029]如圖2、圖3所示，所述高壓動觸頭絕緣支架上在主弧觸頭6和過渡觸頭7的安裝位置之間設有絕緣阻隔41和油槽42。所述高壓動觸頭絕緣支架4上固定有過渡電阻3，過渡電阻3與兩個過渡觸頭7串聯(lián)。如圖4、圖5、圖6所示，所述絕緣主軸2上固定有低壓動觸頭絕緣支架8，低壓動觸頭絕緣支架8上固定低壓動觸頭10、11。
[0030]所述主弧觸頭6具有用于與高壓定觸頭接觸的端部Α，過渡觸頭7具有用于與高壓定觸頭接觸的端部B，端部A的接觸寬度是端部B的接觸寬度的I至3倍。所述端部A包括中間段和位于中間段左右兩側(cè)的兩個外側(cè)段，中間段為純銅材料制成，兩個外側(cè)段均為鎢銅合金材料制成，中間段和兩個外側(cè)段焊接固定。所述中間段具有向下凸出的圓滑底部。
【權(quán)利要求】
1.有載調(diào)容開關(guān)，包括絕緣筒(I)、絕緣主軸(2)和觸頭系統(tǒng)，所述觸頭系統(tǒng)包括低壓部分和高壓部分；所述觸頭系統(tǒng)包括安裝在絕緣主軸(2)上的動觸頭和安裝在絕緣筒(I)上的定觸頭；所述觸頭系統(tǒng)低壓部分分為三相，每相包括低壓定觸頭和低壓動觸頭；所述觸頭系統(tǒng)高壓部分分為三相，每相包括高壓定觸頭和高壓動觸頭；高壓動觸頭包括主弧觸頭(6 )和過渡觸頭(7 );其特征在于，所述絕緣主軸(2 )上固定有高壓動觸頭絕緣支架(4)，高壓動觸頭絕緣支架(4)上固定有兩組高壓動觸頭，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭(6)的安裝位置的夾角α為80°?120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭(6)和過渡觸頭(7)的安裝位置的夾角β為15°?40°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述高壓動觸頭絕緣支架上在主弧觸頭(6)和過渡觸頭(7)的安裝位置之間設有絕緣阻隔(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述高壓動觸頭絕緣支架(4)上固定有過渡電阻(3)，過渡電阻(3)與兩個過渡觸頭(7)串聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述絕緣主軸(2)上固定有低壓動觸頭絕緣支架(8 ),低壓動觸頭絕緣支架(8 )上固定低壓動觸頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述主弧觸頭(6)具有用于與高壓定觸頭接觸的端部Α，過渡觸頭(7)具有用于與高壓定觸頭接觸的端部B，端部A的接觸寬度是端部B的接觸寬度的I至3倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述端部A包括中間段和位于中間段左右兩側(cè)的兩個外側(cè)段，中間段為純銅材料制成，兩個外側(cè)段均為鎢銅合金材料制成，中間段和兩個外側(cè)段焊接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有載調(diào)容開關(guān)，其特征在于，所述中間段具有向下凸出的圓滑底部。
8.用于有載調(diào)容開關(guān)的高壓動觸頭絕緣支架(4)，其特征在于，高壓動觸頭絕緣支架上兩個主弧觸頭(6)的安裝位置的夾角α為80。?120°，高壓動觸頭絕緣支架上同一組高壓動觸頭中主弧觸頭(6)和過渡觸頭(7)的安裝位置的夾角β為15°?40°。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于有載調(diào)容開關(guān)的高壓動觸頭絕緣支架(4)，其特征在于，所述高壓動觸頭絕緣支架上在主弧觸頭(6)和過渡觸頭(7)的安裝位置之間設有絕緣阻隔(41)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于有載調(diào)容開關(guān)的高壓動觸頭絕緣支架(4)，其特征在于，所述高壓動觸頭絕緣支架(4)上固定有過渡電阻(3)，過渡電阻(3)與兩個過渡觸頭(7)串聯(lián)。
【文檔編號】H01H1/56GK203733600SQ201420105811
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】章宏仁, 朱春虎 申請人:浙江騰龍電器有限公司