本發(fā)明涉及一種有載分接機(jī)械開(kāi)關(guān)，屬于智能電網(wǎng)調(diào)壓技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié)裝置（簡(jiǎn)稱調(diào)壓器）主要應(yīng)用于電網(wǎng)輸電線路中，在有載即不中斷負(fù)載電流的情況下進(jìn)行自動(dòng)觸點(diǎn)變換，改變變壓器的匝數(shù)，從而調(diào)節(jié)變壓器的輸出電壓，使其達(dá)到電壓規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

目前，現(xiàn)有的調(diào)壓器在具體實(shí)施過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：一、生產(chǎn)調(diào)壓器時(shí)需要大量的電氣開(kāi)關(guān)，造成產(chǎn)品制造成本居高不下；二、受通流能力的影響，在電壓過(guò)低和負(fù)載大電流的情況下，部分電器元件無(wú)法正常工作。由于以上兩個(gè)方面的原因造成的是調(diào)壓器應(yīng)用范圍受限，成本高，生產(chǎn)效率低下，這就是現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種有載分接機(jī)械開(kāi)關(guān)，結(jié)構(gòu)緊湊、流通能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定且制造成本低。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種有載分接機(jī)械開(kāi)關(guān)，包括筒體，所述筒體安裝有接觸導(dǎo)電部，所述接觸導(dǎo)電部包括動(dòng)觸頭組件、導(dǎo)電塊和集電環(huán)，所述動(dòng)觸頭組件安裝在主軸上，動(dòng)觸頭組件在主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)有選擇地與導(dǎo)電塊或集電環(huán)接觸。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述動(dòng)觸頭組件包括動(dòng)觸頭架，所述動(dòng)觸頭架的一端安裝在主軸上，動(dòng)觸頭架的另一端設(shè)置有開(kāi)口腔，所述開(kāi)口腔內(nèi)安裝有壓縮彈簧和動(dòng)觸頭，動(dòng)觸頭架外部安裝有蓋板。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述動(dòng)觸頭遠(yuǎn)離主軸的一端設(shè)置有弧面，動(dòng)觸頭的數(shù)量是兩個(gè)，兩個(gè)動(dòng)觸頭交錯(cuò)設(shè)置。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述筒體的高度方向上設(shè)置有至少兩層接觸區(qū)，所述接觸區(qū)內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)導(dǎo)電塊。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述接觸區(qū)的數(shù)量是三層，沿筒體高度自上向下依次是第一層接觸區(qū)、第二層接觸區(qū)和第三層接觸區(qū)，所述第一層接觸區(qū)包括一個(gè)導(dǎo)電塊、一個(gè)集電環(huán)和兩個(gè)絕緣塊，第二層接觸區(qū)包括五個(gè)導(dǎo)電塊和五個(gè)絕緣塊，第三層接觸區(qū)與第一層接觸區(qū)結(jié)構(gòu)相同。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述第二層接觸區(qū)的導(dǎo)電塊連接有接線柱，所述接線柱通過(guò)接線板連接有連接軟線，所述第一層接觸區(qū)和第三層接觸區(qū)的導(dǎo)電塊連接有接線柱，所述接線柱通過(guò)聯(lián)通銅板連接。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述筒體安裝有升降壓部，所述升降壓部包括開(kāi)關(guān)觸塊、主動(dòng)齒和被動(dòng)齒，所述主動(dòng)齒安裝在主軸上，主動(dòng)齒在主軸帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)被動(dòng)齒可選擇地與開(kāi)關(guān)觸塊接觸。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述被動(dòng)齒安裝在支架上，支架通過(guò)彈簧掛軸連接有拉伸彈簧，所述拉伸彈簧的另一端通過(guò)彈簧銷與被動(dòng)齒連接。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述主軸連接有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置，所述動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置包括電機(jī)，電機(jī)安裝在電機(jī)底座上，所述電機(jī)底座上安裝有編碼器，所述電機(jī)的輸出端連接有電機(jī)齒輪，所述電機(jī)齒輪與安裝在主軸上的主軸齒輪嚙合，主軸上安裝有小齒輪，所述小齒輪與編碼器的編碼器齒輪嚙合。

本發(fā)明的技術(shù)方案還包括：所述筒體包括上筒體、中間筒體和下筒體，上筒體的上方安裝有上端蓋，下筒體的下方安裝有下端蓋，所述上端蓋和下端蓋通過(guò)螺栓連接。

本發(fā)明的有益效果是：首先，采用機(jī)械開(kāi)關(guān)來(lái)替代調(diào)壓器中的多個(gè)電氣開(kāi)關(guān)，能夠降低產(chǎn)品的制造成本；其次，為了能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械開(kāi)關(guān)替代多個(gè)電氣開(kāi)關(guān)，設(shè)計(jì)了接觸導(dǎo)電部，利用動(dòng)觸頭組件選擇性地與導(dǎo)電塊接觸，實(shí)現(xiàn)不同電氣開(kāi)關(guān)的替代，并且，設(shè)計(jì)集電環(huán)，通過(guò)動(dòng)觸頭組件與集電環(huán)的接觸可實(shí)現(xiàn)大電流的通過(guò)，可確保調(diào)壓器運(yùn)行穩(wěn)定；最后，本方案設(shè)計(jì)的機(jī)械開(kāi)關(guān)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定、制造成本低且觸頭無(wú)燃弧開(kāi)合的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的示意圖。

圖2是圖1的俯視示意圖。

圖3是圖1中A-A的剖視示意圖。

圖4是圖1中B-B的剖視示意圖。

圖5是圖1中C-C的剖視示意圖。

圖6是圖1中D-D的剖視示意圖。

圖7是實(shí)施開(kāi)關(guān)動(dòng)作的電氣原理示意圖。

1、電機(jī)，2、編碼器，3、編碼器齒輪，4、小齒輪，5、電機(jī)齒輪，6、主軸齒輪，7、電機(jī)底座，8、上端蓋，9、上筒體，10、螺栓，11、集電環(huán)，12、導(dǎo)電塊，13、中間筒體，14、絕緣塊，15、聯(lián)通銅板，16、連接軟線，17、接線板，18、下筒體，19、下端蓋，20、接線柱，21、主軸齒輪頂絲，22、動(dòng)觸頭架，23、動(dòng)觸頭，24、壓縮彈簧，25、蓋板，26、開(kāi)關(guān)觸塊，27、主動(dòng)齒，28、被動(dòng)齒，29、支架，30、彈簧銷，31、彈簧掛軸，32、拉伸彈簧，33、軸承，34、主軸，35、主軸支撐軸承。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖7所示，本發(fā)明的一種有載分接機(jī)械開(kāi)關(guān)，主要用于電網(wǎng)動(dòng)態(tài)調(diào)壓裝置，包括動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分、動(dòng)觸頭組件部分、筒體部分和升降壓部分。

動(dòng)力驅(qū)動(dòng)部分包括電機(jī)1，用來(lái)安裝電機(jī)1的電機(jī)底座7，電機(jī)齒輪5，主軸34，主軸齒輪6，安裝在主軸34上的小齒輪4，安裝在電機(jī)底座7上的編碼器2，安裝在編碼器2的主軸上的編碼器齒輪3。其具體動(dòng)作為：電機(jī)1通過(guò)電機(jī)齒輪5傳遞動(dòng)力帶動(dòng)主軸34旋轉(zhuǎn)，主軸34旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)小齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪4帶動(dòng)編碼器齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器2通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)角度采集信號(hào)確定主軸34的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

主軸34的下部還安裝有主動(dòng)齒27，其功用與升降壓開(kāi)關(guān)動(dòng)作有關(guān)聯(lián)。具體地，升降壓部分包括開(kāi)關(guān)觸塊26、被動(dòng)齒28、支架29、拉伸彈簧32、彈簧掛軸31等零件，被動(dòng)齒28安裝在支架29上，在被動(dòng)齒28與支架29之間安裝有彈性元件，用來(lái)提供預(yù)緊力，以確保動(dòng)作可靠。本發(fā)明中，支架29通過(guò)彈簧掛軸31與拉伸彈簧32的一端連接，拉伸彈簧32的另一端通過(guò)彈簧銷30與被動(dòng)齒28連接。主動(dòng)齒27在主軸34帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)撥動(dòng)被動(dòng)齒28可選擇地與開(kāi)關(guān)觸塊26接觸，整個(gè)升降壓部分安裝在筒體部分的下端蓋19上，當(dāng)來(lái)自主軸34的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力帶動(dòng)主動(dòng)齒27轉(zhuǎn)動(dòng)，它將把被動(dòng)齒28從一邊的開(kāi)關(guān)觸塊26撥動(dòng)到另一邊的開(kāi)關(guān)觸塊26，在拉伸彈簧32的作用下使其可靠的與開(kāi)關(guān)觸塊26壓緊。

動(dòng)觸頭組件部分包括兩個(gè)動(dòng)觸頭23，兩個(gè)動(dòng)觸頭架22以及壓縮彈簧24、蓋板25等零部件，動(dòng)觸頭23安裝在動(dòng)觸頭架22上，蓋板25的作用是防止動(dòng)觸頭23脫落，每個(gè)動(dòng)觸頭23都有一個(gè)壓縮彈簧24頂緊，兩個(gè)動(dòng)觸頭23弧面與筒體部分上的相關(guān)固定塊弧面接觸，整個(gè)動(dòng)觸頭組件部分安裝在電機(jī)1驅(qū)動(dòng)裝置的主軸34上，并由主軸34帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，以與不同接觸區(qū)的導(dǎo)電塊12接觸。

筒體部分包括上筒體9，中間筒體13，下筒體18，安裝在上筒體9上方的上端蓋8，安裝在下筒體18下方的下端蓋19，筒體、上端蓋8和下端蓋9均由絕緣材料制成。筒體部分還包括集電環(huán)11、導(dǎo)電塊12、絕緣塊14和接線柱20等零部件，導(dǎo)電接觸區(qū)共分三層，自上向下依次為第一層、第二層和第三層，其中，第一層與第三層結(jié)構(gòu)相同，均包括一個(gè)集電環(huán)11、一個(gè)導(dǎo)電塊12和兩個(gè)絕緣塊14，第二層包括五個(gè)導(dǎo)電塊12和五個(gè)絕緣塊14，且分別在圓周間隔均勻分布。

本發(fā)明中，機(jī)械開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)為分層配置，結(jié)構(gòu)緊湊、裝配方便。裝配時(shí)先將升降壓部分安裝在筒體部分的下端蓋19上，然后將三個(gè)絕緣筒體和三層集電環(huán)11、導(dǎo)電塊12和絕緣塊14依次按設(shè)計(jì)位置安裝，再裝上動(dòng)觸頭部分、上端蓋和電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分，最后用螺栓10固定。其中，集電環(huán)11、導(dǎo)電塊12和絕緣塊14設(shè)計(jì)成凹型結(jié)構(gòu)，以便于定位安裝，安裝夾緊螺栓時(shí)在螺栓10外圓套上絕緣硅橡膠管，加強(qiáng)絕緣性能。

采用本方案的機(jī)械開(kāi)關(guān)可替代電氣原理圖7中虛線框中的十一個(gè)電氣開(kāi)關(guān)，圖中有一SSRA電子開(kāi)關(guān)，該SSRA為可控硅無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，其作用是與切換開(kāi)關(guān)配合開(kāi)閉，以防機(jī)械開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)拉弧。

具體動(dòng)作過(guò)程：有載分接機(jī)械開(kāi)關(guān)在調(diào)壓時(shí)應(yīng)保證線路不斷電，即A端輸入，A1端輸出在調(diào)壓過(guò)程中電路暢通。圖4中兩個(gè)動(dòng)觸頭23所在位置可確定為初始位置，在此情況下，旁路開(kāi)關(guān)KA11是接通狀態(tài)，其余開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)；當(dāng)線路電壓下降到某一系統(tǒng)設(shè)定數(shù)值時(shí)，智能控制系統(tǒng)發(fā)出升壓信號(hào)，電機(jī)1啟動(dòng)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)組驅(qū)動(dòng)主軸34轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸頭23和主軸34底部的主動(dòng)齒27同步轉(zhuǎn)動(dòng)，在動(dòng)觸頭23斷開(kāi)旁路開(kāi)關(guān)之前，主動(dòng)27齒已帶動(dòng)被動(dòng)齒28壓緊到升壓開(kāi)關(guān)觸塊26上，此時(shí)相當(dāng)于KA10升壓開(kāi)關(guān)接通，當(dāng)兩個(gè)動(dòng)觸頭23全部旋轉(zhuǎn)到中間第一個(gè)導(dǎo)電塊12上時(shí)，此時(shí)相當(dāng)于KA8、KA7兩個(gè)開(kāi)關(guān)接通，從電氣原理圖來(lái)看此時(shí)既不升壓也不降壓；繼續(xù)向下一位置旋轉(zhuǎn)，當(dāng)一個(gè)動(dòng)觸頭23轉(zhuǎn)到中間第二個(gè)導(dǎo)電塊12上時(shí)，此時(shí)另一個(gè)動(dòng)觸頭23尚未離開(kāi)第一個(gè)導(dǎo)電塊12，此時(shí)相當(dāng)于KA7、KA6兩個(gè)開(kāi)關(guān)接通，此時(shí)升壓5.5V,KA5、KA6兩個(gè)開(kāi)關(guān)接通時(shí)為升壓11V,以此類推，直至升壓33V。當(dāng)線路需要降壓時(shí)，動(dòng)觸頭23回轉(zhuǎn)，直至到初始位置，旁路開(kāi)關(guān)KA11接通，再回轉(zhuǎn)時(shí)降壓開(kāi)關(guān)KA9接通，再回轉(zhuǎn)與升壓動(dòng)作相同，其旋轉(zhuǎn)位置的準(zhǔn)確度靠主軸34頂端的編碼器2控制轉(zhuǎn)角來(lái)保證。本實(shí)施例中，機(jī)械開(kāi)關(guān)的調(diào)壓能力為±33V，在此范圍內(nèi)調(diào)壓幅度根據(jù)電網(wǎng)電壓確定，并且，具體的調(diào)壓能力可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

在以上開(kāi)關(guān)開(kāi)合過(guò)程中，電子開(kāi)關(guān)SSRA和切換開(kāi)關(guān)通過(guò)控制系統(tǒng)密切配合，以防拉弧，具體動(dòng)作是在選擇開(kāi)關(guān)無(wú)論是閉合或者斷開(kāi)之前，電子開(kāi)關(guān)SSRA和對(duì)應(yīng)的一側(cè)切換開(kāi)關(guān)事先斷開(kāi)。機(jī)械開(kāi)關(guān)的整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中，所有觸頭均為無(wú)燃弧動(dòng)作，大大增強(qiáng)了使用壽命和運(yùn)行的安全性。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。