分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輸變電領(lǐng)域的變壓器分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，具體地講芯體結(jié)構(gòu)包括絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸1、動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2、芯體結(jié)構(gòu)的裝拆系統(tǒng)3、支撐托架的軸承設(shè)施4等共四部分。
【背景技術(shù)】
[0002]專利號(hào)ZL03262313.5名稱《無勵(lì)磁管形分接開關(guān)》的產(chǎn)品在變壓器行業(yè)內(nèi)至今仍然暢銷，占據(jù)市場(chǎng)主要份額之一，其超靜定支撐、壘板式動(dòng)觸片等結(jié)構(gòu)保證了分接開關(guān)的可靠性能，特別是作為絕緣殼體的外管和作為絕緣主軸的內(nèi)管提供了分接開關(guān)高標(biāo)準(zhǔn)電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度。
[0003]但從發(fā)展的眼光看，管形分接開關(guān)尚存在改革的余地:
[0004]其一，作為主軸的內(nèi)管還應(yīng)該增加外圓和里孔直徑，以擴(kuò)大內(nèi)腔空間，完全包容動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2，進(jìn)一步增加電氣強(qiáng)度和機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)使變壓器油流暢通，提高循環(huán)冷卻效果；
[0005]其二，壘板式動(dòng)觸片是滑動(dòng)式切換機(jī)構(gòu)，在額定電流超過630A時(shí)，各相并聯(lián)的動(dòng)觸片有8個(gè)以上，集成接觸壓力很大，因此切換阻力較大，不得不使用增力減速器，由于齒輪間隙的累積誤差的存在，使分接開關(guān)切換擋位不準(zhǔn)確；
[0006]其三，在管形開關(guān)的切換機(jī)構(gòu)中，請(qǐng)見圖1所示，制有〈校正孔 >，又在各個(gè)動(dòng)觸片上制有等直徑〈功能孔 >，當(dāng)采用一根滑動(dòng)配合的桿狀錐頭剛釬穿入二孔便可達(dá)到二孔軸線重合，于是管形分接開關(guān)的心部結(jié)構(gòu)最凸出的各個(gè)動(dòng)觸片回縮，其最大外徑小于分接開關(guān)絕緣殼體內(nèi)腔環(huán)周布設(shè)的各定觸頭圍成的輪廓線，解決了管形分接開關(guān)心部結(jié)構(gòu)的裝入和拆出的通道問題，但也僅此而已，尚未做到分接開關(guān)芯體結(jié)構(gòu)的裝入鎖位和抽出開閘的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于改革管形分接開關(guān)以上三項(xiàng)不足，而且要?jiǎng)?chuàng)新一項(xiàng)分接開關(guān)普遍適用的芯體結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明為研發(fā)該項(xiàng)專利技術(shù)，采取的方案如下:
[0009]“分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，其主要部件包括:絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)、動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)(2)、分接開關(guān)的裝拆板閘(3-1)、觸頭接觸的脫開構(gòu)造(3-2)、支撐托架的軸承設(shè)施
(4);其特征在于:絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)的尾部以及其外圓周上的各相兩端位置都安設(shè)有支撐托架的軸承設(shè)施(4)，使分接開關(guān)在擋位切換中，芯體結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力矩不用減速器增矩而直接操縱，實(shí)現(xiàn)小于GB10230.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20N.m指標(biāo)?！?br>[0010]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其一要說明的是:“其主要部件包括:”中的主要部件是指本發(fā)明的分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)必不可少的部分具備獨(dú)立性能的多個(gè)零件的組合體，例如:動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2就是觸頭座2-1、動(dòng)觸頭2-2、彈簧2-3等零件組合體，其獨(dú)立性能就是對(duì)不同定觸頭的切換而調(diào)整電壓；
[0011]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其二要說明的是:在變壓器行業(yè)中，通常無勵(lì)磁分接開關(guān)的絕緣主軸旋轉(zhuǎn)都在絕緣支架的孔中進(jìn)行，而一般采用的絕緣材料為環(huán)氧玻璃纖維，查得的摩擦系數(shù)大約在0.15?0.3之間，本發(fā)明的分接開關(guān)芯體結(jié)構(gòu)采用的支撐托架的軸承設(shè)施，查得軸承的摩擦系數(shù)為0.002，摩擦力減輕75倍至150倍，可見芯體結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)特征將對(duì)絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸扭轉(zhuǎn)力矩的降低作用顯著；
[0012]在該段所述的專利技術(shù)方案中，其三要說明的是:“絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)的尾部以及外圓周上的各相兩端位置都安設(shè)有支撐托架的軸承設(shè)施(4)……”中的“各相兩端位置”是指分接開關(guān)靠近每相動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2兩端絕緣內(nèi)管外圓的部位，若內(nèi)管各相段處都安設(shè)支撐托架的軸承設(shè)施則內(nèi)管所受的是超靜定支撐，彎矩較小且較均勻，必將轉(zhuǎn)動(dòng)均衡平穩(wěn)；
[0013]在該段所述的專利技術(shù)方案中，其四要說明的是:“……芯體結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)力矩，不用增矩減速器而直接操縱，實(shí)現(xiàn)小于GB10230.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)20Ν.πι。指標(biāo)”，操縱機(jī)構(gòu)對(duì)分接開關(guān)而言是必不可少的，在通常情況下都是減速器機(jī)構(gòu)，諸如，直齒輪減速器、蝸桿減速器、少齒差減速器等，而眾所周知只要是減速器都是增矩的，這里的增矩是指用小的力操縱可以獲得大的扭矩，所以大凡分接開關(guān)額定電流超過630Α都必須使用減速器操縱機(jī)構(gòu)來增矩，而本發(fā)明無需采用減速器式操縱機(jī)構(gòu)而直接采用杠桿式或手輪式直連主軸同轉(zhuǎn)速操控，可以達(dá)到擋位切換精準(zhǔn)無誤，消除因齒輪累積間隙造成的擋位誤差。
[0014]本專利技術(shù)的方案繼敘“分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，其特征在于:支撐托架的軸承設(shè)施
(4)，其中以固設(shè)于分接開關(guān)絕緣殼體——外管的腔內(nèi)壁環(huán)周的定觸頭兩端為托架，以固轉(zhuǎn)其上的軸承對(duì)絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)外圓作支撐，還以軸承對(duì)絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)的尾端作支撐，構(gòu)成分接開關(guān)降低扭矩的設(shè)施?！?br>[0015]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其一要說明的是:分接開關(guān)的絕緣殼體是外管，絕緣主軸是內(nèi)管，外管內(nèi)壁環(huán)周固設(shè)分別與變壓器各相線圈抽頭聯(lián)接的定觸頭，內(nèi)管內(nèi)腔定向固設(shè)動(dòng)觸頭，動(dòng)、定觸頭按相間絕緣距離對(duì)應(yīng)布設(shè)，內(nèi)管各相動(dòng)觸頭旋轉(zhuǎn)切換各相定觸頭，完成分接開關(guān)的擋位變化，以調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓；
[0016]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其二要說明的是:構(gòu)成分接開關(guān)降低扭矩的設(shè)施——支撐托架的軸承設(shè)施，利用定觸頭兩端做軸承旋轉(zhuǎn)托架而不再另設(shè)托架是最簡(jiǎn)化實(shí)效的方式之一，既借用了現(xiàn)成結(jié)構(gòu)，又有等電位的效果，如果另設(shè)托架，若不進(jìn)行等電位橋接，金屬托架與定觸頭間就不斷產(chǎn)生局部放電效應(yīng)；不難設(shè)想托架的構(gòu)造方式可以千變?nèi)f化，但萬變不離其宗，都在專利技術(shù)的要旨:用軸承分段托架主軸外圓周，以支撐其旋轉(zhuǎn)，以降低其扭矩的保護(hù)范圍之內(nèi)；
[0017]本專利技術(shù)的方案繼敘:“根據(jù)權(quán)利要求1所述，分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，其特征在于:絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸(I)的外圓與分接開關(guān)的絕緣殼體外管內(nèi)壁上環(huán)周固設(shè)的各個(gè)定觸頭間只留有I?10毫米的絕緣油隙，而其壁厚也只限制在4?13毫米，使其獲得寬裕的空心內(nèi)腔，以高水平的電氣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度和剛度為可靠屏障，全部容納各相的動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)(2)、分接開關(guān)的裝拆板閘(3-1)、觸頭接觸的脫開構(gòu)造(3-2)等部分的芯體結(jié)構(gòu)；同時(shí)更靠近支撐托架的軸承設(shè)施(4)所在位置而簡(jiǎn)化安裝?！?br>[0018]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其一要說明的是:請(qǐng)參照?qǐng)D2觀察，絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸I與各個(gè)定觸頭內(nèi)切圓之間只留I?10毫米油隙，內(nèi)管壁厚也只取4?13毫米，一則是所留間距和所取壁厚，無論是電氣強(qiáng)度還是機(jī)械強(qiáng)度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過指標(biāo)要求，因?yàn)镚B10230.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中額定電壓110KV級(jí)的觸頭間工頻耐壓值最大只有55KV，而一般變壓器油隙I毫米至少耐壓20KV，又作為內(nèi)管的環(huán)氧玻纖材料I毫米壁厚耐壓15.8KV，二則是擴(kuò)大內(nèi)管腔內(nèi)容積，納入盡可能多的芯體結(jié)構(gòu)以屏障之，增加可靠性；
[0019]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其二要說明的是:在前述〈技術(shù)領(lǐng)域〉中已明確說明:分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)包括:其一是絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸I;其二是動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2 ;其三是芯體結(jié)構(gòu)的裝拆系統(tǒng)3，而其三中又由二部分組成，之一是分接開關(guān)的裝拆板閘3-1，之二是觸頭接觸的脫開構(gòu)造3-2 ;其四是支撐托架的軸承設(shè)施4，共四部分；應(yīng)該明確交待的是:當(dāng)啟動(dòng)芯體結(jié)構(gòu)的裝拆系統(tǒng)3將芯體結(jié)構(gòu)裝入鎖位或抽出開閘時(shí)，只有芯體結(jié)構(gòu)的絕緣內(nèi)管的旋轉(zhuǎn)主軸1，動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2，芯體結(jié)構(gòu)的裝拆系統(tǒng)3隨之而動(dòng)，芯體結(jié)構(gòu)的支撐托架的軸承設(shè)施4并不隨之而動(dòng)，因?yàn)檩S承是固定在絕緣殼體——外管內(nèi)腔環(huán)周定觸頭上的，但它起到輔助裝入或抽出過程中具有規(guī)制限位性的通道作用。
[0020]本專利技術(shù)的方案繼敘:“分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，其特征在于:主要由觸頭座(2-1)、若干個(gè)動(dòng)觸頭(2-2)、若干個(gè)彈簧(2-3)構(gòu)成的動(dòng)觸頭組切換機(jī)構(gòu)(2)各零部件軸向側(cè)壁上都留有循環(huán)孔，加上觸頭座(2-1)的校正孔，動(dòng)觸頭組(2-2)的功能孔，再加上擴(kuò)寬且封閉的內(nèi)管腔體只在各相動(dòng)觸頭切換定觸頭位置開口，于是變壓器箱體中對(duì)流的油流直接經(jīng)過或直指沖向動(dòng)、定觸頭接觸發(fā)熱處，又加上動(dòng)觸頭組的片式散熱構(gòu)造，使分接開關(guān)的觸頭溫升控制在< 1K以下，遠(yuǎn)小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)彡15K指標(biāo)。”
[0021]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其一要說明的是:構(gòu)成各相動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)2的主要構(gòu)件有觸頭座2-1，動(dòng)觸頭2-2若干個(gè)，彈簧2-3若干個(gè)是必不可缺的，當(dāng)然還要有一些輔助構(gòu)件如整合銷、緊固螺栓、墊圈、螺帽等零件，又根據(jù)分接開關(guān)的結(jié)構(gòu)差異也會(huì)有所不同，并不能造成對(duì)本專利技術(shù)方案的影響；
[0022]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其二要說明的是:觸頭座2-1的校正孔，動(dòng)觸頭組2-2的功能孔，在分接開關(guān)運(yùn)行工作中是敞開的，是通暢的，變壓器油流循環(huán)在各接觸發(fā)熱的動(dòng)觸頭心部的功能孔間帶走熱量，冷卻降溫，因?yàn)榇丝滩⒉谎b拆芯體結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也無需剛釬插入而堵塞；
[0023]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其三要說明的是:各個(gè)動(dòng)觸頭之間都留有空隙，形成片狀散熱構(gòu)造，又封閉的內(nèi)管，寬敞的腔體中的各構(gòu)件都開有循環(huán)孔，只在各相動(dòng)、定觸頭接觸發(fā)熱處開口，對(duì)流的變壓器油直沖而過進(jìn)行冷卻，在模擬的三次不同環(huán)境實(shí)驗(yàn)中觸頭溫升分別都控制在< 10K，遠(yuǎn)小于GB10230.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)彡15K的指標(biāo)。
[0024]本專利技術(shù)的方案繼敘:“分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)，其特征在于:分接開關(guān)的裝拆板閘(3-1)為芯體結(jié)構(gòu)的閘鎖機(jī)構(gòu)，分接開關(guān)處于工作狀態(tài)時(shí)，它能夠由伸出的閘板劃卡在固定于絕緣殼體外管的環(huán)形閘擋上而不使芯體結(jié)構(gòu)軸向離位，但卻可以周向切換擋位；觸頭接觸的脫開構(gòu)造(3-2)為芯體結(jié)構(gòu)最凸出的動(dòng)觸頭組縮離定觸頭機(jī)構(gòu)，兩機(jī)構(gòu)相輔相成的完整組合構(gòu)成芯體結(jié)構(gòu)的裝拆系統(tǒng)(3):當(dāng)采用一根與各孔滑動(dòng)配合的圓錐頭剛釬插入分接開關(guān)的裝拆板閘(3-1)的兩閘板間的閘孔時(shí)，由于錐度的作用，兩半閘孔被撐開，由小變大，使兩閘板縮離閘擋，剛釬繼續(xù)深入穿入動(dòng)觸頭組的切換機(jī)構(gòu)(2)的觸頭座中校正孔，進(jìn)而又穿過軸線比校正孔軸線向定觸頭錯(cuò)位1/4?1/2相等孔徑的功能孔，迫使它們軸線趨向重合而動(dòng)觸頭組縮離定觸頭，達(dá)到分接開關(guān)的芯體結(jié)構(gòu)抽出或裝入功能?！?br>[0025]在該段所述專利技術(shù)的方案中，其一要說明的是:分接開關(guān)的裝拆板閘3-1的閘鎖功能如圖3所示，分接開關(guān)在常態(tài)工作時(shí)，由于彈簧的作用，使兩個(gè)閘板兩端分別伸出劃卡在固定于外管上的