分接开关的芯体结构制造技术

本发明专利技术介绍输变电领域的变压器分接开关的芯体结构，其包括：绝缘内管的旋转主轴、动触头组的切换机构、芯体结构的装拆系统、支撑托架的轴承设施共四部分。芯体结构特征在于：动触头组的切换机构、芯体结构的装拆系统都安设在绝缘内管的旋转主轴的内腔中，且该部分芯体结构可一同从分接开关绝缘壳体——外管中抽离拆除或推进装入；而支撑托架的轴承设施使芯体结构的扭转力矩实现小于GB10230.1国家标准20N·m。本发明专利技术效果：1、扭矩降低了75倍以上，分接开关作业可以不采用减速器装置而选择手轮直接操纵，大幅节约成本；2、芯体结构的精细散热构造，使触头温升控制在小于10K，远小于GB10230.1国家标准≤15K指标。

【技术实现步骤摘要】
分接开关的芯体结构
本专利技术涉及输变电领域的变压器分接开关的芯体结构，具体地讲芯体结构包括绝缘内管的旋转主轴1、动触头组的切换机构2、芯体结构的装拆系统3、支撑托架的轴承设施4等共四部分。
技术介绍
专利号ZL03262313.5名称《无励磁管形分接开关》的产品在变压器行业内至今仍然畅销，占据市场主要份额之一，其超静定支撑、垒板式动触片等结构保证了分接开关的可靠性能，特别是作为绝缘壳体的外管和作为绝缘主轴的内管提供了分接开关高标准电气性能和机械强度。但从发展的眼光看，管形分接开关尚存在改革的余地：其一，作为主轴的内管还应该增加外圆和里孔直径，以扩大内腔空间，完全包容动触头组的切换机构2，进一步增加电气强度和机械强度，同时使变压器油流畅通，提高循环冷却效果；其二，垒板式动触片是滑动式切换机构，在额定电流超过630A时，各相并联的动触片有8个以上，集成接触压力很大，因此切换阻力较大，不得不使用增力减速器，由于齿轮间隙的累积误差的存在，使分接开关切换挡位不准确；其三，在管形开关的切换机构中，请见图1所示，制有<校正孔>，又在各个动触片上制有等直径<功能孔>，当采用一根滑动配合的杆状锥头刚钎穿入二孔便可达到二孔轴线重合，于是管形分接开关的心部结构最凸出的各个动触片回缩，其最大外径小于分接开关绝缘壳体内腔环周布设的各定触头围成的轮廓线，解决了管形分接开关心部结构的装入和拆出的通道问题，但也仅此而已，尚未做到分接开关芯体结构的装入锁位和抽出开闸的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于改革管形分接开关以上三项不足，而且要创新一项分接开关普遍适用的芯体结构。本专利技术为研发该项专利技术，采取的方案如下：“分接开关的芯体结构，其主要部件包括：绝缘内管的旋转主轴1、动触头组的切换机构2、分接开关的装拆板闸3-1、触头接触的脱开构造3-2、支撑托架的轴承设施4；其特征在于：绝缘内管的旋转主轴1的尾部以及其外圆周上的各相两端位置都安设有支撑托架的轴承设施4，使分接开关在挡位切换中，芯体结构的扭转力矩不用减速器增矩而直接操纵，实现小于GB10230.1国家标准20N·m指标。”在该段所述专利技术的方案中，其一要说明的是：“其主要部件包括：”中的主要部件是指本专利技术的分接开关的芯体结构必不可少的部分具备独立性能的多个零件的组合体，例如：动触头组的切换机构2就是触头座2-1、动触头2-2、弹簧2-3等零件组合体，其独立性能就是对不同定触头的切换而调整电压；在该段所述专利技术的方案中，其二要说明的是：在变压器行业中，通常无励磁分接开关的绝缘主轴旋转都在绝缘支架的孔中进行，而一般采用的绝缘材料为环氧玻璃纤维，查得的摩擦系数大约在0.15～0.3之间，本专利技术的分接开关芯体结构采用的支撑托架的轴承设施，查得轴承的摩擦系数为0.002，摩擦力减轻75倍至150倍，可见芯体结构的该项特征将对绝缘内管的旋转主轴扭转力矩的降低作用显著；在该段所述的专利技术方案中，其三要说明的是：“绝缘内管的旋转主轴1的尾部以及外圆周上的各相两端位置都安设有支撑托架的轴承设施4……”中的“各相两端位置”是指分接开关靠近每相动触头组的切换机构2两端绝缘内管外圆的部位，若内管各相段处都安设支撑托架的轴承设施则内管所受的是超静定支撑，弯矩较小且较均匀，必将转动均衡平稳；在该段所述的专利技术方案中，其四要说明的是：“……芯体结构的扭转力矩，不用增矩减速器而直接操纵，实现小于GB10230.1国家标准20N·m。指标”，操纵机构对分接开关而言是必不可少的，在通常情况下都是减速器机构，诸如，直齿轮减速器、蜗杆减速器、少齿差减速器等，而众所周知只要是减速器都是增矩的，这里的增矩是指用小的力操纵可以获得大的扭矩，所以大凡分接开关额定电流超过630A都必须使用减速器操纵机构来增矩，而本专利技术无需采用减速器式操纵机构而直接采用杠杆式或手轮式直连主轴同转速操控，可以达到挡位切换精准无误，消除因齿轮累积间隙造成的挡位误差。本专利技术的方案继叙“分接开关的芯体结构，其特征在于：支撑托架的轴承设施4，其中以固设于分接开关绝缘壳体——外管的腔内壁环周的定触头两端为托架，以固转其上的轴承对绝缘内管的旋转主轴1外圆作支撑，还以轴承对绝缘内管的旋转主轴1的尾端作支撑，构成分接开关降低扭矩的设施。”在该段所述专利技术的方案中，其一要说明的是：分接开关的绝缘壳体是外管，绝缘主轴是内管，外管内壁环周固设分别与变压器各相线圈抽头联接的定触头，内管内腔定向固设动触头，动、定触头按相间绝缘距离对应布设，内管各相动触头旋转切换各相定触头，完成分接开关的挡位变化，以调节变压器输出电压；在该段所述专利技术的方案中，其二要说明的是：构成分接开关降低扭矩的设施——支撑托架的轴承设施，利用定触头两端做轴承旋转托架而不再另设托架是最简化实效的方式之一，既借用了现成结构，又有等电位的效果，如果另设托架，若不进行等电位桥接，金属托架与定触头间就不断产生局部放电效应；不难设想托架的构造方式可以千变万化，但万变不离其宗，都在专利技术的要旨：用轴承分段托架主轴外圆周，以支撑其旋转，以降低其扭矩的保护范围之内；本专利技术的方案继叙：“根据权利要求1所述，分接开关的芯体结构，其特征在于：绝缘内管的旋转主轴1的外圆与分接开关的绝缘壳体外管内壁上环周固设的各个定触头间只留有1～10毫米的绝缘油隙，而其壁厚也只限制在4～13毫米，使其获得宽裕的空心内腔，以高水平的电气强度、机械强度和刚度为可靠屏障，全部容纳各相的动触头组的切换机构2、分接开关的装拆板闸3-1、触头接触的脱开构造3-2等部分的芯体结构；同时更靠近支撑托架的轴承设施4所在位置而简化安装。”在该段所述专利技术的方案中，其一要说明的是：请参照图2观察，绝缘内管的旋转主轴1与各个定触头内切圆之间只留1～10毫米油隙，内管壁厚也只取4～13毫米，一则是所留间距和所取壁厚，无论是电气强度还是机械强度都远远超过指标要求，因为GB10230.1国家标准中额定电压110KV级的触头间工频耐压值最大只有55KV，而一般变压器油隙1毫米至少耐压20KV，又作为内管的环氧玻纤材料1毫米壁厚耐压15.8KV，二则是扩大内管腔内容积，纳入尽可能多的芯体结构以屏障之，增加可靠性；在该段所述专利技术的方案中，其二要说明的是：在前述<
>中已明确说明：分接开关的芯体结构包括：其一是绝缘内管的旋转主轴1；其二是动触头组的切换机构2；其三是芯体结构的装拆系统3，而其三中又由二部分组成，之一是分接开关的装拆板闸3-1，之二是触头接触的脱开构造3-2；其四是支撑托架的轴承设施4，共四部分；应该明确交待的是：当启动芯体结构的装拆系统3将芯体结构装入锁位或抽出开闸时，只有芯体结构的绝缘内管的旋转主轴1，动触头组的切换机构2，芯体结构的装拆系统3随之而动，芯体结构的支撑托架的轴承设施4并不随之而动，因为轴承是固定在绝缘壳体——外管内腔环周定触头上的，但它起到辅助装入或抽出过程中具有规制限位性的通道作用。本专利技术的方案继叙：“分接开关的芯体结构，其特征在于：主要由触头座2-1、若干个动触头2-2、若干个弹簧2-3构成的动触头组切换机构2各零部件轴向侧壁上都留有循环孔，加上触头座2-1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
分接开关的芯体结构，其主要部件包括：绝缘内管的旋转主轴(1)、动触头组的切换机构(2)、分接开关的装拆板闸(3‑1)、触头接触的脱开构造(3‑2)、支撑托架的轴承设施(4)；其特征在于：绝缘内管的旋转主轴(1)的尾部以及其外圆周上的各相两端位置都安设有支撑托架的轴承设施(4)，使分接开关在挡位切换中，芯体结构的扭转力矩不用减速器增矩而直接操纵，实现小于GB10230.1国家标准20N·m指标。

【技术特征摘要】
1.分接开关的芯体结构，其主要部件包括：绝缘内管的旋转主轴(1)、动触头组的切换机构(2)、分接开关的装拆板闸(3-1)、触头接触的脱开构造(3-2)、支撑托架的轴承设施(4)；其特征在于：绝缘内管的旋转主轴(1)的尾部以及其外圆周上的各相两端位置都安设有支撑托架的轴承设施(4)，其中以固设于分接开关绝缘壳体即外管的腔内壁环周的定触头两端为托架，以固转其上的轴承对绝缘内管的旋转主轴(1)外圆作支撑，还以轴承对绝缘内管的旋转主轴(1)的尾端作支撑，构成分接开关降低扭矩的设施，使分接开关在挡位切换中，芯体结构的扭转力矩不用减速器增矩而直接操纵，实现小于GB10230.1国家标准20N·m指标。2.根据权利要求1所述的分接开关的芯体结构，其特征在于：绝缘内管的旋转主轴(1)的外圆与分接开关的绝缘壳体外管内壁上环周固设的各个定触头间只留有1～10毫米的绝缘油隙，而其壁厚也只限制在4～13毫米，使其获得空心内腔，全部容纳各相的动触头组的切换机构(2)、分接开关的装拆板闸(3-1)、触头接触的脱开构造(3-2)的芯体结构；同时更靠近支撑托架的轴承设施(4)所在位置安装。3.根据权利要求1所述的分接开关的芯体结构，其特征在于：主要由触头座(2-1)、若干个动触头(2-2)、若干个弹簧(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宏宇，高建华，李楠，
申请(专利权)人：任宏宇，
类型：发明
国别省市：辽宁;21