一种联动线性调压无励磁分接开关 【技术领域】
本发明涉及一种变压器用联动线性调压无励磁分接开关。
背景技术
在中国专利CN2468142Y中公开了一种无励磁线性调压鼓形分接开关，它是通过在每相的两相邻分接抽头间设置输出触头，在各档位上用动触头跨接分接抽头与输出抽头方式实现线性调压，结构较为简单。每相线圈抽头对应于开关的一相触头层，即单、两、三相时分别为一、二、三层触头，三相的各层触头间接线原理与调压顺序完全重复一致，输出触头根据需要其与本相或异相线圈相连，但该结构存在较大事故隐患，即当动触头因误操作而停留在1-2或3-4分接间时，变压器线圈会出现短路事故。此外，该开关设置调压档位较多时需要配置较多的静触头，静触头分布多也使开关直径增大而不利于开关在变压器内的布置和节材设计，变压器成本也会升高。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题在于避免上述现有技术存在的不足而提供一种结构简便、可靠性高且档位变换多的联动线性调压无励磁分接开关。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
包括有绝缘体3和上支座2、下支座14、上、下支座间设置有转轴，转轴上端与操动机构相联，在绝缘体内沿周向布设有相间隔的静触头，对应于每层静触头在转轴上安设有一个与两个相邻静触头相跨接的动触头7，其特征在于对应开关的每相设置有两层静触头，每相两层静触头中一层设有联接调压线圈上调压段抽头的静触头和中间抽头静触头，联接调压线圈上调压段抽头的静触头和中间抽头静触头相互间隔交错布设，两个相邻静触头构成一个档位，每个档位一侧均有一个相重档位，档位从大到小按序递减沿周向布设；另一层设有联接调压线圈下调压段抽头的静触头和输出抽头静触头，联接调压线圈下调压段抽头的静触头和输出抽头静触头相互间隔交错布设，两个相邻静触头构成一个档位，每个档位一侧均有一个相重档位，档位从大到小按序递减沿周向布设；每相设置的两层静触头中一层中仅有一个最大档位(此段线圈有效匝数最多)对应于另一层中的一个最大档位。
按上述方案，所述的联接调压线圈上调压段或下调压段抽头的静触头层的档位从大到小(此段线圈有效匝数递减)变档时，联接调压线圈下调压段或上调压段抽头的静触头层的档位对应于从一个最大档位始从大到小(此段线圈有效匝数递减)变档至另一个最大档位止。
按上述方案，所述的联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(此段线圈有效匝数最少)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(此段线圈有效匝数最多)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位；在止动档位两静触头的对应侧安设有止挡动触头进入该档位的止挡件，或在操动机构中相应设置止动档位。
按上述方案，所述的调压线圈由上、下调压段组成，并设置中间抽头和输出抽头，上、下调压段每个调压分段的线圈匝数相同。
按上述方案，所述的每层静触头安设4个，其中一层中联接上调压段抽头(5、6)的静触头和中间抽头(4)静触头各设置2个，另一层中联接下调压段抽头(2、3)的静触头和输出抽头(1)静触头各设置2个，其中联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(4-6)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，且止动档位的两静触头对应侧间距加大，由此构成3档位线性调压分接开关。
按上述方案，所述的每层静触头安设6个，其中一层中联接上调压段抽头(6、7、8)的静触头和中间抽头(5)静触头各设置3个，另一层中联接下调压段抽头(2、3、4)的静触头和输出抽头(1)静触头各设置3个，其中联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(5-8)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，也为重复档位，由此构成5档位线性调压分接开关。
按上述方案，所述的每层静触头安设8个，其中一层中联接上调压段抽头(7、8、9、10)的静触头和中间抽头(6)静触头各设置4个，另一层中联接下调压段抽头(2、3、4、5)的静触头和输出抽头(1)静触头各设置4个，其中联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(6-10)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，也为重复档位，构成7档位线性调压分接开关。
按上述方案，所述的绝缘体为鼓形或笼形，分别构成鼓形或笼形联动无励磁分接开关。
按上述方案，所述地静触头安设2或4或6层，每2层对应一相，构成单相或两相或三相联动无励磁分接开关。
按上述方案，所述的每相两层静触头档位从大到小按序递减沿周向布设的方向相同，所对应配置的动触头为同步同向转位变档；或者每相两层静触头档位从大到小按序递减沿周向布设的方向相反，所对应配置的动触头为同步反向转位变档；
按上述方案，所述的静触头为柱形静触头，所述的动触头为环形内滚动式动触头。
按上述方案，所述的静触头为片状，所述的动触头为夹片式动触头。
本发明的有益效果在于：1、结构简单紧凑，设置合理，通过设置两层分别与调压线圈上调压段抽头和下调压段抽头对应相联的静触头，相互组合，使得用较少的调压线圈抽头能够实现多档线性调压；2、使用操作方便，无短接档位，工作可靠性高；而且开关体积小，制作成本低；3、可大大简化变压器结构，降低使用成本，便于操作维护。
【附图说明】
图1为本发明的一个实施例的主视图。
图2为图1中的A-A剖视图。
图3为图1中的B-B剖视图。
图4为本发明一个实施例的接线原理图，与图2、图3对应，虚线框内为开关部分。
图5为本发明的3档开关接线原理图，虚线框内为开关部分。
图6为本发明的7档开关接线原理图，虚线框内为开关部分。
【具体实施方式】
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
本发明第一个实施例如图1～4所示，为一单相鼓形联动线性调压无励磁分接开关，包括圆筒形绝缘体3和上、下支座2、14，上、下支座中间穿装有转轴，转轴由绝缘轴4和其上端的传动轴1构成，绝缘轴通过上端的传动轴联接操动机构5，在绝缘筒内侧安设有沿周向对应分布的两层静触头，两层静触头上下分开相互绝缘，所述的静触头为柱形静触头，静触头后端为引线接头6，用以与抽头相接；对应于每层静触头在转轴上安设有一个与两个相邻静触头相跨接的动触头7，所述的动触头为环形内滚动式动触头，由环形触头、与绝缘轴相联的支持件12、径向安设在支持件上的活动销轴9、套装于活动销轴上的弹簧8及安设在活动销轴顶端和环形触头之间的滚子11构成。对于电流大的开关可多并联动触头7数目及增加各柱形静触头导体截面和长度，开关外径、长度增加不多。在两层静触头中每层安设6个静触头，调压线圈的上调压段抽头(6、7、8)和下调压段抽头(2、3、4)各设置3个，并分别配置中间抽头(5)和输出抽头(1)；上、下调压段每个调压分段的线圈匝数相同，均为W1；两层静触头中上层联接调压线圈上调压段抽头的静触头13和中间抽头静触头15各设置3个，联接调压线圈上调压段抽头的静触头和中间抽头静触头相互间隔交错布设，两个相邻静触头构成一个档位，每个档位一侧均有一个相重档位(一挡两位)，档位从大到小(5-6、5-6、5-7、5-7、5-8、5-8)按序递减沿周向布设；下层联接调压线圈下调压段抽头的静触头13a和输出抽头静触头15a各设置3个，联接调压线圈下调压段抽头的静触头和输出静触头相互间隔交错布设，两个相邻静触头构成一个档位，每个档位一侧均有一个相重档位(一挡两位)，档位从大到小(1-2、1-2、1-3、1-3、1-4、1-4)按序递减沿周向布设；上下两层静触头档位从大到小按序递减沿周向布设的方向相同，所对应配置的动触头为同步同向转位变档；两层静触头中上层中仅有一个最大档位(5-6)(此段线圈有效匝数最多)对应于下层中的一个最大档位(1-2)，联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(5-8)(此段线圈有效匝数最少)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，也为重复档位，在操动机构中相应设置止动档位，由此构成5档位线性调压分接开关。具体档位分布见附表1。此外，每层静触头中的中间抽头静触头15间和输出抽头静触头15a间分别用等电位联接件10短接，不同抽头的静触头等电位联接件在空间上相互隔离。当操动机构转动换挡时，带动绝缘轴及上下动触头同步同向旋转，实现附表1所示I档-II档-III档-IV档-V档5档线性调压功能。两调压段的线圈有效工作匝数逐个交替增加或交替减少。
当电压、电流较小时绝缘体3也可为笼形或盘形结构，开关体积也较小，立、卧式安装均可，适用于小型变压器。当电压、电流较大时，绝缘体可为筒式结构，带电体被隔离在筒内，占用变压器有效空间小，立、卧式安装均可，这种联动线性调压鼓形分接开关适用于大、中型变压器，根据变压器需要可设计成单相也可设计成三相。本发明也可每层间不绝缘构成并联使用，构成大电流开关；构成三相或单相大电流开关时；单相的各层或各相间动、静触头可同侧或反侧布置，使主轴受力合理，提高主轴抗弯强度与可靠性。还可各相的两层动、静触头分布在同一层的左右两个半圆上，这样开关高度降低、直径加大，中轴受力会更好。
本发明第二个实施例如图5所示，为单相3档的接线原理图，其结构与5档类似，一层中联接上调压段抽头(5、6)的静触头和中间抽头(4)静触头各设置2个，另一层中联接下调压段抽头(2、3)的静触头和输出抽头(1)静触头各设置2个，其中联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(4-6)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，且止动档位的两静触头对应侧间距加大，每层静触头数量为4个，构成3档位线性调压分接开关，具体档位分布见附表2。
本发明第三个实施例如图6所示，为单相7档的接线原理图，其结构与5档类似，一层中联接上调压段抽头(7、8、9、10)的静触头和中间抽头(6)静触头各设置4个，另一层中联接下调压段抽头(2、3、4、5)的静触头和输出抽头(1)静触头各设置4个，其中联接调压线圈上调压段抽头的静触头层的一个最小档位(6-10)与联接调压线圈下调压段抽头的静触头层的另一个最大档位(1-2)所对应组合的档位为分接开关的止动(不用)档位，也为重复档位，构成7档位线性调压分接开关。具体档位分布见附表3。
如开关电压较低、电流较小，则可将动触头设计成夹片式笼形结构，构成笼形开关，开关成本低，适用于中小型变压器。
对于单相低压小电流开关，还可设计成盘形结构，特别适用于小型变压器。
附表1
档位 上层静触头联接 下层静触头联接 线圈有效匝数 I 5-6 1-2 W II 5-6 1-3 W-W1 III 5-7 1-3 W-2W1 IV 5-7 1-4 W-3W1 V 5-8 1-4 W-4W1 VI 5-8 1-2 W-2W1
W为总匝数，W1为每一调压段匝数，各处W1一般相等，也可不相等，VI档位为止动档位。
附表2
档位 上层静触头联接 下层静触头联接 线圈有效匝数 I 4-5 1-2 W II 4-5 1-3 W-W1 III 4-6 1-3 W-2W1
附表3
档位 上层静触头联接 下层静触头联接 线圈有效匝数 I 6-7 1-2 W II 6-7 1-3 W-W1 III 6-8 1-3 W-2W1 IV 6-8 1-4 W-3W1 V 6-9 1-4 W-4W1 VI 6-9 1-5 W-5W1 VII 6-10 1-5 W-6W1 VIII 6-10 1-2 W-3W1
VIII档位为止动档位。