本實(shí)用新型涉及一種電力設(shè)備的控制器，特別是一種用于有載或無載條件下的真空分接開關(guān)。

背景技術(shù)：

分接開關(guān)是電力設(shè)備中常用的不同檔位電壓切換的設(shè)備，它的結(jié)構(gòu)通常包含一個(gè)絕緣外殼，絕緣主軸設(shè)置在絕緣外殼的中心，絕緣外殼內(nèi)通常會填充絕緣油。

絕緣主軸上設(shè)置有多組安裝支架（通常三相交流電有三組動(dòng)觸點(diǎn)盤），每組安裝支架包括觸片支架和動(dòng)觸頭支架，其中觸片支架盤和導(dǎo)電環(huán)接通，與導(dǎo)電環(huán)相連的導(dǎo)電接頭作為輸出端。下層盤和分接開關(guān)的檔位靜觸頭接通，動(dòng)觸頭支架上設(shè)置有兩個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)，第一動(dòng)觸頭和第二動(dòng)觸頭之間存在一個(gè)角度差，并且二者之間設(shè)置有電阻。當(dāng)切換檔位的時(shí)候，第一動(dòng)觸頭離開靜觸頭的之前，第二動(dòng)觸頭就和下一個(gè)檔位的靜觸頭先接觸上，產(chǎn)生的電壓差通過第一動(dòng)觸頭和第二動(dòng)觸頭之間的電阻進(jìn)行分配，隨著繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)谝粍?dòng)觸頭也和下一個(gè)的靜觸頭接觸上后，第二動(dòng)觸頭就和該靜觸頭脫離。

該結(jié)構(gòu)保證了在有載條件下檔位切換的時(shí)候，不存在斷電現(xiàn)象，確保供電電路穩(wěn)定。但是由于供電電路的電流大，負(fù)載大，當(dāng)發(fā)生檔位切換的時(shí)候，動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)相互分離或者相互靠近的時(shí)候，尖端放電會擊穿空氣或絕緣油，產(chǎn)生電弧現(xiàn)象。導(dǎo)致觸頭碳化或者提高接觸電阻，造成分接開關(guān)發(fā)熱，甚至損害接觸開關(guān)。

為解決該問題，如專利號CN201410408815.3“一種35KV電壓等級油浸復(fù)合式真空有載分接開關(guān)”，它其包括：絕緣主軸、開關(guān)籠體、導(dǎo)電環(huán)、絕緣動(dòng)觸頭支架，絕緣動(dòng)觸頭支架上設(shè)有主動(dòng)觸頭、過渡動(dòng)觸頭、主真空管、副真空管，主動(dòng)觸頭與主真空管的一端電連接，過渡動(dòng)觸頭與過渡真空管的一端電連接；引出動(dòng)觸頭支架上設(shè)有引出動(dòng)觸頭，引出動(dòng)觸頭與主真空管、過渡真空管的另一端電連接，真空管開閉機(jī)構(gòu)上設(shè)有一個(gè)杠桿，杠桿與導(dǎo)電環(huán)上的凸臺接觸。

該結(jié)構(gòu)中，它通過杠桿前部的滑輪與導(dǎo)電環(huán)上的凸臺接觸，使杠桿上下振動(dòng)觸發(fā)真空管切斷和閉合，使電路的斷開點(diǎn)位于真空管內(nèi)的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭之間，由于真空管內(nèi)沒有空氣，因此不會發(fā)生高壓擊穿，不產(chǎn)生電弧。它的杠桿前部設(shè)置有滾輪，滾輪在切換檔位時(shí)，總是杠桿前端經(jīng)常和導(dǎo)電環(huán)上的凸臺產(chǎn)生撞擊，容易造成滾輪變形和失靈，進(jìn)而導(dǎo)致杠桿變形，真空管滅弧失效，甚至造成真空管無法完全接通電路。

由于真空管的切斷電路的時(shí)間必須在動(dòng)觸頭和靜觸頭接觸和分離之前，及時(shí)切斷電路工作，如專利號CN201410408815.3的設(shè)計(jì)，不能精確地控制真空管切斷電路的時(shí)間，因此滅弧效果還不夠理想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種能準(zhǔn)確滅弧的真空分接開關(guān)，能精確地保證在分接開關(guān)的檔位切換之前能通過真空管實(shí)現(xiàn)電路的切換分離，完全消除電弧放電造成的危害。

本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種真空分接開關(guān)，由絕緣筒、主軸、安裝支架、導(dǎo)電環(huán)、動(dòng)觸頭、過渡觸頭、靜觸頭和真空管組成，絕緣筒由筒身和上下筒蓋組成，絕緣筒的中心安裝有主軸，絕緣筒內(nèi)壁上安裝有導(dǎo)電環(huán)和多檔位的靜觸頭及滾輪，主軸上固定有多組安裝支架，安裝支架分為觸片支架和動(dòng)觸頭支架，其中觸片支架上的觸片與導(dǎo)電環(huán)始終接觸，主動(dòng)觸頭和過渡動(dòng)觸頭安裝在動(dòng)觸頭支架上，主動(dòng)觸頭和過渡動(dòng)觸頭之間設(shè)置有過渡電阻，其特征在于：所述觸頭支架上安裝有一對真空管，觸片與主動(dòng)觸頭之間通過主真空管連接，觸片與過渡動(dòng)觸頭之間串聯(lián)真空管和過渡電阻；所述主觸頭真空管旁和過渡電阻真空管各設(shè)置有一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)設(shè)置支架上，杠桿的后端與真空管上的動(dòng)導(dǎo)電桿配合；杠桿的前端設(shè)置有梯形塊，所述梯形塊在隨著主軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與滾輪配合，滾輪的轉(zhuǎn)軸固定在絕緣筒的內(nèi)壁上或固定在導(dǎo)電環(huán)內(nèi)壁上。

所述梯形塊至少包含一個(gè)上升面和一個(gè)下降面，梯形塊的頂面高度所產(chǎn)生的下壓距離通過杠桿傳遞后足以觸發(fā)真空管的動(dòng)觸頭和靜觸頭完全分離。

所述梯形塊的上升面和下降面之間的頂面為平面或弧面。

所述杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)設(shè)置在觸片支架上或動(dòng)觸頭支架上。

所述主軸上的安裝支架及與安裝支架所配合的導(dǎo)電環(huán)和靜觸頭有三組，分別對應(yīng)三相電，該三組安裝支架與主軸固定連接，同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述安裝支架中觸片支架位于動(dòng)觸頭支架的上方，真空管安裝在動(dòng)觸頭支架上，真空管的動(dòng)導(dǎo)電桿朝上。

所述安裝支架通過法蘭固定在主軸上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：它精確保證了真空管內(nèi)的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭的分離時(shí)間早于分接開關(guān)的主動(dòng)觸頭和靜觸頭的分離時(shí)間，使它能準(zhǔn)確地將主動(dòng)觸頭和過渡動(dòng)觸頭與靜觸頭的接觸和分離時(shí)所產(chǎn)生的放電拉弧現(xiàn)象控制在真空管內(nèi)部，由于真空管內(nèi)無空氣，不存在空氣擊穿所產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，因此該設(shè)計(jì)從根本上杜絕了電弧問題對分接開關(guān)的使用壽命影響。

它的杠桿端部為固定的梯形塊結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，而滾輪有多個(gè)，分布在絕緣筒內(nèi)壁梯形塊的轉(zhuǎn)動(dòng)軌跡上，多個(gè)滾輪均有可能與梯形塊發(fā)生接觸和碰撞，觸發(fā)杠桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而觸發(fā)真空管動(dòng)作，滾輪不易受損，使用壽命長，分解開關(guān)故障率低，能保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

在檔位轉(zhuǎn)換到位后滾輪和杠桿前端的梯形塊存在一個(gè)弧度差，該弧度差確保了梯形塊和滾輪不接觸，杠桿不受壓迫而發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)既適合于有載分解開關(guān)，也適用于無載分接開關(guān)，通用性好，能適應(yīng)不同的工作環(huán)境。

附圖說明

圖1、本實(shí)用新型的外觀圖。

圖2、本實(shí)用新型的俯視圖（絕緣筒的頂蓋被隱藏）。

圖3、圖1中A-A剖視圖。

圖4、圖1中B-B剖視圖。

圖5、圖2中C-C剖視圖。

圖6、圖2中D-D剖視圖。

圖7、安裝支架和靜觸頭部分的局部立體圖一（絕緣筒被隱藏）。

圖8、安裝支架和靜觸頭部分的局部立體圖二（絕緣筒被隱藏）。

圖9、圖7中E處的放大圖。

圖10、真空管閉合狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。

圖11、真空管打開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。

其中1為絕緣筒，2為與導(dǎo)線環(huán)相連的導(dǎo)電接頭，3為不同檔位的靜接頭，4為主軸，5為觸片支架，6為動(dòng)觸頭支架，7為導(dǎo)電環(huán)，8為觸片，9為過渡電阻，10為主動(dòng)觸頭，11為過渡動(dòng)觸頭，12為滾輪，13為杠桿，14為杠桿的支點(diǎn)，15為杠桿前端的梯形塊。

20為真空管，其中20_1為主真空管，20_2為過渡真空管，21為動(dòng)導(dǎo)電桿，22為波紋管，23為瓷殼，24為波紋管屏蔽罩，25為內(nèi)動(dòng)觸頭，26為內(nèi)靜觸頭，27為真空腔，28為靜導(dǎo)電桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步描述。

一種真空分接開關(guān)，絕緣筒1由筒身和上下筒蓋組成，為一個(gè)密閉圓柱形結(jié)構(gòu)。主軸4設(shè)置在絕緣筒的中心軸出，主軸的頂部穿過上蓋伸出絕緣筒外，與控制器連接。

筒身上設(shè)置有多層電觸頭，本產(chǎn)品用三相交流電時(shí)，內(nèi)部設(shè)置有三套檔位切換機(jī)構(gòu)，三套機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同。

每套切換機(jī)構(gòu)分為上層導(dǎo)電環(huán)和下層的檔位觸頭部分，如圖1和圖3所示，導(dǎo)電環(huán)通過筒身上的三個(gè)導(dǎo)電接頭2與供電電路連接，導(dǎo)電環(huán)水平固定在筒身的內(nèi)壁上。觸片支架上的觸片和導(dǎo)電環(huán)7持續(xù)接觸。

如圖4和圖5所示，動(dòng)觸頭支架6和觸片支架的觸片8連接，觸片的上下兩端同時(shí)接觸導(dǎo)電環(huán)的上下兩側(cè)，進(jìn)行電接觸。在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈的過程中，觸片始終和導(dǎo)電環(huán)接觸。觸片8通過主真空管和主動(dòng)觸頭相連，也通過副真空管和過渡動(dòng)觸頭接觸。主動(dòng)觸頭和過渡動(dòng)觸頭之間通過電阻連接，在換擋時(shí)，通過電阻起到檔位切換時(shí)的過渡。

主動(dòng)觸頭和觸片8通過主真空管相連，過渡動(dòng)觸頭通過副真空管和觸片8相連。二者結(jié)構(gòu)相同，并互為鏡像。剖視圖如圖6所示，立體圖如圖7和圖8所示，真空管旁設(shè)置有一個(gè)杠桿機(jī)構(gòu)，杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)設(shè)置在觸片支架上，杠桿的前端向著筒身方向伸出，并在前端的頂部設(shè)置有一個(gè)梯形塊。杠桿的后端通過一個(gè)叉簧和真空管的動(dòng)導(dǎo)電桿連接。所述杠桿為絕緣桿。

在絕緣筒的內(nèi)壁上固定設(shè)置有多個(gè)滾輪，滾輪可以直接設(shè)置在絕緣筒的內(nèi)壁上或者這是在與絕緣筒固定連接的導(dǎo)電環(huán)內(nèi)壁上，滾輪的位置與杠桿前端的梯形塊配合。

所述梯形塊至少包含一個(gè)上升面和一個(gè)下降面，梯形塊的頂面高度所產(chǎn)生的下壓距離通過杠桿傳遞后足以觸發(fā)真空管的動(dòng)觸頭和靜觸頭完全分離。梯形塊的上升面和下降面之間的頂面為平面。

真空管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作狀態(tài)如圖10和圖11所示，它的外部為瓷殼保護(hù)，瓷殼的兩端分別為動(dòng)導(dǎo)電桿和靜導(dǎo)電桿沿軸向延伸，動(dòng)導(dǎo)電桿和真空管的內(nèi)動(dòng)觸頭相連，靜導(dǎo)電桿和真空管的內(nèi)靜觸頭相連。動(dòng)導(dǎo)電桿上還設(shè)置有便于上下活動(dòng)的波紋管，并且波紋管的下方設(shè)置有波紋管屏蔽罩，使動(dòng)觸頭和靜觸頭所處的內(nèi)腔保持真空狀態(tài)。當(dāng)動(dòng)導(dǎo)電桿不受外力作用時(shí)，真空管的波紋管頂部受大氣壓力作用，內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭被壓緊在一起，使動(dòng)導(dǎo)電桿和靜導(dǎo)電桿導(dǎo)通。

當(dāng)主軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，杠桿前端的梯形塊與滾輪接觸，并繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，滾輪壓迫杠桿前端向下運(yùn)動(dòng)，杠桿的尾端抬起，將真空管的動(dòng)導(dǎo)電桿抬起，使真空管的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭分離，從而切斷電路供電。

內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭分離時(shí)，內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭位于真空中，不會產(chǎn)生氣體電離，因而不會產(chǎn)生電弧，當(dāng)真空管斷開后，主動(dòng)觸頭或過渡動(dòng)觸頭和靜觸頭的分離或結(jié)合時(shí)，電路已經(jīng)斷開，就不會再產(chǎn)生電弧。

為了保證上述效果，在檔位轉(zhuǎn)換到位后，滾輪和杠桿前端的梯形塊存在一個(gè)弧度差，該弧度差確保了梯形塊和滾輪不接觸，杠桿不受壓迫而發(fā)生運(yùn)動(dòng)。

為提高所述絕緣筒內(nèi)填充有絕緣油。提高絕緣筒內(nèi)的絕緣能力，也能對主軸、杠桿機(jī)構(gòu)和滾輪提供潤滑效果。

該真空分接開關(guān)的工作過程如下：

檔位切換成功后，主動(dòng)觸頭和靜觸頭接觸，主真空管的杠桿前端不與滾輪接觸，主真空管在大氣壓作用下自動(dòng)閉合，導(dǎo)電環(huán)接通三相電之一，電流依次通過導(dǎo)電環(huán)、觸片、主真空管的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭到達(dá)主動(dòng)觸頭，再通過絕緣筒上的靜觸頭輸出；此時(shí)過渡動(dòng)觸頭位于兩個(gè)靜觸頭之間，并且和兩個(gè)檔位的靜觸頭均不接觸，過渡真空管的杠桿前端的梯形塊接觸下一檔位的滾輪，并產(chǎn)生杠桿前端下移，導(dǎo)致杠桿的尾端抬起，拉動(dòng)過渡真空管的動(dòng)導(dǎo)電桿，將過渡真空管的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭分離。

當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)后，依次經(jīng)過以下步驟完成檔位切換：

I、過渡動(dòng)觸頭和原檔位的靜觸頭接觸并導(dǎo)通。

II、過渡真空管的杠桿機(jī)構(gòu)前端的梯形塊脫離上一檔位的滾輪，杠桿前端的梯形塊失去滾輪的壓力，在大氣壓作用下，真空管的內(nèi)靜觸頭和內(nèi)動(dòng)觸頭接觸，真空管導(dǎo)通，過渡真空管的杠桿機(jī)構(gòu)復(fù)位。此時(shí)主動(dòng)觸頭和過渡觸頭同時(shí)導(dǎo)電，開始切換檔位（第一次滅弧）。

III、主真空管的杠桿機(jī)構(gòu)工作，主真空管的杠桿前端的梯形塊接觸滾輪，并產(chǎn)生下移動(dòng)作，導(dǎo)致杠桿的尾端抬起，拉動(dòng)真空管的動(dòng)導(dǎo)電桿，將主真空管的內(nèi)動(dòng)觸頭和內(nèi)靜觸頭分離。主動(dòng)觸頭因主真空管斷開而失去供電。此時(shí)由過渡觸頭和靜觸頭接觸，并通過過渡電阻9導(dǎo)電（第二次滅?。?。

IV、在主真空管斷開之后，主動(dòng)觸頭和原檔位的靜觸頭脫離。

V、主動(dòng)觸頭和下一檔位的靜觸頭接觸，此時(shí)主真空管仍保持切斷狀態(tài)。主動(dòng)觸頭不通過電流。

VI、主動(dòng)觸頭杠桿前端的梯形塊和滾輪脫離，主真空管復(fù)位，接通主動(dòng)觸頭的電路供電（第三次滅?。?。

VII、過渡觸頭的杠桿機(jī)構(gòu)工作，過渡杠桿前端的梯形塊接觸下一滾輪，實(shí)現(xiàn)過渡真空管斷開（第四次滅?。?/p>

VIII、保持過渡真空管斷開的情況下，過渡觸頭和下一檔位的靜觸頭分離，此時(shí)下一檔位的靜觸頭和主動(dòng)觸頭完全接觸，主真空管閉合，電路導(dǎo)通，換擋操作完成。

通過主軸的上的彈簧蓄力和釋放，主軸能快速轉(zhuǎn)動(dòng)，在主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，上述各步驟依次完成，各步驟之間的切換和持續(xù)時(shí)間僅為幾微秒，換擋的過程能夠通過設(shè)置梯形塊的平面的長度以及主動(dòng)觸頭、過渡動(dòng)觸頭和靜觸頭的長度來精確保證動(dòng)觸頭和靜觸頭脫離前，所對應(yīng)的真空管提前能打開；動(dòng)觸頭和靜觸頭閉合后，相應(yīng)的真空管才能閉合。因而當(dāng)檔位切換時(shí)，主動(dòng)觸頭或過渡動(dòng)觸頭靠近靜觸頭時(shí)，電路已經(jīng)通過所對應(yīng)的真空管提前斷開，動(dòng)觸頭和靜觸頭沒有電勢差，所以動(dòng)觸頭和靜觸頭之間也不會產(chǎn)生電弧擊穿現(xiàn)象，有效的起到了真空滅弧的作用。