有载调容开关高压触头装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种有载调容开关高压触头装置，包括动触头和定触头，绝缘主轴上固定安装动触头支架，动触头包括主弧触头和过渡触头，动触头支架的外侧固定安装主弧触头和过渡触头，主弧触头具有用于与定触头接触的端部A，过渡触头具有用于与定触头接触的端部B，端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的1.5至5倍（所述接触宽度是指端部A或端部B在绝缘主轴转动过程中能够与定触头接触的那一部分的左右宽度），端部A包括中间段和位于中间段左右两侧的两个外侧段，中间段为纯铜材料制成，两个外侧段均为钨铜合金材料制成，中间段和两个外侧段焊接固定。本方案具有良好的熄弧能力、耐电弧性能和导电性能，结构简单、安装方便、使用可靠。
【专利说明】有载调容开关高压触头装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于变压器分接开关领域，尤其涉及一种有载调容开关高压触头装置。
【背景技术】
[0002]电能从发电厂到用户要通过电力变压器进行多次升压、降压。虽然变压器本身效率很高，但因数量多、容量大，其总损耗仍是很大的。据资料统计，我国变压器的总损耗约占系统发电量的10% ;而在占电网总损耗60 %?65 %的中、低压电网损耗中，约有70%损耗在配电变压器上。如果变压器损耗能降低1%，每年就可节约上百亿度电。由于农村电网负荷的季节性强、负荷峰谷差大的特点，导致目前我国农村电网配电变压器的损耗比较大，造成大量电力资源浪费。因而，降低配电变压器的单位输送电能的空载损耗比例和提高运行能效，已日益成为电力系统节能工作最为重要与紧迫的任务。然而传统的配电变压器为单一额定容量类型，无论配电变压器处于轻载还是重载状态，均运行在同一额定容量方式下，轻载时配变的空载损耗占配变总损耗的比重较大，甚至高达80%以上。因此，降低配电变压器轻载时的空载损耗尤为重要。
[0003]从国家电网公司推荐节能型配电变压器中，S13及以上型号配电变压器、非晶合金铁心变压器是从材料入手挖掘节能效益，而调容变压器则从设计技术上挖掘节能效益。根据上述几种配电变压器节能效果分析，调容变压器是节能效益最佳的配电变压器。
[0004]有载调容变压器是一种具有大小两种额定容量的变压器，根据负荷大小，利用专门的调容开关(分无励磁调容和有载调容)来变换绕组的连接方式，实现变压器两种不同容量之间的切换(变压器在大容量时高压侧绕组为D接运行，小容量时为Y接运行，低压侧绕组由大容量的混联转换为小容量的串联)。使调容变压器的空载损耗和负载损耗都降得较低，尤其轻载运行时的总损耗比相同容量其他类型变压器的总损耗低得多。
[0005]有载调容变压器高压绕组只有一个绕组，大档容量时三相接成D接，小档容量时三相接成Y接。有载调容开关在Y-D转换中，转换的“级”电压高达Us1 = l0000/W=5770V，很显然，有载调容开关高压触头的熄弧难点问题尤其突出；为了适应高的级电压要求，往往采用“串联多断口”的高压触头结构。串联多断口的目的是降低触头断口的恢复电压，确保触头断口电弧可靠地熄灭。
[0006]由于有载调容开关在Y-D转换时存在一个“特殊”因素，即Y — D转换(相当空载半合闸)时电弧触头转换时含有激磁涌流分量，承担较重的触头转换任务；D —Y转换(相当空载半分闸)时电弧触头承担较轻的触头转换任务。要满足这一“特殊”要求时，在高压触头结构设计中有的往往采用通过增减串联触头断口数目来满足Y-D转换任务特殊要求。例如在串联四断口基础上主弧触头与过渡触头各增减一个断口，即形成所谓“ 3个与5个串联断口”的组合式电弧触头的结构。隨着串联触头断口数目的增多，触头每一断口的恢复电压降低了，熄弧固然解决了。但触头结构复杂了，其有载调容开关的经济性和可靠性相应地降低了。[0007]现有技术中，有载调容开关包括壳体、电机、快速机构、绝缘筒、绝缘主轴和触头系统，所述触头系统包括低压部分和高压部分；所述触头系统包括安装在绝缘主轴上的动触头和安装在绝缘筒上的定触头；所述触头系统低压部分分为三相，每相包括低压定触头和低压动触头；所述触头系统高压部分分为三相，每相包括高压定触头和高压动触头；高压动触头包括主弧触头和过渡触头，现有技术的高压动触头结构设计不够合理，存在熄弧能力差、耐电弧性能差、接触不良、易烧蚀、导电性能差等问题。
【发明内容】
[0008]为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种有载调容开关高压触头装置，具有良好的熄弧能力、耐电弧性能和导电性能，结构简单、安装方便、使用可靠。
[0009]为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案:
[0010]有载调容开关高压触头装置，包括安装在绝缘主轴上的动触头和安装在绝缘筒上的定触头，所述绝缘主轴上固定安装动触头支架，所述动触头包括主弧触头和过渡触头，动触头支架的外侧固定安装主弧触头和过渡触头，所述主弧触头具有用于与定触头接触的端部A，过渡触头具有用于与定触头接触的端部B，端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的
1.5至5倍(所述接触宽度是指端部A或端部B在绝缘主轴转动过程中能够与定触头接触的那一部分的左右宽度)，所述端部A包括中间段和位于中间段左右两侧的两个外侧段，中间段为纯铜材料制成，两个外侧段均为钨铜合金材料制成，中间段和两个外侧段焊接固定。
[0011]高压触头结构的主要问题是确保可靠熄弧。高压触头熄弧除与所选用的单电阻过渡电路有密切相关关外，还与串联触头断口数目、触头断口程序开距和触头转换速度三个要素有关。
[0012]高压触头设计有串联双断口和串联多断口两种方案。“串联双断口 ”触头结构借鉴单桥跨接式中部有载调压开关的“串联双断口”的跨接式触头结构原理，触头结构设计简单，技术经济性和可靠性较高；而“串联多断口”触头结构，如串联四断口触头结构，每相则采用两个“串联双断口”跨接式触头层，用电路串联方式就形成“串联四断口”的结构布置，其经济性和可靠性比“串联双断口”逊色。因此，高压触头结构的设计要把技术经济性与可靠性较高、结构简洁跨接式“串联双断口”作为本实用新型有载调容开关高压触头的设计方案。
[0013]触头的程序断口开距是指触头在该转换程序内的断开距离，它是供该触头的熄弧之用。触头每一程序断口开距与串联断口数目是有相互关连的。根据触头总的程序断口开距为恒定设计的原则，触头串联断口数目多时，每一程序断口开距设计可适当减小；但触头串联断口数目少时，每一程序断口开距设计就需相应增大。鉴于高压触头在Y-D两个转换方向的触头转换任务存在有轻与重的问题，本实用新型有载调容开关高压触头采用“可变”的触头程序断口开距，来满足Y-D转换任务特殊要求，由于调容开关“可变”的触头程序断口开距设计简便，仅增减主弧动触头与过渡动触头的尺寸大小就能实现有载调容开关尺寸小型化的经济设计要求。因而具有结构简单，经济性与可靠性高的特点。因此，“可变”程序断口开距的设计比“可变”串联断口数目的设计优越。
[0014]高压触头转换程序(即转换时程)取决于触头程序断口开距和该触头的转换速度。从熄弧可靠性的要求，高压触头在程序断口开距内转换时程应大于1.2倍的1.2/2f (S)为宜。因此，就可作为有载调容开关触头转换速度和快速机构的释放速度的设计依据。
[0015]由上可知，本实用新型高压触头采用“串联双断口 ” + “可变程序断口开距” +合理触头转换速度的结构设计方案。
[0016]作为优选，所述中间段具有向下凸出的圆滑底部。这样，主弧触头能够在转换过程中与定触头保持较好的接触和离合。
[0017]进一步优选，所述端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的2至4倍。这样可以进一步提高开关的熄弧能力，避免或缩短电弧放电时间。
[0018]作为优选，所述定触头通过螺柱安装在绝缘筒上，螺柱的内端与定触头固定连接，螺柱的外端穿出绝缘筒并螺纹连接有螺母。
[0019]本实用新型由于采用以上技术方案，对主弧触头和过渡触头的接触宽度比例进行优化设计，使其具有较好的熄弧能力，避免或缩短电弧放电时间。主弧触头采用复合材料制成，外侧采用钨铜合金材料制成具有较好的耐电弧性能，内侧采用纯铜材料制成具有良好的导电性能。结构更加简单、外径更小、安装更加方便、使用更加可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的结构示意图；
[0021]图2是图1的A向视图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0023]实施例1:
[0024]如图1所示的有载调容开关高压触头装置，包括安装在绝缘主轴上的动触头和安装在绝缘筒I上的定触头12，所述绝缘主轴上固定安装动触头支架2，所述动触头包括主弧触头21和过渡触头22，动触头支架2的外侧固定安装主弧触头21和过渡触头22，所述主弧触头21具有用于与定触头12接触的端部A，过渡触头22具有用于与定触头12接触的端部B，端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的2至4倍，如图2所示，所述端部A包括中间段211和位于中间段211左右两侧的两个外侧段212，中间段211为纯铜材料制成，两个外侧段212均为钨铜合金材料制成，中间段211和两个外侧段212焊接固定。所述中间段211具有向下凸出的圆滑底部。所述定触头12通过螺柱11安装在绝缘筒I上，螺柱11的内端与定触头12固定连接，螺柱11的外端穿出绝缘筒I并螺纹连接有螺母。
【权利要求】
1.有载调容开关高压触头装置，包括安装在绝缘主轴上的动触头和安装在绝缘筒(I)上的定触头(12),所述绝缘主轴上固定安装动触头支架(2),所述动触头包括主弧触头(21)和过渡触头(22)，动触头支架(2)的外侧固定安装主弧触头(21)和过渡触头(22)，其特征在于，所述主弧触头(21)具有用于与定触头(12)接触的端部A，过渡触头(22)具有用于与定触头(12)接触的端部B，端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的1.5至5倍，所述端部A包括中间段(211)和位于中间段(211)左右两侧的两个外侧段(212)，中间段(211)为纯铜材料制成，两个外侧段(212)均为钨铜合金材料制成，中间段(211)和两个外侧段(212)焊接固定。
2.根据权利要求1所述的有载调容开关高压触头装置，其特征在于，所述中间段(211)具有向下凸出的圆滑底部。
3.根据权利要求1所述的有载调容开关高压触头装置，其特征在于，所述端部A的接触宽度是端部B的接触宽度的2至4倍。
4.根据权利要求1所述的有载调容开关高压触头装置，其特征在于，所述定触头(12)通过螺柱(11)安装在绝缘筒(I)上，螺柱(11)的内端与定触头(12 )固定连接，螺柱(11)的外端穿出绝缘筒(I)并螺纹连接有螺母。
【文档编号】H01F29/04GK203733648SQ201420068151
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月17日 优先权日:2014年2月17日
【发明者】章宏仁, 朱春虎 申请人:浙江腾龙电器有限公司