专利名称：油浸式高压启断开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油浸式高压启断开关。
背景技术：
请参见图1A、1B、1C、1D所示，为习用高压启断开关的结构动作图(一)、(二)、(三)、(四)，油浸式高压启断开关运用于变压器作为过电流保护装置至今已有数十年历史，目前市售的高压启断开关投入机构均采固定式弹簧反折支点R1，而跳脱机构则另采一环型跳脱弹簧R2，当开关作投入操作时，跳脱板机R3的驱动连杆R4将先连结接点曲柄R5与主弹簧旋转曲柄R6，同时将环型跳脱弹簧R2蓄能(如图1A)，操作把手R7以旋转方式带动主弹簧R8作拉伸动作，当主弹簧R8旋转位移经过反折支点R1后，主弹簧R8即作反曲作收缩运动(如图1B)，快速带动主弹簧旋转曲柄R6与接点曲柄R5，使得开关的可动接点R9与固定接点R10闭合(如图1C)，当开关电流检知器R11侦测到跳脱电流，即驱动跳脱板机R3及其驱动连杆R4，使得接点曲柄R5与主弹簧旋转曲柄R6分离，此时环型跳脱弹簧R2作扩张动作，带动接点曲柄R5，向下旋动，使得可动接点R9脱离固定接点R10，由于主弹簧R8仍维持原状态，故操作把手R7仍维持原位置(如图1D)，因此工作人员无法藉由开关外观检视启闭状态，除增加事故研判困扰外，亦容易造成误操作。
当变压器箱体外壳锈蚀或破裂造成绝缘油泄漏，若持续供电将会发生绝缘距离不足电弧闪络事故，目前市售的高压启断开关并无法侦测缺油及自动跳脱的功能，除无法在变压器缺油运转前，将变压器隔离外，甚至会发生高压启断开关因绝缘油不足无法成功终止变压器受电，而导致电弧气爆、危及人员。
其次市售的高压启断开关消弧桶是采半密封型的设计，主要是降低消弧时所产生的油气压力，可启断的故障电流较小，在电业降低线路阻抗后将显不足，进而迫使电业以串联低电流的后援型限流熔丝作为匹配，使得高压启断开关保护范围缩小，而不符合经济效益。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种油浸式高压启断开关，利用跳脱时感测机构位移弹簧的反折支点，使得弹簧同时带动接点跳脱及操作把手旋动，因此可以操作把手旋动回复的角度作为开关跳脱的指示，方便工作人员判断及操作；另一方面，可使浮筒在缺油时能够产生足够的下压力，驱使启断开关跳脱，确保运转安全；其次可使开关的消弧桶能够启断更大的故障电流。
本实用新型的一种油浸式高压启断开关，包括一操作机构、一消弧桶，该消弧桶上方中央设有固定接点，消弧桶中央设有可穿于消弧桶中央的可动接点，该可动接点并可与上方固定接点作用，而可动接点是与操作机构的可动接点曲柄外侧端连接，该操作机构于外侧另设有一操作把手，其特征在于该操作机构的操作把手的后段，连接设一可活动的连动旋转杆的一端，该连动旋转杆的另端则与设有凹槽的旋转轴连接，该凹槽上另与中央钩扣主弹簧一端的弹簧旋转臂的一端套合，该弹簧旋转臂另端则呈可活动地固定于操作机构主支架上，该操作机构的主支架上另设有可转动的反折支点架，该反折支点架外端设有固定可动接点曲柄一端的弹簧反折支点，该反折支点架旁另设有连动的触动跳脱板机，而该反折支点架相对位则设有可相吸作为触动的过电流磁性跳脱装置及过电流感测器，可动接点曲柄中段是提供主弹簧的另一端固定，可动接点曲柄另端设有与消弧桶作用的可动接点，藉变换弹簧反折支点位置，达成接点快速投、切及使开关跳脱后，仍能变动操作把手的角度，明显指示开关内部的启闭状态；该消弧桶上方四周设有排油气的透孔，该消弧桶内由上而下依序设有喷式消弧室、具有排气通道及侧吹式消弧室的侧吹式消弧结构，藉故障电流通过，操作机构驱动可动接点离开固定接点，产生电弧，藉膨胀油气向上排气截弧与侧吹排气截弧的复合消弧消弧桶。
所述的油浸式高压启断开关，其特征在于进一步可包括一缺油自动跳脱的安全装置，该其缺油自动跳脱的安全装置，是于上方具有盛油杯的浮筒，盛油杯上方设有进油孔，于浮筒下方则设有一具隔缝架的阻尼油杯，贯穿阻尼油杯的浮筒下方设有一连动杆，连动杆下方并与缺油跳脱装置的一端嵌合，藉油面下降造成浮筒总浮力降低而产生向下压力驱动高压启断开关跳脱，及以减震阻尼油杯与浮筒结构，具有抗震能力的油浸式高压启断开关缺油防震缺油启断装置，防止油浸式开关工作于低油量而能自动驱动高压启断开关启断电路。
1.本实用新型的高压启断开关采用单一主弹簧，仅利用位移主弹簧的反折支点，即可改变弹簧运动方向，而达到开关投入、自动跳脱及动作指示的功能。另操作把手的连动旋转轴与带动主弹簧的旋转臂，采非同心圆配置，用以增大操作时的摆幅，除较为省力外，当跳脱时操作把手亦会以较大摆幅显示跳脱状态。
2.本实用新型提供启断开关于缺油无法投入及供电缺油时可自动跳脱的安全装置，该跳脱装置并具备防止振动、地震所造成误动作的设计；防震缺油安全启断装置包括有一开口朝上方的盛油杯，盛油杯下部与浮筒相连后，置于阻尼油杯内，浮筒并以一连接杆与启断开关的跳脱驱动机构互连；设计的重点在于浮筒与盛油杯接合浸置于绝缘油中，浮筒并不浮出油面，再加上阻尼油杯阻尼作用，震动时该启断装置几乎不会随着摇动，因此开关不会因振动而发生误动作；当缺油造成油面向下降时，此时盛满绝缘油的盛油杯逐渐浮出油面，最后由盛油杯绝缘油的重量直接驱动开关的跳脱机构，以达缺油时可自动跳脱的功能。
3.本实用新型开关消弧桶的改良，是以向上排气节弧的喷嘴式消弧室与侧吹排气截弧的侧吹式消弧室所组合的复合消弧桶，当开关可动接点与固定接点分离而引弧时，绝缘油随即迅速补充冷却高温电弧，并产生大量油气，藉由消弧桶上方的喷嘴式消弧结构向上排放，吹阻电弧续生；当可动接点进入侧吹式消弧室若此时仍未消弧，藉由消弧室单边排气通道结构、产气材料所产生气体与油气所造成的侧吹压力，横向截断电弧；另消弧桶采一体成形，强度及变形率均较习知产品为佳，因此可启断的故障电流较习知的产品为大且可靠。
图1A为习用高压启断开关的结构动作图(一)。
图1B为习用高压启断开关的结构动作图(二)。
图1C为习用高压启断开关的结构动作图(三)。
图1D为习用高压启断开关的结构动作图(四)。
图2是本实用新型外观立体图。
图3是本实用新型结构详细图。
图4是本实用新型操作机构活动支点固定动作剖视图。
图5是本实用新型操作机构投入动作剖视图。
图6是本实用新型操作机构另一投入动作剖视。
图7是本实用新型操作机构自动跳脱动作剖视图。
图8是本实用新型自动跳脱安全装置立体图。
图9是本实用新型自动跳脱安全装置解剖图。
图10是本实用新型自动跳脱安全装置浸于油中剖面图。
图11是本实用新型自动跳脱安全装置因缺油动作图。
图12是本实用新型自动跳脱安全装置因震动减缓震动原理图。
图13是本实用新型消弧桶改良部份立体图。
图14是本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中投入剖视图。
图15是本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中分离剖视图。
图16是本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中另一分离剖视图。
图17是本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中又一分离剖视图。
具体实施方式请参阅图2、3所示，为本实用新型外观立体图、本实用新型结构详细图，本实用新型的油浸式高压启断开关，其包含一操作机构、一消弧桶、一缺油自动跳脱的安全装置，其零件可包含消弧桶10的本体、电源侧引线11、固定接点12、喷嘴式消弧室13、侧吹式消弧结构14、侧吹式消弧室15、可动接点定位滑环16、侧吹式消弧室排气通道17、操作机构主支架20，反折支点架21，弹簧反折支点21a、主弹簧22，可动接点曲柄23，开关跳脱板机架24，跳脱板机25，弹簧旋转臂26，过电流磁性跳脱装置27、盛油杯30、浮筒31、阻尼油杯32、连动杆33、浮筒缺油跳脱装置34、可动接点40、可动接点引线41、过电流感测器42、负载侧引线43、操作把手50、连动旋转杆51及旋转轴52等。
其中，操作机构的操作把手50的后段连接一可活动的连动旋转杆51的一端，其另端则与设有凹槽的旋转轴52连接，凹槽上另与中央可钩扣主弹簧22一端的弹簧旋臂26的一端套合，弹簧旋转臂26另端则呈可活动固定于操作机构主支架20上，操作机构主支架20上另设有可转动的反折支点架21，反折支点架21在其外端设有固定可动接点曲柄23一端的弹簧反折支点21a，反折支点架21旁另设有可连动的触动跳脱板机25，可动接点曲柄23中段是提供主弹簧22的另一端固定，可动接点曲柄23的另端是设有与消弧桶本体10作用的可动接点40。
本实用新型动作原理说明
1.操作机构部分请参阅图4、5、6、7，为本实用新型操作机构活动支点固定动作剖视图、本实用新型操作机构投入动作剖视图、本实用新型操作机构另一投入动作剖视图、本实用新型操作机构自动跳脱动作剖视图。
(1)先将操作把手50顺时旋转，带动连动旋转杆51、旋转轴52、弹簧旋转臂26及反折支点架21，并使反折支点架21尾端固定于开关跳脱板机架24上的跳脱板机25，同时使过电流磁性跳脱装置27吸附于过电流感测器42上，完成投入前的准备(如图4)。
(2)当操作把手50逆时旋转，带动连动旋转轴51、弹簧旋转臂26并拉伸及位移主弹簧22(如图5)，当主弹簧22位移超过弹簧反折支点21a，操作主弹簧22即作反向收缩运动，并迅速带动可动接点曲柄23，使得可动接点40向上运动，碰触固定接点12，此时主弹簧22仍保持在半伸长状态，使得可动接点40与固定接点12保持紧密闭合，完成投入动作(如图6)。
(3)当过电流感测器42通过大电流，使得温度上升、导磁能力降低，使得过电流磁性跳脱装置27因失去磁力而与过电流感测器42分离，并作逆时针运动，触动跳脱板机25，迫使反折支点架21亦作逆时针运动，当弹簧反折支点21a位移超过主弹簧22，半伸长的主弹簧22即作反向收缩运动，迅速带动可动接点曲柄23作逆时针运动，迫使可动接点40与固定接点12分离，同时带动弹簧旋转臂26、连动旋转轴51及操作把手50作顺时针运动，使得开关在跳脱时得以操作把手50作为动作的指示(如图7)。
2.缺油自动跳脱的安全装置请参见图8、9，是本实用新型自动跳脱安全装置立体图、本实用新型自动跳脱安全装置解剖图，其动作原理请参见图10、11、12，是本实用新型自动跳脱安全装置浸于油中剖面图、是本实用新型自动跳脱安全装置因缺油动作图、是本实用新型自动跳脱安全装置因震动减缓震动原理图。缺油自动跳脱的安全装置，主要是于上方具有盛油杯30的浮筒31，盛油杯30上方设有进油孔30a，于浮筒31下方则设有一具隔缝架32a的阻尼油杯32，贯穿阻尼油杯32的浮筒31下方设有一连动杆33，其下方并与缺油跳脱装置34的一端嵌合。
(1)本实用新型是浸置于油中，因此当变压器箱体内油面正常时，绝缘油将由盛油杯30顶端的进油孔30a及阻尼油杯32与浮筒31间的隔缝架32a流入，并使盛油杯30及阻尼油杯32内部均充满绝缘油，浮筒31浮力的设计稍大于盛油杯30、连动杆33在油中的重量，因此本实用新型将上浮，并带动缺油跳脱装置34顺时旋动(如图10)。
(2)当因变压器箱体锈蚀或外物碰撞破裂致漏油时，箱体内的绝缘油油面1a将随着漏油下降，但盛油杯30内仍充满绝缘油，盛油杯30内的绝缘油重量将产生向下的压力，并随着油面1a持续下降而增加，当向下压力大于浮筒31及驱动缺油跳脱装置34所需的力量时，启断开关即被触发跳脱(如图11)。
(3)为确保缺油自动跳脱机构不受地震、车行或风压造成的震动影响，在浮筒下方设置一阻尼油杯32，其构造特点为阻尼油杯32内缘设有数个隔缝架32a，使得浮筒31与阻尼油杯32保持间隔，当震动引起油面1b上下波动，使浮筒31产生上下摆动，惟浮筒31摆动时会将阻尼油杯32内的绝缘油经隔缝架32a挤出或吸入，因此产生阻力，即可抵销部分因震动所产生的力量，因此减缓了浮筒31振动摆幅，避免因震动所造成的开关的误触发(如图12)。
3.消弧桶改良部分请参见图13，为本实用新型消弧桶改良部份的立体图，其动作原理，请参见图14、15、16、17，为本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中投入剖视图、本实用新型消弧桶改良部份浸置于油中分离剖视图。消弧桶10在其上方四周设有排油气的透孔，其上方中央设有一固定接点12，其内由上而下依序设有喷式消弧室13、具有排气通道17及侧吹式消弧室15的侧吹式消弧结构14，而操作机构其可动接点曲柄23(如图13)端设的可动接点40，穿套于消弧桶10中央，并可与其上方固定接点12作用。
(1)在开关于投入状况，可动接点40与固定接点12，在消弧桶10内的接合状态如图14所示，消弧桶并需完全浸置于绝缘油中。
(2)当故障电流通过时，操作机构驱动可动接点40离开固定接点12，绝缘油随即填补，此时高压故障电流将以高温的电弧型态18存在于可动接点40与固定接点12间，并在消弧桶10上部的喷嘴式消弧室13内产生大量油气19，该油气19将因压力差而产生向上的冲力，向上排出，藉此吹断电弧18(如图15)。
(3)当可动接点40进入消弧桶10中段的侧吹式消弧室15时，若电弧18a仍未截止，此时膨胀的油气19a将在侧吹式消弧室15将产生侧边压力差，将电弧18a推向侧吹式消弧室15开口处(如图16)，电弧18b被切为数段不连续的电弧而被截止，油气19b则透过侧吹式消弧室排气通道17排出，完成启断(如图17)。
图号说明习用高压启断开关R1…反折支点R2…环型跳脱弹簧R3…跳脱板机R4…驱动连杆R5…接点曲柄R6…主弹簧旋转曲柄R7…操作把手R8…主弹簧R9…可动接点R10…固定接点R11…开关电流检知器本实用新型10…消弧桶 11…电源侧引线12…固定接点13…喷嘴式消弧室14…侧吹式消弧结构 15…侧吹式消弧室16…可动接点定位滑环17…侧吹式消弧室排气通道18…电弧18a…电弧19…油气19b…油气20操作机构主支架21…反折支点架21a…弹簧反折支点 22…主弹簧23…可动接点曲柄24…开关跳脱板机架25…跳脱板机26…弹簧旋转臂27…过电流磁性跳脱装置30…盛油杯 30a…进油孔31…浮筒32a…隔缝架32…阻尼油杯33…连动杆 34…浮筒缺油跳脱装置40…可动接点41…可动接点吊线42…过电流感测器43…负载侧引线50…操作把手51…连动旋转杆52…旋转轴 1a…油面1b…油面
权利要求1.一种油浸式高压启断开关，包括一操作机构、一消弧桶，该消弧桶上方中央设有固定接点，消弧桶中央设有可穿于消弧桶中央的可动接点，该可动接点并可与上方固定接点作用，而可动接点是与操作机构的可动接点曲柄外侧端连接，该操作机构于外侧另设有一操作把手，其特征在于该操作机构的操作把手的后段，连接设一可活动的连动旋转杆的一端，该连动旋转杆的另端则与设有凹槽的旋转轴连接，该凹槽上另与中央钩扣主弹簧一端的弹簧旋转臂的一端套合，该弹簧旋转臂另端则呈可活动地固定于操作机构主支架上，该操作机构的主支架上另设有可转动的反折支点架，该反折支点架外端设有固定可动接点曲柄一端的弹簧反折支点，该反折支点架旁另设有连动的触动跳脱板机，而该反折支点架相对位则设有过电流磁性跳脱装置及过电流感测器，可动接点曲柄中段是提供主弹簧的另一端固定，可动接点曲柄另端设有与消弧桶作用的可动接点；该消弧桶上方四周设有排油气的透孔，该消弧桶内由上而下依序设有喷式消弧室、具有排气通道及侧吹式消弧室的侧吹式消弧结构。
2.如权利要求1所述的油浸式高压启断开关，其特征在于进一步可包括—缺油自动跳脱的安全装置，该其缺油自动跳脱的安全装置，是于上方具有盛油杯的浮筒，盛油杯上方设有进油孔，于浮筒下方则设有一具隔缝架的阻尼油杯，贯穿阻尼油杯的浮筒下方设有一连动杆，连动杆下方并与缺油跳脱装置的一端嵌合。
专利摘要本实用新型涉及一种油浸式高压启断开关，包括一操作机构、一消弧桶，该消弧桶上方设有固定接点，中央设有可动接点，该可动接点与可动接点曲柄连接，外侧另设有一操作把手，该操作把手连接一连动旋转杆，该连动旋转杆与设有凹槽的旋转轴连接，该凹槽与弹簧旋转臂的一端套合，该弹簧旋转臂固定于操作机构主支架上，该操作机构的主支架上另设有反折支点架，该反折支点架外端设有弹簧反折支点，该反折支点架旁设有连动的触动跳脱板机，相对位则设有过电流磁性跳脱装置及过电流感测器，利用跳脱时感测机构位移弹簧的反折支点，使得弹簧同时带动接点跳脱及操作把手旋动，因此可以操作把手旋动回复的角度作为开关跳脱的指示，方便工作人员判断及操作。
文档编号H01H9/30GK2842699SQ20052012922
公开日2006年11月29日 申请日期2005年10月9日 优先权日2005年10月9日
发明者蔡有财 申请人:杰克电机股份有限公司