分离式分接开关的制作方法

本发明涉及电力设备领域，更具体地说，涉及用于油浸式变压器的分接开关。

背景技术：

分接开关是在变压器的重要组成部分。分接开关能够在变压器有载或无载(即不停电或停电)的情况下，通过改变连接变压器的绕组抽头，改变变压器初、次级绕组的匝数比，从而达到改变变压器输出电压的目的。分接开关是非常重要的电力设备。

常用的变压器是油浸式变压器，即变压器整体浸没在变压器油中。变压器油提供绝缘和冷却的作用。图1揭示了现有技术中使用的分接开关的结构示意图。参考图1所示，该分接开关包括：变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14。变压器油箱13中充满变压器油132且变压器131浸没于变压器油132中。如图1所示，在现有技术中，切换开关11和分接选择器12也放置在变压器油箱13中并且浸没于变压器油132中。切换开关11和分接选择器12为直接连接的整体式结构。切换开关11在上，分接选择器12在下，切换开关11和分接选择器12通过机械连接实现同步动作。整体式的切换开关11和分接选择器12通过变压器油箱13上盖上的法兰孔整体置入变压器油箱13内。切换开关11通常为一圆筒形构件，圆筒形构建构成单独的圆筒形油室，切换开关11位于该圆筒形油室内。分接选择器12通常为一笼式结构，其上有若干接线端子，接线端子通过电缆线与相对应的变压器的线圈抽头连接。切换开关11、分接选择器12以及连接用的电缆线都浸没于变压器油箱的变压器油中。

切换开关11和分接选择器12的切换动作由电动机构14进行驱动。电动机构14放置在一保护箱体中，电动机构14连同保护箱体一起安装在变压器油箱13的外壁上。电动机构14的输出轴通过传动轴15连接到齿轮盒16。齿轮盒16是单出轴齿轮盒，齿轮盒16安装在变压器油箱13上盖上，齿轮盒16连接到切换开关11和分接选择器12。传动轴15的作用是实现换向传动，以适应电动机构14的输出轴与齿轮盒16的出轴的不同方向。电动机构14通过传动轴15及齿轮盒16将转动力矩传输到切换开关11和分接选择器12，完成切换及分接动作。

在进行有载切换时，在变换触点的切换开关11处会产生电火花。电火花的高温会使得周围的变压器油产生变化，使得变压器油的绝缘性能下降。在长期使用后，由于变压器油性能下降或者由于其他器件老化，在有载切换时可能出现故障电流。故障电流通常大电流，大电流会在切换开关11处产生电弧。电弧温度很高并且会持续较长的时间，持续的高温电弧会引起周围的变压器油燃烧。小范围的燃烧会造成周边器件，比如切换开关11和分接选择器12损坏，并且燃烧后的变压器油形成污染杂质，严重影响变压器油箱内整体绝缘介质的性能。大范围的燃烧会诱发变压器油箱内大量变压器油燃烧，引起变压器油箱整体燃烧甚至发生爆炸，产生严重事故。

技术实现要素：

本发明提出一种分离式结构的分接开关，将产生电火花或电弧的切换开关从变压器油箱中分离出去，以避免事故的产生。

根据本发明的一实施例，提出一种分离式分接开关，包括：变压器油箱、分接选择器、切换开关和电动机构，其中变压器油箱中充满变压器油且变压器浸没于变压器油中，电动机构驱动切换开关和分接选择器动作进行电流切换，其中，该分离式分接开关包括与变压器油箱隔离的附属箱，附属箱中充满绝缘介质，切换开关放置在附属箱中且被绝缘介质所包围。

在一个实施例中，分接选择器放置在变压器油箱中且浸没于变压器油中。附属箱中仅放置切换开关。切换开关和分接选择器通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。电动机构安装在附属箱上，电动机构通过传动组件连接到切换开关和分接选择器并驱动切换开关和分接选择器同步动作。

在一个实施例中，附属箱安装在变压器油箱上但与变压器油箱隔离，附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁紧贴，导电线路包括一组套管和两组电缆线，一组套管同时穿越互相紧贴的附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁，一组电缆线连接切换开关与套管，另一组电缆线连接分接选择器与套管。传动组件是同向转动组件，包括传动轴、双出轴齿轮盒和单出轴齿轮盒，电动机构的输出轴通过传动轴连接到双出轴齿轮盒的其中一轴，双出轴齿轮盒的另一轴连接到单出轴齿轮盒，双出轴齿轮盒驱动切换开关，单出轴齿轮盒驱动分接选择器。

在一个实施例中，附属箱与变压器油箱分离，导电线路包括两组套管和三组电缆线，第一组套管穿越附属箱的箱壁，第一组电缆线连接切换开关与第一组套管，第二组套管穿越变压器油箱的箱壁，第二组电缆线连接与第一组套管与第二组套管，第三组电缆线连接分接选择器与第二组套管。传动组件是换向转动组件，包括传动轴、双出轴齿轮盒、伞齿轮组和单出轴齿轮盒，电动机构的输出轴通过传动轴连接到双出轴齿轮盒的其中一轴，双出轴齿轮盒的另一轴连接到伞齿轮组的一端，伞齿轮组的另一端连接到单出轴齿轮盒，双出轴齿轮盒驱动切换开关，单出轴齿轮盒驱动分接选择器。

在一个实施例中，附属箱中的绝缘介质是变压器油或绝缘气体。

在一个实施例中，切换开关和分接选择器都放置在附属箱中且被绝缘介质所包围，切换开关和分接选择器直接连接并同步动作。分接选择器和变压器通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。电动机构安装在附属箱上，电动机构通过传动组件连接到切换开关，驱动切换开关和分接选择器同步动作。

在一个实施例中，附属箱安装在变压器油箱上但与变压器油箱隔离，附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁紧贴，导电线路包括一组套管和两组电缆线，一组套管同时穿越互相紧贴的附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁，一组电缆线连接分接选择器与套管，另一组电缆线连接变压器与套管。传动组件传动轴和单出轴齿轮盒，电动机构的输出轴通过传动轴连接到单出轴齿轮盒，单出轴齿轮盒驱动切换开关和分接选择器。

在一个实施例中，附属箱与变压器油箱分离，导电线路包括两组套管和三组电缆线，第一组套管穿越附属箱的箱壁，第一组电缆线连接分接选择器与第一组套管，第二组套管穿越变压器油箱的箱壁，第二组电缆线连接与第一组套管与第二组套管，第三组电缆线连接变压器与第二组套管。传动组件传动轴和单出轴齿轮盒，电动机构的输出轴通过传动轴连接到单出轴齿轮盒，单出轴齿轮盒驱动切换开关和分接选择器。

在一个实施例中，附属箱中的绝缘介质是变压器油或绝缘气体。

本发明的分离式结构的分接开关将会产生电火花或电弧的切换开关从变压器油箱中分离出去独立放置在附属箱中，即使出现故障也能将影响范围限制在附属箱内，不会对变压器油箱和变压器本体造成破坏，大幅降低了变压器的运行风险。

附图说明

图1揭示了现有技术中使用的分接开关的结构示意图。

图2揭示了根据本发明的第一实施例的分离式分接开关的结构示意图。

图3揭示了根据本发明的第二实施例的分离式分接开关的结构示意图。

图4揭示了根据本发明的第三实施例的分离式分接开关的结构示意图。

图5揭示了根据本发明的第四实施例的分离式分接开关的结构示意图。

具体实施方式

在组成分接开关的各个部件中，产生电火花或电弧的部件是切换开关，因此故障风险主要集中在切换开关上。将切换开关从变压器油箱中分离出去可以大幅降低出现重大事故的概率。本发明提出一种分离式分接开关，基本的组成部件与现有技术中的分接开关相同，包括：变压器油箱、分接选择器、切换开关和电动机构，其中变压器油箱中充满变压器油且变压器浸没于变压器油中，电动机构驱动切换开关和分接选择器动作进行电流切换。该分离式分接开关将切换开关从变压器油箱中移走而放置在独立的空间中，具体而言，该分离式分接开关包括与变压器油箱隔离的附属箱，附属箱中充满绝缘介质，切换开关放置在附属箱中且被绝缘介质所包围。

图2揭示了根据本发明的第一实施例的分离式分接开关的结构示意图。参考图2所示，在第一实施例中，该分离式分接开关包括：变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14。变压器油箱13中充满变压器油132且变压器131浸没于变压器油132中。电动机构14驱动切换开关11和分接选择器12动作进行电流切换。变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14这些部件各自的结构与功能与现有技术中相同，此处不再描述。在第一实施例中，附属箱20安装在变压器油箱13的外壁上但与变压器油箱13隔离。附属箱20的箱壁与变压器油箱13的箱壁紧贴，附属箱20虽然是安装在变压器油箱13上，但附属箱20形成隔离的独立空间，附属箱内部的空间与变压器油箱内部的空间并不相通。附属箱20中充满绝缘介质30，附属箱20中的绝缘介质30可以是与变压器油箱13中相同的变压器油，也可以是诸如惰性气体或其他非活跃气体的绝缘气体。在第一实施例中，附属箱20中仅放置切换开关11，切换开关11被绝缘介质30所包围。分接选择器12继续放置在变压器油箱13中且浸没于变压器油132中。分接选择器12并不产生电火花或者电弧，因此将分接选择器12放置在变压器油箱中的风险隐患并不高。由于切换开关11和分接选择器12被分离了，因此需要在切换开关11和分接选择器12之间建立导电线路和机械联动机构。在第一实施例中，切换开关11和分接选择器12通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。因为附属箱20是安装在变压器油箱13上，附属箱20的箱壁与变压器油箱13的箱壁紧贴，所以第一实施例中的导电线路包括一组套管22和两组电缆线211、212。一组套管22同时穿越互相紧贴的附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁，一组电缆线211连接切换开关11与套管22，另一组电缆线212连接分接选择器12与套管22。通过导电线路，切换开关11和分接选择器12建立电路连接。电动机构14安装在附属箱20上，电动机构14通过传动组件连接到切换开关11和分接选择器12并驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。在第一实施例中，传动组件是同向转动组件，包括传动轴15、双出轴齿轮盒23和单出轴齿轮盒24。电动机构14的输出轴通过传动轴15连接到双出轴齿轮盒23的其中一轴，双出轴齿轮盒23的另一轴连接到单出轴齿轮盒24。双出轴齿轮盒23驱动切换开关11，单出轴齿轮盒24驱动分接选择器12。互相连接的双出轴齿轮盒23和单出轴齿轮盒24同步动作，使得电动机构14能够驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。通过上述的导电线路和传动组件，切换开关11和分接选择器12虽然分离设置，但是依旧可以实现电路导通和同步动作，功能上与现有技术中的切换开关和分接选择器等同。第一实施例仅将切换开关11分离出去，因此附属箱20的体积可以设置的比较小。在需要维护或者更换的时候，只需要维护或者更换附属箱20和切换开关11，成本较低。附属箱20直接安装在变压器油箱13的外壁上，导电线路和传动组件的结构都比较紧凑，整个分离式分接开关的占地面积较小。

图3揭示了根据本发明的第二实施例的分离式分接开关的结构示意图。参考图3所示，在第二实施例中，该分离式分接开关包括：变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14。变压器油箱13中充满变压器油132且变压器131浸没于变压器油132中。电动机构14驱动切换开关11和分接选择器12动作进行电流切换。变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14这些部件各自的结构与功能与现有技术中相同，此处不再描述。在第二实施例中，附属箱20与变压器油箱13分离，附属箱20与变压器油箱13之间留有足够的间隔距离。附属箱20与变压器油箱13是完全分开的。附属箱20中充满绝缘介质30，附属箱20中的绝缘介质30可以是与变压器油箱13中相同的变压器油，也可以是诸如惰性气体或其他非活跃气体的绝缘气体。在第二实施例中，附属箱20中也仅放置切换开关11，切换开关11被绝缘介质30所包围。分接选择器12继续放置在变压器油箱13中且浸没于变压器油132中。分接选择器12并不产生电火花或者电弧，因此将分接选择器12放置在变压器油箱中的风险隐患并不高。由于切换开关11和分接选择器12被分离了，因此需要在切换开关11和分接选择器12之间建立导电线路和机械联动机构。在第二实施例中，切换开关11和分接选择器12通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。因为附属箱20和变压器油箱13是间隔放置，所以第二实施例中的导电线路包括两组套管和三组电缆线。第一组套管221穿越附属箱20的箱壁，第一组电缆线211连接切换开关11与第一组套管221。第二组套管222穿越变压器油箱13的箱壁，第二组电缆线212连接与第一组套管221与第二组套管222，第三组电缆线213连接分接选择器12与第二组套管222。通过导电线路，切换开关11和分接选择器12建立电路连接。电动机构14安装在附属箱20上，电动机构14通过传动组件连接到切换开关11和分接选择器12并驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。在第二实施例中，传动组件是换向转动组件，包括传动轴15、双出轴齿轮盒23、伞齿轮组25和单出轴齿轮盒24。分开设置的附属箱20和变压器油箱13具有不同的高度，因此在传动的时候需要改变传动的方向。参考图3所示，在第二实施例中，电动机构14的输出轴通过传动轴15连接到双出轴齿轮盒23的其中一轴，双出轴齿轮盒23的另一轴连接到伞齿轮组25的一端，伞齿轮组25的另一端连接到单出轴齿轮盒24。伞齿轮盒25改变了传动方向，使得双出轴齿轮盒23和单出轴齿轮盒24可以被设置在不同的高度。双出轴齿轮盒23驱动切换开关11，单出轴齿轮盒24驱动分接选择器12。通过伞齿轮组25连接的双出轴齿轮盒23和单出轴齿轮盒24同步动作，使得电动机构14能够驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。通过上述的导电线路和传动组件，切换开关11和分接选择器12虽然分离设置，但是依旧可以实现电路导通和同步动作，功能上与现有技术中的切换开关和分接选择器等同。与第一实施例类似，第二实施例也是仅将切换开关11分离出去，因此附属箱20的体积可以设置的比较小。在需要维护或者更换的时候，只需要维护或者更换附属箱20和切换开关11，成本较低。附属箱20与变压器油箱13分开设置并且保留足够的间距，使得变压器油箱的安全性更高，即使附属箱20发生较为严重的故障引发燃烧或者爆炸，也不会影响到变压器油箱的安全性。但分开设置使得导电线路和传动组件的结构较为复杂，距离较长，成本略高，并且整个分离式分接开关的占地面积变大。

图4揭示了根据本发明的第三实施例的分离式分接开关的结构示意图。参考图4所示，在第三实施例中，该分离式分接开关包括：变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14。变压器油箱13中充满变压器油132且变压器131浸没于变压器油132中。电动机构14驱动切换开关11和分接选择器12动作进行电流切换。变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14这些部件各自的结构与功能与现有技术中相同，此处不再描述。在第三实施例中，附属箱20安装在变压器油箱13的外壁上但与变压器油箱13隔离。附属箱20的箱壁与变压器油箱13的箱壁紧贴，附属箱20虽然是安装在变压器油箱13上，但附属箱20形成隔离的独立空间，附属箱内部的空间与变压器油箱内部的空间并不相通。附属箱20中充满绝缘介质30，附属箱20中的绝缘介质30可以是与变压器油箱13中相同的变压器油，也可以是诸如惰性气体或其他非活跃气体的绝缘气体。在第三实施例中，切换开关11和分接选择器12都放置在附属箱20中且被绝缘介质30所包围。切换开关11和分接选择器12为直接连接的整体式结构。第三实施例中的切换开关11和分接选择器12直接连接并同步动作，其结构和连接方式与现有技术中相同，可以理解为第三实施例中将切换开关11和分接选择器12整体从变压器油箱13中移到了附属箱20中。切换开关和分接选择器直接连接因此不再需要考虑切换开关和分接选择器之间的电路连接和机械连接的问题，只需要考虑分接选择器12和变压器13之间的电路连接。在第三实施例中，分接选择器和变压器通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。在图示的实施例中，连接分接选择器和变压器的导电线路包括一组套管和两组电缆线，一组套管同时穿越互相紧贴的附属箱的箱壁与变压器油箱的箱壁，一组电缆线连接分接选择器与套管，另一组电缆线连接变压器与套管。该导电线路的结构与第一实施例中的导电线路类似，因此在图4中不再详细绘制，在图4中该导电线路被示例性地标识为40。电动机构14安装在附属箱20上，电动机构14通过传动组件连接到切换开关11，驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。因为第三实施例中切换开关11和分接选择器12的结构与连接方式与现有技术中的相同，因此传动组件也可以采用与现有技术中类似的传动组件。传动组件包括传动轴15和单出轴齿轮盒16，电动机构14的输出轴通过传动轴15连接到单出轴齿轮盒16。单出轴齿轮盒16驱动切换开关11和分接选择器12。与现有技术类似，单出轴齿轮盒16驱动直接连接的切换开关11和分接选择器12同步动作。第三实施例将切换开关11和分接选择器12整体分离出去，因此附属箱20的体积比较大。在需要维护或者更换的时候成本较高。但切换开关11和分接选择器12采用与现有技术中相同的直接连接模式，切换开关11和分接选择器12之间不需要额外的导电和传动，可以继续使用现有的传动组件，只需要改造分接选择器与变压器抽头之间的导电线路，改造成本较低。

图5揭示了根据本发明的第四实施例的分离式分接开关的结构示意图。参考图5所示，在第四实施例中，该分离式分接开关包括：变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14。变压器油箱13中充满变压器油132且变压器131浸没于变压器油132中。电动机构14驱动切换开关11和分接选择器12动作进行电流切换。变压器油箱13、分接选择器12、切换开关11和电动机构14这些部件各自的结构与功能与现有技术中相同，此处不再描述。在第四实施例中，附属箱20与变压器油箱13分离，附属箱20与变压器油箱13之间留有足够的间隔距离。附属箱20与变压器油箱13是完全分开的。附属箱20中充满绝缘介质30，附属箱20中的绝缘介质30可以是与变压器油箱13中相同的变压器油，也可以是诸如惰性气体或其他非活跃气体的绝缘气体。在第四实施例中，切换开关11和分接选择器12都放置在附属箱20中且被绝缘介质30所包围。切换开关11和分接选择器12为直接连接的整体式结构。第四实施例中的切换开关11和分接选择器12直接连接并同步动作，其结构和连接方式与现有技术中相同，可以理解为第四实施例中将切换开关11和分接选择器12整体从变压器油箱13中移到了附属箱20中。切换开关和分接选择器直接连接因此不再需要考虑切换开关和分接选择器之间的电路连接和机械连接的问题，只需要考虑分接选择器12和变压器13之间的电路连接。在第四实施例中，分接选择器和变压器通过穿越附属箱和变压器油箱的箱壁的导电线路相连接。在图示的实施例中，连接分接选择器和变压器的导电线路包括两组套管和三组电缆线，第一组套管穿越附属箱的箱壁，第一组电缆线连接分接选择器与第一组套管，第二组套管穿越变压器油箱的箱壁，第二组电缆线连接与第一组套管与第二组套管，第三组电缆线连接变压器与第二组套管。该导电线路的结构与第二实施例中的导电线路类似，因此在图5中不再详细绘制，在图5中该导电线路被示例性地标识为41。电动机构14安装在附属箱20上，电动机构14通过传动组件连接到切换开关11，驱动切换开关11和分接选择器12同步动作。因为第四实施例中切换开关11和分接选择器12的结构与连接方式与现有技术中的相同，因此传动组件也可以采用与现有技术中类似的传动组件。传动组件包括传动轴15和单出轴齿轮盒16，电动机构14的输出轴通过传动轴15连接到单出轴齿轮盒16。单出轴齿轮盒16驱动切换开关11和分接选择器12。与现有技术类似，单出轴齿轮盒16驱动直接连接的切换开关11和分接选择器12同步动作。第四实施例将切换开关11和分接选择器12整体分离出去，因此附属箱20的体积比较大。在需要维护或者更换的时候成本较高。但切换开关11和分接选择器12采用与现有技术中相同的直接连接模式，切换开关11和分接选择器12之间不需要额外的导电和传动，可以继续使用现有的传动组件，只需要改造分接选择器与变压器抽头之间的导电线路，改造成本较低。附属箱20与变压器油箱13分开设置并且保留足够的间距，使得变压器油箱的安全性更高，即使附属箱20发生较为严重的故障引发燃烧或者爆炸，也不会影响到变压器油箱的安全性。

本发明的分离式结构的分接开关将会产生电火花或电弧的切换开关从变压器油箱中分离出去独立放置在附属箱中，即使出现故障也能将影响范围限制在附属箱内，不会对变压器油箱和变压器本体造成破坏，大幅降低了变压器的运行风险。

还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。