48級(jí)線端調(diào)壓組合式有載分接開關(guān)

　　自德國BernhardJansen博士于1926年發(fā)明的電阻過渡、快速切換方式的有載調(diào)壓分接開關(guān)專有技術(shù)以來，有載分接開關(guān)在世界各國大量采用。SYXZ-200型開關(guān)是我國二十世紀(jì)五、六十年代的仿蘇產(chǎn)品，迄今為止積累了幾十年的制造經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。

　　市場上現(xiàn)有的SYXZ-200型開關(guān)多數(shù)為中性點(diǎn)調(diào)壓且級(jí)數(shù)不超過27級(jí)，但隨著電化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，線端調(diào)壓且級(jí)數(shù)多的開關(guān)的需求量再不斷增加。

　　然而，如果按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)制造48級(jí)線端調(diào)壓有載分接開關(guān)會(huì)引起其外徑尺寸與高度尺寸有所增大，相對(duì)來說也就提高了造價(jià)。

　　那么能否不增加外徑尺寸與高度尺寸，實(shí)現(xiàn)其48級(jí)線端調(diào)壓?

　　2 現(xiàn)有的組合式有載分接開關(guān)狀況

　　二十世紀(jì)八十年代初期吳江開關(guān)廠(吳江遠(yuǎn)洋電氣有限公司)分別從沈陽、常州變壓器廠引進(jìn)SYXZ-400型開關(guān)與SYXZ-200型開關(guān)進(jìn)行規(guī)模化生產(chǎn)。這兩種開關(guān)的主傳動(dòng)系統(tǒng)均采用中部出軸結(jié)構(gòu)，從變壓器安裝分為箱頂式(連箱蓋)和鐘罩式(不連箱蓋)兩種結(jié)構(gòu)。其安裝結(jié)構(gòu)都必須依賴變壓器箱蓋上所焊的升高座進(jìn)行密封，其密封結(jié)構(gòu)的密封效果不是很理想。箱頂式的SYXZ-400型開關(guān)與SYXZ-200型開關(guān)分別采用一個(gè)φ660*60/φ510*48(以下尺寸單位均為毫米，mm)的法蘭吊裝于升高座的下平面，其平面密封和徑向密封對(duì)于實(shí)際使用既不方便又不易觀測到具體滲漏部位。

　　SYXZ-400型開關(guān)屬于埋入型四電阻過渡的組合式有載分接開關(guān)，SYXZ-200型開關(guān)屬于埋入型雙電阻過渡的組合式有載分接開關(guān)。這兩種開關(guān)均由切換開關(guān)和分接選擇器組成，并由安裝在變壓器箱上的電動(dòng)機(jī)構(gòu)操作。其變換操作為分接選擇器的單雙數(shù)動(dòng)觸頭輪流交替選擇分接頭同切換開關(guān)相結(jié)合。分接選擇器與切換開關(guān)配合使用可達(dá)到調(diào)壓的目的，而且這種采用先選擇抽頭電壓后切換電流的有載調(diào)壓方式為最理想及最安全可靠。

　　這兩種開關(guān)的切換開關(guān)的快速機(jī)構(gòu)位于油室底部法蘭的下方—處于整個(gè)開關(guān)的中部,而主傳動(dòng)軸系統(tǒng)取決于切換快速機(jī)構(gòu)的方位,所以原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為中部出軸是順其自然的緣故。其切換開關(guān)芯體采用了三個(gè)銅花蘭，中性點(diǎn)自然導(dǎo)通，所以這兩種開關(guān)為中性點(diǎn)調(diào)壓。而實(shí)現(xiàn)D聯(lián)結(jié)可參閱本人發(fā)表在《變壓器》雜志2003第3期的一篇論文，簡單而言就是將三個(gè)銅花蘭做成絕緣花蘭。所以將這兩種開關(guān)設(shè)計(jì)制造成線端調(diào)壓是不難做到的。

　　3 兩種結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)制造的方案比較

　　在實(shí)際使用中以及相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)證明四電阻過渡的效果不如雙電阻過渡的效果，而且48級(jí)開關(guān)所處工作環(huán)境相對(duì)差一些，調(diào)檔相當(dāng)頻繁，所以按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式由沈陽變壓器廠設(shè)計(jì)制造的48級(jí)開關(guān)正是遵循了這一規(guī)則。其特殊的48級(jí)調(diào)壓線路有別于國外多級(jí)調(diào)開關(guān)所采用的調(diào)壓線路，它能實(shí)現(xiàn)粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)相互結(jié)合，是屬于值得推廣的省電節(jié)能型48級(jí)開關(guān)。

　　設(shè)計(jì)48級(jí)粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)用的開關(guān)應(yīng)遵循以下規(guī)律：

　　(1) SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式的油室為φ500/φ524*900，左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)的分接選擇器帶電外徑φ785，安裝高度為2140。

　　(2) SYXZ-200型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式的油室為φ400/φ420*610，左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)的分接選擇器帶電外徑φ680，安裝高度為1887。

　　(3) 細(xì)調(diào)選擇器(細(xì)調(diào)繞組)為8級(jí)，其槽輪機(jī)構(gòu)采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。

　　(4) 粗調(diào)選擇器(粗調(diào)繞組)為6級(jí)，其槽輪機(jī)構(gòu)采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)或10等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。

　　(5) 主傳動(dòng)軸系統(tǒng)為頂部出軸結(jié)構(gòu)的48級(jí)開關(guān)箱頂式安裝結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的焊接式頭部法蘭，要注意頭部法蘭與油室底法蘭之間的位置關(guān)系,還可方便地在頭部法蘭上的角尺齒輪盒旁增設(shè)位置指示機(jī)構(gòu)，解決長期以來開關(guān)本體無位置指示的問題，同時(shí)也提高了開關(guān)的安全操作性。

　　(6) 主傳動(dòng)軸系統(tǒng)為中部出軸結(jié)構(gòu)的48級(jí)開關(guān)箱頂式安裝結(jié)構(gòu)仍可沿用老結(jié)構(gòu)。

　　(7) 切換開關(guān)采用雙電阻過渡，額定電流200A為一組工作觸頭，額定電流400A為二組工作觸頭，額定電流600A為三組工作觸頭。

　　(8) 線端調(diào)壓的切換開關(guān)要注意所采用的絕緣工藝及措施得當(dāng)。

　　(9) 所配的電動(dòng)機(jī)構(gòu)必須做到逐級(jí)調(diào)檔，無滑檔連動(dòng)現(xiàn)象，便于檢修。

兩種結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)制造的方案實(shí)施和討論#e#4 兩種結(jié)構(gòu)模式設(shè)計(jì)制造的方案實(shí)施和討論

　　目前市場上有沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48與吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48兩種48級(jí)粗細(xì)調(diào)、正反調(diào)相結(jié)合的開關(guān)。其中吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48是本人按照SYXZ-200型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式而設(shè)計(jì)的，而且所設(shè)計(jì)的開關(guān)沒有采用行星齒輪而是采用滾珠滑塊機(jī)構(gòu)完成滾轉(zhuǎn)式切換，其切換開關(guān)通過幾組工作觸頭的并聯(lián)使開關(guān)額定電流分別達(dá)到400A、600A、800A，分接選擇器的觸頭系統(tǒng)采用耳板式或?qū)挵迨蕉ㄓ|頭與幾組條形動(dòng)觸頭相結(jié)合的形式使額定電流達(dá)到800A，在調(diào)壓級(jí)數(shù)上，不僅線性調(diào)能達(dá)到40級(jí)，而且粗細(xì)調(diào)能達(dá)到108級(jí)，完全拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。這些產(chǎn)品分別配套于湘潭華夏特種變壓器公司、張家港市五洲變壓器公司、邯鄲變壓器廠、保定華北電力變壓器廠等多家變壓器廠的特種變壓器上。同時(shí)由于主傳動(dòng)軸系統(tǒng)為頂部出軸結(jié)構(gòu)，而ABB公司生產(chǎn)的UCGRN系列開關(guān)與MR公司生產(chǎn)G型開關(guān)等都是頂部出軸結(jié)構(gòu)，所以得到了用戶一定的好*。

　　沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48是當(dāng)時(shí)全國首家生產(chǎn)，它是按照SYXZ-400型開關(guān)結(jié)構(gòu)模式而設(shè)計(jì)的，由于主傳動(dòng)軸系統(tǒng)仍為中部出軸結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)也相對(duì)比較成熟。圖1為沈陽產(chǎn)的SYTZ15/600-48分接選擇器的分布圖，圖2為吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48分接選擇器的分布圖。兩者均以8位置標(biāo)準(zhǔn)選擇器結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，采用左右并列雙軸制結(jié)構(gòu)，粗調(diào)選擇器(粗調(diào)繞組)為6級(jí)，細(xì)調(diào)選擇器(細(xì)調(diào)繞組)為8級(jí)，且槽輪機(jī)構(gòu)均采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)。為使粗調(diào)選擇器與細(xì)調(diào)選擇器之間的定觸頭不互相干涉，必須將細(xì)調(diào)選擇器的定觸頭設(shè)計(jì)成寬板式，也就是把細(xì)調(diào)選擇器設(shè)計(jì)為五根絕緣條架以及把粗調(diào)選擇器設(shè)計(jì)為七根絕緣條架。

　　圖1 為沈陽產(chǎn)的48級(jí)分接選擇器的分布圖

　　圖2 為吳江產(chǎn)48級(jí)分接選擇8器的分布圖

　　5 SYTZ35/400-48的特點(diǎn)

　　吳江產(chǎn)SYTZ35/400-48是本人根據(jù)用戶需求，在久經(jīng)運(yùn)行可靠性考驗(yàn)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，具有獨(dú)到的創(chuàng)新性和實(shí)用性，圖3為35KV中性點(diǎn)調(diào)壓的SYXZ35/400-48的相片，其安裝高度為1827。

　　(1) SYTZ35/400-48是從SYXZ-200型開關(guān)演化而成的。這種演化的突出效果就是只將部分圖紙稍作改變，極少零件有所加長或加強(qiáng)。在其它一切生產(chǎn)流程以及采購?fù)鈪f(xié)、工裝設(shè)備皆無較大變化情況下，就可完成一次新產(chǎn)品的制造全過程，因此售價(jià)合理偏低。

　　(2) SYTZ35/400-48頭部法蘭一側(cè)的出軸孔安裝了一個(gè)角尺齒輪盒，而個(gè)角尺齒輪盒的一頭通過絕緣軸垂直引入到開關(guān)本體中部，另一頭設(shè)計(jì)位置指示機(jī)構(gòu)，可確保檔位正確無誤，進(jìn)行維護(hù)和檢修非常方便。

　　(3) SYTZ35/400-48切換開關(guān)油室上出線樁頭的最大帶電外界尺寸為φ520，考慮到與V型開關(guān)的互換性，所以確定變壓器箱蓋的開孔為φ570且頭部法蘭外徑為φ660。cn

　　(4) SYTZ35/400-48分接選擇器的粗調(diào)選擇器為6級(jí)，其槽輪機(jī)構(gòu)可不采用8等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)而采用10等分標(biāo)準(zhǔn)槽輪機(jī)構(gòu)，可避免與細(xì)調(diào)選擇器的定觸頭在平面分布位置互相干涉，從而拉開兩者之間的絕緣距離。

　　(5) SYTZ35/400-48粗調(diào)選擇器上可設(shè)置機(jī)械限位，此機(jī)械限位就是開關(guān)本體的機(jī)械限位，從而確保操作安全。

　　(6) SYTZ35/400-48可派生得到級(jí)數(shù)超過48級(jí)的多級(jí)粗細(xì)調(diào)開關(guān)，就目前而言能達(dá)到108級(jí)左右。

　　(7) SYTZ35/400-48所配的電動(dòng)機(jī)構(gòu)的檔位指示采用指針式，兩個(gè)電氣限位開關(guān)易于調(diào)節(jié)，控制升降程序的兩個(gè)凸輪不需調(diào)整維護(hù)，手柄搖兩圈就可手動(dòng)操作，非常方便。

　　(8) SYTZ35/400-48為產(chǎn)品分體包裝運(yùn)輸，其切換開關(guān)利用頭部法蘭先固定在變壓器箱蓋上，然后分接選擇器與切換開關(guān)對(duì)接，所以分接選擇器的最大帶電外徑不會(huì)影響變壓器箱蓋的開孔φ570，頭部法蘭外徑仍然為φ660。