一种变压器试验接线转换开关的制作方法

1.本发明涉及电力设备领域，具体为一种变压器试验接线转换开关。


背景技术：

2.电力变压器绕组直流电阻测量是变压器出厂及预防性试验的主要项目之一,同时《电力设备预防性试验规程》中规定，变压器在制造过程中、大修后、交接试验和以及故障诊断等都必须进行此项试验,准确测量绕组的直流电阻十分重要。通过测量直流电阻，可以检查绕组内部焊接质量、分接开关各个位置接触是否良好、绕组或引出线有无断折处、绕组是否发生匝间、层间短路等。目前普通变压器直流电阻测试仪对绕组线电阻测量时只能采用四端法接线测试。因此绕组线电阻测量时需要对ab、bc、ca测试三次才能测试完毕，此时需要有专人在三相之间倒换试验线夹。此操作比较麻烦，耗时比较长，现场经验不丰富的试验人员操作时极易出现人为因素导致的失误，一旦接线出现差错，耗时更长。而且操作试验线夹人员需要来回攀爬变压器，容易发生高空坠落和触电事故，安全性有待提高。现有技术中，通过使用现有的转换开关可以实现线路的切换，但是不管是采用什么样式的转换开关，或者使用跳线来连接，都会产生一定的接触电阻。因此现有技术中虽然方便的测试，但是却降低了测试的直流电阻的准确度。因此设计一种既方便切换又可以提高测试精度的一种变压器试验接线转换开关成为一种迫切的要求。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题是：提供了具有既方便切换又可以提高测试精度的的一种变压器试验接线转换开关。
4.本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种变压器试验接线转换开关，包括盒体以及设置在盒体上的变压器侧引线端子、测量侧引线端子和转换开关，其特征在于：还包括测试校正模块，所述测试校正模块包括多路选择器以及与多路选择器连接的多个补偿电阻，所述多路选择器的输出端与测量侧引线端子并接；测量变压器的直流电阻时，根据变压器的等级和容量通过多路选择器选择相应的补偿电阻并接到测量侧引线端子上。
5.更好的，所述转换开关包括：上端设有把手，下端设有触发杆的切换转轴，所述触发杆的中部与切换转轴的下部连接；沿圆周方向均匀分布的八个结合触点，所述结合触点包括动触点和静触点；上部的三个结合触点的动触点与测量侧引线端子的正极连接，上部的三个结合触点的静触点顺时针方向依次连接变压器侧引线端子的a相、b相、c相；下部的三个结合触点的动触点与测量侧引线端子的负极连接，下部的三个结合触点的静触点顺时针方向依次连接变压器侧引线端子的b相、c相、a相；中部的两个对称的结合触点为空挡位；所述触发杆转动到结合触点的位置时将动触点向静触点移动并与静触点结合形成通路。
6.更好的，所述结合触点的静触点为圆柱形，静触点的上部设有圆形的动触点卡槽，静触点的下部与盒体的底部固定连接；所述动触点卡槽内部设有金属锡；所述转换开关还包括动触点固定盒，所述动触点固定盒为管状且悬设于静触点的上部，所述动触点固定盒
通过支架与盒体固定连接；所述动触点固定盒的下部对称设有导线引出凹槽；所述动触点固定盒的上部对称设有卡接柱引出凹槽；所述动触点设置于动触点固定盒的内部的下部，所述动触点的上部设有按压块，所述按压块的下端与动触点的上端通过压紧弹簧固定连接；所述动触点外周设有螺旋加热凹槽；所述螺旋加热凹槽内部设有加热线圈；所述按压块的上部为球形；所述按压块对应卡接柱引出凹槽的位置设有卡接柱，所述动触点固定盒的外侧设有承接柱，所述卡接柱与承接柱之间设有复位弹簧；所述触发杆的截面形状为半圆形，且圆弧在下部；所述盒体内部设有加热控制电路，所述加热控制电路与加热线圈电气连接。
7.更好的，所述加热线圈为发热电阻丝，所述加热控制电路包括开关和熔断保险；
8.或，
9.所述加热线圈为涡流绕组，所述加热控制电路为高频发生器。
10.更好的，所述静触点外侧设有散热片，所述盒体内部设有冷却风机。
11.更好的，还包括温度传感器、位置开关，所述触发杆转到相应的位置时位置开关导通，所述位置开关与加热线圈串联，加热控制电路检测到位置开关导通后启动加热开关给动触点加热，到达设定温度后，断开加热开关，此时锡融化将动静触点熔为一体，之后启动冷却风机制冷；到达室温时开始测试；测试完成后，启动加热开关到达特定温度后，转动把手，按压块失去压力之后，在复位弹簧的作用下将动触点拉出动触点卡槽。
12.更好的，所述结合触点的外周设有定位机构用以将触发杆定位在按压块的上部。
13.更好的，所述测试校正模块还包括控制器、电压采集模块和电流采集模块，所述电压采集模块和电流采集模块和控制器电气连接，所述多路选择器和控制器电气连接；检测电阻时，多路选择器选择最大阻值的补偿电阻接入系统，并检测计算出直流电阻和接触电阻，控制器根据直流电阻和接触电阻的大小选择相应的补偿电阻，并且解除电压采集模块和电流采集模块。
14.更好的，所述盒体上设有高精度电阻连接端子，高精度电阻连接的内端与高精度电阻电气连接；测试直流电阻时，首先将连接线与高精度电阻连接端子连接，测试出接触电阻的大小；根据接触电阻的大小和变压器的型号选择相应的补偿电阻。
15.更好的，所述盒体上设有指示灯。
16.本发明的有益效果为：
17.1、可以方便接线和切换，减少了工作人员爬上爬下的劳动强度，提高了测试效率。
18.2、可以提高测试的准确度。
附图说明
19.图1是本发明一种实施例的接触电阻补偿原理示意图。
20.图2是本发明一种实施例的外观示意图。
21.图3是本发明一种实施例的去除盒体的切换装置的示意图。
22.图4是本发明一种实施例的结合触点的动静触点爆炸图。
23.图5是本发明一种实施例的动触点加热控制电路示意图。
24.图6是本发明一种实施例的动触点加热控制电路示意图。
25.图7是本发明一种实施例的动触点加热控制系统示意图。
26.图8是本发明结合触点的一种实施例的静触点示意图。
27.图9是本发明结合触点的一种实施例的示意图。
28.图中：
29.292b、关闭位置开关；292a、启动位置开关；520、电流采集模块；510、电压采集模块；500、控制器；430、永磁铁；420、横向支撑杆；410、竖直固定柱；292、位置开关；291、温度传感器；232、散热片；262、复位弹簧；243、承接柱；251、卡接柱；270、加热线圈；221、螺旋加热凹槽；261、压紧弹簧；250、按压块；242、卡接柱引出凹槽；241、导线引出凹槽；240、动触点固定盒；231、动触点卡槽；230、静触点；220、动触点；211、触发杆；210、切换转轴；320、补偿电阻；310、多路选择器；300、测试校正模块；200、转换开关；120、测量侧引线端子；110、变压器侧引线端子。
具体实施方式
30.为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
31.一种变压器试验接线转换开关，包括盒体。盒体用以安装和放置电气元件。在盒体的内部设置有变压器侧引线端子110、测量侧引线端子120以及转换开关200，同时变压器侧引线端子110、测量侧引线端子120的接头以及转换开关200的把手固定安装在盒体的面板上以便于操作。
32.为了提高测试的准确度，降低接触电阻的影响，需要在测量侧引线端子120上并接一个补偿电阻320。由于不同的变压器的直流电阻不同，因此补偿电阻320的大小需要根据变压器进行调整。为了便于调整本发明设置了测试校正模块300。
33.所述测试校正模块300包括多路选择器310以及与多路选择器310连接的多个补偿电阻320，所述多路选择器310的输出端与测量侧引线端子120并接。较为常见的多路选择器可以采用档位调节开关，即多档位的传统的风扇调速开关。或者，多路选择器为多个自保持的按钮开关组成的选择矩阵，每个按钮开关连接一个补偿电阻，根据变压器的大小按下相应的按钮开关。同样亦可以选择可控的多路选择器芯片，配合微控制器以及选择按钮进行补偿电阻320的选择。
34.此时，在测量变压器的直流电阻时，根据变压器的等级和容量通过多路选择器310选择相应的补偿电阻320并接到测量侧引线端子120上。其原理为：
35.两个电阻并接，其并接后的阻值小于其中任何一个电阻的阻值。如下表所示，第一行为并接的补偿的电阻的大小，单位为kω，第一列为待测试的电阻的阻值，单位为ω。其他区域为待测电阻并入补偿电阻后与待测电阻的差值。其中待测电阻包括实际的电阻和接触电阻。其中，表格中的数值待测电阻与并接补偿电阻后的数值的差值，将该差值定义为计算误差值。可以通过加载精密电阻测试并计算出接触电阻的大小，将其接触电阻与下表中的计算误差值匹配。因此将差值与接触电阻差值的绝对值在0.1之内，可以作为补偿电阻。上述的0.1可以作为匹配阈值，可以通过调整匹配阈值，将31到40之间取一个补偿电阻，如此可以降低补偿电阻的数量。
[0036][0037][0038]
如将匹配阈值设置为0.1，接触电阻为rj，计算误差值为rc，当|rj-rc|≤0.1时既可以作为其补偿电阻。此时，如果接触电阻经测试为0.1ω，则在待测阻值在31到40之间时，可以选择10kω。此时即可以降低补偿电阻的数量。
[0039]
上述表中，加粗字体区域为rj-rc＝0.01时的补偿电阻的选项区域。此时大约间隔4欧姆就可以设定一个补偿电阻。
[0040]
更好的，为了实现降低接触电阻的影响。对转换开关200进行改进。转换开关200包括切换转轴210和结合触点，其中结合触点包括动触点220和静触点230。
[0041]
为了便于操作，切换转轴210的上端设有把手。切换转轴210的底部和盒体内部的底部通过轴承固定座固定，上部与盒体的上部转动连接，上端穿过盒体凸出到盒体的外部并且安装一个把手。在切换转轴210的中部安装一个触发杆211，触发杆211为有一个条状的结构，触发杆211的中部和切换转轴210固定连接。触发杆211用以触发动触点220与静触点230的接触。
[0042]
由于是将三个端子进行两两测试，因此可以设置六个结合触点实现上述的切换，即上部三个、下部三个。本实施例中为了显示空挡的位置，设置了八个结合触点，其中中部
的结合触点不连接任何的导线，只是用来停止空挡位。
[0043]
其中上部的三个结合触点的动触点220与测量侧引线端子120的正极连接，上部的三个结合触点的静触点230顺时针方向依次连接变压器侧引线端子110的a相、b相、c相。下部的三个结合触点的动触点220与测量侧引线端子120的负极连接，下部的三个结合触点的静触点230顺时针方向依次连接变压器侧引线端子110的b相、c相、a相。
[0044]
触发杆211的底部低于动触点220的上端，触发杆211的下部设置成圆弧面，动触点220的上部设置成圆弧面，两者可以实现抵接，当触发杆211移动到动触点220的位置时，将动触点220向下按压，直到动触点220与静触点230结合。触发杆211转动到结合触点的位置时将动触点220向静触点230移动并与静触点230结合形成通路，将变压器的两相引线连接到测试装置的正负极上。
[0045]
其中动触点220可以设置成弹片，如图9所示，其中动触点220为倒立的v字形，一端固定安装在盒体的内部，另一端设有与静触点230结合的结合部，为了实现大面积的接触，接触部设置为与静触点230匹配的平板状。其中静触点230位于下部。图中，触发杆211在未移动到动触点220的顶部时，动触点220与静触点230分离，当触发杆211移动到动触点220的顶端时，将动触点220向下压使其与静触点230结合。当触发杆211移动到其他位置时，动触点220在自身弹性的作用下恢复原始位置，动触点220与静触点230分离。
[0046]
更好的，为了降低接触电阻采用测试时熔接的方式实现动静触点的连接。本实施例中，将动触点220设置成柱体，在柱体的上端面设置一个动触点卡槽231，相应的，静触点230的下端的截面形状与动触点卡槽231的截面形状相同，以实现动触点220与静触点230的结合。本实施例中所述结合触点的静触点230设置为圆柱体，静触点230的上部设有圆形的动触点卡槽231，静触点230的下部与盒体的底部固定连接；所述动触点卡槽231内部设有金属锡。在动触点220的下端与动触点卡槽231的底部解除时，对动触点或者静触点进行加热，使金属锡融化，使动静触点更好的融合。更好的，为了在分离的时候便于分离，在动触点220的上部设置加热装置。
[0047]
为了实现动触点220的固定，在所述转换开关200还包括动触点固定盒240。所述动触点固定盒240为管状且悬设于静触点230的上部，所述动触点固定盒240通过支架与盒体固定连接。所述支架包括设置于动触点220外侧的竖直固定柱410，竖直固定柱410的两侧设有横向支撑杆420，两个横向支撑杆420的一端和竖直固定柱410固定连接，另一端和动触点固定盒240固定连接。所述动触点固定盒240的下部对称设有导线引出凹槽241；所述动触点固定盒240的上部对称设有卡接柱引出凹槽242。
[0048]
所述动触点220设置于动触点固定盒240的内部的下部，所述动触点220的上部设有按压块250，所述按压块250的下端与动触点220的上端通过压紧弹簧261固定连接。
[0049]
所述动触点220外周设有螺旋加热凹槽221；所述螺旋加热凹槽221内部设有加热线圈270。所述加热线圈270为发热电阻丝，所述加热控制电路包括开关和熔断保险。通过开关控制发热电阻丝发热给动触点220加热。更好的，为了实现自动控制，还包括温度传感器291、位置开关292。位置开关292可以设置在支架上，或者通过支架设置在与静触点位置相应的位置。如，将位置开关292固定安装在动触点固定盒240上靠近切换转轴210的一侧面上，同时与触发杆211保持对应的高度，或者在触发杆211上部设置触发模块。位置开关可以是行程开关、接近开关等。
[0050]
所述触发杆211转到相应的位置时位置开关292导通，所述位置开关292与加热线圈270串联，加热控制电路检测到位置开关292导通后启动加热开关给动触点220加热，到达设定温度后，断开加热开关，此时锡融化将动静触点熔为一体，之后启动冷却风机制冷。
[0051]
或者所述位置开关292可以设置在竖直固定柱410上部，位置开关可以是感应开关，温度传感器可以安装在静触点230上，静触点达到锡的溶化温度之后，可以确定锡已经溶化。温度传感器可以采用温控继电器，或者设置一个微型控制器。采用温控继电器时，位置开关可以设置两个一个在测试前进行加热融合，一个在测试后通过加热解除融合，加热控制电路可以采用继电器实现。
[0052]
采用继电器时，如图5所示，其中继电器k1为控制加热线圈270的继电器，每个加热线圈270对应一个设置一个继电器和位置开关292。其中位置开关可以设置启动开关和关闭开关，其中启动位置开关292a用以实现启动，关闭位置开关292b用以关闭控制电路。其中关闭位置开关292b应用其常闭触点作为控制开关。其电路图如图5所示。更好的，为了便于控制，可以设置启动按钮，启动按钮串接在图5的回路中。在旋转到特定的档位的时候，按下启动按钮，开始加热，到达特定的温度后停止加热。
[0053]
当采用微控制制作的控制电路进行控制时，则其电路结构较为简单，其系统框图如图6所示。控制器500采集个位置开关292的位置信号以及温度传感器291的温度，利用上述的控制逻辑设置控制程序来控制加热线圈270。
[0054]
其中加热线圈270可以是涡流绕组，相应的，所述加热控制电路除了控制电路之外还设置有高频发生器。其中高频电源发生器作为电源为加热线圈提供电源。
[0055]
为了便于按压，所述按压块250的上部为球形；所述按压块250对应卡接柱引出凹槽242的位置设有卡接柱251。卡接柱251在卡接柱引出凹槽242的上下滑动。所述动触点固定盒240的外侧设有承接柱243，所述卡接柱251与承接柱243之间设有复位弹簧262。在触发杆211按压按压块250的时候，按压块250下降，并通过压紧弹簧261将动触点220向下按压。在失去触发杆211的作用力的之后，在复位弹簧262的作用力下，将按压块250向上抬升，同时通过压紧弹簧261将动触点拉出动触点卡槽231。相应的，所述触发杆211的截面形状为半圆形，且圆弧在下部。所述盒体内部设有加热控制电路，所述加热控制电路与加热线圈270电气连接。
[0056]
利用上述方案，在触发杆211解除对按压块250的按压之后，弹簧的拉力将动触点向上移动，此时锡在融化的过程中，仍然会粘结动触点，在拉力作用下，可以在达到拉力临界值时瞬间将动触点220拉出，可以保证动静触点的分离。
[0057]
更好的，为了降低温度对电阻的影响，如图所示，静触点230外侧设有散热片232，所述盒体内部设有冷却风机。通过冷却风机，在结合触点到达室温时开始测试；测试完成后，启动加热开关到达特定温度后，转动把手，按压块250失去压力之后，在复位弹簧262的作用下将动触点220拉出动触点卡槽231。
[0058]
更好的，为了实现档位的准确定位。在结合触点的外周设置定位机构，将触发杆211定位在结合触点的位置，并且保持触发杆211在按压块250的上部。
[0059]
如在动触点固定盒240对应的竖直固定柱410上设置一个永磁铁，在触发杆211的端部设置一个金属铁块。所述定位机构可以为永磁铁430，将永磁铁430设置在竖直固定柱410的上端，且其高度与触发杆211的高度一致，当触发杆211转动到与动触点位置重合时，
给触发杆施加一个吸引力，以提示操作人员已经到位。相应的，触发杆的端部可以设置磁铁或者设置金属铁等导磁材料。当触发杆到达动触点220的位置时，会感受到一个吸引力，进而可以提示操作人员已经到位。
[0060]
或者采用弹性圆珠固定档位。在竖直固定柱410上嵌设一个圆珠，内部安装弹簧，圆珠的部分凸出到竖直固定柱410的外部。在触发杆211的端部设置凹槽，在触发杆的凹槽与圆珠位置重合时，两者锁定，实现定位。
[0061]
进一步地，为了实现精确的测量，本实施例中还可以设置测试校正模块。所述测试校正模块还包括控制器500、电压采集模块510和电流采集模块520。所述电压采集模块510和电流采集模块520和控制器500电气连接，所述多路选择器310和控制器500电气连接。
[0062]
检测电阻时，多路选择器310选择最大阻值的补偿电阻320接入系统，并检测计算出直流电阻和接触电阻，控制器500根据直流电阻和接触电阻的大小选择相应的补偿电阻，并且解除电压采集模块510和电流采集模块520。通过本发明的初步检测，可大致测试出直流电阻，并根据直流电阻和接触电阻结合上述的补偿电阻的确定方法确定补偿电阻的大小。进而在进行测试装置测试的时候达到精确的测量结果。
[0063]
接触电阻是一个大概的数值，根据不同的环境会发生相应的变化。因此，在使用时，通过自身的检测可以确定接触电阻的大小，如果检测的接触电阻的大小与标定的接触电阻的差值在可控的范围内，则无需进行校正，如果差值范围较大则需要进行校正。此时校正的结果主要是减少环境的影响，因为在不同的温度环境中接触电阻的大小也会不同。此时，在所述盒体上设有高精度电阻连接端子，高精度电阻连接的内端与高精度电阻电气连接。高精度电阻的阻值可以设定为1ω、10ω或100ω等。
[0064]
测试直流电阻时，首先将连接线与高精度电阻连接端子连接，测试出接触电阻的大小。然后根据接触电阻的大小和变压器的型号选择相应的补偿电阻。此时，如果进入海拔较高的变电站内部，其气温、湿度都不同，可能接触电阻的误差会大，因此需要进行校正。根据实际的接触电阻选择补偿电阻。可根据可允许的误差范围通过查表的方式选择合适的电阻。
[0065]
进一步的，为了明确的指示出当前检测的是哪两相之间的直流电阻，在盒体上设置指示灯。指示灯分别指示ab相、bc相、ca相。当触发杆触发相应的结合触点的时候，通过感应开关、位置开关等检测出其位置信号，并根据位置信号点亮相应的指示灯。
[0066]
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本发明的权利要求范围内。