ПРЕРЫВАТЕЛЬ ЦЕПИ С ГАЗОВЫМ НАПОЛНЕНИЕМ Российский патент 1994 года по МПК H01H33/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к прерывателям цепи с газовым наполнением, а именно к такому прерывателю цепи, в котором движущая сила, управляющая рабочими контактами, поступает извне.

Наиболее близким из известных технических решений к данному изобретению является прерыватель цепи с газовым наполнением, содержащий герметичный контейнер, образованный окружающей его полость стенкой и заполненный изолирующим газом, по меньшей мере одну пару контактов, которые расположены в полости контейнера, и средства управления контактами, включающие в себя элементы для создания усилия для управления контактами, размещенные снаружи контейнера, вал вращения, который соединен со средствами создания усилия и пропущен внутрь контейнера, средства уплотнения между стенкой контейнера и валом вращения, по крайней мере два подшипника и соединительные средства для передачи усилия от вала вращения к по крайней мере одному из контактов [1].

Целью изобретения является создание прерывателя цепи с газовым наполнением, в котором используется лишь небольшое количество подшипников, однако степень надежности этих подшипников высока.

На фиг.1 представлена часть данного прерывателя цепи в первом варианте исполнения, согласно которому вал вращения проходит через стенки корпуса, общий вид, частичный поперечный разрез; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - укрупненный вид частичного разреза по фиг.1, показывающий его более детально; на фиг.4, 5 - первый вариант исполнения прерывателя цепи с газовым наполнением, поперечный разрез; на фиг.6 - часть прерывателя цепи по второму варианту исполнения, согласно которому вал вращения поддерживается противоположными стенками герметичного контейнера без участия корпуса, частичный поперечный разрез; на фиг.7 - третий вариант исполнения прерывателя цепи для трехфазной цепи, состоящего из трех пар контактов; на фиг.8, 9 представлены варианты модифицированных механизмов управления контактами, частично поперечный разрез, согласно которым наружные рычаги установлены на обоих концах вала вращения (фиг.8) или на одном конце вала вращения (фиг. 9); на фиг.10 показано соединение одного из концов вала вращения с приводом вращения.

Прерыватель цепи содержит контейнер 1, торцовую стенку 2, корпус 3, вал 4 вращения, наружный рычаг 5, внешнюю ось 6, прокладку 7, привод 8, пружину 9, контактную систему 10 прерывателя, подвижный контакт 11, рабочее устройство 12, рабочий стержень 13, внутренний рычаг 14, шатун 15, изолирующую трубу 16, штифт 17, поддерживающее тело 18, поворотный привод 19, подшипник 20.

Как показано на фиг.1 - 4, герметично закрытый контейнер 1 с торцовой стенкой 2 заполнен гасящим электродугу изолирующим газом и размещает в себе контактную систему 10 прерывателя. Подвижная часть контактной системы 10 поддерживается с возможностью перемещения с помощью изолирующей трубы 16 и соединена с левым концом изолированного рабочего стержня 13. Корпус 3 выступает наружу от торцовой стенки 2 герметично закрытого контейнера 1 и имеет две расположенные одна против другой плоскости стенок (фиг.1). Вращающийся вал 4 проходит через эту пару стенок, при этом герметичность при вращении вала 4 обеспечивается за счет прокладок 7 между вращающимся валом 4 и корпусом 3. Вращающийся вал 4 крепится к двум наружным рычагам 5, расположенным снаружи герметичного контейнера 1, и к внутреннему рычагу 14, находящемуся в корпусе 3. Наружные рычаги 5 соединены соответственно с внешними осями 6 рабочего устройства 12. Внутренний рычаг 14 расположен на центральной продольной части вращающего вала 4, при этом наружные рычаги 5 расположены на одинаковом расстоянии от продольной оси центрального участка вращающегося вала 4. Между вращающимся валом 4 и плоскостями стенок корпуса 3 расположены прокладки 7, штифт 17 соединяет внутренний рычаг 14 с рабочим стержнем 13.

Усилие от рабочего устройства 12 передается на вращающийся вал 4 от внешних осей 6 через внешние рычаги 5, установленные соответственно на продольных концах вращающегося вала 4 таким образом, что вращающийся вал 4 вращается, перемещая подвижную часть контактной системы прерывающего устройства посредством внутреннего рычага 14 и рабочего стержня 13. Поскольку внутренний рычаг 14 соединен с вращающимся валом 4 между подшипниками 20, каждая из радиальных нагрузок на подшипниках 20, поддерживающих радиальную силу, приложенную от подвижной части контактной системы устройства прерывания через внутренний рычаг 14 и рабочий стержень 13 к вращающемуся валу 4, будет меньше радиальной силы, приложенной от подвижной части устройства прерывания через внутренний рычаг 14 и изолированный рабочий стержень 13 к вращающемуся валу 4. Таким образом, повышается надежность подшипников 20 при уменьшении их размера и количества. Кроме того, по сравнению с предыдущими аналогичными разработками уменьшается толщина стенок корпуса и диаметр вращающегося вала 4.

На фиг. 6 вращающийся вал 4 поддерживается противоположными стенками герметичного контейнера 1 без участия корпуса 3. Продольные концы вращающегося вала 4 крепятся на стенках герметичного контейнера 1 с возможностью вращения; между ними устанавливаются прокладки 7. Эти концы выходят наружу из герметичного контейнера 1 и прикрепляются к наружным рычагам 5, соединенным с внешней осью 6 рабочего устройства 12. Вращающийся вал 4 прикрепляется к внутреннему рычагу 14, соединенному с подвижной частью расположенного внутри герметичного контейнера 1 контактной системы устройства прерывания. Поскольку управление вращающимся валом 4 осуществляется через оба продольных края, его диаметр может быть небольшим. Важной функцией вращающегося вала 4 является поддержка внутреннего рычага 14 между подшипниками 20 на противоположных стенках.

На фиг.7 герметичный контейнер 1 размещает в себе контактную систему 10 прерывателя, состоящую из трех пар контактов для трехфазной цепи. Контактная система 10 прерывателя может представлять собой устройство так называемого лебедочного типа. Правые края изолированных рабочих стержней 13 для трех пар контактов соединены с общим поддерживающим телом 18 с помощью штифтов. Поддерживающее тело 18 с помощью штифтов соединяется с вращающимся валом 4 внутри герметичного контейнера 1. Поддержка вращающегося вала 4 осуществляется способом, показанным на фиг.6. Поскольку вращающийся вал 4 поддерживает внутренний рычаг 14 между подшипниками 20, обеспечивая движение подвижных частей трех пар контактов, а сам приводится в движение через оба продольных конца, диаметр вращающегося вала может быть небольшим.

Данное изобретение может быть использовано применительно к прерывателю цепи (не показан), состоящему из нескольких герметичных контейнеров 1, каждый из которых содержит в себе пару контактов и в котором одно общее рабочее устройство управляет контактами (соединяя и разъединяя их). Внешняя ось 6 проходит в этом случае вдоль герметичных контейнеров 1, обеспечивая управление с помощью внешней оси 6 всех наружных рычагов 5. Наружные рычаги 5 и продольная часть вращающегося вала 4 могут находиться на равном расстоянии друг от друга, а внутренний рычаг 14 может находиться на месте, отличном от позиции продольной центральной части вращающегося вала 4 в герметичном контейнере 1.

Как показано на фиг.8-10, один наружный рычаг 5 может быть установлен (фиг. 9) только на одном из продольных концов вращающегося вала 4 или же наружные рычаги 5 могут крепиться (фиг.8) на обоих концах вращающегося вала 4 соответственно; согласно фиг.10 один из продольных концов вращающегося вала 4 соединяют с поворотным приводом 19, в частности с двигателем или гидравлическим роторным приводом для непосредственного получения от них вращения.

В прерывателе цепи газового наполнения согласно настоящему изобретению, поскольку соединительное устройство соединяется с вращающимся валом между подшипниками, каждая из радиальных нагрузок подшипников, сдерживающих радиальную силу, приложенную от подвижного контакта через соединительное устройство к вращающемуся валу, будет по величине ниже радиальной силы, приложенной от подвижного контакта. Таким образом повышается надежность подшипников и уменьшается их размер при минимальном количестве применяемых подшипников.

Сущность: средства создания усилия, обеспечивающие приведение вала в движение, взаимодействуют с валом по крайней мере в двух точках на валу вращения, подшипники размещены между этими двумя точками на валу вращения, а соединительные средства присоединены к валу вращения в зоне между подшипниками. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. ПРЕРЫВАТЕЛЬ ЦЕПИ С ГАЗОВЫМ НАПОЛНЕНИЕМ, содержащий герметичный контейнер, образованный окружающей его полость стенкой и заполненный изолирующим газом, по меньшей мере одну пару контактов, которые расположены в полости контейнера, и средства управления контактами, предназначенные для соединения контактов друг с другом для пропускания по ним электрического тока и для разъединения контактов для прерывания между ними электрического тока, причем средства управления контактами включают в себя элементы для создания усилия для управления контактами, размещенные снаружи контейнера, вал вращения, который соединен со средствами создания усилия снаружи контейнера и пропущен через окружающую стенку контейнера внутрь контейнера с обеспечением передачи усилия от элементов создания усилия внутрь контейнера, средства уплотнения, расположенные между окружающей стенкой контейнера и валом вращения, предназначенные для обеспечения между ними герметичности, по крайней мере два подшипника, на которых установлен указанный вал с возможностью вращения, и соединительные средства для передачи усилия от вала вращения к по крайней мере одному из контактов и обеспечения их перемещения друг относительно друга, отличающийся тем, что средства создания усилия, обеспечивающие приведение вала вращения в движение, взаимодействуют с валом по крайней мере в двух точках на валу вращения, подшипники размещены между этими двумя точками на валу вращения, а соединительные средства подсоединены к валу вращения в зоне между подшипниками. 2. Прерыватель по п.1, отличающийся тем, что оба продольных конца вала вращения соединены со средствами создания усилия, расположенными снаружи контейнера. 3. Прерыватель по п.1, отличающийся тем, что подшипники установлены на стенках контейнера. 4. Прерыватель по п.1, отличающийся тем, что средства создания усилия включают в себя рычажное устройство, установленное на валу вращения. 5. Прерыватель по п.1, отличающийся тем, что средства создания усилия включают в себя роторный привод, соединенный с валом вращения.