ПРИВОДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИЛОВОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК H01H33/53 

Изобретение относится к области высоковольтного аппаратостроения, а именно к гидравлическим исполнительным устройствам для силовых электрических выключателей, в частности выключателей с элегазовой изоляцией.

Гидравлические исполнительные устройства такого рода предназначены для быстрого включения и отключения подвижных контактных элементов силовых высоковольтных выключателей в зависимости от команды управления и должны обеспечивать требуемые параметры работы выключателей, работать в автономном режиме, а так же должны быть удобны в эксплуатации.

Известны гидроприводы фирмы ВВС (информационное издание фирмы ВВС N CH-A307336D), состоящие из поршневого пневмогидроаккумулятора и рабочего гидроцилиндра, расположенных в корпусе, имеющем форму параллелепипеда. Там же расположены все вспомогательные механизмы (бак, насос и др.), обеспечивающие работу гидропривода.

Недостатком такого решения конструкции корпуса и размещения в нем узлов привода является нерационально большой объем, занимаемый гидроприводом, что делает его громоздким и неудобным при транспортировке и монтаже. Доступ к деталям и узлам, расположенным в середине корпуса затруднен, и к тому же есть вероятность повреждения одних узлов при проведении ремонта и обслуживания других.

Наиболее близким аналогом является приводное устройство типа АНМА фирмы ВВС (заявка ФРГ N 3611497, кл. H 01 H 33/53), состоящее из гидроцилиндра и накопителя энергии в виде блока тарельчатых пружин. Корпус гидроцилиндра и являющиеся его продолжением и проходящие через блок тарельчатых пружин шпильки являются основной несущей конструкцией приводного устройства. К ним крепятся верхняя и нижняя крышки и все вспомогательное оборудование. Внутреннее пространство приводного устройства закрывается цилиндрическим кожухом, состоящим из двух половин, охватывающих крышки по специально сформированным на них буртикам и соединенных между собой винтами.

Такая компоновка и конструкция корпуса позволяет легко, быстро и удобно получить доступ к любому узлу приводного устройства для осмотра и обслуживания, хотя и не обеспечивает защиту наиболее ответственного узла приводного устройства - блока тарельчатых пружин - от случайных повреждений при обслуживании оборудования, расположенного внутри корпуса.

Несмотря на все достоинства такой конструкции корпуса ее невозможно применить в случае использования накопителя энергии в виде заполненного сжатым газом сильфона, поскольку через него нельзя обеспечить жесткое соединение нижней крышки с корпусом гидроцилиндра. Кроме того, в описанной конструкции количество и габариты вспомогательного оборудования существенно ограничены, так как оно размещается только на корпусе гидроцилиндра. Это усложняет обеспечение автономности привода. Размещение этого оборудования на крышке привода (то есть за габаритными размерами корпуса привода) приводит к увеличению вероятности повреждения таких узлов, и, следовательно, к снижению надежности привода.

Решаемой технической задачей является создание автономного приводного устройства с накопителем энергии в виде герметично закрытого крышками и заполненного сжатым газом сильфона (газового сильфона), конструкция корпуса которого обеспечивала бы защиту всех конструктивных элементов приводного устройства от внешних воздействий, удобный доступ внутрь корпуса для обслуживания и ремонта, компактное размещение всего вспомогательного оборудования, необходимого для автономной работы приводного устройства.

Поставленная техническая задача решается в приводном устройстве, содержащем рабочий цилиндр с поршнем и штоком и накопитель энергии, заключенные в корпус, в котором, согласно изобретению, накопитель энергии выполнен в виде заполненного сжатым газом сильфона, герметично закрытого верхней и нижней крышками, причем верхняя крышка подвижна, устройство снабжено гидроаккумулятором, размещенным между основанием рабочего цилиндра и подвижной крышкой газового сильфона, корпус приводного устройства образован центральной силовой крышкой, несущими стойками, одним концом разъемно прикрепленными к ней, верхней крышкой с выходным отверстием для штока поршня, кожухом и корпусом накопителя энергии, причем другой конец несущих стоек разъемно прикреплен к верхней крышке, корпус накопителя энергии включает в себя нижнюю крышку газового сильфона и цилиндрический патрубок, охватывающий несущую и нижнюю крышки и разъемно соединенный с ними, а кожух выполнен из продольных цилиндрических сегментов, охватывающих силовую и верхнюю крышки и разъемно прикрепленных к несущим стойкам. На несущих стойках смонтировано вспомогательное оборудование.

При такой конструкции центральная силовая крышка с выведенным через центральное отверстие в ней нижним концом рабочего цилиндра, цилиндрический патрубок и нижняя крышка газового сильфона образуют отсек цилиндрической формы, донышки которого жестко зафиксированы относительно друг друга, что позволяет газовому сильфону, неподвижный торец которого закреплен на нижней крышке, поддерживать рабочее давление в гидроаккумуляторе, один торец которого закреплен на нижнем конце рабочего цилиндра, а другой опирается на верхнюю подвижную крышку газового сильфона.

Размещение накопителя энергии, не требующего особого обслуживания в процессе эксплуатации, в отдельном отсеке позволяет предохранить этот важный агрегат от случайных повреждений при проведении проверок и ремонтов другого оборудования.

Размеры и прочность несущих стоек позволяют разместить на них насос и приборы внутренней автоматики (блок коммутации контактов внутренних цепей) не затрудняя доступ к другим узлам гидропривода.

Половинки кожуха, съемно прикрепленные к несущим стоикам, надежно защищают объем внутри корпуса приводного устройства от внешних воздействий и позволяют быстро получить доступ к любым узлам приводного устройства для осмотра и обслуживания.

На фиг. 1 и 2 изображен общий вид приводного устройства.

Приводное устройство содержит рабочий цилиндр 1 с поршнем 2 и штоком З, прикрепленный к центральной силовой крышке 4. Снизу к крышке 4 прикреплен цилиндрический патрубок 5, охватывающий накопитель энергии, представляющий из себя заполненный сжатым газом сильфон 6, нижняя крышка 7 которого соединена с патрубком, а верхняя крышка 8 подвижна. На подвижную крышку 8 опирается одним торцем гидроаккумулятор 9 (который может быть, например, в виде заполненного рабочей жидкостью сильфона), вторым торцем закрепленный у основания рабочего цилиндра.

К центральной силовой крышке разъемно прикреплены несущие стойки 10, вторым концом прикрепленные к верхней крышке 11. Между верхней крышкой и корпусом рабочего цилиндра установлен цилиндрический стакан 12, внутри которого перемещается шток. На стакане установлен фиксатор положения штока 13.

К несущим стойкам разъемно крепятся продольные цилиндрические сегменты 14, образующие кожух.

На несущих стойках установлена часть вспомогательного оборудования: насос 15, разъемы 16 для присоединения к системе управления и контроля, блок коммутации контактов вспомогательных цепей 17, (блок ККВЦ). Остальное вспомогательное оборудование (бак 18, датчик положения сильфона 19, блок распределительных клапанов 20, ручной домкрат 21 расположено на корпусе рабочего цилиндра 1 и центральной силовой крышке 4.

Внутри корпуса приводного устройства могут быть размещены нагревательные элементы, а внутренняя поверхность сегментов 14 кожуха и цилиндрического патрубка 5 может быть покрыта теплоизолирующим покрытием. Это позволит использовать приводное устройство при большом диапазоне изменения наружной температуры, например при установке в неотапливаемых помещениях.

Сборка приводного устройства осуществляется в следующем порядке: после установки в корпусе рабочего цилиндра 1 поршня 2 и штока 3, в верхней части рабочего цилиндра устанавливается цилиндрический стакан 12 и затем производится монтаж рабочего цилиндра и гидроаккумулятора 9 на центральной силовой крышке 4. Одновременно к нижней крышке газового сильфона 6 прикрепляется цилиндрический патрубок 5. После этого собранные крышку, рабочий цилиндр и гидроаккумулятор опускают сверху на газовый сильфон и цилиндрический патрубок и фиксируют с помощью клиновых шпонок.

Затем на стакан, расположенный на рабочем цилиндре, устанавливается верхняя крышка 11. Несущие стойки 10 крепятся к соответствующим лыскам на верхней крышке 11 и центральной силовой крышке 4.

Когда корпус собран, устанавливается все внутреннее и вспомогательное оборудование, соединяются электрические цепи и трубопроводы. После окончания монтажа оборудования внутреннее пространство корпуса закрывается кожухом, закрепленным на стойках 10. Приводное устройство готово к работе.

Таким образом, конструктивное исполнение заявляемого приводного устройства позволяет решить задачу создания автономного приводного устройства с накопителем энергии в виде герметично закрытого крышками и заполненного сжатым газом сильфона, обладающего компактностью, надежностью, удобством в эксплуатации.

Приводное устройство для силового высоковольтного выключателя содержит рабочий цилиндр с поршнем и штоком и накопитель энергии, состоящий из заполненного сжатым газом сильфона, закрытого верхней и нижней крышками, и гидроаккумулятора, причем верхняя крышка является является подвижной. Корпус приводного устройства образован центральной силовой крышкой и несущими стойками, верхней крышкой, кожухом и корпусом накопителя энергии. На несущих стойках размещается часть вспомогательного оборудования. К несущим стойкам крепятся цилиндрические продольные сегменты, образующие указанный кожух и закрывающие внутреннее пространство приводного устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Приводное устройство для силового высоковольтного выключателя с элегазовой изоляцией, содержащее рабочий цилиндр с поршнем и штоком и накопитель энергии, заключенные в корпус, отличающееся тем, что накопитель энергии выполнен в виде заполненного сжатым газом сильфона, герметично закрытого верхней и нижней крышками, причем верхняя крышка подвижна, устройство снабжено гидроаккумулятором, размещенным между основанием рабочего цилиндра и подвижной крышкой газового сильфона, корпус приводного устройства образован центральной силовой крышкой, несущими стойками, одним концом разъемно закрепленными к ней, верхней крышкой с выходным отверстием для штока поршня, кожухом и корпусом накопителя энергии, причем другой конец несущих стоек разъемно закреплен к верхней крышке, корпус накопителя энергии включает в себя нижнюю крышку газового сильфона и цилиндрический патрубок, охватывающий силовую и нижнюю крышки и разъемно соединенный с ними, а кожух выполнен из продольных цилиндрических сегментов, охватывающих силовую и верхнюю крышки и разъемно прикрепленных к несущим стойкам. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на несущих стойках смонтировано вспомогательное оборудование. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри корпуса установлены нагревательные элементы, а внутренняя поверхность корпуса имеет теплоизолирующее покрытие.