ТРЕХПОЛЮСНЫЙ МОДУЛЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2001 года по МПК H02B11/04 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному в комплектных распределительных устройствах, и может быть использовано на электрических станциях и подстанциях.

Известна конструкция модуля распределительного устройства [1], содержащая цанговое разъемное соединение.

Недостатком такого устройства является сложность конструкции, обеспечивающей соосность деталей контактного соединения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению и достигаемому результату является устройство [2] для автоматической стыковки коммутируемых объектов. Но это устройство имеет сложную конструкцию, требует высокой точности при изготовлении и не обеспечивает поддержание расчетного усилия, обеспечивающего надежное контактирование.

Известные устройства не могут применяться в разъемных контактах стационарных и выкатных аппаратов из-за усложнения конструкции, обеспечивающей вход подвижной части контакта в неподвижную часть, необходимости значительных усилий для перемещения платформы с аппаратом, усложнения операций по закреплению и раскрытию цанговых контактов и трудностей, возникающих для обеспечения соосности подвижных деталей конструкции. В этих устройствах возникают остаточные температурные деформации, зависящие от величины протекающего тока, при стягивании цангового зажима возможны остаточные деформации, вызванные значительными усилиями и высокой температурой.

Все перечисленные выше виды деформации приводят к ухудшению, к снижению надежности электрического контакта, к увеличению переходного электрического сопротивления и к изменению первоначального расчетного усилия, обеспечивающего надежное электрическое контактирование. Это не позволяет осуществлять надежное соединение и разъединение цанговых контактов выкатных аппаратов, создать дозированное усилие и поддерживать его в течение всего времени эксплуатации контактного устройства.

Технической задачей данного изобретения является увеличение надежности контактирования в разъемных контактных соединениях таким образом, что осевое усилие, поддерживающее необходимое давление в месте контактного соединения, обеспечивается за счет веса выкатного электрического аппарата.

Это достигается тем, что модуль данной конструкции состоит из 3-х основных частей: стационарной части, подвижного и неподвижного узлов выкатной части.

Данный модуль содержит подвижные цанговые розетки, расположенные под колоколами опорно-проходных изоляторов, обеспечивающие надежный захват и удержание неподвижных цилиндрических штыревых контактов. Гибкие токопроводы проходят через промежуточные изоляторы и закреплены на зажимах выключателя, который перемещается вертикально с помощью роликов, предотвращающих перекос и заклинивание выключателя. Стальной гибкий многопроволочный сердечник, расположенный коаксиально с гибкими токопроводами и находящийся внутри них, прикреплен к втулкам промежуточных изоляторов, закрепленных в середине промежуточных изоляторов и передает усилие на изоляционные тросы, что обеспечивает равномерную передачу веса выключателя на разъемные втычные контакты.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен один полюс трехполюсного модуля распределительного устройства в ремонтном положении; на фиг. 2 - в промежуточном положении; на фиг. 3 - в верхнем зафиксированном положении; на фиг. 4 - в рабочем положении; на фиг. 5 показан профильный вид одного полюса; на фиг. 6 изображено положение разъемных втычных контактов в ремонтном положении модуля; на фиг. 7 - в промежуточном положении модуля; на фиг. 8 - в верхнем зафиксированном положении модуля; на фиг. 9 - в рабочем положении модуля, на фиг. 10 - узел возвращающих пружин.

Фиг. 1-5 показаны со снятой боковой стенкой модуля, на которой закреплены диэлектрические фронтальные поперечные ролики 23.

Трехполюсный модуль состоит из 3-х частей: стационарной части, подвижного и неподвижного узлов выкатной части. Стационарная часть включает в себя опорно-проходные неподвижные изоляторы 15, неподвижные цилиндрические штыревые контакты 14 с шаровыми опорами 17, неподвижную раму 16 с центрирующими прокладками 18, шины 22 и направляющие рельсы 49, гайки 51. Ламели 1, гибкие токопроводы 2, плоские пружины 3, кольца 4, фланцы 6, подвижная платформа 8 и привод платформы 9, стальные гибкие многопроволочные сердечники 38, опорно-проходные подвижные изоляторы 7, втулки промежуточных изоляторов 28 и сами промежуточные изоляторы 27, изоляционные коромысла 33 и их проводящие распорки 34, левый 39 и правый 40 изоляционные тросы, штоки выключателя 10 и его зажимы 29, а также подвижные ролики 25, амортизирующие прокладки выключателя 35, указатели трех положений выключателя 21 и двух положений подвижной платформы 20, изолятор выключателя 42, указатель положения привода платформы выключателя 43, фиксатор тележки 47 и педаль фиксатора тележки 48 составляют подвижный узел выкатной части. Остальные детали 23 и 24, 26, 30 и 31, направляющие балки 32, прикрепленные одним концом к вертикальным несущим балкам 37, а другим концом проходящие через отверстие в подвижной платформе, 36, 41, 46, 44, 45, 52, причем цанговые зажимы состоят из многоламельных цанговых розеток и штыревых контактов, относятся к неподвижному узлу выкатной части. В состав цанговых розеток входят ламели 1, гибкие токопроводы 2, стальные гибкие многопроволочные сердечники 38, плоские пружины 3, кольца 4, находящиеся в обоймах 5 и закрытые крышками обойм 50.

Модуль работает следующим образом.

В ремонтном положении подвижной части (фиг. 1, 5, 6) выключатель 11 занимает нижнее положение 1. Подвижная платформа находится в положении 1. Плоские пружины 3 сжаты, ламели 1 упираются во внутреннюю поверхность кольца 4, закрепленного в обойме 5. Тележка 44 занимает положение 2 и не закреплена фиксатором тележки 47. Видимый разрыв в электрической цепи обеспечивают воздушным зазором δ между выступающей частью неподвижного цилиндрического штыревого контакта 14 и передней частью ламелей 1.

Для перевода подвижной части модуля в рабочее положение тележку 44 вкатывают до положения 1, то есть до соприкосновения ограничителя 52 с неподвижной рамой 16, и приводом 13 платформы 12 выключателя перемещают ее вверх до положения 3, при этом плоские пружины 3 разводят ламели 1 в стороны, изоляционные коромысла 33 поворачиваются против часовой стрелки с помощью сжатых возвращающих пружин 41, обеспечивающих успешный и точный захват, гибкие токопроводы 2 перемещают ламели 1 к штыревому контакту 14, и детали модуля занимают промежуточное положение, показанное на фиг. 2 и 7. Приводом 9 платформы 8 производят перемещение ее в положение 2. При этом ламели 1 охватывают неподвижный цилиндрический штыревой контакт 14, плоские пружины 3 сжимаются, и детали модуля занимают положение, показанное на фиг. 3 и 8. Приводом 13 производят перемещение платформы 12 с выключателем 11 вниз до его положения 2, соответствующего оседанию, то есть зависанию выключателя и зажатию цанговой розеткой неподвижного цилиндрического штыревого контакта 14. Это зажатие осуществляется за счет действия веса выключателя 11 на левый и правый изоляционные тросы 39 и 40, закрепленные своими концами на втулках 28 промежуточных изоляторов 27 и огибающие подвижные и неподвижные ролики, которое передается через втулки 28 промежуточных изоляторов 27, проводящие распорки 34 изоляционных коромысел 33, стальные гибкие многопроволочные сердечники 38, плоские пружины 3 ламелям 1, которые зажимают неподвижный цилиндрический штыревой контакт 14, обеспечивая надежный электрический контакт с наименьшим переходным электрическим сопротивлением. Зависание выключателя 11 обеспечивается зазором λ между штоком выключателя 10 и платформой 12, и детали модуля занимают положение, показанное на фиг. 4 и 9.

С помощью привода 53 производят включение выключателя 11. Через верхние токоведущие части модуля 22, 17, 14, 1, 3, 2, 38, 34, 51, 29 контакты выключателя 11 и нижние токоведущие части 29, 51, 34, 38, 2, 3, 1, 14, 17, 22 протекает ток I.

Перевод подвижной части модуля из рабочего положения (фиг. 4) в ремонтное (фиг. 1) производят в обратном порядке. Приводом 53 отключают выключатель 11, затем его с помощью привода 13 перемещают в положение 3, подвижную платформу 8 перемещают в положение 1, плоские пружины 3 разжимаются, ламели 1 перестают охватывать неподвижный цилиндрический штыревой контакт 14, выключатель 11 опускают вниз до положения 1, при этом изоляционные коромысла 33 поворачиваются по часовой стрелке, возвращающие пружины 41 сжимаются, и тележку 44 можно выкатывать.

Возникновение любых деформаций в модуле может вызвать небольшие относительные перемещения ламелей 1 относительно неподвижных цилиндрических штыревых контактов 14, однако при этом электрическое контактирование деталей 1 и 14 не ухудшится, а первоначальное усилие сжатия не уменьшится, так как оно обусловлено в основном весом выключателя, который остался неизменным. Возвращающие пружины 41 обеспечивают успешный и точный захват ламелями 1 штыревых контактов 14, а зависание выключателя 11 на правом 40 и левом 39 изоляционных тросах способствует равной величине осевого усилия, действующего на детали 28, 34, 38, 3, 1, 14, и обеспечивающего необходимое давление в месте контактного соединения.

Наличие амортизирующих прокладок 19 уменьшает вероятность разрушения опорно-проходных неподвижных изоляторов 15 под действием электродинамического удара при коротком замыкании. Наличие амортизирующих прокладок выключателя 35 уменьшает вероятность заклинивания и повреждения выключателя 11 и диэлектрических фронтальных и профильных поперечных роликов 23 и 24 при воздействии на них электродинамического удара.

Ток короткого замыкания I проходит от верхних шин 22 (фиг. 4) по другим верхним токоведущим деталям модуля: неподвижным цилиндрическим штыревым контактам 14, ламелям 1, плоским пружинам 3, гибким токопроводам 2, проводящим распоркам 34 изоляционных коромысел, зажимам 29 выключателя, по контактам выключателя (на фиг. 4 не показаны), а далее - по аналогичным нижним деталям модуля, но в обратном порядке.

Источники информации
1. А.с. СССР N 1185465, МКИ H 02 B 11/04.

2. А.с. СССР N 1265905, МКИ H 02 B 11/00.

Использование: в электротехнике, в электрооборудовании, установленном в комплектных распределительных устройствах, и на электрических станциях и подстанциях. Технический результат заключается в увеличении надежности контактирования в разъемных цанговых контактных соединениях. При этом осевое усилие, поддерживающее необходимое давление в месте контактного соединения, обеспечивается за счет веса выкатного электрического аппарата. Это достигается тем, что модуль состоит из трех основных частей: стационарной части, подвижного и неподвижного узлов выкатной части. 10 ил.

Трехполюсный модуль распределительного устройства, содержащий трехполюсный выключатель с приводом для его включения и отключения, с штыревыми розеточными контактами, ламелями и их пружинами, размещенный на платформе, перемещаемой в горизонтальной плоскости отличающийся тем, что в его полюс дополнительно введены опорно-проходные неподвижные изоляторы, неподвижные электрические штыревые контакты с шаровыми опорами, неподвижная рама с центрирующими и амортизирующими прокладками, шины и направляющие рельсы, составляющие стационарную часть модуля, стальные гибкие многопроволочные сердечники, опорно-проходные подвижные изоляторы, втулки промежуточных изоляторов, промежуточные изоляторы, изоляционные коромысла и их проводящие распорки, левый и правый изоляционные тросы, шток выключателя, зажимы выключателя, изолятор выключателя, подвижные ролики, амортизирующие прокладки выключателя, составляющие подвижный узел выкатной части модуля, неподвижный узел выкатной части, в состав которого входят диэлектрические фронтальные и профильные поперечные ролики, неподвижные ролики, фронтальные и профильные несущие балки, вертикальные несущие балки, направляющие балки, кронштейны изоляционных коромысел, возвращающие пружины, тележка, причем цанговые зажимы состоят из многоламельных цанговых розеток, содержащих ламели, прикрепленные к втулкам промежуточных изоляторов, плоские пружины, кольца, находящиеся в обоймах и закрытые крышками обойм, кольца лежат на фланцах опорно-проходных подвижных изоляторов, укрепленных на подвижной платформе, перемещаемой приводом подвижной платформы в вертикальной плоскости, гибкие токопроводы закреплены на изоляционных коромыслах и проходят через промежуточные изоляторы, в середине которых закреплены втулки промежуточных изоляторов и подключены к зажимам выключателя, выключатель имеет возможность перемещаться вертикально с помощью диэлектрических фронтальных и профильных поперечных роликов, цантовые розетки расположены под колоколами опорно-проходных изоляторов, на которых закреплены неподвижные цилиндрические штыревые контакты, присоединенные к шинам и соединенные с шаровыми опорами, лежащими на центрирующих прокладках, верхняя часть опорно-проходных неподвижных изоляторов расположена на амортизирующих прокладках, закрепленных в неподвижной раме, платформа выключателя способна принимать 3 положения: нижнее, промежуточное и верхнее, возвращающие пружины расположены на кронштейнах изоляционных коромысел, направляющие балки приклеплены одним концом к вертикальным несущим балкам, а другим проходят через отверстия в подвижной платформе, правый и левый изоляционные тросы закреплены своими концами на втулках промежуточных изоляторов и огибают подвижные и неподвижные ролики, кронштейны изоляционных коромысел расположены на направляющих балках, которые вместе с вертикальными несущими балками, фронтальными и профильными несущими балками составляют неподвижную раму, прикрепленную к тележке.