УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКИ ТРЕХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ Российский патент 2011 года по МПК H01H9/24 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам блокировки, и может быть использовано для управления электрическими цепями в системах ввода резервного питания, а именно для блокировки трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения.

Известно устройство механической блокировки (механизм блокировки) автоматических выключателей, содержащее корпус, управляющий элемент с толкателями, фиксатор, взаимодействующий с управляющим элементом и контактной системой блокируемого устройства, при этом управляющий элемент выполнен в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, двух пар шарнирно соединенных между собой рычага и шатуна, установленных с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, при этом шатуны взаимодействуют с противоположными сторонами трапецеидальной кулисы, шарнирно соединенной с фиксатором, выполненным в виде тонкого стержня, концы которого установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поочередного взаимодействия с контактными системами блокируемых устройств (см. патент РФ на изобретение №2297684, МПК Н01Н 3/20, Н01Н 9/24 «Устройство блокировки», дата публикации 20.04.2007 г.).

Однако известное устройство блокировки может быть расположено между двумя автоматическими выключателями, что не позволяет автоматизировать процесс их включения-выключения путем установки электроприводов.

Наиболее близким по технической сущности является устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом, содержащее соединенный с автоматическим выключателем механизм блокировки, включающий управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, фиксатор, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с подпружиненной трапецеидальной кулисой и взаимодействующий с контактной системой автоматического выключателя, шатун и рычаг, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, а также оно содержит второй механизм блокировки, соединенный со вторым автоматическим выключателем, и соединенное с механизмами блокировки согласующее устройство, включающее корпус, коромысла, симметрично установленные в корпусе, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны - с верхним плечом коромысла, нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой (см. заявку РФ на полезную модель №2008111445 от 25 марта 2008 г., Н01Н 3/20, Н01Н 9/24 «Устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом»).

Недостатком известного устройства является то, что оно может быть использовано для блокировки только двух автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения в системах ввода резервного питания.

Техническим результатом является возможность блокировки в системах ввода резервного питания трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения от электропривода.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом, содержащее механизмы блокировки с управляющими элементами, выполненными в виде поводка, шарнирно соединенного с фиксатором, и согласующее устройство, включающее пару коромысел, установленных на осях с возможностью поворота, нижние плечи которых шарнирно соединены между собой, а верхние плечи взаимодействуют с управляющими элементами, согласно изобретению согласующее устройство снабжено второй парой коромысел, второе коромысло первой пары и первое коромысло второй пары расположены на одной оси, на осях поворота первого коромысла первой пары и второго коромысла второй пары шарнирно установлены двуплечие рычаги, конец нижнего плеча которых шарнирно соединен посредством тяги с верхним плечом противоположного двуплечего рычага, верхние плечи первых коромысел каждой пары и второго двуплечего рычага снабжены упорами, взаимодействующими с управляющими элементами, верхние плечи вторых коромысел каждой пары и первого двуплечего рычага шарнирно соединены с управляющими элементами, причем тяга соединена с двуплечим рычагом на расстоянии от оси его поворота, равном длине его нижнего плеча.

Наличие второй пары коромысел и двух двуплечих рычагов позволило создать устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом.

Расположение на одной оси шарнирно соединенного с управляющим элементом второго коромысла первой пары и первого коромысла второй пары, снабженного упором, позволяет при включении среднего автоматического выключателя надежно блокировать крайние автоматические выключатели.

Установка на осях поворота первого коромысла первой пары и второго коромысла второй пары двуплечих рычагов, концы нижних плеч которых шарнирно соединены посредством тяги с верхним плечом противоположного двуплечего рычага, позволяет при включении одного из крайних автоматических выключателей надежно блокировать другой крайний и средний автоматические выключатели.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».

Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом.

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме ожидания.

На фиг.2 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения первого автоматического выключателя.

На фиг.3 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения второго автоматического выключателя.

На фиг.4 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения третьего автоматического выключателя.

На фиг.5 изображен вид А-А на фиг.4.

Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом содержит механизмы блокировки 1, 2, 3, каждый из которых снабжен управляющим элементом, выполненным в виде поводка 4, шарнирно соединенного с фиксатором 5, и согласующее устройство 6, включающее две пары коромысел 7, 8 и 9, 10. Коромысло 7 установлено на оси 11, коромысло 8 и 9 установлено на оси 12, коромысло 10 установлено на оси 13. Все коромысла установлены с возможностью поворота. На оси поворота 11 коромысла 7 шарнирно установлен двуплечий рычаг 14. На оси поворота 13 коромысла 10 установлен двуплечий рычаг 15. Нижние плечи коромысел 7 и 8 шарнирно соединены между собой шарниром 16. Нижние плечи коромысел 9 и 10 шарнирно соединены между собой шарниром 17. Верхние плечи коромысел 8 и 10, а также двуплечего рычага 14 шарнирно соединены с поводком 4. Верхние плечи коромысел 7, 9, а также двуплечего рычага 15 снабжены упором 18, взаимодействующим с поводком 4. Конец нижнего плеча двуплечего рычага 14 шарнирно соединен с верхним плечом двуплечего рычага 15 при помощи тяги 19. Конец нижнего плеча двуплечего рычага 15 шарнирно соединен с верхним плечом двуплечего рычага 14 при помощи тяги 20. Тяги 19 и 20 соединены с верхними плечами двуплечих рычагов 14 и 15 при помощи шарниров 21 и 22, расположенных на расстоянии от осей вращения 11 и 13, равном нижнему плечу двуплечих рычагов 14 и 15. Механизмы блокировки 1 2 3 снабжены окнами 23 для перемещения поводка 4, шарнирно соединенного с фиксатором 5, взаимодействующим с контактной системой 24 соответствующих автоматических выключатели 25, 26, и 27, соединенных с электродвигателями 28 посредством рычагов включения 29. Механизмы блокировки 1, 2 и 3 снабжены рычагами 30, жестко соединенными с рычагами включения 29. Рычаг включения 30 механизмов блокировки 1, 2 и 3 кинематически соединен с поводком 4 посредством системы рычагов, взаимодействующих с трапецеидальной кулисой (не показаны).

Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом работает следующим образом.

В исходном положении механизмы блокировки 1, 2, и 3 находятся в режиме ожидания (см. фиг.1). Поводок 4 каждого механизма блокировки 1, 2 и 3 находится в нейтральном положении по середине окна 23. Автоматический выключатель 25 включают в работу рычагом 29, соединенным с электродвигателем 28, и при помощи рычага 30, жестко соединенного с рычагом 29, включают механизм блокировки 1. Рычаг 30 механизма блокировки 1 через трапецеидальную кулису и систему рычагов (не показаны) перемещает поводок 4 с фиксатором 5 вправо от автоматического выключателя 25 (см. фиг.2). Поводок 4 тянет за собой верхнее плечо двуплечего рычага 14, которое через упор 18 толкает вправо верхнее плечо коромысла 7. Нижнее плечо коромысла 7 через шарнир 16 тянет вниз нижнее плечо коромысла 8. Верхнее плечо коромысла 8 перемещается влево и тянет за собой поводок 4 с фиксатором 5 механизма блокировки 2 в сторону автоматического выключателя 26. Происходит блокирование автоматического выключателя 26 путем взаимодействия фиксатора 5 с контактной системой 24 автоматического выключателя 26. При этом верхнее плечо двуплечего рычага 14 через шарнир 21 тягой 20 перемещает вправо нижнее плечо двуплечего рычага 15, верхнее плечо которого перемещается влево и упором 18 толкает верхнее плечо коромысла 10, которое перемещает поводок 4 и фиксатор 5 механизма блокировки 3 к автоматическому выключателю 27. Происходит блокировка автоматического выключателя 27 посредством взаимодействия его контактной системы 24 с фиксатором 5 механизма блокировки 3. Нижнее плечо коромысла 10 опускается вниз и через шарнир 17 поворачивает коромысло 9. При этом верхнее плечо с упором 18 коромысла 9 свободно отходит вправо. Таким образом, при включении автоматического выключателя 25 работают все три механизма блокировки 1, 2, 3, и происходит надежное блокирование двух других автоматических выключателей 26 и 27.

При включении автоматического выключателя 26 включается механизм блокировки 2, поводок 5 которого перемещается влево от автоматического выключателя 26, разблокируя его. Через нижние плечи коромысел 7, 8, 9 и 10 и шарниры 16 и 17 начинают работать механизмы блокировки 1 и 3, и происходит блокировка крайних автоматических выключателей 25 и 27.

При включении автоматического выключателя 27 происходит блокировка автоматических выключателей 25 и 26 по аналогии включения автоматического выключателя 25.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам блокировки, и может быть использовано для управления электрическими цепями в системах ввода резервного питания, а именно для блокировки трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения. Техническим результатом является возможность блокировки в системах ввода резервного питания трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения от электропривода. Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом содержит механизмы блокировки (1, 2, 3), каждый из которых снабжен управляющим элементом, выполненным в виде поводка (4), шарнирно соединенного с фиксатором (5), и согласующее устройство (6), включающее две пары коромысел (7, 8 и 9, 10). Коромысло (7) установлено на оси (11), коромысло (8 и 9) установлено на оси (12), коромысло (10) установлено на оси (13). На оси поворота (11) коромысла (7) шарнирно установлен двуплечий рычаг (14). На оси поворота (13) коромысла (10) установлен двуплечий рычаг (15). Нижние плечи коромысел (7 и 8) шарнирно соединены между собой шарниром (16). Нижние плечи коромысел (9 и 10) шарнирно соединены между собой шарниром (17). Верхние плечи коромысел (8 и 10), а также двуплечего рычага (14) шарнирно соединены с поводком (4). Верхние плечи коромысел (7, 9), а также двуплечего рычага (15) снабжены упором (18), взаимодействующим с поводком (4). 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом, содержащее механизмы блокировки с управляющими элементами, выполненными в виде поводка, шарнирно соединенного с фиксатором, и согласующее устройство, включающее пару коромысел, установленных на осях с возможностью поворота, нижние плечи которых шарнирно соединены между собой, а верхние плечи взаимодействуют с управляющим элементом, отличающееся тем, что согласующее устройство снабжено второй парой коромысел, второе коромысло первой пары и первое коромысло второй пары расположены на одной оси, на осях поворота первого коромысла первой пары и второго коромысла второй пары шарнирно установлены двуплечие рычаги, конец нижнего плеча которых шарнирно соединен посредством тяги с верхним плечом противоположного двуплечего рычага, верхние плечи первых коромысел каждой пары и второго двуплечего рычага снабжены упорами, взаимодействующими с управляющими элементами, верхние плечи вторых коромысел каждой пары и первого двуплечего рычага шарнирно соединены с управляющими элементами.

2. Устройства по п.1, отличающееся тем, что тяга соединена с двуплечим рычагом на расстоянии от оси его поворота, равном длине нижнего плеча.