ГИБКИЙ ШУНТ ДЛЯ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК H01H1/58 H01H33/66 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Область техники, к которой относится изобретение

Раскрытие относится к вакуумному выключателю, а более точно к гибкому шунту для обеспечения проводящего пути между сегментом подвижного электрода и терминалом основной цепи в вакуумном выключателе.

Известный уровень техники

Вакуумный выключатель является разновидностью оборудования энергоснабжения для размыкания или замыкания проводящего пути сверхвысокого напряжения - высокого напряжения электрической станции или электрической подстанции, а также для защиты цепи и устройств сегмента электрической нагрузки, соединенных с цепью за счет разрыва цепи при возникновении тока короткого замыкания в цепи.

В целом вакуумный выключатель встраивается в распределительный щит, который включает множество выключателей, а также устройство измерения и мониторинга, например, цифровое реле, для мониторинга состояния электропитания и линий.

Поскольку вакуумный выключатель типично встраивается для использования в распределительный щит, вакуумный выключатель выкатного типа имеет тележку, которая является подвижной для облегчения его установки и технического обслуживания.

В общих чертах вакуумный выключатель выкатного типа для каждой из трех фаз (полюсов) включает основной узел выключателя (сокращенно именуемый основным узлом), обеспеченный контактной частью, называемой вакуумным прерывателем, переключающим механизмом для замыкания и размыкания контактной части, и терминальную часть, электрически соединяемую с контактной частью, основной узел, передвигаемый тележкой, имеющей колеса, и корзину, поддерживающую основной узел, причем корзина имеет первую терминальную часть, соединяемую с терминальной частью основного узла, и вторую терминальную часть, электрически соединяемую с внешней цепью электропитания, при этом корзина прикрепляется к распределительному щиту питания.

В дальнейшем со ссылкой на фиг.1 будет дано описание внешнего вида основного узла вакуумного выключателя выкатного типа согласно одному примерному варианту осуществления. Корзина является корпусом, имеющим первую терминальную часть и вторую терминальную часть, при этом она не имеет значительного отношения к настоящему раскрытию. Следовательно, корзина иллюстрироваться и подробно описываться не будет.

Как показано на фиг.1, основной узел 100 может быть установлен на тележку, имеющую колеса (не задана ссылочная позиция) для возможности передвижения вперед и назад. Основной узел 100 может включать переднюю крышку, корпус 20 основного узла, основную часть 30 цепи и терминальные части 32а и 40а. Терминальные части 32а и 40а могут включать верхний терминал 32 и нижний терминал 40, которые будут описаны со ссылкой на фиг.2, и штырьевые контакты терминальных оконечных участков (не задана ссылочная позиция) верхнего терминала 32 и нижнего терминала 40.

Основной узел 100 может быть передвинут в местоположение соединения, в котором терминальные части 32а и 40а соединяются с первой терминальной частью корзины, и в тестовое местоположение, в котором терминальные части 32а и 40а отделяются от первой терминального сегмента корзины, поскольку основной узел 100 оттягивается за счет тележки, но поддерживаются подача электропитания и сигнальное соединение по отношению к контроллеру (т.е. контроллеру (не обозначен ссылочной позицией), расположенному за передней крышкой 10 фиг.1 и именуемому реле избыточного тока (OCR) в предшествующем уровне техники), а также в местоположение разъединения, в котором основной узел 100 дополнительно оттягивается тележкой таким образом, что терминальные части 32а и 40а разделяются с первой терминальной частью корзины и источником электропитания, при этом сигнальное соединение с контроллером разрывается.

Настоящее изобретение относится к гибкому проводнику, также именуемому гибким шунтом, который предоставляет гибкий узел для электрического соединения подвижного вала, который соединяется с подвижным контактом и терминалом, а также одновременно допускает передвижение подвижного вала. В дальнейшем со ссылкой на фиг.2 будет представлено описание, соответствующее гибкому шунту согласно предшествующему уровню техники.

Основная часть 30 цепи, имеющая гибкий шунт предшествующего уровня техники, включает вакуумный прерыватель 33 в качестве контактной части, верхний терминал 32 и нижний терминал 40, соответственно электрически соединяемые неподвижным контактом 34 и подвижным контактом 35 вакуумного прерывателя 33, подвижный вал 35а (также называемый подвижным электродом), соединительную тягу 41 и толкающую тягу 42, действующие совместно в качестве узла для вертикального привода подвижного контакта 35 в местоположение соединения, в котором подвижный контакт 35 контактирует с неподвижным контактом 34, или в местоположение разъединения, в котором подвижный контакт 35 отделяется от неподвижного контакта 35, передаточный рычаг 44, действующий как приводящий узел, размещенный в сегменте основного узла фиг.1, для передачи переключающей движущей силы от переключающего механизма (не показан) к узлу для вертикального привода, контактную пружину, для применения контактного давления, чтобы толкать тягу 42 в вертикальном направлении, таким образом, что подвижный контакт 35 остается в состоянии соединения в местоположении контакта, зажим 36, при этом подвижный вал 35а вставлен в него для теплоотдачи, чтобы предотвратить перегрев подвижного вала 35а, теплопоглатитель 37, в качестве неотъемлемой части установленный на зажиме 36, и гибкий шунт 38', причем его один конец соединяется с зажимом 36, а другой конец соединяется с нижним терминалом 40 с тем, чтобы электрически соединять нижний конец 40 и подвижный контакт 35 друг с другом. Ссылочная позиция 31 обозначает корпус основной части цепи в качестве корпуса, вмещающего указанные компоненты основной части 30 цепи.

В вакуумном выключателе согласно предшествующему уровню техники гибкий шунт 38', который электрически соединяет с нижним терминалом 40 подвижный вал 35а, соединенный с подвижным контактом, сконфигурирован из переплетения нескольких нитей медных проводов или укладкой и прессованием нескольких пластов тонких медных пластин.

Поскольку вакуумные выключатели становились все больше при увеличении значения тока, это приводило в результате к увеличению толщины гибкого шунта 38'. Однако, поскольку гибкий шунт 38' должен был передвигаться, причем один из его концов соединялся с зажимом 36, который передвигался вместе с подвижным валом 35а, имелась потребность в гибкости. Следовательно, для обеспечения гибкости длина гибкого шунта 38' увеличивалась.

Однако гибкий шунт 38' предшествующего уровня техники обуславливал увеличение размера вакуумного выключателя по причине увеличения его длины, что для вакуумного выключателя приводило в результате к увеличению стоимости производства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Следовательно, для того, чтобы решить упомянутые задачи предшествующего уровня техники, аспектом подробного описания является предоставление гибкого шунта для вакуумного выключателя, допускающего уменьшение длины по прямой линии и увеличение гибкости при увеличении его толщины в пределах заданного пространства размещения.

Для достижения этих и других преимуществ, а также в соответствии с целью этого раскрытия, как воплощено и подробно описано в материалах настоящей заявки, предоставлен гибкий шунт для вакуумного выключателя, имеющего вакуумный прерыватель, подвижный вал, теплопоглотитель, зажим для соединения теплопоглатителя с подвижным валом и терминал, соединенный с сегментом источника питания или с сегментом электрической цепи нагрузки, причем гибкий шунт содержит пару проводящих пластин, при этом каждая из проводящих пластин содержит:

соединительный участок зажима, сконфигурированный в качестве плоского проводящего элемента, причем соединительный участок зажима соединяется с зажимом;

соединительный участок терминального сегмента, сконфигурированный в качестве плоского проводящего элемента, причем соединительный участок терминального сегмента соединяется с терминальным сегментом; и

гибкий изогнутый участок, выполненный с возможностью соединять соединительный участок зажима с соединительным участком терминального сегмента, причем гибкий изогнутый участок выступает наружу.

В аспекте подробного описания каждый из соединительного участка зажима и соединительного участка терминального сегмента может содержать множество соединительных отверстий для того, чтобы позволять соединение фиксирующими элементами, включающими в себя болты.

В другом аспекте подробного описания гибкий шунт может дополнительно содержать фиксирующий блок шунта, вставленный между соединительным участком терминального сегмента и терминалом для прикрепления соединительного участка терминального сегмента к терминалу, причем фиксирующий блок шунта изготавливается из проводящего материала.

В другом аспекте подробного описания каждая из проводящих пластин может содержать множество проводящих электричество тонких пластин, которые уложены и спрессованы.

Объем применимости настоящей заявки будет более очевидным из дальнейшего подробного описания. Однако должно быть понятно, что подробное описание специфичных примеров при указании предпочтительных вариантов осуществления изобретения дается только в иллюстративных целях, поскольку специалистам в данной области техники из подробного описания станут очевидными различные изменения и модификации, находящиеся в пределах сущности и объема изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, которые включены, чтобы обеспечить дополнительное понимание изобретения, сгруппированы и составляют часть этого раскрытия, иллюстрируют примерные варианты осуществления и вместе с описанием служат для разъяснения принципов изобретения.

На чертежах:

фиг.1 является видом в перспективе, показывающим внешний вид основного узла для вакуумного выключателя выкатного типа, для которого должен быть применен гибкий шунт;

фиг.2 является видом продольного сечения основной части цепи для вакуумного выключателя, который показывает гибкий шунт и относящиеся компоненты согласно предшествующему уровню техники;

фиг.3 является видом продольного сечения, показывающим гибкий шунт и относящиеся компоненты основной части цепи в вакуумном выключателе в соответствии с примерным вариантом осуществления этого раскрытия, при этом на фигуре показано состояние соединения между контактами;

фиг.4 является видом продольного сечения, показывающим гибкий шунт и относящиеся компоненты основной части цепи в вакуумном выключателе, при этом на фигуре показано состояние разделения контактов; и

фиг.5 является видом в перспективе, показывающим гибкий шунт вакуумного выключателя.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее будет представлено подробное описание примерных вариантов осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. В целях сокращения описания со ссылкой на чертежи, одинаковые или подобные компоненты будут обеспечены одинаковыми ссылочными позициями, а их описание повторяться не будет.

Гибкий шунт согласно настоящему изобретению применяется к вакуумному выключателю, который был показан на фиг.1, соответственно его повторное описание выполняться не будет.

В дальнейшем со ссылкой на фиг.3 будет дано описание улучшенной в отношении предшествующего уровня техники конфигурации основной части цепи в вакуумном выключателе, имеющем гибкий шунт согласно настоящему раскрытию.

Как показано на фиг.3, основная часть 30 цепи, имеющая гибкий шунт согласно настоящему раскрытию, может содержать вакуумный прерыватель 33 в качестве контактной части, верхний терминал 32 и нижний терминал 40, соответственно электрически соединяемые с неподвижным контактом 34 и подвижным контактом 35 вакуумного прерывателя 33, подвижный вал 35а (также называемый подвижным электродом), соединительную тягу 41 и толкающую тягу 42, действующие совместно в качестве узла для вертикального привода подвижного контакта 35 в местоположение соединения, в котором подвижный контакт 35 контактирует с неподвижным контактом 34, или в местоположение разъединения, в котором подвижный контакт 35 отделяется от неподвижного контакта 35, передаточный рычаг 44, действующий как приводящий узел, размещающийся в сегменте основного узла фиг.1, для передачи переключающей движущей силы от переключающего механизма (не показан) к узлу для вертикального привода, контактную пружину, для применения контактного давления, чтобы толкать тягу 42 в вертикальном направлении, таким образом, что подвижный контакт 35 остается в состоянии соединения в местоположении контакта, зажим 36, причем подвижный вал 35а вставляется в него для теплоотдачи, чтобы предотвратить перегрев подвижного вала 35а, теплопоглатитель 37, в качестве неотъемлемой части устанавливаемый на зажиме 36, и гибкий шунт 38, причем его один конец соединяется с зажимом 36, а другой конец соединяется с нижним терминалом 40 с тем, чтобы электрически соединять нижний конец 40 и подвижный контакт 35 друг с другом. Ссылочная позиция 31 обозначает корпус основной части цепи в качестве корпуса, вмещающего указанные компоненты основной части 30 цепи.

Гибкий шунт 38 согласно настоящему раскрытию может содержать пару проводящих пластин 38a и 38b, которые устанавливаются так, чтобы быть обращенным друг к другу. Каждая из проводящих пластин 38a и 38b может быть сконфигурирована за счет укладки и прессовки множества проводящих электричество тонких пластин.

Каждая из проводящих пластин 38a и 38b, составляющих гибкий шунт 38, может содержать соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима, соединительный участок 38a3 или 38b3 терминального сегмента и гибкий изогнутый участок 38a2 или 38b2.

Соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима может быть соединен с зажимом 36 и сконфигурирован в качестве плоского проводящего элемента.

Соединительный участок 38a3 или 38b3 терминального сегмента может быть соединен с терминальным сегментом, а именно, с нижним терминалом 40, и может быть сконфигурирован в качестве плоского проводящего элемента.

Соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима и соединительный участок 38a3 или 38b3 терминального сегмента могут содержать множество соединительных отверстий 38с и 38d соответственно, для того, чтобы допустить соединение фиксирующими элементами, включая болты.

Гибкий изогнутый участок 38a2 или 38b2 может соединять соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима и соединительный участок 38a3 или 38b3 терминального сегмента и может быть сконфигурирован, чтобы выступать наружу.

Гибкий шунт 38 может дополнительно содержать фиксирующий блок 39 шунта, выполненный из проводящего материала и вставленный между соединительным участком 38a3 или 38b3 терминального сегмента и нижним терминалом 40 для соединения соединительного участка 38a3 или 38b3 терминального сегмента и нижнего терминала 40. Соответственно, даже если существует разность высот между соединительным участком 38a3 или 38b3 терминального сегмента и нижним терминалом 40, разность высот можно преодолеть посредством фиксирующего блока 39 шунта с тем, чтобы способствовать механическому соединению гибкого шунта 38 и нижнего терминала 40 друг с другом.

В дальнейшем со ссылкой на фиг.3 и 4 будет дано описание работы основной части 30 цепи в вакуумном выключателе, имеющем гибкий шунт 38.

Для привода в положение соединения, как показано на фиг.4, когда левый оконечный участок передаточного рычага 44, который соединен с переключающим механизмом (не показан) в качестве приводящего узла, расположенного в основном узле фиг.1, передвигается вниз переключающей движущей силой переключающего механизма, толкающая тяга 42, которая соединена в эксцентриковом местоположении в правой стороне передаточного рычага 44 передвигается вверх, и в свою очередь соединительная тяга 41, нижний конец которой соединяется с толкающей тягой 42, передвигается вверх. Соответственно, подвижный вал 35а, чей нижний конец соединяется с соединительной тягой 41, передвигается вверх. Таким образом, подвижный контакт 35, соединенный с верхним концом подвижного вала 35а, контактирует с соответствующим неподвижным контактом 34 в пределах вакуумного прерывателя 33 с тем, чтобы электрический ток тек по цепи.

Для привода в местоположение разъединения, как показано на фиг.4, когда левый оконечный участок передаточного рычага 44, который соединен с переключающим механизмом (не показан) в качестве приводящего узла, размещенного в основном узле фиг.1, передвигается вверх переключающей движущей силой от переключающего механизма, толкающая тяга 42, которая соединена в эксцентриковом местоположении в правой стороне передаточного рычага 44, передвигается вниз, и в свою очередь соединительная тяга 41, чей нижний конец соединен с толкающей тягой 42, передвигается вниз. Соответственно, подвижный вал 35а, чей нижний конец соединен с соединительной тягой 41, передвигается вниз. Таким образом, подвижный контакт 35, соединенный с верхним концом подвижного вала 35а, отделяется от соответствующего неподвижного контакта 34 в пределах вакуумного прерывателя 33 с тем, чтобы разомкнуть цепь.

Поскольку подвижный вал 35а двигается вверх или вниз при операции переключения вакуумного выключателя, зажим 36, соединенный с подвижным валом 35а, передвигается вверх или вниз, а соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима гибкого шунта 38, соединенного с зажимом 36, таким образом передвигается вверх или вниз. Здесь гибкий шунт 38 согласно настоящему раскрытию содержит пару проводящих пластин 38a и 38b. Каждая из проводящих пластин 38a и 38b содержит гибкий изогнутый участок 38a2 или 38b2 в ее средней части, что обеспечивает увеличенную длину поверхности гибкого шунта 38, хотя его длина по прямой линии является короткой. Следовательно, гибкий шунт может обеспечивать гибкость за счет длины поверхности посредством гибкого изогнутого участка 38a2 или 38b2 вместо того, чтобы увеличивать его толщину. В результате соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима, соединенный с зажимом 36, который соединен с подвижным валом 35а, может быть гибким и подвижным.

Рассматривая гибкий шунт 38 для вакуумного выключателя согласно настоящему раскрытию, соединительный участок 38a1 или 38b1 зажима и соединительный участок 38a3 или 38b3 терминального сегмента обеспечиваются соответственно множеством соединительных отверстий 38c и 38d, допускающих соединение фиксирующими элементами, включающими болты. Следовательно, это способствует эффективному соединению между зажимом 36 и нижним терминалом 40.

Гибкий шунт 38 для вакуумного выключателя согласно настоящему раскрытию может дополнительно содержать фиксирующий блок 39 шунта, изготовленный из проводящего материала и вставленный между соединительный участком 38a3 или 38b3 терминального сегмента и нижним терминалом 40. Соответственно, возможно превзойти разницу высот между соединительным участком 38a3 или 38b3 терминального сегмента гибкого шунта 38 и нижним терминалом 40, при этом облегчив электрическое соединение между гибким шунтом 38 и нижним терминалом 40.

Рассматривая гибкий шунт для вакуумного выключателя согласно настоящему раскрытию, каждая проводящая пластина 38a, 38b, образующая гибкий шунт 38, сконфигурирована укладкой и прессованием множества электрически проводимых тонких пластин. Следовательно, гибкий шунт 38 может иметь превосходную гибкость по отношению к его толщине.

Вышеизложенные варианты осуществления и преимущества являются всего лишь примерными и не должны толковаться в качестве ограничивающих настоящее раскрытие. Представленные идеи изобретения могут без труда применяться к другим типам устройств. Это описание подразумевается иллюстративным и не должно ограничивать объем формулы изобретения. Многие альтернативы, модификации и варианты будут очевидны специалистам в данной области техники. Принципы, конструкции, способы и другие характеристики примерных вариантов осуществления, описанных в материалах настоящей заявки, могут быть объединены различными способами для получения дополнительных и/или альтернативных примерных вариантов осуществления.

Поскольку настоящие признаки могут быть воплощены в нескольких разновидностях, не выходя из их характеристик, должно быть понятно, что вышеописанные варианты осуществления не ограничены никакими деталями предшествующего описания, если не указан иной способ действий, а скорее должны широко толковаться в пределах объема, который определен в прилагаемой формуле изобретения, и потому все изменения и модификации, которые подпадают в границы и пределы формулы изобретения или эквиваленты таких границ и пределов, следовательно, подразумеваются охваченными прилагаемой формулой изобретения.

Гибкий шунт предназначен для обеспечения проводящего пути между сегментом подвижного электрода и терминалом основной цепи в вакуумном выключателе. Гибкий шунт содержит пару проводящих пластин. Каждая из пластин содержит: соединительный участок зажима, сконфигурированный в качестве плоского проводящего элемента и соединенный с зажимом; соединительный участок терминального сегмента, сконфигурированный в качестве плоского проводящего элемента и соединенный с терминальным сегментом; и гибкий изогнутый участок, выполненный с возможностью соединять соединительный участок зажима с соединительным участком терминального сегмента. Гибкий изогнутый участок сконфигурирован в средней части каждой проводящей пластины так, чтобы выступать наружу уже перед установкой гибкого шунта в вакуумном переключателе. Технический результат - уменьшение длины шунта по прямой линии и улучшение его гибкости даже при увеличенной толщине в пределах заданного пространства размещения основной части цепи. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Гибкий шунт для вакуумного выключателя, имеющего вакуумный прерыватель, подвижный вал, теплопоглотитель, зажим для соединения теплопоглотителя с подвижным валом и терминал, соединенный с сегментом источника электропитания или с сегментом электрической нагрузки электрической цепи, причем гибкий шунт содержит:
пару проводящих пластин, содержащих:
соединительный участок зажима, сконфигурированный плоским проводящим элементом, причем соединительный участок зажима соединяется с зажимом;
соединительный участок терминального сегмента, сконфигурированный плоским проводящим элементом, причем соединительный участок терминального сегмента соединяется с терминальным сегментом; и
гибкий изогнутый участок, выполненный с возможностью соединять соединительный участок зажима с соединительным участком терминального сегмента, причем гибкий изогнутый участок выступает наружу,
при этом гибкий изогнутый участок обеспечен в средней части каждой проводящей пластины уже перед установкой гибкого шунта в вакуумном переключателе так, чтобы обеспечить увеличенную длину поверхности гибкого шунта и сохранять гибкость гибкого шунта за счет увеличенной длины его поверхности, несмотря на увеличение его толщины.

2. Гибкий шунт по п.1, в котором каждый соединительный участок зажима и соединительный участок терминального сегмента содержит множество соединительных отверстий для того, чтобы допускать соединение фиксирующими элементами, включающими болты.

3. Гибкий шунт по п.1, дополнительно содержащий фиксирующий блок шунта, вставленный между соединительным участком терминального сегмента и терминалом для прикрепления соединительного участка терминального сегмента к терминалу, причем фиксирующий блок шунта изготавливается из проводящего материала.

4. Гибкий шунт по п.1, в котором каждая из проводящих пластин содержит множество проводящих электричество тонких пластин, которые уложены и спрессованы.