УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ КОНТАКТОВ ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2023 года по МПК H01H9/00 H01H33/666 H01H33/42 

Область техники

Изобретение относится к области электрических переключающих устройств, в частности, устройств для переключения электрического тока в вакууме. Изобретение принадлежит, в частности, к устройствам типа высоковольтного прерывателя цепи. Однако, оно не ограничивается этим типом устройства и может также относиться к таким устройствам как контакторы или переключатели. Кроме того, изобретение имеет применения в различных областях напряжения, в частности, среднего напряжения или высокого напряжения, т.е., устройстве, работающем при напряжении выше 1000 В. В настоящем документе выражение "электрическое переключающее устройство" охватывает, без различия, множество типов электрических устройств, таких как переключатель, прерыватель цепи, контактор, переключатель с плавким предохранителем, автомат повторного включения, и подобное.

Более конкретно, изобретение относится к устройству управления для контактов вакуумной камеры такого электрического переключающего устройства.

Предшествующий уровень техники

Устройства управления для подвижного контакта вакуумной камеры, допускающие отделение подвижного контакта от соответствующего неподвижного контакта посредством разъединяющего механизма с аккумулированием энергии, являются известными в предшествующем уровне техники.

Фиг. 1 и 2 показывают традиционное устройство управления. Разъединительный механизм этого устройства содержит разъединительную пружину 3 и пружину 14 давления контактов, откалиброванную, чтобы размещать на расстоянии подвижный контакт 91 от неподвижного контакта 92 после приема команды разъединения, согласно последовательности, иллюстрированной на фиг. 1 и 2. Фиг. 1 показывает подвижный контакт 91 в позиции разъединения, тогда как фиг. 2 показывает подвижный контакт 91 в позиции соединения.

При соединении, под нагрузкой, контактов 91 и 92, последние могут привариваться друг к другу в условиях некоторого экстремального тока и/или напряжения, так что энергия, аккумулированная посредством разъединяющей пружины 3 и посредством пружины 14 давления контактов, может оказываться недостаточной, чтобы отделять контакты друг от друга.

Целью изобретения является предоставление возможности разъединения таких контактов, когда они являются приваренными друг к другу, и энергия, накопленная в пружинах, является недостаточной, чтобы разрывать сварное соединение между ними.

Раскрытие изобретения

Для этого, объектом изобретения является устройство управления для подвижного контакта относительно неподвижного контакта, по меньшей мере, одной вакуумной камеры для электрического переключающего устройства, между позицией соединения, в которой подвижный контакт упирается в неподвижный контакт, и позицией разъединения, в которой подвижный контакт находится на расстоянии от неподвижного контакта. Это устройство содержит основной механизм разъединения и соединения, выполненный с возможностью:

- перемещать подвижный контакт по направлению к позиции соединения, когда устройство принимает команду соединения, и накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт перемещается по направлению к позиции соединения,

- возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать основное разъединяющее усилие, ведущее к перемещению подвижного контакта из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда устройство принимает команду разъединения.

Согласно изобретению, это устройство содержит вспомогательный механизм помощи разъединению, выполненный с возможностью:

- накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт перемещается по направлению к позиции соединения,

- возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать дополнительное разъединяющее усилие, ведущее к перемещению подвижного контакта из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда подвижный контакт обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия, другими словами, когда это основное разъединяющее усилие является недостаточным, чтобы перемещать подвижный контакт из позиции соединения по направлению к позиции разъединения.

Вспомогательный механизм, таким образом, составляет второй механизм накопления энергии, способствующий разрыву сварного соединения между контактами, когда механическая энергия, накопленная посредством основного разъединяющего механизма, является недостаточной, чтобы отделять контакты друг от друга.

В одном варианте осуществления упомянутый основной механизм может содержать увлекающий элемент, с которым соединен подвижный контакт, разъединяющую пружину, предпочтительно пружину сжатия, приспособленную для накопления и возвращения упомянутой собственной механической энергии к основному механизму, разъединяющая пружина выполняется с возможностью оказывать упомянутое основное разъединяющее усилие на увлекающий элемент таким образом, чтобы перемещать подвижный контакт по направлению к позиции разъединения, когда устройство принимает упомянутую команду разъединения, является возможным для основного механизма дополнительно содержать вал управления и основную систему передачи, соединяющую вал управления с увлекающим элементом. Согласно этому варианту осуществления это устройство может быть сконфигурировано так, чтобы:

- высвобождать вращение вала управления, когда устройство принимает упомянутую команду разъединения,

- увлекать вал управления во вращение в направлении соединения, когда устройство принимает упомянутую команду соединения, такое вращение вала управления перемещает подвижный контакт по направлению к позиции соединения посредством увлекающего элемента, так что разъединяющая пружина накапливает упомянутую механическую энергию,

- обездвиживать вращение вала управления, когда подвижный контакт находится в позиции соединения.

Предпочтительно, увлекающий элемент может содержать полюсный вал, увлекающий элемент формирует первый рычаг, составляющий единое целое во вращении с полюсным валом, и вал управления может быть снабжен вторым рычагом, составляющим единое целое во вращении с валом управления, упомянутая основная система передачи содержит соединительную тягу для соединения, соединенную с первым и вторым рычагом.

В одном варианте осуществления вспомогательный механизм помощи разъединению содержит вспомогательную разъединяющую пружину, предпочтительно пружину растяжения, эта вспомогательная разъединяющая пружина является приспособленной для накопления и возвращения упомянутой собственной механической энергии к вспомогательному механизму. Согласно этому варианту осуществления, этот вспомогательный механизм может дополнительно содержать ударное плечо, которое может перемещаться во вращении вокруг неподвижного вала, вспомогательная разъединяющая пружина выполняется с возможностью оказывать упомянутое дополнительное разъединяющее усилие на ударное плечо таким образом, чтобы увлекать его во вращение вокруг упомянутого неподвижного вала, когда устройство принимает упомянутую команду разъединения, ударное плечо выполняется с возможностью передавать дополнительное разъединяющее усилие упомянутому увлекающему элементу в форме удара, когда подвижный контакт обездвиживается в позиции удара, несмотря на действие основного разъединяющего усилия.

Такой вспомогательный механизм является относительно простым для реализации, и, посредством действия перемещения ударного плеча, делает возможным оказание дополнительного разъединяющего усилия, в этом случае удара, такой природы, чтобы разрывать сварное соединение между контактами.

Кроме того, расстояние между неподвижным валом и этой частью ударного плеча, которое выполняет удар как таковой, то есть, передает дополнительное разъединяющее усилие увлекающему элементу, составляет плечо, которое делает возможным использование вспомогательной разъединяющей пружины относительно низкой жесткости, в частности, относительно жесткости основной разъединяющей пружины.

Это делает возможным отвязку вспомогательного механизма от основного механизма, когда основное разъединяющее усилие является достаточным, чтобы размыкать контакты, то есть в этом случае предотвращать передачу дополнительного разъединяющего усилия увлекающему элементу.

В одном варианте осуществления вспомогательный механизм может содержать вспомогательную систему передачи, эта вспомогательная система передачи содержит соединительную тягу для высвобождения, соединяющую соединительную тягу для соединения со вторым рычагом, а также соединительную тягу для разъединения, соединяющую ударное плечо со вторым рычагом таким образом, чтобы связывать вал управления и ударное плечо во вращении. Согласно этому варианту осуществления вспомогательный механизм предпочтительно размещается так, что, когда устройство принимает команду разъединения, и подвижный контакт обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия:

- соединительные тяги для соединения и высвобождения перемещаются во вращении относительно друг друга посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины, уменьшающей расстояние между концом соединительной тяги для соединения, соединенным с первым рычагом, и концом соединительной тяги для высвобождения, соединенным со вторым рычагом,

- ударное плечо увлекается во вращение вокруг упомянутого неподвижного вала посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины до тех пор, пока один из его концов не ударит по первому рычагу или компоненту, соединенному с ним, этот удар передает упомянутое дополнительное разъединяющее усилие увлекающему элементу.

В одном варианте осуществления вспомогательный механизм может содержать торсионную пружину, выполненную с возможностью ориентировать направление вращения соединительной тяги для высвобождения относительно соединительной тяги для соединения.

Предпочтительно, неподвижный вал ударного плеча может быть параллельным осям вращения полюсного вала и вала управления.

Такая компоновка типично делает возможным уменьшение компактности устройства и упрощение его функционирования.

Изобретение также относится к электрическому переключающему устройству, содержащему одну или более вакуумных камер, каждая содержит подвижный контакт и неподвижный контакт, это устройство содержит устройство, которое определено выше.

Это электрическое переключающее устройство может состоять из высоковольтного прерывателя цепи.

Дополнительные преимущества и отличительные признаки изобретения станут очевидными по прочтении последующего неограничивающего подробного описания.

Краткое описание чертежей

Последующее подробное описание выполняет ссылку на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - это схематичный вид устройства управления для подвижного контакта вакуумной камеры электрического переключающего устройства предшествующего уровня техники, в позиции разъединения подвижного контакта;

Фиг. 2 - это схематичный вид устройства управления на фиг. 1, в позиции соединения подвижного контакта;

Фиг. 3 - это частичный схематичный вид в перспективе электрического переключающего устройства согласно изобретению, показывающий устройство управления для подвижного контакта вакуумной камеры этого устройства;

Фиг. 4 - это схематичный вид устройства управления для устройства на фиг. 3, в позиции соединения подвижного контакта;

Фиг. 5 - это схематичный вид устройства управления для устройства на фиг. 3, в позиции разъединения подвижного контакта;

Фиг. 6 - это схематичный вид устройства управления для устройства на фиг. 3, в промежуточной позиции, в которой вспомогательный механизм устройства функционирует;

Фиг. 7 - это схематичный вид устройства управления для устройства на фиг. 3, в ударной позиции для высвобождения подвижного контакта;

Фиг. 8 - это укрупнение устройства управления для устройства на фиг. 3, в позиции на фиг. 7, центрированное на системе высвобождения для ударного механизма этого устройства.

Подробное описание вариантов осуществления

Фиг. 3 показывает часть электрического переключающего устройства 100, типа высоковольтного прерывателя цепи, оборудованного вакуумной камерой 90. Это устройство 100 может типично содержать множество вакуумных камер (конфигурация с множеством камер не показана).

Изобретение относится более конкретно к устройству 10 управления для подвижного контакта 91 вакуумной камеры 90 относительно неподвижного контакта этой камеры 90. Как может быть заключено из последующего описания, это устройство 10 управления является приспособленным для одновременного инструктирования разъединения множества подвижных контактов 91, когда устройство 100 оборудуется множеством вакуумных камер 90.

Со ссылкой на фиг. 3 и 4, устройство 10 управления содержит полюсный вал 1, который может перемещаться во вращении вокруг оси A1 относительно опорного элемента 101 устройства 100.

Полюсный вал 1 несет, для каждой вакуумной камеры 90, подшипниковую опору 11, соединенную с подвижным контактом 91 этой камеры 90 посредством тяги 12, один из концов которой прикрепляется к подшипниковой опоре 11, а другой конец которой прикрепляется к подвижному контакту 91.

Это устройство 10 делает возможным поступательным образом в направлении D1 перемещение тяги 12 и подвижного контакта 91 относительно соответствующего неподвижного контакта 92, когда полюсный вал 1 перемещается во вращении вокруг оси A1. В частности, когда полюсный вал 1 перемещается во вращении вокруг оси A1 в первом направлении S11 вращения, подвижный контакт 91 перемещается в направлении D1 в первом направлении S13 поступательного перемещения, соответствующего направлению соединения контактов 91 и 92 (см. фиг. 4). Когда полюсный вал 1 перемещается во вращении вокруг оси A1 во втором направлении S12 вращения, подвижный контакт 91 перемещается в направлении D1 во втором направлении S14 поступательного перемещения, соответствующего направлению разъединения контактов 91 и 92.

Таким образом, когда устройство 100 содержит множество камер 90 (конфигурация не показана), вращение полюсного вала 1 делает возможным разъединение или соединение контактов 91 и 92 каждой из камер 90 одновременно.

Основной механизм разъединения и соединения

Устройство 10 управления содержит, для каждой вакуумной камеры 90, разъединительную пружину 3, которая, в этом примере, работает на сжатие. Пружина 3 протягивается вокруг тяги 12 и упирается, с одной стороны, в несущую поверхность подшипниковой опоры 11 (видна на фиг. 3) и, с другой стороны, в лицевую поверхность соответствующего несущего элемента 13 (виден на фиг. 4). Этот несущий элемент 13 закрепляется относительно неподвижного контакта 92 соответствующей камеры 90 и относительно опорного элемента 101 устройства 100.

С целью поддерживать давление между контактами 91 и 92, для каждой вакуумной камеры 90 устройство 10 содержит пружину 14 давления контактов, которая, в этом примере, работает на сжатие. Пружина 14 также протягивается вокруг тяги 12 и упирается, с одной стороны, в упомянутую несущую поверхность подшипниковой опоры 11 и, с другой стороны, в лицевую поверхность соответствующего несущего элемента 15 (виден на фиг. 4). Этот несущий элемент 15 является одним целым с тягой 12 в поступательном перемещении в направлении D1.

Полюсный вал 1 снабжается первым рычагом 41, составляющим одно целое с полюсным валом 1 во вращении вокруг оси A1, так что вращение одного из этих элементов вокруг оси A1 увлекает другой из этих элементов во вращение вокруг оси A1 в общем направлении (S11 или S12) вращения. Первый рычаг 41 формирует увлекающий элемент для полюсного вала 1.

Устройство 10 управления дополнительно содержит вал 2 управления, приспособленный для увлекания, посредством управляющего механизма (не показан), во вращение вокруг оси A2 вращения, параллельной оси A1 вращения полюсного вала 1.

Вал 2 управления снабжается вторым рычагом 42, составляющим одно целое с валом 2 управления во вращении вокруг оси A2, так что вращение одного из этих элементов вокруг оси A2 увлекает другой из этих элементов во вращение вокруг оси A2 в общем направлении (S21 или S22, см. ниже) вращения.

Первый рычаг 41 и второй рычаг 42 соединяются друг с другом двойной соединительной тягой, сформированной посредством соединительной тяги 43 для соединения и так называемой соединительной тяги 7 для "высвобождения", которая будет описана более подробно ниже, в части, принадлежащей вспомогательному механизму. Соединительная тяга 43 для соединения сочленяется на одном из своих концов с первым рычагом 41 и на другом своем конце с соединительной тягой 7 для высвобождения. Соединительная тяга 7 для высвобождения сочленяется на одном из своих концов с соединительной тягой 43 для соединения и на другом своем конце со вторым рычагом 42.

Двойная соединительная тяга, а также второй рычаг 42 формируют основную систему передачи, соединяющую вал 2 управления с увлекающим элементом 41 для полюсного вала 1.

Различные компоненты устройства 10, описанные только что, формируют основной механизм разъединения и соединения, который делает возможным перемещение подвижного контакта 91 между позицией соединения, в которой он упирается в неподвижный контакт 92, и позицией разъединения, в которой он находится на расстоянии от неподвижного контакта 92.

Позиция соединения показана на фиг. 4, а позиция разъединения показана на фиг. 5.

В позиции соединения разъединяющая пружина 3 и пружина 14 давления контактов сжимаются и, таким образом, накапливают механическую энергию, оказывающую основное разъединяющее усилие на несущую поверхность подшипниковой опоры 11, это усилие имеет тенденцию увлекать полюсный вал 1 и первый рычаг 41 во вращение вокруг оси A1 в упомянутом втором направлении S12 вращения (см. фиг. 4). В то время как устройство 10 не принимает команду разъединения, вращение вала 2 управления предотвращается, так что подвижный контакт 91 поддерживается в позиции соединения посредством действия разъединяющей пружины 3 и пружины 14 давления контактов и соединительных тяг 43 и 7, которые предохраняют рычаг 41 и полюсный вал 1 от поворота в упомянутом втором направлении S12 вращения. Действительно, в этой позиции, соединительные тяги 43 и 7 выстраиваются так, что расстояние, с одной стороны, между сочленением соединительной тяги 43 с первым рычагом 41 и, с другой стороны, сочленением соединительной тяги 7 со вторым рычагом 42 не может быть увеличено.

Разъединение посредством основного механизма

Для того, чтобы перейти из позиции соединения (фиг. 4) в позицию разъединения (фиг. 5), устройство 10 конфигурируется так, чтобы высвобождать вращение вала 2 управления, когда выдается команда разъединения.

Эта команда разъединения, таким образом, предоставляет возможность упомянутому основному разъединяющему усилию, оказываемому разъединяющей пружиной 3 и пружиной 14 давления контактов, увлекать полюсный вал 1 и первый рычаг 41 во вращение вокруг оси A1 во втором направлении S12 вращения. Это вращение увлекает подвижный контакт 91 в поступательное перемещение в направлении S14 разъединения. Это вращение одновременно увлекает второй рычаг 42 и вал 2 управления во вращение в направлении S22 разъединения, посредством соединительных тяг 43 и 7.

Естественно, пружина 14 давления контактов имеет такие размеры, что ее свободная длина является такой, что, в позиции разъединения, подвижный контакт 91 находится на расстоянии от неподвижного контакта 92 (см. фиг. 5).

Соединение посредством основного механизма

Для того, чтобы переходить из позиции разъединения (фиг. 5) в позицию соединения (фиг. 4), устройство 10 конфигурируется так, чтобы увлекать вал 2 управления во вращение в направлении S21 соединения, когда выдается команда соединения.

Такое вращение вала 2 управления увлекает первый рычаг 41 и полюсный вал 1 во вращение в первом направлении S11 вращения посредством соединительных тяг 43 и 7 и второго рычага 42, который перемещает подвижный контакт 91 в поступательном перемещении в направлении S13 разъединения.

При таком соединении контактов 91 и 92, а также при разъединении посредством основного механизма (без помощи от вспомогательного механизма; см. ниже), двойная соединительная тяга, сформированная посредством соединительных тяг 43 и 7, действует аналогично единственной соединительной тяге.

При соединении контактов 91 и 92, т.е., при повороте полюсного вала 1 между конфигурацией на фиг. 5 и конфигурацией на фиг. 4, разъединяющая пружина 3 накапливает механическую энергию.

Принцип накопления энергии посредством основного механизма

Варианты основного механизма разъединения и соединения могут отличаться от конкретного варианта осуществления, только что описанного. Например, в варианте осуществления, который не показан, разъединяющая пружина может быть пружиной растяжения.

Более конкретно, основной механизм размещается таким образом, чтобы перемещать подвижный контакт 91 по направлению к позиции соединения, когда команда соединения выдается, и накапливать механическую энергию, когда он перемещается по направлению к позиции соединения. Этот основной механизм дополнительно выполняется с возможностью возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать основное разъединяющее усилие, имеющее тенденцию перемещать подвижный контакт 91 из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда устройство 10 принимает команду разъединения.

Вспомогательный механизм помощи разъединению

Согласно изобретению, устройство 10 содержит вспомогательный механизм помощи разъединению, предусмотренный, чтобы разрывать сварное соединение между контактами 91 и 92, когда основной механизм в одиночку не позволяет разорвать сварное соединение между ними.

Со ссылкой на фиг. 3 и 4, вспомогательный механизм содержит ударное плечо 6, которое может перемещаться во вращении вокруг неподвижного вала 61.

Этот неподвижный вал 61 является параллельным осям A1 и A2 вращения полюсного вала 1 и вала 2 управления, соответственно.

Вспомогательный механизм содержит соединительную тягу 8 для разъединения, соединяющую ударное плечо 6 со вторым рычагом 42 таким образом, чтобы связывать вал 2 управления во вращении с ударным плечом 6. Для этого, соединительная тяга 8 для разъединения сочленяется на одном из своих концов с ударным плечом 6, в точке плеча 6, расположенной между неподвижным валом 61 и ударным концом этого плеча 6; соединительная тяга 8 для разъединения сочленяется на другом из своих концов со вторым рычагом 42. Таким образом, вращение второго рычага 42 в направлении S22 разъединения увлекает ударное плечо 6 во вращение в направлении S32 удара, и, обратно, вращение второго рычага 42 в направлении S21 соединения увлекает ударное плечо 6 рычага во вращение в направлении S31 взведения, и обратно (фиг. 4).

В этом примере вспомогательный механизм содержит вспомогательную разъединяющую пружину 5 растяжения. Эта пружина 5 соединятся с одной стороны с неподвижной частью устройства 10, т.е., является неподвижной относительно опорного элемента 101 устройства 100, и, с другой стороны, с концом ударного плеча 6, который является противоположным, относительно неподвижного вала 61, его ударному концу.

В позиции соединения, показанной на фиг. 4, вспомогательная разъединяющая пружина 5 является растянутой и, таким образом, накапливает механическую энергию, оказывающую усилие на ударное плечо 6, ведущее к увлечению последнего во вращение вокруг неподвижного вала 61 в направлении S32 удара. Пока устройство 10 не принимает команду разъединения, вращение вала 2 управления обездвиживается, так что ударное плечо 6 является неспособным поворачиваться в направлении S32 удара, при условии наличия соединительной тяги 8 для разъединения.

Соединительная тяга 8 для разъединения, а также соединительная тяга 7 для высвобождения формируют вспомогательную систему передачи, выполненную с возможностью увлекать за собой удар посредством ударного плеча 6 по увлекающему элементу 41, когда подвижный контакт 91 является обездвиженным в позиции соединения, несмотря на высвобождение вращения вала 2 управления, т.е. когда основное разъединяющее усилие является недостаточным, чтобы размыкать или ломать сварное соединение между контактами 91 и 92.

Помощь разъединению посредством вспомогательного механизма

Когда контакты 91 и 92 свариваются друг с другом, основной механизм может оказываться недостаточным, чтобы размыкать контакты 91 и 92. В этом случае, подвижный контакт 91 обездвиживается в позиции соединения, иллюстрированной на фиг. 4, несмотря на способность вала 2 управления вращаться вокруг оси A2 посредством действия разъединяющей пружины 3 и пружины 14 давления контактов (см. выше).

Результатом этого является то, что первый рычаг 41 является способным поворачиваться вокруг оси A1 во втором направлении S12 вращения только на угол, соответствующий сжатию пружины 14 давления контактов вследствие сварного соединения между контактами 91 и 92, которое противостоит действию разъединяющей пружины 3.

Однако, действие вспомогательной разъединяющей пружины 5 на ударное плечо 6 ведет к увлеканию второго рычага 42 во вращение вокруг оси A2 в направлении S22 разъединения, посредством соединительной тяги 8 для разъединения.

При условии наличия соединительной тяги 7 для высвобождения, второй рычаг 42 и ударное плечо 6 могут, каждое, входить во вращение, соответственно, вокруг оси A2 в направлении S22 разъединения и вокруг неподвижного вала 61 в направлении S32 удара. В действии, соединительная тяга 7 для высвобождения и соединительная тяга 43 для соединения являются приспособленными для вращения относительно друг друга посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины 5 и, таким образом, уменьшения расстояния, с одной стороны, между сочленением соединительной тяги 43 и первым рычагом 41 и, с другой стороны, сочленением соединительной тяги 7 и второго рычага 42, согласно конфигурации, иллюстрированной на фиг. 6. Соединительная тяга 7 для высвобождения, таким образом, делает возможным высвобождение вспомогательного механизма, так что он содействует, посредством удара, который он выполняет, разъединению контактов 91 и 92.

С целью ориентирования направления вращения соединительной тяги 7 для высвобождения относительно соединительной тяги 43 для соединения торсионная пружина 71 может быть установлена между этими соединительными тягами 7 и 43. Эта функция ориентирования может быть обеспечена любым другим средством, например, с помощью храпового механизма, установленного на одной из этих соединительных тяг таким образом, чтобы препятствовать их относительному вращению в направлении, несовместимом с функционированием устройства 10 (не показано).

В конфигурации на фиг. 6 ударное плечо 6 затем увлекается во вращение вокруг неподвижного вала 61 в направлении S32 удара посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины 5, это вращение увлекает второй рычаг 42 и вал 2 управления во вращение вокруг оси A2 в направлении S22 отсоединения.

Ударное плечо 6 продолжает свое вращение до тех пор, пока его ударный конец не ударит первый рычаг 41 или компонент, соединенный с ним (см. фиг. 7). Такой удар делает возможным передачу дополнительного разъединяющего усилия первому рычагу 41 в форме удара, который способен разрывать сварное соединение между контактами 91 и 92.

Когда сварное соединение между контактами 91 и 92 ломается посредством действия этого удара, полюсный вал 1 и первый рычаг 41 затем увлекаются во вращение вокруг оси A1 во втором направлении S12 вращения, посредством действия разъединяющей пружины 3, увлекающей подвижный контакт 91 в поступательное перемещение в направлении S14 разъединения. Устройство 10, таким образом, переходит от конфигурации на фиг. 7 к конфигурации на фиг. 5.

Естественно, когда основной механизм делает возможным размыкание контактов 91 и 92 без необходимости в помощи от вспомогательного механизма, переход из позиции соединения (фиг. 4) в позицию разъединения (фиг. 5), тем не менее, отражается во вращении ударного плеча 6 вокруг неподвижного вала 61 в направлении S32 удара, поскольку вал 2 управления является приспособленным для вхождения во вращение в результате команды разъединения, вспомогательная разъединяющая пружина 5 восстанавливает механическую энергию, которую она накопила при соединении. Ударное плечо 6, однако, не становится задействованным в этом случае с помощью увлекающего элемента 41, при заданной геометрии и компоновке различных компонентов устройства 10.

Принцип накопления энергии вспомогательным механизмом

При размыкании контактов 91 и 92, т.е. при повороте полюсного вала 1 из конфигурации на фиг. 5 в конфигурацию на фиг. 4, вспомогательная разъединяющая пружина 5 накапливает механическую энергию.

Варианты вспомогательного механизма помощи разъединению могут, естественно, отличаться от конкретного варианта осуществления, описанного только что. Например, в варианте осуществления, который не показан, вспомогательная разъединяющая пружина может быть пружиной сжатия.

Более обобщенно, вспомогательный механизм размещается таким образом, чтобы накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт 91 перемещается по направлению к позиции соединения, и возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, чтобы оказывать дополнительное разъединяющее усилие, ведущее к перемещению подвижного контакта 91 из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда подвижный контакт 91 обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия.

Изобретение относится к устройству (10) управления для подвижного контакта (91) относительно неподвижного контакта вакуумной камеры (90) электрического переключающего устройства (100). Технический результат заключается в обеспечении размыкания контактов при наличии их заваривания. Устройство (10) содержит основной механизм (1, 2, 3, 4) для разъединения и соединения контактов, имеющий тип, предусматривающий накопление механической энергии. Согласно изобретению это устройство (10) содержит вспомогательный механизм (5, 6, 7, 8) помощи разъединению, выполненный с возможностью накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт (91) перемещается по направлению к позиции соединения, и возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать дополнительное разъединяющее усилие в форме удара, ведущего к перемещению подвижного контакта (91) из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда подвижный контакт (91) обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия. Это дополнительное разъединяющее усилие может, в частности, передаваться посредством ударного плеча (6), увлекаемого во вращение посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины (5) до тех пор, пока один из его концов не ударит рычаг (41) основного механизма или компонент, соединенный с этим рычагом (41). 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство (10) управления для подвижного контакта (91) относительно неподвижного контакта (92) по меньшей мере одной вакуумной камеры (90) для электрического переключающего устройства (100), между позицией соединения, в которой подвижный контакт (91) упирается в неподвижный контакт (92), и позицией разъединения, в которой подвижный контакт (91) находится на расстоянии от неподвижного контакта (92), причем это устройство (10) содержит основной механизм (1, 2, 3, 4) разъединения и соединения, выполненный с возможностью:

- перемещать подвижный контакт (91) по направлению к позиции соединения, когда устройство (10) принимает команду соединения, и накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт (91) перемещается по направлению к позиции соединения,

- возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать основное разъединяющее усилие, ведущее к перемещению подвижного контакта (91) из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда устройство (10) принимает команду разъединения,

причем устройство отличается тем, что оно содержит вспомогательный механизм (5, 6, 7, 8) помощи разъединению, выполненный с возможностью:

- накапливать механическую энергию, когда подвижный контакт (91) перемещается по направлению к позиции соединения,

- возвращать механическую энергию, накопленную таким образом, таким способом, чтобы оказывать дополнительное разъединяющее усилие, ведущее к перемещению подвижного контакта (91) из позиции соединения по направлению к позиции разъединения, когда подвижный контакт (91) обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия.

2. Устройство (10) по п. 1, в котором упомянутый основной механизм содержит увлекающий элемент (41), с которым соединен подвижный контакт (91), разъединяющую пружину (3), предпочтительно пружину сжатия, приспособленную для накопления и возвращения упомянутой собственной механической энергии к основному механизму, причем разъединяющая пружина (3) выполнена с возможностью оказывать упомянутое основное разъединяющее усилие на увлекающий элемент (41) таким образом, чтобы перемещать подвижный контакт (91) по направлению к позиции разъединения, когда устройство (10) принимает упомянутую команду разъединения, при этом основной механизм дополнительно содержит вал (2) управления и основную систему (42, 43) передачи, соединяющую вал (2) управления с увлекающим элементом (41), при этом упомянутое устройство (10) сконфигурировано так, чтобы:

- высвобождать вращение вала (2) управления, когда устройство (10) принимает упомянутую команду разъединения,

- увлекать вал (2) управления во вращение в направлении (S21) соединения, когда устройство (10) принимает упомянутую команду соединения, такое вращение вала (2) управления перемещает подвижный контакт (91) по направлению к позиции соединения посредством увлекающего элемента (41), так что разъединяющая пружина (3) накапливает упомянутую механическую энергию,

- предотвращать вращение вала (2) управления, когда подвижный контакт (91) находится в позиции соединения.

3. Устройство (10) по п. 2, в котором увлекающий элемент содержит полюсный вал (1), увлекающий элемент (41), формирующий первый рычаг (41), составляющий одно целое во вращении с полюсным валом (1), и при этом вал (2) управления снабжается вторым рычагом (42), составляющим одно целое во вращении с валом (2) управления, при этом упомянутая основная система передачи содержит соединительную тягу (43) для соединения, соединенную с первым (41) рычагом и вторым (42) рычагом.

4. Устройство (10) по п. 2 или 3, в котором вспомогательный механизм помощи разъединению содержит вспомогательную разъединяющую пружину (5), предпочтительно пружину растяжения, причем эта вспомогательная разъединяющая пружина (5) выполнена для накопления и возвращения упомянутой собственной механической энергии к вспомогательному механизму, причем вспомогательный механизм дополнительно содержит ударное плечо (6), которое может перемещаться во вращении вокруг неподвижного вала (61), вспомогательная разъединяющая пружина (5) выполнена с возможностью приложения упомянутого дополнительного разъединяющего усилия к ударному плечу (6) таким образом, чтобы увлекать его во вращение вокруг упомянутого неподвижного вала (61), когда устройство (10) принимает упомянутую команду разъединения, причем ударное плечо (6) выполнено с возможностью передавать дополнительное разъединяющее усилие упомянутому увлекающему элементу (41) в форме удара, когда подвижный контакт (91) обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия.

5. Устройство (10) по п. 3 или 4, в котором вспомогательный механизм содержит вспомогательную систему (7, 8) передачи, причем эта вспомогательная система передачи содержит соединительную тягу (7) для высвобождения, соединяющую соединительную тягу (43) для соединения со вторым рычагом (42), а также соединительную тягу (8) для разъединения, соединяющую ударное плечо (6) со вторым рычагом (42) таким образом, чтобы связывать вал (2) управления и ударное плечо (6) во вращении, упомянутый вспомогательный механизм размещается так, что, когда устройство (10) принимает команду разъединения, и подвижный контакт (91) обездвиживается в позиции соединения, несмотря на действие основного разъединяющего усилия:

- соединительные тяги для соединения (43) и высвобождения (7) перемещаются во вращении относительно друг друга посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины (5), уменьшающей расстояние между концом соединительной тяги (43) для соединения, соединенным с первым рычагом (41), и концом соединительной тяги (7) для высвобождения, соединенным со вторым рычагом (42),

- ударное плечо (6) увлекается во вращение вокруг упомянутого неподвижного вала (61) посредством действия вспомогательной разъединяющей пружины (5) до тех пор, пока один из его концов не ударит по первому рычагу (41) или компоненту, соединенному с ним, этот удар передает упомянутое дополнительное разъединяющее усилие увлекающему элементу (41).

6. Устройство (10) по п. 5, в котором вспомогательный механизм содержит торсионную пружину (71), выполненную с возможностью ориентировать направление вращения соединительной тяги (7) для высвобождения относительно соединительной тяги (43) для соединения.

7. Устройство (10) по любому из пп. 4-6, в котором неподвижный вал (61) ударного плеча (6) является параллельным осям вращения полюсного вала (1) и вала (2) управления.

8. Электрическое переключающее устройство (100), содержащее одну или более вакуумных камер (90), каждая из которых содержит подвижный контакт (91) и неподвижный контакт (92), отличающееся тем, что оно содержит устройство (10) по любому из пп. 1-7.

9. Электрическое переключающее устройство (100) по п. 8, отличающееся тем, что оно состоит из высоковольтного прерывателя цепи.