Устройство для коммутации силовых электрических цепей Советский патент 1983 года по МПК H01H43/02 

зволяют при использовании общего при вода для включения контактов в коммутируемых цепях осуществлять из- . бирательное управление группой силовых электрических цепей и приводить коммутируемые цепи в такое состояние при котором были бы включены все или несколько цепей этой группы, обеспечивая тем самым существенное сниже ние количества элементов, необходи мых для управления указанной группы цепей zj. Наиболее близким к предлагаемому техни-ческим решением является устройство для коммутации электрических цепей, содержащее корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными контактными парами, раз мещенными по окружности, механизмами включения контактных пар, снабженными фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным с размещенным в осевой части устройства электромагнитным приводом, имеющим электромагнит для замыкания и электромагниты для размыкания контактных nSp, взаимодействующие с электромеха ническим приводом, обеспечивающим по ворот замыкателя на заданный Однако указанное устройство в сил особенностей своей конструкции недостаточно удобно в эксплуатации (при устранении возможных неисправностей, замене узлов, регулировке). Так, при затене контактных пар необходимо пол ностью демонтировать устройство. . Цель изобретения - улучшение технологичности и экономичности устройства и повышение удобства его в эксплуатации. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для коммутации сило вых электрических цепей, содержащем корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными. контактным1,1 парами, размещенными по окружности, механизм включения контактных пар, снабженный фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным размещенным в осевой части устройств электромагнитным приводом, имеющим электромагнит для замыкания и электромагниты для размыкания контактных пар, взаимодействующие с фиксаторами а также вращающий электромеханический привод, обеспечивающий поворот замыкателя на заданный угол, корпус выполнен в виде барабана, образованного двумя дисками, соединенными ко19 лонками, внутри которого равномерно по окружности размещены съемные блоки, каждый из которых состоит из двух изоляционных оснований в виде сектора круга, соединенных между собой колонками, на которых расположены, по меньшей мере одна основная и одна вспомогательная контактные пары, снабженные одним механизмом включения и одним фиксатором состояния контактных пар. Благодаря предлагаемой конструкции обеспечивается удобство устройства в изготовлении и эксплуатации (замена узлов, ремонт, регулирование). Кроме того, обеспечивается возможность исполнения устройства на различное количество управляемых электроприемников и различные номинальные токи. На фиг. 1 изображено устройство для коммутации силовых электрических цепей, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.З съемный блок; на фиг. - вид по . . стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 фиксатор состояния контактных пар во взведенном состоянии (контактные пары замкнуты). Устройство для коммутации силовых электрических цепей содержит корпус 1 (фиг. 1 и 2) в виде барабана, образованного верхним 2 и нижним 3 дисками, соединенными между собой колонками k. Внутри корпуса 1 равномерно по окружности размещены съемные коммутационные блоки 5, подвижные части каждого из которых связаны с рычагом 6, направленным к оси корпуса 1 и оканчивающимся роликом 7. В осевой части устройства размещен электромагнит 8 соленоидного типа для замыкания контактных пар, содержащий корпус 9 катушку 10 и якорь 11,снабженный возвратной пружиной 12.Корпус 9 электромагнита крепится вместе с фланцем 13 к верхнему диску 2. С якорем 11 жестко связан замыкатель 14, воздействующий через ролики 7 на рычаги 6 блоков 5. В зависимости от количества одновременно включенных блоков замыкатель может иметь один или несколько выступов 15. В данном случае замыкатель снабжен одним выступом. Приводной вал 16 устройства установлен на шарикоподшипниках 17 и 18 во фланцах 13 и 19 и проходит через отверстие в корпусе 9 и якоре 11. Вал 16 связан с якорем 11 при помоци штифта 20, проходящего через щлиц 21 в якоре. Благодаря такой конструкции обеспечиваются вращение замыкателя вместе с якорем 11 и валом 1 и поступательное перемещение замыкателя с якорем при срабатывании включающего электромагнита 8. . Каждый из съемных блоков (фиг. 3 и 4) представляет собой каркас, состоящий из верхнего 22 и нижнего 23 оснований, связанных между собой посредством колонок 2, в котором на основаниях снаружи и внутри размещены контактные пары и механизмы их привода, . Устройство, изображенное на фиг.1 предназначено для управления трехфаз ными цепями переменного тока, поэтом блок содержит три силовые контактные пары, В данном случае в качестве силовых контактных пар использованы вакуумные дугогасительные камеры 25. Камеры 25 укреплены на верхнем основании 22 блока 5. Электрические выводы от вакуумных камер выполнены в виде штепсельных незд 26 и 27 Подвижные контакты 28 камер 25 соеди нены между собой изоляционной, травер сой 29, снабжен;юй валиком 30, входя щим в направляющую втулку 31. С вали ком 30 связан рычаг привода включения вакуумной камеры посредством оси 32, Рычаг укреплен посредством оси 33 с возможностью вращения вокруг не на стойке 3, Блок снабжен также фиксатором 35 состояния контактных пар, который представляет собой цилиндрический ко пус 36, содержащий подпружиненный шток 37 с роликом 38 и защелку 39 установленную в вырезе штока 37 и корпуса 36 на оси 40 и снабженную возвратной пружиной 41, Для уменьшения трения в качестве ролика 38 применен шарикоподшипник.С той же цель защелка 39 снабжена шарикоподшипником 42, Шток 37 во внешней своей части снабжен нажимной пластиной 43, предназначенной для воздействия на микро выключатели 44, применяемые в качест ве вспомогательных контактных пар и установленные на панели основания 22 Противоположный конец штока 37 связан шарнирно посредством оси 45 с рычагом 6, Пружина 46 фиксатора 35 предназначена для воздействия через шток 37, рычаг 6 и траверсу 29 на подвижные контакты 28 вакуумных камер 25. Фиксатор 35 снабжен отключающим электромагнитом 47,предназначенным для воздействия на|защелку з9 посредством штока 48 с пружиной 49, связанного с якорем электромагнита 47. Электромагнит 47 для размыкания контактных пар снабжен микровыключателем 50, выполняющим роль вспомогательных контактных пар и взаимодействующим со штоком 51. На фиг. 1 и 3 электромагнит 47 показан в отклю- ченном состоянии. Устройство снабжено также вращающимся электромеханическим приводом 52 (фиг. 1), обеспечивающим поворот приводного вала 16 на заданный угол. Величина этого угла зависит от взаимного расположения выступа 15 и коммутируемого блока в устройстве. В предлагаемом варианте исполнения устройству привод 52 содержит электродвигатель 53 с редуктором, вал которого посредством полумуфты 5 связан с задающим устройством 55. обеспечивающим угол поворота приводного вала 16, необходимый для нахождения коммутируемого блока. Задающее устройство 55 выполнено в виде кронштейна 5б, . взаимодействующего посредством установленных на нем роликов 57 с путевыми выключателями 53, размещенными по окружности в корпусе 59. На чертеже обозначены также полумуфта 60 и шарикоподшипник 61. Задающее устройство 55 укреплено на верхнем диске 2 и связано с приводным валом 16 посредством шпонки 62. Устройство для коммутации электрических цепей снабжено цилиндром 63 с резьбой, предназначенным для фиксации устройства в оболочке электрического аппарата и механического воздействия на него с целью обеспечения соединения контактных гнезд 2б и 27 (фиг. 3) с контактными пальцами ответной панели (не показана). Устройство работает следующим образом. При .нажатии кнопки Пуск получает питание катушка электромагнита 47 (фиг. 3). Электромагнит 47 при этом срабатывает, притягивает свой якорь и тем самым подготавливает фиксатор 35 к работе и одновременно замыкает свои вспомогательные контактные пары (микровыключатель 50). Благодаря этому электромагнит 47 переводится в режим самЬподхвата и подается на электродвигатель 53 привода (фиг. 1) Двигатель начинает вращаться и пр водит во вращение приводной вал 16 устройства. Когда ролик 57 достигает путевого выключателя 58, соответству щего нажатой кнопке и заданному блок отключается цепь питания кйтушки вкл чающего электромагнита 8. При этом электродвигатель останавливается, а электромагнит 8 срабатывает и связан ный с ним замыкатель И выступом 15 посредством рычага б включает выбран ный блок. При этом в самом конце ход рычага размыкается вспомогательный контакт микровыключателя k (фиг. 3) благодаря чему обесточивается катушка электромагнита 8. Таким образом, обеспечивается работа электромагнита 8 в кратковременном режиме. Включенное положение коммутационных блоков фиксируется фиксаторами 35 (фиг. З) следующим образом. При воздействии выступа 15 на ролик 7 рычага 6 связанный с рычагом шток 37 поднимается вверх, сжимая пружину 6 и° освобождая защелку 39, которая пово рачивается вокруг своей оси под действием пружины 1 и запирает шток в этом положении (фиг. 5). Процесс отключения заданных блоков происходит следующим образом. При нажатии, одной из кнопок Стоп прерывается цепь питания катушки одHiJro из электромагнитов 7 (фиг. 3), последний отключается и благодаря возвратной пружине (Э штоком 48 воздействует на фиксатор,-размыкая контактные пары заданного блока. Одновременно размыкаются контакты электромагнита 47, прекращая его самоподхват. ЭкЬномическая целесообразность предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет упростить технологию изготовления силовых распределителей и наладить их серийный выпуск. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает возможность быстрой замены в условиях эксплуатации отдельных коммутационных блоков, каждый из которых представляет собой отдельный электрический аппарат, что является важным, особенно в условиях угольных шахт. Исходя из того, что экономические потери в результате простоя в шахте угледобывающего комплекса, для управ189 18 ления которым применяются взрывобеЗОпасные станции управления, составляют около 290 руб. за один час, был ориентировочно определен экономический эффект от применения предлагаемого устройства. При этом допускалось, что при использовании предлагаемого устройства среднее время каждого простоя будет уменьшено на мин. При годовом выпуске станций управления 500 шт. экономический эффект составляет более 500 тыс. руб. Формула изобретения Устройство для коммутации силовых электрических цепей, содержащее корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными контактными парами, размещенными по окружности, механизм включения контактных пар, снабженный фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным с размещенным в осеВОЙ части устройства электромагнитным приводом, имеющим электромагнит для замыкания и электромагниты для размыкания контактных пар, взаимодействующие с фиксаторами, а также вращающий электромеханический привод, обеспечивающий поворот замыкателя на заданный угол, отличающееся тем, что, с целью улучшения технологичности и экономичности и повышения удобства его в эксплуатации, корпус выполнен в виде барабана, образованного двумя дисками, соединенными колонками, внутри которого равномерно по окружности размещены съемные блоки, каждый из которых состоит из двух изоляционных оснований в виде сектора круга, соединенных между собой колонками, на которых расположены по меньшей мере одна основная и одна вспомогательная контактные пары с одним механизмом включения и одним фиксатором состояния контактных пар. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР tf 320846, кл. Н 01 Н 43/02, 1958. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2195531/07, кл. Н 01 Н 43/02, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2843506/07, кл. .Н 01 Н 43/02, 1979.

И I ../

6

4

Л

гг