Высоковольтный трехполюсный выключатель Советский патент 1984 года по МПК H01H33/42 

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструктивного исполнения эле ментов- выключателя. Известны высоковольтные трехполюсные выключатели, управляемые одним приводом, в которых механизм управления контактом выполнен кривошипно-шатунного типа с жесткими звеньями, одинаковоработающими и на сжатие и на растйжение. Для обеспечения информации опера тору о включенном и отключенном пол жениях выключателя, т.е. положениях его подвижного контакта, такие выключатели снабжаются указателями по ложения, выполняемыми в виде стрело блинкеров или семафоров, жестко свя занных с одним из подвижных элементов механизма и расположенных в зоне, доступной визуальному наблюдению. При этом этот подвижный элемен механизма оказывается отделенным от подвижного контакта цепочкой звеньев 1 . Если при этом выключатель имеет розеточный неподвижный контакт, то при разрушении одного из звеньев этой цепи в одном из полюсов подвиж ный контакт этого полюса не выходит из соединения с неподвижным розеточ ным контактом, т.е. остается во вклю ченном положении, а остальные звень и выходной элемент привода вместе с указателем.положения примут положение Отключено вслед за перемеще нием звеньев двух других полюсов. В этом случае работа персонала на линии становится крайне опасной, так как провод за полюсом, в котором произошла поломка, остается под напряжением и под током и даже отключение разъединителя в этих условиях может,вызвать образование в этой фазе стоячей дуги на его контактах, которая перекинувшись на другие провода вызывает короткое замыкание в распределительном устройстве, и перемещающейся дуги большого тока вблизи человека. В описываемых выключателях с жест кими звеньями при описанной поломке звенья, находящиеся между разрушенным звеном и приводом, могут смещать ся только на величину люфта в шарнирах. При этом в силу малой величины смещения его весьма трудно зафиксировать, а следовательно, отразить с помощью указателя положения. . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является высоковольтный трехполюсный выключатель , содержащий в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом, с жестко закрепленным на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа,подвижный блок которого размещен на рычаге, установ-JleHHOM на валу с возможностью вращения относительно него, и указатель положения выключателя, выполненного в виде стрелки, закрепленной на рычаге И . В этом выключателе подвижный контакт может не выйти из соединения с неподвижным в двух случаях: когда нарушена отключающая ветвь вертикальной передачи или когда разрушилась отключающая пружина либо одним из ;элементов цепочки звеньев, соединяющей эту пружину с корпусом, или механизмом управления. Целью изобретения является повышение безопасности работы обслуживающего персонала подстанции путем обеспечения сигнализации о механических нарушениях в механизме полюса выключателя, которые могут повлечь за со- бой неразмыкание его контактов. Указанная цель достригается тем, что в высоковольтном трехполюсном выключателе с приводом, содержащем в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом с жестко закрепленHfciM на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установленном на валу с возможностью вращения относительно последнего, и указатель положения выключателя, выполненный Е виде стрелки, закрепленной на указанном рычаге, стрелка закреплена на рычаге шарнирно и снабжена хвостовиком, который посредством пружин уперт в дополнительно введенный кулачокэксцентрик, жестко закрепленный на валу, при этом конфигурации кулачка и хвостовин 1 таковы, что в отключенном положении рычага и соответствующем ему положении вала угол d между линией перехода основной части кулачка в эксцентриковую и линией хвостовика составляет 1-5, ширина эксцентриковой части выбрана из условия, что при отключенном положе-. НИИ рычага и положении вала, соответствующем включенному положению выключателя, хвостовик уперт в эксцентриковую часть, а высота профиля эксцентриковой части такова, что угол Э между положениями хвостовика, упертого в основную и эксцентриковую части, составляет не менее 5°. Такое выполнение элементов повышает безопасность обслуживания выключателя, в то время как в.известном выключателе особенно опасно нарушение отключающей ветви в§ртикальной передачи или когда нарушена отключающая пружина или элементы сёязывающиё ее с корпусом или с валом механизма управления, В обоих случаях это отражается на положении главного вала механизма: в первом случае отключающая пружина переводит его на угол 20-40° за нормальное отключенное положение, которое при ненарушенной отключающей ветви определяется ее жесткостью при посадке подвижного контакта на упор} во втором случае в полюсе, где прои зошло разрушение, и контакты, и вал не пойдут на отключение и останутся во включенном положении. Однако насадить стрелку указателя положения на вал не представляется возможным, так как вал при работе выключателя /поворачивается с болычей скоростью на больший угол (порядка 250°)с резкими остановками, что при доста,точно больших габаритах стрелки. |(чтобы быть видной издалека) прел ставляет опасность для обслуживающего персонала при ревизии. Кроме т го, известный указатель очень сложн укрепить так, чтобы при резких разгонах и, в особенности, остановках на упоре он не разрушился. Закрепление же стрелки указателя, на Медленно движущихся звеньях, свя . заннЕлх с приводом, не показывает ис тинного положения подвижного контак та в полюсе, если происходит одно из перечисленных нарушений механизма, но дает возможность сделать .стрелку большей для четкой различимости ее издалека без ущерба для безопасности персонала. Однако выполнение закрепления стрелки шарнир ным и снабжение ее хвостовиком, при жатым пружиной к кулачку-эксцентрику, жестко закрепленному на валу, обеспечивает перемещение стрелки указателя положения и передачу ин.формации ею не только о нормально включенном и нормально отключенном положении каждого полюса выключателя, но и через положение главного вала механизма о возможном ненормал ном режиме. Для этого геометрически размеры кулачка-эксцентрика выбираются из условий, что высота профиля эксцентриковой части такова, что при повороте вала за нормальное отключенное положение эксцентриковая часть кулачка, воздействуя на хвостовик, отклоняет стрелку от нормально Отключенного положения на угол, достаточный для индикации (не менее 5°), и что при оставшемся включенном положении вала полюса рычаг, на котором закреплена стрелка, под действием отключившихся полюсов поворачивается и занимает нормальное положение , при этом ширина эксцентриковой части должна быть такой, чтобы хвостовик стрелки, столкнувшись с эксцентриком, отклонился бы на угол, достаточный для индикации (не менее 5°) . При этом, обеспечив угол между линией перехода основной части кулачка-эксцентрика в экЬцентриковую часть и краем прижатого к ней хвостовика, равнЕлм 1-5 , эксцентрикова.я часть кулачка не должна воздействовать на стрелку в процессе нормальной работы механизма при длительной эксплуатации, так как из опыта проведения испытаний известно, что вал в процесре работы не отклоняется от своего первоначального положения более, чем на 0,5-1, в то время как при обрыве отключающей ветви он заваливается за отключенное положение на 20-40 и тогда эксцентриковая часть сразу отклоняет стрелку от Еюрмального положения Отключено. На фиг.1 схематично -изображен маломасляный выключатель в отключенном положении, разрез, на фиг.2механизм управления полюсом этого выключателя; на фиг.З - кулачокэксцентрик и взаимодействующая с ним стрелка указателя положения выключателя, Полюсы трехполюсного выключателя установлены на раму 1, которая одновременно является несущей для корпуса 2 механизма управления, и содержит опорный изолятор 3, промежуточный корпус 4, подвижный контакт 5 и фарфоровую покрьтшку 6 дугогасительного устройства. Подвижный контакт 5 связан со шкивом 7, жестко укрепленном на валу 8 механизма посредством включающей ветви, состоящей из стального троса 9, тяги 10 и троса 11, и отключающей ветви, состоящей из троса 12 и тяги 13. Вал 8 связан с рычагом 14 привода 15 посредством тяги 16 и устройства полиспастового типа, подвижный блок 17 которого установлен на оси 18, закрепленной на двуплечем рьгчаге 19, который через эту же ось с помощью вилки 20 связан с тягой 16 и с помощью шарикоподшипников установлен на валу 8. Стальной трос 21устройства полиспастового типа. одним концом закреплен на шкиве 22, жестко ус-тановленном на валу 8, а другим - на оси 23 рычага 19. На этой же оси 23 шарнирно-установлена стрелка 24 указателя положения выключателя, снабженная хвостовиком 25, который пружиной 26 прижат к кулачкуэксцентрику 27, жестко сидящем на валу8. Указанный кулачок-экспйнтрик представляет собой пластину высотой профиля эксцентриковой части Н таковой, что угол между хвостовиком, упертым в основную,.и им же, упертым в эксцентриковую часть, составляет не менее 5°. Ширина эксцер триковой части 5 выбирается такой, чтобы при нахождении вала с кулачком в положе нии, соответствующем включенному по ложению выключателя, а рычага 19 со стрелкой - в положении, соответству ющем отключенному, хвостовик был бы уперт в эксцентриковую часть. Кулачок в отключенном положении выключателя установлен с помощью бо та, прижимающего его к торцу вала таким образом, чтобы хвостовик касался его поверхности, а л ния перехода в эксцентриковую часть была в непосредственной близости от хвостовика и составляла с линией хвостовика угол od , равный 1-5°. Кор пус 2 механизма закрыт крышкой 28, которой имеется застекленное окно 29, через которое хорошо видна стре ка 24, Против конца этой стрелки в отключенном положении на краю окна нанесена хорошо видная метка 30. Отключающая пружина 31 воздействует на вал 8 через трос 32, который .закреплен на шкиве, выполненном заодно целое со шкивом 22 на его тыльной части, и через шкив 7 и отключающую ветвь прижимает подвижный контакт 5 до упора в стакан гидравлического буфера 33, чем и фиксируется нормально отключенное положени всех подвижных частей. Устройство работает следующим образом. При включении выключателя рычаг 14привода 15, поворачиваясь против часовой стрелки, перемещает тягу 16 с вилкой 20. Вследствие этого рычаг 19 поворачивается на угол око ло 60®. Установленный на рычаге 19 блок 17 своим перемещением воздействует на .трос 21 и вращает шкив 22 вместе с валом 8 против часовой стрелки на угол., например, 270° . Пр вращении вала 8 трос 9 наматывается на шкив 7 и через изоляционную тягу 10 и трос 11 производит перемеще ние подвижного контакта 5. Вместе с рычагом 19 перемещается и стрелка 24 указателя положения, показывая включенное положение, а с валом 8 перемещается кулачок 27 в положение 34, показанное штрих-пунктирной линией. Отключающая пружина 31 при этом растягивается под действием наматывающегося на свой шкив троса 32, запасая энергию для отключения. При отключении, когда привод 15перестает удерживать через тягу 16 выключатель во включенном положении, отключающая пружина 31 через трос 32 поворачивает вал В по часовой стрелке с закрепленными на ней элементами. При этом шкив 7 через трос 12 и тягу 13 перемещает подвиж ный контакт 5 в отключенное положение. В конце хода на отключение скорость подвижного контакта гасится гидравлическим буфером 33 и контакт останавливается при упоре в его стакан. Трос 21, наматываясь на шкив 22, перемещает рычаг 19 со стрелкой 24 по часовой стрелке в исходное отключенное положение. Таким образом кулачок-эксцентрик в процессе нормальных операций включения и отключения воздействует на хвостовик только своей основной частью и стрелка в окне перемещается от положения О в положение В и обратно. Теперь рассмотрим случай, когда почему-либо произошло нарушение элементов 12 или 13 отключающей ветви. В этом случае вал 8 с кулачком 27 теряют жесткую связь с упором 33 и пружина 31, натягивая трос 21, переводит его по часовой стрелке за нормально отключенное положение, и эксцентрик занимает положение 35, показаное штриховой линией. При этом он своей эксцентриковой частью воздействует на хвостовик 25, в результате чего стрелка 25 отклоняется от метки 30 на угол . Рассмотрим случай, когда выключатель находится во включенном положении и поступила команда на отключение. Если при этом подвижные части одного полюса не сдвинулись с места, например, из-за нарушения отключающей пружины, то вал 8 и соответственно кулачок 27 этого полюса останутся в положении 34, в то время как горизонтальные тяги 16 с рычагом 19 и стрелкой 24 под действием отключающих пружин других полюсов начнут перемещаться в отключенное положение. Тогда хвостовик 25 набегает на эксцентриковую часть кулачка, и он отклоняет стрелку на угол 3. от метки 30, так как это определяется шириной 5 . В соответствии с инструкцией обслуживающий персонал прежде,чем начать работать на линии, должен по .указателю положения убедиться в том, что выключатель отключен. В двух описанных случаях персонал видит, что в то время как стрелки 24 указателей двух полюсов указывают точно на метки 30, стрелка одного полюса отклонена от нее на 5° и более. В соответствии с инструкцией на выключатель в этом случае контакты этого полюса могут быть неразомкнуты, персонал должен принять специальные меры и вывести выключатель в ревизию. Изобретение обеспечит безопасность персонала даже в случае отказа полюса при отключении.

; ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРЕХПОЛЮС- НЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С приводом, содержеиций в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом с жестко закрепленным на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установленном на валу с возможностью вращения относительно последнего, и указатель положения выключателя, выполненный в виде стрелки, закрепленной на указанном рычаге, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания, стрелка закреплена на рычаге шарнир-, но и снабжена хвостовиком, который посредством пружины уперт в дополнительно введенный кулачок-эксцентрик, жестко закрепленный на валу, при этом конфигурации кулачка и хвостовика таковы, что в отключенном положении рычага и соответствующем ему положении вала угол ot между линией перехода основной части кулачка в эксцентриковую и линией i хвостовика составляет 1-5°, ширина эксцентриковой части выбрана из (Л условия, что при отключенном положении рычага и положении вала, соответствующем включенному положению выключателя, хвостовик уперт в эксцентриковую часть, а высота профиля эксцентриковой части такова, ч-то угол ft между положениями хвостовика, упертого в основную и эксцентриковую части составляет не менее 5°. со о: