Выключатель высокого напряжения Советский патент 1984 года по МПК H01H33/42 

диаметрально противоположной от места закрепления гибкого включанйцего блока. стороны 7. Выключатель по п. 1, о т л й- звена чающийся тем, что шкивы снаб1117726жены подшипниками качения.

1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт с возможностью возвратно-поступательного перемещения, механизм управления контактом с включающим и отключающим г адвижнь ми блоками, связанными изоляционным элементом с приводным механизмом и у которых гибкие звенья однтт концами укреплены на подвижном контакте, и силовой отключающий, элемент, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и расширения области применения выключателя, шкивы подвижных блоков установлены во введенной обойме, расположенной между двумя введенными направляющими стержнями, параллельными подвижному контакту, гибкие звенья связаны со свои ми блоками через дополнительные не- , подвижные блоки, разнесенные в направлении оси контакта на расстояние, превышающее его ход, закрепление гибких звеньев на подвижном контакте выполнено со стороны, противоположной неподвижному контакту. 2.Выключатель по п. 1, о т л ичающийся тем, что шкивы подвижных блоков установлены один над другим в плоскости подвижного контакта. 3.Выключатель по п. 1, о т л ичающийся тем, что обойма подвижных блоков снабжена элементами для фиксации прямолинейного перемещения, которые выполнены, например, в виде выступа с отверстием, охватывакнцим один направляющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направляющий стержень. ш 4.Выключатель по п. 1, о т л ис чающийся тем, что силовой отключающий элемент выполнен в виде по крайней мере двух пружин сжатия, охватывающих направлякяцие стержни и воздействующие на обойму подвижных ; блоков со стороны отключающего..0лр- . ка, а изоляционный элемент выполнен в виде тяги-шатуна, расположенный а между направляющими стержнями. : 5.Выключатель по пп. 1 и 2, о тличающийся тем, что неподвижный конец гибкого звена включающего блока закреплен на обойме ; СЕ1Язанного с ним неподвижного блока внутри петли, образованной частью гибкого звена, огибащей его шкив. 6.Выключатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с я тем) что неподвижный блок, связанный: с отключающим блоком, расположен под подвижным контактом, а крепление гибкого звена к подвижному контакту выполнено с

. , . 1 Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению и касается конструкции механизма управления контактом высоковольтного выключателя. Известны выключатели высокого нап ряжения, в которых для управления подвижными контактами применяются ме ханиэь« 1 с гибкими звеньями. Эти механизмы, по сравнению с традиционными рычажными механизмами, менее инер ционны, малогабаритны и в силу этого позволяют создавать выключатели с вы сокими технико-экономическими показа телями . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является высоковольтный выключатель, содержащий неподвижньй кон такт, подвижный контакт с возможноетью возвратно-поступательного перемещения и механизм управления контактом с включающим и отключающим подвижными блоками, связанными изоляционным элементом с приводным механизмом, и у которых гиб1сие звенья одними концами закреплены на подвижном контакте, и силовой отключающий .элемент. Такой механизм создает удво ение хода контакта, по сравнению с перемещением подвижных блоков, благодаря чему он имеет малые габариты. Кроме того, в этом механизме практически все звенья перемещаются медленнее самого контакта, чта приводит к существенному уменьшению приведенной массы механизма и позволяет соответственно снизить мощность отключающих пружин выключателя и приво:Да 2. Однако установка блоков на поворо ном рычаге приводит к тому, что длин Ф1нии, огибающей шкивы блоков, меняе ся при перемещении рычага в зависимо ти от его положения, вследствие чего тросы в процессе движения при включении и отключении выключателя то натягиваются, подвергаясь значительным кратковременным перегрузкам, то провисают и могут при этом соскользнуть со шкива. Включающие и отключение усилия передаются подвижному контакту под углом к его оси, в результате чего контакт подвергается воздействию вредных изгибающих нагрузок, которые увеличивают трение и могут привести к заклиниванию контакта в направляющих узлах. Ход подвижного контакта определяется длиной поворотного рычага и углом его поворота, а для выключателей с большим ходом контакта (маломасляные выключатели на высокое напряжение), требуется рычаг значительной длины, что приводит к увеличению габаритов выключателя и увеличению изгибающего и крутящего моментов, воздействующих на главный вал механизма. Кроме того, изоляционный поворотный рычаг подвергается действию больших знакопеременных изгибающих нагрузок, передаваемых тросами, и должен иметь поэтому соответствующее сечение и массу, что утяжеляет механизм управления контактом и снижает надежность его в работе. (- . . Цель изобретения - повьш1ение надежности, уменыпенйе габаритов и расширение области применения выключателя.« . Эта цель достигается тем, что в выключателе высокого напряжения, содержащем неподвижный контакт, подвижньй контакт с возможностью возратно-поступательного перемещения, еханизм управления контактом с вклюающим и отключающим подвижными блоами, связанными изоляционным элеентом с приводным механизмом и у оторых гибкие звенья одними концаи укреплены на подвижном контакте, силовой отключающий элемент, шкивы одвижных блоков установлены во введенной обойме, расположенной между двумя введенными направляющими стерж нями, параллельными подвижному контакту, гибкие звенья связаны со своими блоками через дополнительные неподвижные блоки, разнесенные в нап равлении оси контакта на расстояние превышающее его ход-, а закрепление гибких звеньев на подвижном контакте выполнено со стороны, противоположной неподвижному контакту. ГОкивы подвижных блоков могут быть установлены один Над другим в плоскости подвижного контакта. ( Обойма подвижных блоков может быть снабжена элементами для фиксащги прямолинейного перемещения, которые могут быть выполнены, например S виде выступа с отверстиями, охваты вающ1Ш один направляющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направляющий стер жень. Силовой отключающий элемент может быть вьтолнен в виде по меньшей мере двух пружин сжатия, охватывающих направляющие стержни и воздействующих на обойму подвижных, блоков со стороны отключающего блока, а изоляционный элемент .может быть выполнен в виде тяги-шатуна, расположенной между направляющими стержнями. Неподвижный конец гибкого звена вклимающего блока может быть закреплен на обойме неподвижного блока внутри петли, образованной Частью гибкого звена, огибающей шкив указа ного блока. Неподвижный блок, связанный с отключающим блоком, может быть расположен под подвижным контактом, а крепление гибкого звена к подвижному контакту может быть выполнено при этом с диаметрально противополож ной стороны от места закрепления гибкого звена включающего блока. Шкивы блоков механизма управлени контактом Могут быть снабжены подши никами качения. Установка шкивов подвижных блоко в общей обойме между двумя введенны направляющими cтepжня я, расположен ными параллельно подвижному контакт позволяет обеспечить синхронное пря молинейное перемещение подвижных блоков, при котором длина линии, огибающей блоки, остается неизменно на всей трактории движения, благодаря чему не происходит дополнитель ного натяга и ослабления троса при его движении, чем исключается возможность соскальзывания троса со шкива . и повьшается надежность работы механизма. .Кроме того, при прямолинейном перемещении подвижных блоков усилия от гибких звеньев передаются в направлении оси контакта, исключая возникновение горизонтальных изгибающих составляющих, чем облегчаются условия перемещения подвижного контакта, так как уменьшается трение в направляющих узлах и исключается возможность заклинивания контакта при движений, т.е. повьииается нйдежность выключателя. Вместе с тем указанное решение позволяет отказаться от поворотного изоляционного рычага, расположить обойму с подвижными блоками в непосредственной близости от контакта и уменьшить таким образом радиальные размеры выключателя. При этом механизм управления может быть выпо/тнен практически с любым большим ходом контакта, так как при прямолинейном перемещении подвижных бликов отсутствуют вредные горизонтальные составлякщие, воздействующие на подвижный контакт, которые возрастают с увеличением угла поворота рычага и хода контакта; так как при этом одновременно увеличивается отклонение траектории подвижных блоков от прямолинейного перемещения. Таким образом, предлагаемый механизм может быть использован для выключателей со значительным ходом контакта, например для маломасляньк выключателей на высокое напряжение в одном разрыве, что расширяет область применения технического решения. Введение в механизм управления контактом двух неподвижньрх блоков, связанных гибкими звеньями соответственно с включающим и отключающим блоками и расположенными как указано вьше, позволяет осуществить реверс направления движения подвижного контакта по сравнению с направлением движения подвижных блоков и обеспечивает, таким образом, возможность закрепления гибких звеньев как вклкгчающегО, так и отключающего блоков практически в любой точке подвижного контакта, в том числе на одном уровне на конце, противоположном неподвижному контакту, а это позволяет уменьшить длину подвижного контакта и высоту выключателя на величину хода контакта по сравнению с известным устройством и повысить устойчивость контакта к продольному изгибу при включении. Установка шкивов подвижных блоков один над другим в одной плоскости с подвижным контактом позволяет расположить все остальные элементы механизма управления с гибкими звеньями в той же плоскости и создает, таким образом, наиболее благоприятные условия для его работы, так как при этом исключаются перекосы гибких звеньев, которые могут привести к соскальзыванию их со шкива. Таким образом, блогодаря этому решению также повышается надежность работы выключателя. Выполнение обоймы подвижных блоков с элементами для фиксации прямолинейного перемещения исключает возможность перекосов обоймы во время движения, обеспечивая строго осевое воздействие гибких звеньев на контакт, а выполнение указанных элемен.тов в виде выступа с отверстием, охватывающим один направляющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направляющий стержень, позволяет исключить заклинивание обоймы при движении, даже если имеются некоторые отклонения расстояния между осями направляющих стержней от номинального значения, а также при отклонении от параллельного их расположения, связанном с технологией изготовления механизма, благодаря чему также обеспечивается высокая надежность вьжлючателя. Выполнение силового отключакмцего элемента в виде по меньшей мере двух пружин сжатия, одетых на направляющие стержни и воздействующих на обой му подвижных блоков со стороны отклю чающего блока, в совокупности с выполнением изоляционного элемента в виде тяги-шатуна, расположенной между ; aпpaвляющими стержнями, создает наибодее благоприятные условия работы изоляционного элемента, когда он подвергается только растягивающим нагрузкам как при включении, так и при отключении вьжлючателя, благодаря :ему к изоляционной тяге не предъявляются требования устойчивости при сжатии, и она может быть выполне на в виде длинного легкого стержня. 26 например, из стеклопластика. Кроме того, изоляционная тяга, расположенная, как правило, вертикально, может быть выбрана по длине практически на любое номинальное напряжение аппарата, в соответствии с высотой опорной изоляции, без увеличения габаритов по длине и ширине выключателя, что расширяет область применения технического решения. Закрепление неподвижного конца гибкого звена включак цего блока на обойме неподвижного блока внутри петли, образованной частью гибкого эвена, огибающей его шкив, обеспечивает минимальньй габарит механизма управления по ширине, которьй определяется диаметром шкива неподвижного блока, при этом не требуется дополнительного пространства для заделки неподвижного конца гибкого звена. Расположение неподвижного блока, связанного с отключающим блоком, под подвижным контактом и закрепление гибкого звена на подвижном контакте с диаметрально противоположной стороны от места закрепления гибкого звена вкли чакщего блока, сокращает габариты по ширине выключателя, так как при этом подвижные блоки могут быть максимально приближены к подвижному контакту. Кроме того, шкив неподвижного блока при этом мсмкет быть выбран такого размера, при ко- тором получается оптимальнЕлй радиус изгиба гибкого элемента, что способ- ствует увеличению долговечности и надежности работы гибкого звена и механизма в целом. Установка шкивов на подшипниках качения снижает трение В этих узлах, уменьшает моменты трогания и снижает тем csiMSOM механические напряжения в элементах механизма, повьшхая надежность выкJШчaтeля. На фиг. 1 изображена часть выключателя высокого напряжения колонкового типа, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Выключатель содержит дугогасительную камеру 1 с неподвижным контактом 2, подвижный контакт 3 и механизм управления контактом, который состоит из двух подвижных блоков А и 5 соответственно включающего со шкивом и отключающего со шкивом, двух неподвижных блоков 6 и 7, которые 7 связаны соответственно с включающим и отключающим 5 блоками гибкими звеньями (тросами) 8 и 9, причем расстояние между блоками 6 и 7 равняется ходу подвижного контакта с учетом возможного перелета его за номинальное положение при динамическом включении и отключении. Шкивы подвижных блоков 4 и 5 установлены в общей обойме 10 один над другим в одной плоскости с подвижным ксжтактом 3 и связаны с нею шарнирно посредством осей 11 и шариковых подшипников 12. Обойма установлена между двумя направляющими стержнями 13 и 14, которые расположены в плоскости осей 1 параллельно подвижному контакту и равноудалены от него. Обойма снабжена выступами 15 с отверстиями, через которые проходит стержень 13, и V-образным. выступом 16, который охватывает с одной строны стержень 14 Обойма 10 связана изоляционной тягой 17, расположенной в плоскости симметрии направляющих стержней, с приводным механизмом (не показан). На направляющие стержни 13 и 14 надеты отключающие пружины 18 сжатия воздействующие на обойму 10 со стороны отключающего блока 5. Трос 8 одним концом закреплен на обойме 19 неподвижного блока 6, охватывает сйачала шкив включавощего блока 4 сни зу, затем шкив неподвижного блока 6 сверху и закреплен на колодке 20, установленной на конце подвижного контакта 3, противоположном неподвиж ному контакту 2. Таким образом, неподвижный конец троса 8 закреплен внутри петли, образованной его частя ми, огибающими неподвижный блок 6. Обойма 19 закреплена на кронштейне 21. Трос 9 одним концом закреплен на неподвижном кронштейне 22, охвать вает сначала шкив отключающего блока 5 сверху, затем неподвюхный блок 7 снизу и закреплен на колодке 20 на одном уровне с тросом 8, но с диаметрально противоположной стороны. При этом блок 7 расположен под подвижным контактом 3 и установлен на кронштейне 22, который служит ему обоймой. . Шкивы неподвижных блоков 6 и 7 шарнирно связаны со своими обоймами посредством осей и шариковых подшипников так же, как подвижные блоки 4 и 5 . 26 Устройство работает Ьледу{01цим образом. При включении выходной рычаг приводного механизма (не показан), воздействуя на изоляционную тягу 17, которая работает при этом на растяжение, перемещает ее вниз и увлекает за собой соединенную с нею обойму 10 вместе с блоками 4 и 5. При этом перемещение,обоймы с блоками происходит практически прямолинейно и параллельно подвижному контакту 3, так как обойма 10 расположена между направляющими стержнями 13 и 14, а выступы 15 с отверстиями и V-образный выступ 16 обеспечивают прямолинейное перемещение обоймы. В процессе движения шкив включающего блока 4 воздействует на охватывающий его снизу трос 8, сообщая через него движение подвижному контакту 3. При этом благодаря наличию неподвижного блока 6 происходит реверсирование направления движения, и подвижный контакт перемещается при включении вверх, смыкаясь с неподвижным контактом 2, а ход подвижного контакта вдвое превышает перемещение обойкы с блоками 4 и 5. В процессе включения, выключателя обойма 10 воздействует на отключающие пружины 18, сжимая их и подготавливая таким образом к совершению операции отключения. При отключении пружины 18, воздействуя на обойму 10 со стороны отключающего блока 5, перемещают ее вверх. При :этом шкив отключающего блока 5 воздействует на охватывающий его сверху трос 9 и передает движение подвижному контакту. Благодаря наличию неподвижного блока 7, реверсирующего направление движения, подвижный контакт перемещается при отключении вниз. Изобретение позволяет создать выклочатель высокого напряжения с высокиг«в{ технико-экономическими показателями благодаря применению высоконадежного малоинерционного и малогабаритного механизма управления контактом, не требующего мощного привода и мощных отключающих пружин для вьшолнения коммутационных операций и применимого для выключателей с большим ходом, тдких как маломасляные выключатели высокого напрязкения.