Привод коммутационных аппаратов высокого напряжения Советский патент 1987 года по МПК H01H33/42 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к быстродействующим приводам высоковольтных коммутационных аппаратов.

Цель изобретения - повышение срока службы и надежности контактов коммутационного аппарата и индуктора путем умень шения динамических нагрузок на них, повышения быстродействия и КПД привода, уменьшения габаритов.

На чертеже показан привод слева - Ю включенное по ложение, справа - промежуточное) в момент соударения штока с якорем, притянутым к магинтопроводу, разрез.

В корпусе 1 закреплены индуктор 2 и магнитопровод 3 с катушкой 4. Вторичную катушку индукционнодинамического привода образует диск 5, закрепленный на штоке 6, с помош,ью которого производится коммутация контактов выключателя. Обойма 7, ограничитель 8, шарики 9, упоры 10 и кольсвязано с электромагнитными силами, дей- ствуюшими на якорь и обусловленными остаточным током в катушке 4 электромагнита. При этом возможны повторные соударения штока с якорем с соответствующим уменьшением скорости штока. Кинетическая энергия якоря поглошается демпфером 14, который может быть весьма простым, так как допускаются повторные соударения якоря с демпфером.

После замыкания контактов выключателя масса движущейся системы деталей, связанных со штоком, значительно уменьшается, так как масса подвижного контакта ВДК на отключае.мый ток в десятки ки- лоампер составляет не менее 50% массы всей подвижной системы (выключатель- привод), в несколько раз уменьшается и движущаяся сила, так как на последнем участке действует только слабая пружина, обеспечивающая плотное прилегание диска 5

образуют заплелку, фиксирую1цую 20 к индуктору 2. В результате происходит удар

цо

привод во включенном положении.

На якоре 12 электромагнита закреплена втулка 13 с внутренним конусом. В отключенном положении якорь .лежит на демпфере 14, размещенном на стопоре 15. Шток 25 ё со стороны, обратной диску 5, оканчивается плоской торцовой поверхностью 16. Включенному положению привода соответствует поднятое (включенное) положение штока с упором в зашелку.

Отключение привода, соответственно 30

осушесвляется

массы с малой скоростью по

включение выключателя, следующим образом.

По сигналу отключения ток, протекающий по катущке 4, притягивает якорь 12 электромагнита к магнитопроводу 3. Полное перемещение якоря составляет HI . 35 При движении закрепленная на якоре втулка 13 своим внутренним конусом сводит к центру нижние концы упоров 10, разводя тем самым их верхние концы. Под действием мощных включающих пружин до выключателя начинают двигаться освобожденный от упоров шток б, связанные с ним детали и подвижный контакт выключателя. При некотором минимальном зазоре между контактами выключателя, зависящем от пробивной прочности промежутка для вакуумных дугогасительных камер (ВДК), это расстояние равно 1-3 мм при напряжении в десятки киловатт, при соответствующем эквивалентном зазоре а между диском 5 и индуктором 2 шток ударяется своей CQ торцовой поверхностью 16 в якорь 12 (на чертеже справа). При ударе происходит обмен кинетическими энергиями между подвижной системой, связанной со штоком, и якорем. Последующую часть пути до замыкания контактов выключателя шток дви- жется с уменьшенной скоростью под действием включающих пружин. Дальнейшее уменьшение скорости подвижной системы

небольшой индуктору.

Таким образом следует необходимое условие связи между штоком 6 привода и якорем 12 электро.м.агнита, обеспечивающее получение положительного эффекта уменьшения скоростей замыкания контактов аппарата и установки диска на индуктор путем соударения штока с якорем:

Нз Hj + а,

где Нз - полный ход штока при отключении привода;

Нз -расстояние от якоря в отключенном положении до штока в его включенном положении.

Другая запись соотношения

Нз-Нг,

или

45

55

Н, Н,-Н,+ а

показывает, что указанное необходи.мое условие связи выполняется, если ход якоря больше расстояния от якоря до штока в их отключенных положениях.

Варьируя моментом отключения катушки 4 электромагнита, можно в широких пределах изменять соотношение частей поглощенной кинетической энергии подвижного контакта выключателя электромагнитными силами и за счет соударения штока с якорем.

Таки.м путем можно подобрать оптимальную массу якоря.

Изобретение позволяет создать простой, компактный, надежный, экономичный, с большим сроком службы (в несколько десятков тысяч коммутаций) привод для высоковольтных выключателей, используюших вакуумные дугогасительные камеры, в

связано с электромагнитными силами, дей- ствуюшими на якорь и обусловленными остаточным током в катушке 4 электромагнита. При этом возможны повторные соударения штока с якорем с соответствующим уменьшением скорости штока. Кинетическая энергия якоря поглошается демпфером 14, который может быть весьма простым, так как допускаются повторные соударения якоря с демпфером.

После замыкания контактов выключателя масса движущейся системы деталей, связанных со штоком, значительно уменьшается, так как масса подвижного контакта ВДК на отключае.мый ток в десятки ки- лоампер составляет не менее 50% массы всей подвижной системы (выключатель- привод), в несколько раз уменьшается и движущаяся сила, так как на последнем участке действует только слабая пружина, обеспечивающая плотное прилегание диска 5

к индуктору 2. В результате происходит удар

массы с малой скоростью по

небольшой индуктору.

Таким образом следует необходимое условие связи между штоком 6 привода и якорем 12 электро.м.агнита, обеспечивающее получение положительного эффекта уменьшения скоростей замыкания контактов аппарата и установки диска на индуктор путем соударения штока с якорем:

Нз Hj + а,

где Нз - полный ход штока при отключении привода;

Нз -расстояние от якоря в отключенном положении до штока в его включенном положении.

Другая запись соотношения

Нз-Нг,

или

Н, Н,-Н,+ а

показывает, что указанное необходи.мое условие связи выполняется, если ход якоря больше расстояния от якоря до штока в их отключенных положениях.

Варьируя моментом отключения катушки 4 электромагнита, можно в широких пределах изменять соотношение частей поглощенной кинетической энергии подвижного контакта выключателя электромагнитными силами и за счет соударения штока с якорем.

Таки.м путем можно подобрать оптимальную массу якоря.

Изобретение позволяет создать простой, компактный, надежный, экономичный, с большим сроком службы (в несколько десятков тысяч коммутаций) привод для высоковольтных выключателей, используюших вакуумные дугогасительные камеры, в

частности для выключателей постоянного тока.

Предлагаемый привод предназначен для быстродействующего выключателя постоянного тока с током отключения 5 кА при напряжении 20 кВ.

Формула изобретения

Привод для коммутационных аппаратов высокого напряжения, содержащий индуктор с диском, щток и узел отключения, отличающийся тем, что, с целью повышения

срока службы и надежности контактов коммутационного аппарата и индуктора путем уменьшения динамических нагрузок на них, повышения быстродействия и КПД привода, уменьшения его габаритов, узел отключения выполнен в виде электромагнита, якорь которого имеет ход, больший расстояния от якоря до штока в их отключенных положениях на величину, определяемую пробивным напряжением межконтактного промежутка.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к быстродействующим приводам высоковольтных коммутационных аппаратов. Цель изобретения - повышение срока службы и надежности контактов коммутационного аппарата и индуктора путем уменьшения динамических нагрузок на них, повышение быстродействия привода и уменьшение его габаритов. В корпусе 1 закреплены индуктор 2 с диском 5, закрепленном на штоке 6. Узел отключения выполнен в виде электромагнита с якорем 12, ход которого больше расстояния от якоря до штока в их отключенных положениях на величину, определяемую пробивным напряжением межконтактного промежутка, причем диск 5 со штоком 6 связаны жестко. 1 ил. (Л - N3 00 00 со