Разъединитель для высоковольтных распределительных устройств Советский патент 1987 года по МПК H01H31/00 

Изобретение относится к разъединителю для высоковольтных распределительных устройств с газовой изоляцией в металлическом корпусе.

Цель изобретения - зту1еньшение износа при обеспечении более быстрого движения вспомогательного коммутирующего штифта по сравнению с подвижным главным коммутирующим штиф- том.

На фиг. 1 изображен предлагаемьй разъединитель, продольньй разрез; на фиг. 2 - подвижный главный коммутирующий штифт с опирающимися на него скачковыми пружинными приводами вспомогательных коммутирующих штифтов, вид с торца, частичньш разрез j на фиг. 3 - один из направляющих рычагов кулисной направляющей; на фиг. 4-13 - разъединитель в про- цессе работы; на фиг. 14 - главный коммутирующий штифт, вариант.

Разъединитель 1 помещен в трубча- тьй металлический заземленный корпус 2, которьй заполнен под избыточ- ньм давлением эле-газом (шестифто- ристой серой).

Для выравнивания электрического поля между металлическим корпусом 2 и трубчатым подвижным главным коммутирующим штифтом 3 и также трубчатым неподвижным встречным контактом 4 как подвижньй главный коммутирующий штифт 3, так и встречный контакт 4 экранирующими полевыми электродами 5, расстояние которых до корпуса 2 изображено не в масштабе. Между торцовыми сторонами обоих полевых электродов 5 находится обо- значенньй стрелками раствор контактов 6. Внутри трубчатого подвижного главного коммутирующего штифта 3 находится установленньй посредине вспомогательный коммутирующий штифт 7, в другом полевом электроде 5 на-- ходится встречньй контакт 8 (привод подвижного главного коммутирующего штифта 3 не изображен), В качестве привода вспомогательного коммутирующего штифта 7 скачковый пружинный привод 9, которьй механически управляется посредством кулисной направляющей 10. При изображенных на фиг. 1 и 4 положениях отключения разъединителя 1 вспомогательньй коммутирующий штифт 7 находится внутри подвижного главного коммутирующего штифта 3 и отстоит от его торцовой

5

0

5

0

5

0

5

0

5

поверхности 11 на расстоянии 12, указанном стрелками. Кулисная направляющая 10 неподвижно укреплена внутри полевого электрода 5.

Скачковый пружинньй привод 9 состоит из натяжного рычага 13 и приводного рычага 14, между которыми находится пружина 15. Оба рычага 13 и 14 опираются на ось 16 с возможностью поворота, которая пронизывает главньй коммутирующий штифт 3 и выведена наружу, и находятся с одной Ьтороны главного -коммутирующего штифта 3.

Другой конец приводного рычага 14 шарнирно соединен с соединяющим рычагом 17, который со своей стороны посредством опорной оси 18 соединен с вспомогательным коммутирующим штифтом 7. Опорная ось 18 ведома в боковых шлицах 19 главного коммутирующего штифта 3. Соединяющий рычаг 17 служит в качестве управляющего рычага. Кроме того, на внешней стороне подвижного главного коммутирующего штифта 3 помещены два (на фиг. 1 показаны в виде кружков) ограничителя 20 и 21, которые ограничивают угловое движение приводного рычага 14. Ограничитель 20 соответствует положению отключения разъединителя 1, ограничитель 21 - положению включения. Пружина 15 прочно удерживает приводной рычаг 14 в течение всего движения контакта при включении или отключении, в каждом случае в одном из обоих конечных положений определяемых ограничителями 20 и 21.

На натяжной рычаг 13 опирается с возможностью вращения направляющий ролик 22, посредством которого с помощью кулисной направляющей 10 механически управляется скачковьй пружинный привод 9 вспомогательного коммутирующего штифта 7. Кулисная направляющая 10 имеет продольный шлиц 23, проходящий параллельно вспомогательному коммутирующему штифту 7, который задает основное направление движению направляющего ролика 22. На верхней стороне продольного шлица 23 помещены две выемки 24 и 25, в которые направляющие рычаги 26 и 27 упираются с возможностью поворота вокруг точки 28 вращения. Нижние острия направляющих рычагов 26 и 27 заходят в каждом в случае, в нижнюю

3,

выемку продольного шлица 23 и там проходят в соприкосновение с упором 29, находящимся под точкой 28 вращения. Пружина 30 растяжения прочно удерживает у упора 29 соответствен- но направляющий рычаг 26 (27) . Оба идентичных направляющих рычага 26 и 27 с их точкой 28 вращения и-упорами 29 (фиг. 3) установлены зеркално один относительно другого. ,

Разъединитель функционирует следющим образом.

В отключенном положении разъединителя 1 (фиг. 1 и 4) вспомогательн

25

30

коммутирующий йтифт 7 находится внут- 5 Предварительный пробой в этом положении невозможен.

На фиг. 7 показано в ходе движения включения следующее продвинутое вперед положение подвижного главного коммутирующего щтифта 3, при котором положение натяжения 32 уже пройдено. Пружина 15 при переходе положения натяжения 32, когда направляющий ролик 22 снова движется вперед в продольном шлице 23, скачком освобождается и этим отжинает приводной рычаг 14 в свое другое конечное положение. Последнее определено посредством ограничителя 21 на внещней стороне подвижного главного коммз тирующего штифта 3, Освобождение пружины 15 и перекидка приводного рычага 14 через соединяющий рычаг 17 вызывают сдвиг вспомогательного коммутирующе35 го штифта 7, в то время как опорная ось 16 в боковых шлицах 19 сдвигается вперед. Этот сдвиг вспомогательного коммутирующего штифта 7 происходит с большой скоростью, поскольку расстояние 12 может быть использовано для ускорения вспомогательного коммутирующего штифта 7, Вспомогательный коммутирующий штифт 7 перекрывает остающееся расстояние между

45 подвижным главным коммутирующим штифтом 3 и противолежащим полевым электродом 5 и осуществляет гальваническое соединение с встречным контактом 8 так, что оба лолевых электрода

50 5 находятся под одинаковым потенциалом. Эвентуально появляющийся предварительный пробой с электрической дугой вследствие высокой скорости движения вспомогательного коммутиру55 ющего штифта 7 не имеет никакой возможности переброситься на корпус 2.

На фиг. 8 показано продолжающееся далее движение включения подвижного

ри подвижного главного коммутирующего штифта 3 и по сравнению с его торцовой поверхностью 11 сдвинут назад на расстояние 12. Опирающийся на ось 16 приводной рычаг 14 находится в 20 одном св.оем конечном положении, определяемом ограничителем 20, в котором он удерживается пружиной 15. Натяжной рычаг 13 скачкового пружинного привода 9 направляющим роликом 22 прилегает к левому концу продольного щлица 23 кулисной направляющей 10. Оба направляющих рычага 26 и 27 кулисной направляющей 10 прилегают в каждом случае к упору 29.

На фиг. 5 показано начало движения включения, указанного стрелкой 31, подвижного главного коммутирующего штифта 3. Направляющий ролик 22 на натяжном рычаге 13 посредством левого направляющего рычага 26, который прилегает к правому упору 29, задерживается в продолжении своего движения по продольному шлицу 23 и должен следовать стенке верхней выемки 24. При этом натягивается пружина 15. Подвижньш главный коммутирующий штифт 3 находится внутри раствора контактов 6, однако поскольку приводной рычаг 14 не изменил своего положения, вспомогательный коммутирующий штифт 7 находится, как и прежде, в положении покоя внутри

40

подвижного главного коммутирующего штифта 3.

На фиг. 6 показано положение натяжения 32 скачкового пружинного привода 9. При нем продольные оси обоих рычагов 13 и 14 лежат одна на другой, и пружина 15 максимально сжата. Направляющий ролик 22 находится у правого угла выемки 24 у продольного щлица 23. Таким образом, он уже прилегает к задней стороне направляющего рычага 26. Также и в положении натяжения положение вспомогательного коммутирующего штифта 7 в середине подвижного главного коммутирующего штифта 3 не изменилось. Подвижный главньй коммутирующий щтифт 3 в преп делах раствора контактов 6 имеет отмеченное стрелками расс ояние 33 до противолежащего полевого электрода 5 и, следовательно, до неподвижного встречного контакта 4, которое соответствует требуемому с точки зрения электрической пробойной прочности.

главного коммутирующего штифта, при котором направляющий ролик 22 достигает правого направляющего рычага 27 и отжимает последний от упора 29, так что направляющий ролик 22 может беспрепятственно продолжать свое движение в продольном шлице 23. Относительное положение между подвижным главным коммутирующим штифтом 3 и вспомогательным коммутирующим штиф- том 7 при этом не изменяется.

На фиг. 9 показано положение включения.подвижного главного коммутирующего штифта 3 с вспомогательным коммутирующим штифтом 7. Направ- ляющий ролик 22 на натяжном рычаге 13 находится при этом у правого конца продольного шлица 23 кул исной направляющей 10.

На фиг. 10-12 представлено движе- вне отключения разъединителя 1. Направление движения отключения показано стрелкой 34.

При показанном на фиг. 10 положении подвижного главного коммутирую- щего штифта 3 и вспомогательного ,коммутирующего штифта 7 направляю- ., щий-ролик 22 натяжного рычага 13 находится в правой верхней выемке 25, в которую он был отведен направляю- щим рычагом 27, прилегающим к своему упору 29. Пружина 15 натягивается. Приводной рычаг 14 находится в своем конечном положении, так что относительное положение вспомогательного коммутирующего штифта 7 по отношению к подвижному главному коммути- рующему штифту 3 не изменяется.

На фиг. 11 показано второе поло- жение натяжения 35 скачкового ного привода 9 во время движения отключения. Продольные оси рычагов 13 и 14 лежат одна на другой и пружина 15 максимально . Торцо- вая поверхность подвизюгого главного коммутирующего штифта 3 находится в пределах раствора контактов 6 и имеет до противолежащего полевого электрода 5 расстояние 33, отвечающее требованиям электрической пробойной прочности. Вспомогательньй коммутирующий штифт 7 перекрывает это расстояние 33 и еще соприкасается со встречным контактом 8. Участок 36, на который вспомогательный коммутирующий штифт 7 заходит внутрь противолежащего полевого электрода 5, служит для ускорения вспомогательного коммутиру-

ющего штифта 7 после перехода через положение натяжения 35 для того, чтобы получить высокую скорость движения вспомогательного коммутирующего штифта 7 в пределах расстояния 33.

На фиг. 12 показано положение подвижного коммутирующего штифта 3 в пределах раствора контактов 6, при котором снова произошел переход через положение натяжения 35. Посред- ством скачкообразного освобождения пружины 15 приводной рычаг 14 отжат в свое конечное положение к ограничителю 20, Этим вспомогательный коммутирующий штифт 7 посредством соединяющего рычага 17 снова втягивается внутрь подвижного главного коммутирующего штифта 3. Это происходит с высокой скоростью, .так что эвентуально появляющаяся электри- ческая дуга отключения так быстро гасится, что она не может переброситься на корпус 2,

Скачковый пружинный привод 9 имеет пружину 15, выполненную как пружина сжатия (фиг. 1-12).

Однако возможно также (при соответствующем конструктивном изменении скачкового пружинного привода 9) достичь того же принципа действия с пружиной 15, выполненной в виде пружины растяжения. Продольньй разрез через подобный разъединитель 1, в котором главньш коммутирующий штифт находится в положении отключения, показан на фиг. 13. Здесь натяжной рычаг 13 проходит с обеих сторон от оси 16, на которую он опирается с возможностью поворота. На одном конце он несет направляющий ролик 22, который управляется кулисной направляющей 10, на другом конце шарнирно опирается выполненная теперь как пружина растяжения пружина 15.

На фиг. 14 показан главный коммутирующий штифт 3, у которого на каждой стороне установлен одинаковой конструкции скачковый пружинный привод 9 вспомогательного коммутирующего штифта 7. Для придания жесткости устройству натяжной рычаг 13 выполнен в форме вилки.

Формула изобретения

1. Разъединитель для высоковольтных распределительных устройств с газовой изоляцией, содержащий металлический корпус, полевые электроды, перекрываемые подвижным трубчатым главным коммутирующим штифтом, неподвижный встречньн контакт которого выполнен также- трубчатым, а подвиж- ньй главньш коммутирующий штифт имеет вспомогательный коммутирующий штифт с пружиной, встречньш вспомо- гательньй коммутирующий щтифт которого расположен в неподвт-таном главном коммутирующем штифте, и механическое устройство управления внутри полевого электрода, /отличающий- с я тем, что с целью уменьшения износа при обеспечении более быстрого движения вспомогательного коммутирующего штифта по сравнению с подвижным главным коммутирующим штифтом, он снабжен пружинным приводом для вспомогательного коммутирующего штиф та, установленным на главном подвижном коммутирующем штифте на оси с возможностью поворота, и вьтолнен в виде шарнирно соединенных и опираю щихся на пружину натяжного рычага и приводного рычага, причем на натяжном рычаге установлен с возможностью вращения направляющий ролик с механическим управлением, который воздействует на натяжение пружины, а на приводном рычаге расположены подпружиненные угловые ограничители соответствующие положению включения и отключения подвижного главного коммутирующего штифта, а также при-

10

водной рычаг снабжен соединяющим рычагом, щарнирно соединенным с опорной осью вспомогательного коммутирующего штифта, входящего в нишу, выполненным в главном подвижном коммутирующем штифте.

2.Разъединитель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным идентичным пружинным приводом, который расположен с другой стороны главного коммутирующего штифта.

3.Разъединитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что

15 пружина привода вспомогательного

коммутирующего штифта выполнена в виде пружины растяжения.

4.Разъединитель по пп. 1-3, отличающийся тем, что механическое управление направляющим роликом выполнено в виде кулисы, укрепленной внутри полевого электрода, и содержит два опирающихся с возможностью поворота идентичных и зеркально установленных направляющих рычага, которые прилегают к упору.

5.Разъединитель по п. 4, о т - лиг1ающийся тем, что направляющие рычаги удерживаются у упора посредством пружины.

6.Разъединитель по пп. 1-5, о т- личающий ся тем, что угловые ограничители приводного рычага соединены с подвижным главным комму35 тирующим штифтом.

20

25

30

-/7 -«

IS

го

///////Л///////

Фиг.3

Ф tta.it

Изобретение относится к электротехнике, в частности к разъединителям для высоковольтных распределительных устройств с газовой изоляцией в металл1-меском корпусе. Цель изобретения - уменьшение износа при обеспечении быстрого движеI /7;5 i 5 W ния вспомогательного контакта по сравнению с главньм. Разъединитель 1 содержит заземленный корпус 2, трубчатьй коммутиругащий штифт 3 и неподвижный встречный контакт 4, окруженный полевым электродом 5. Главный коммутирующий штифт 7 снабжен приводом 9, управляемым кулисной направляющей 10. Привод 9 состоит из натяжного рычага 13 и приводного рычага 14, между которыми находится пружина 15. На приводном рычаге 14 расположены угловые огра ничители 20, 21. На натяжном рычаге 13 установлен с возможностью вращения направляющий ролик 22. Возможно наличие дополнительного привода 9, расположенного с другой стороны главного коммутирующего штифта 7, Механическое управление направляющим роликом 22 выполнено в виде кулисы внутри полевого электрода 5. 5 3.п. ф-лы, 14 ил. с (О С с у ел rz Ю сн

Фи.г.5

{324 26

2/ 5/

Фиг.3

Фа г. 7

У

Фие.И

в

Фиг. 12

to

ч-

/5

Редактор С.Пекарь

Составитель В.Попова Техред В.Кадар

Заказ 2374/58 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

гго делам изобретений и открытий 113Q35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д„ 4/5

Производственно-полиграфическое.предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4

ФагМ

Корректор,-М.Демчик