Силовой переключатель для ступенчатого выключателя ступенчатого трансформатора Советский патент 1993 года по МПК H01H33/40 

Изобретение относится к области электротехники..

Целью изобретения является повышение надежности работы каждой фазы переключения силового переключателя.

Другая цель изобретения состоит в упрощении действующего в двух направлениях движения силового аккумулятора и в исключении отклонений в направлении движения после срабатывания, связанных с потерями энергии на трение.

Наконец, еще одной целью изобретения является обеспечение такого комбинированного исполнения вакуумного выключателя вместе с контактом-перемычкой, которое обеспечивает экономное по площади конструктивное исполнение контакта-перемычки.

На фиг. 1 представлен вид одной стороны контакта-перемычки силового переключателя для одной фазы; на фиг. 2 - вид одной стороны силового вакуумного выключателя данного силового переключателя; на фиг. 3 - в(ид сбоку силового переключателя согласно изобретению; на фиг. 4 - использованный в данном изобретении двухсторонний поворотный диск отдельно, вид, обращенной к вакуумному выключателю и приводящей его в действие стороны; на фиг. 5 - двухсторонний поворотный диск, вид на его обращенную к контакту-перемычке и приводящую его в действие сторону.

Силовой переключатель в целом для одной фазы переключения закреплен на состоящем из изолирующего материала носителе 1, через который проходит вал 2 привода.

Сначала необходимо описать сторону носителя 1 из изолирующего материала, которая несет на себе контакт-перемычку. Контакт-перемычка состоит из неподвижных контактов 3, 4. которые закреплены на носителе 1, и двух подвижных контактов 5, 6, которые установлены на осях вращения 7, 8; которые также закреплены на носителе 1, и взаимодействуют с неподвижными контактами 3, 4.

СО

с

со со со со

Ьь

N

со

При этом каждый из подвижных контактов 5 и б состоит из соответствующей контактной рамы 7 и 8, причем каждая из контактных рам 7 и 8 содержит определенное число идентичных друг другу контактных ламелей 9 и 10. За счет выбранного числа контактных лэмелей 9 и 10 контакт-перемычка самым простым способом можно приспособить к требуемой нагрузке установившегося тока без того, чтобы изменять другие конструктивные части, исключая контактные рамы 7 и 8.

При этом контактная ламель в каждой контактной раме 7 и 8 содержит вольфрамовый контакт и расположена с определенным люфтом в соответствующей раме 7 и 8 так, что эта контактная ламель при каждом размыкании соответствующего контакта 5 или 6 прерывает ток последней.

Поэтому неустранимая искра размыкания имеет место только на этой контактной лемали, оснащенной специальным контактным материалом; срок службы остальных контактных ламелей в связи с этим повышается, причем они не должны также содержать такой дорогой и специальный контактный материал.

На каждом подвижном контакте 5 и 6 попарно размещены снизу и сверху соответствующей контактной рамы 7 и 8, рычаги 11 и 12, которые могут вращаться относительно оси соответствующей 13 или 14, и которые через другие оси 15 и 16, поворотно связаны с другими рычагами 17 и 18. Эти рычаги, в свою очередь, имеют на своих свободных концах ролики 19 и,20, которые принужденно двигаются в обращенном к контакту-перемычке пазу 21 двухстороннего поворотного диска 22. Наконец, рычаги 17 и 18 связаны еще креплением 23, которое служит для лучшего разделения сил, в особенности, появляющихся опорных реакций и которое соединено на шарнирах с точками вращения 24 и 25 рычагов 17 и 18.

Неподвижные контакты 3 и 4 связаны с токопроводами 26 и 27 (фиг. 2), а подвижные контакты 5 и 6 - с общим токопроводом 28 (фиг. 1 иЗ).

Контакт-перемычка в нормальном состоянии замкнут, т.е. связанные друг с другом электрически с помощью токопровода 28 подвижные контакты 5 и 6 лежат на соответствующих неподвижных контактах 3 и 4 и замыкают их, из-за чего соответствующий вакуумный выключатель 29 также шунтирован.

При переключении вал привода 2 совершает поворот на 180°, при этом двухсторонний поворотный диск 22 (фиг. 1) также соответственно вращается; принужденно

передвигаемые по пазу 21 ролики 19 и 20 рычагов 17 и 18 приводят в действие с помощью отклоняющего механизма контакт- перемычку. Из-за этого подвижные

контакты 5 и 6 при каждом переключательном движении принужденно передвигаются и удалятся от соответствующих неподвижных контактов 3 и 4, на которых и лежали. Шунт вакуумного выключателя во время

процесса коммутации поднимается. Через пока еще остающуюся контактную пару тогда течет ток непосредственно через вакуумный выключатель 29. После окончания вращения вала привода 2 и, соответственно,

окончания переключения, контакт-перемычка замкнут. За счет выбранного контура паза 21, который симметричен только относительно одной оси, после каждого процесса коммутации, т.е. каждого вращения вала

0 привода 2 на .180°, получается иное, чем до этого положение. Этим обеспечивается, что и при многократной коммутации в одном направлении приводится в действие попеременно каждый из обоих подвижных кон5 тактов, который будет подниматься с соответствующего неподвижного контакта Зи4.

Ниже следует еще упомянуть о стороне носителя из изолирующего материала, на

0 которой расположен вакуумный выключатель 29, обслуживающий его силовой аккумулятор 30.

Вакуумный выключатель 29 при этом расположен снизу от обслуживающего его

5 силоаого аккумулятора 30. Силовой аккумулятор 30 состоит из вытяжного ползуна 31 и расположенного в нем, независимо от вытяжного ползуна 31 ведомого ползуна 32, который может перемещаться против силы

0 пружины 33 в обоих направлениях. Для направления вытяжного ползуна 31 служат две направляющие 34 и 35, которые расположены параллельно относительно носителя 1 из изолирующего материала по

5 направлению движения шальтштанги 36 вакуумного выключателя 29. Ведомый ползун 32 направляется направляющей 37, параллельной расположенным внутри направляющим 34 и 35.

0 в целом силовой аккумулятор 30 построен симметрично, т.е. для осуществления движения в обоих направлениях предусмотрены одинаковые конструктивные части, точно такие вдвойне симметри5 чен управляющий силовым аккумулятором 30 и, соответственно, приведением в действие вакуумного выключателя 29, паз 38 двухстороннего поворотного диска 22. .После одного шага коммутации, т.е. после вращения на 180°, контур паза 38 таким образом,

в противоположность управляющему контактом-перемычкой контуру паза 21 снова такой же, как и перед началом коммутации. Вытяжной ползун 31 двигается за счет при- направляемых посредством ролика 39 пальцев вниз или вверх по направляющим 34 и 35, за счет симметрич- ног построения всего силового аккумуля- торй 30 принцип действия в обоих направляющих одинаков. При движении вы- ползуна 31 ведомый ползун 32 надавливает на соответствующую, снабженную роликом 40 собачку 41. пружина Зр натягивается. После вращения вала 2 привода приблизительно на 90° вытяжной ползун 31 достигает своей конечной позиции, он едет против соответствующего ролика 10 собачки 41, она выводится из зацепления, чем освобождает ведомый ползун , который скачкообразно следует дви- жению вытяжного ползуна 31. При дальнейшем вращении вала 2 привода происходит аналогичный процесс в противоположном направлении. Вытяжной ползун 31 двигается в противоположном направлении, ведомый ползун 32 надавливается на комплементарную собачку 42, вытяжной ползун 31 выводит из зацепления собачку 42 3Sf счет движения против ее ролика 43 и ведомый ползун 32 снова следует движению.

После одного процесса коммутации, т.е. вращения вала 2 привода на 180°. снова достигается исходное положение. Силовой аккумулятор 30 при этом посредством своего ведомого ползуна 32, который связан с шальтштангой 36 вакуумного переключателя, совершил движение вверх и вниз, т.е. вакуумный выключатель 29 скачкообразно открывался и точно также скачкообразно закрывался.

При этом ведомый ползун 32 силового аккумулятора при закрывании вакуумного переключателя согласно цели воздействует не прямо на шальтштангу 36, а между ними включена контактная пружина сжатия 44, которая необходима для выравнивания угара на контактах и, соответственно, суммарно различной длины путей ввода в действие, и обеспечивает при всех условиях эксплуатации постоянное давление контактов. При размыкании ведомый ползун 32 действует на связанный с шальтштангой 36 опорный диск 45.

Далее, согласно дающему преимущества исНолнению изобретения, верхний, сво- бодный конец шальтштанги 36 снабжен демпфирующим устройством 46 для демпфирования движения шальтштанги 36 и.

соответственно, устранения вибрации контактов вакуумного выключателя 29.

При этом шальтштанга управления 36 связана с поршнем 47, который перемещается в цилиндре 48 без зазора и с уплотнением.

В нижней, обращенной к вакуумному выключателю 29 цилиндра 48 находится отверстие 49, которое подавляет движение за0 мыкания контактов, осуществляя только постепенное вытеснение находящегося в цилиндре 48 масла.

В верхней части поршень 47 содержит переднюю насадку 50 ограниченного диа5 метра, которая взаимодействует с соответствующим отверстием 51 на торце демпфирующего устройства 46. Из-за этого в последней части открывания вакуумного выключателя 29. когда передняя насадка 50

0 закрывает отверстие 51 и поэтому затрудняется вытеснение масла, движение демпфируется, и становится возможным мягкое открывание, в начальной же фазе процесса открывания, напротив, действует полная ра5 бочая скорость, так как отверстие 51 еще не закрыто и, соответственно, не происходит демпфирование,

Подводя итоги следует отметить, что за счет двойного использования двухсторон0 него поворотного диска 22 осуществляется одновременное управление как контактом- перемычкой, так и вакуумным выключателем 29 с помощью простых средств, без того, чтобы принимать другие меры для син5 хронизации этих управляющих движений, одновременно .из-за этого обеспечивается простое и экономящее площадь расположение контакта-перемычки, причем простым способом можно обеспечить его прислособ0 ление к самым различным токовым нагрузкам только за счет вариации числа используемых контактных ламелей 9 и 10. Наконец, силовой переключатель согласно изобретению, обеспечивает определенное,

5 скачкообразное замыкание и размыкание вакуумного выключателя 29 без того, чтобы, как это соответствует уровню техники, требовалось давление окружающей среды, так как управляющая сила получается исключи0 тель за счет срабатывающего при каждом движении переключения в обоих направлениях движения шальтштанги 36 силового аккумулятора 30.

В конструкции согласно изобретению,

5 дающей особые преимущества, обращенный к силовому аккумулятору 30 и управля- . ющий им паз 38 двухстороннего поворотного диска 22 содержит в положении покоя сверху и снизу неровности 52 и 53 такие, как и обращенный к контакту-перемычке и управляющий ею паз 21 неровности на сторонах 54 и 55.

За счет этих неровностей 52, 53, 54 и 55 создаются определенные стабильные точки, в которых механизм переключения при отсутствии управления сохраняется в состоянии покоя, и таким образом устраняется то, что за счет толчков, вибраций и т.д. это состояние покоя может измениться за счет так называемых блужданий переключателя.

При управлении переключателем требуется определенная затрата сил, чтобы покинуть это состояние покоя, которой, однако, по сравнению с управляющими,приводом силами можно пренебречь.

Таким образом, в силовом переключателе согласно данному изобретению, как открывание, так и закрывание вакуумного выключателя происходит за счет соответствующего срабатывания силового аккумулятора механически принужденно и с постоянной скоростью, поэтому надежность общего процесса коммутации существенно повышается, и можно с помощью простых средств предусмотреть демпфирование контактов для устранения явлений вибрации при закрывании вакуумного выключателя.

Действующий в обоих направлениях силовой аккумулятор просто устроен и приводится в действие непосредственно от двухстороннего поворотного диска, при этом исключаются инверсии или поворот движения.

Наконец, из-за того, что как управление шальтштангой, приводящей в действие вакуумный выключатель, так и управление контактом-перемычкой производится одним и тем же поворотным диском, издержки механики по сравнению с известными решениями существенно сокращаются. Кроме того, выпадают необходимые для уровня техники юстировочные и установочные работы для координации движения вакуумного выключателя и контакта-перемычки.

Формул а изобретения

1. Силовой переключатель для ступенчатого выключателя ступенчатого трансформатора, содержащий включенный в каждой переключаемой фазе между обоими, выбранными заранее ступенчатыми искателями и нагрузочными ответвлениями вакуумный выключатель, шунтированный контактом-перемычкой, который связывает, по меньшей мере, одно из нагрузочных ответвлений с выводом нагрузки, причем управление вакуумным выключателем выполнено с помощью силового аккумулятора, который вытягивается под действием движения вала привода, отличающийся

тем, что, с целью повышения надежности работы каждой фазы переключения силового переключателя, в объеме между контактом-перемычкой и силовым аккумулятором

расположен дополнительно введенный двухсторонний поворотный диск, который выполнен с возможностью поворота на 180° валом привода, на стороне поворотного диска, обращенной к контакту-перемычке, вы0 полнен паз для управления контактом-перемычкой, а на стороне поворотного диска, обращенной к силовому аккумулятору, выполнен паз для управления указанным силовым аккумулятором, кон5 такт-перемычка выполнен состоящим из двух неподвижных контактных элементов и двух подвижных контактных элементов, связанных друг с другом и с выводом нагрузки и перемещаемых независимо друг от друга

0 с помощью роликов, принудительно перемещаемых в обращенном к ним пазу для управления контактом-перемычкой на одной из сторон поворотного диска с обеспе- чением разъединения подвижных

5 контактных элементов с неподвижными контактными элементами, на поверхности которых подвижные контактные элементы лежат в нормальном состоянии, причем силовой аккумулятор снабжен принудительно

0 перемещаемым в обращенном к нему пазу поворотного диска роликом так, что на каждом шаге переключения в обоих направлениях перемещения шальтштанги, приводящей в действие вакуумный выклю5 чатель, обеспечивается последовательное вытяжение и срабатывание силового аккумулятора.

2, Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что паз поворотного диска,

0 предназначенный для управления контактом перемычкой, выполнен несимметричной формы с обеспечением изменения контура паза на каждом шаге переключения после каждого поворота диска на 180°,

5 3. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что паз поворотного диска, предназначенный для управления силовым аккумулятором, выполнен симметричным с обеспечением неизменного контура паза на

0 каждом шаге переключения после каждого поворота диска на 180°.

4. Переключатель по пп. 1-3, отличающийся тем, что каждый подвижный контактный элемент каждого контакта-пе- 5 ремычки выполнен в виде одной контактной рамы, причем каждая контактная рама включает в себя несколько одинаковых контактных ламелей.

5. Переключатель по пп. 1 и 4, о т л и- чающийся тем, что в каждой контактной

раме одна из контактных ламелей выполнена с контактной площадкой из вольфрама и расположена с люфтом в соответствующей контактной раме так, что обеспечивается размыкание этой ламели с соответствующим неподвижным контактным элементом последней.

6. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что подвижные контактные элементы контактов-перемычек установле- ны поворотно на оси вращения.

7. Переключатель по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что силовой аккумулятор выполнен в виде вытяжного ползуна и свя- за нного с ним ведомого ползуна, который установлен с возможностью независимого от вытяжного ползуна перемещения против силы пружины в обоих направлениях перемещения шальтштанги вакуумного выключателя.

8. Переключатель по пп. 1 и 7, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что вытяжной ползун установлен на двух направляющих, которые ориентированы параллельно друг другу в направлении движения шальтштанги вакуумного выключателя, а ведомый ползун установлен на расположенной между направляющими вытяжного ползуна, и параллельной им дополнительной направляющей.

9. Переключатель по пп. 1,7 и 8. о т л и- чающийся тем, что вытяжной ползун выполнен управляемым указанным роликом силового аккумулятора, перемещаемым в пазу поворотного диска, обращенном к силовому аккумулятору, и установлен с возможностью перемещения в обоих направлениях перемещения шальтштанги вакуумного выключателя с обеспечением

при этих движениях вытяжного ползуна надавливания ведомого ползуна на соответствующую собачку и одновременного натягивания указанной пружины, противодействующей движению ведомого ползуна так, что вытяжной ползун в своих конечных положениях взаимодействует с соответствующей из указанных собачек, обеспечивающих скачкообразное освобождение

ведомого ползуна.

10. Переключатель по пп, 1 и 7, отличающийся тем, что ведомый ползун взаимодействуете шальтштангой вакуумного выключателя через дополнительно вве- денную контактную пружину сжатия.

11. Переключатель по п.1,отличающий с я тем, что шальтштанга вакуумного выключателя снабжена демпфирующим устройством.

12. Переключатель по п. 11, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде связанного с шальтштангой поршня, который установлен в цилиндре без зазора и с уплотнением с возможностью перемещения, указанный цилиндр выполнен с отверстием в стенке со стороны, обращенной к вакуумному выключателю, а поршень в подпоршневой области выполнен с коаксиальной насадкой ограниченного диаметра, которая взаимодействует с соответствующим дополнительным отверстием, выполненным на торце цилиндра.

13. Переключатель по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что оба паза поворотного диска выполнен с неровностями, в которые входят в состоянии покоя указанные ролики для управления контактом-перемычкой и для управления силовым аккумулятором.

12 6

pV6./

7

Существо: для каждой фазы переключения силового переключателя в объеме между контактом-перемычкой и силовым аккумулятором расположен двусторонний поворотный диск, который управляет как контактом-перемычкой, так и силовым аккумулятором, приводящим в действие вакуумный выключатель. 12 з.п.ф-лы. 5 ил.

2726

рг/&2

8t

зг

Ј3/7&

ffr88C8l

&

S3

Ф4/&4