Многоамперный разъединитель постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H01H31/00 

Изобретение относится к электрооборудованию для электротехнологических производств с применением постоянного тока 100-200 кА при напряжении до 1000 В и может быть использовано для оперативного включения и отключения участков многоамперного шинопакета, с которых по условиям технологического процесса допустимо снятие нагрузки на время оперативных переключений, например, в иепях графитировочных иечей.

Известны разъединители на большие токи с поступательным движением ножа и фиксированным зазором между рабочими контактными поверхностями на период оперирования ножом, содержащие кулачковыр механизм для раздвигания мощных пружин, стягивающих контактные ножи и обеспечивающих необходимое контактное давление. Неподвижные контакты выполнены из щин трапециевидного профиля и расположены по окружности или эллипсу 1. Относительно низкое контактное давление, создаваемое пружинами, определяет необходимость значительного развития контактирующей поверхности ножей, которая увеличивает габариты разъединителя. При больщих номинальных токах возможен местный перегрев контактирующих поверхностей и пружин, что может вызвать их естественный отпуск и ослабление контакта. Управление разъединителем осуществляется

отдельным приводом со сложными кинематическими узлами. Известны многоамперные коммутаторы электролизера, содержащие неподвижные контакты, выполненные в виде токопроводящих изолированных один от другого и расположенных одии иод другим цилиндров, и подвижный контакт, размеп аемый внутри неиодвижных контактов и выиолненный в виде иорщия, а в зазоре между контактами помещена легкоплавкая металлическая смазка 2. В отключенном положении коммутатора не образуется видимый разрыв электрической цепи. Обслуживание и ремонт коммутатора требует снятия напряжения с ко.ммутируемых участков шинопакета и прекращения питания потребителей. Наиболее близким техническим решением к изобретению является разъединитель на большие токи с поступательным движением контактного устройства, содержащего неподвижную контактную систему, выполненную из труб с прорезями, и подвижное контактное устройство с жестко встроенным внутри него приводным толкающим мехаиизмом, укрепленным на неподвижном устройстве токосъема 3. Однако при включении разъединителя необходимое контактное нажатие осуществляется за счет прогиба ламелей ножа и устройства токосъема, что при больших номинальных токах требует создания развитой контактной поверхности и значительного увеличения габаритов разъединителя. Обелуживаиие и ремонт разъединителя должны иронзводиться при снятом наиряжении с ненодвижной контактной сиетемы. Подвижное контактное устройство жестко укренлено на устройстве токосъема. Отсутствует фиксированный зазор между рабочими контактными поверхностями на нериод оперирования ножом.

Целью изобретения является повышение надежности электроснабжения электротехиологических производств путем уменьшения обш,ей продолжительности вынужденных перерывов электроснабжения на нериод технического обслуживания и ремонта разъединителей, а также сокращение капитальных затрат и эксплуатационных расходов на обслуживание многоамперных разъединителей и повыш ение их долговечности. В описываемом разъединителе, содержащем, как и известный многоамперный разъединитель постоянного тока с тюступательным движением контактов с фиксированным зазором между рабочими контактами до начала их продольного движения, два неподвижных электрически разобш,енных токосъемных цилиндра, расположенных по продольной оси, подвижные :контакты, расположенные внутри токосъемных цилиндров, отжимное и выдвигающее устройства с приводами. Это достигается тем, что в нем отжимное устройство выполнено в виде выдвижной взаимозаменяемой капсулы, цилиндрическая поверхность которой образоваиа пластинами сегментного профнля с встроенными внутрь нее разжимными конусами, перемещаемыми встречно-поступательно с номощью стяжного винта с приводом и равномерно распределяющими в процессе сжима рабочее контактное давление пластин между внутренними поверхностями токосъемпых цилиндров.

На фиг. 1 изображен разъединитель в свободном состоянии рабочих контактов, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фпг. 1.

Разъединитель содержит два токосъемных цилппдра 1, подключенных соответствеино к питающему шипопакету 2 и к электропотребителю через шиноиакет 3, и отжимное устройство в виде выдвижной капсулы 4, с нластипами 5 сегментного профиля, которые образуют цилиндрическую контактную поверхность, расположенную концептрпчно относительно оси токосъемных цилиндров. Радиус выпуклой поверхности переходных нластии 5 радиусу внутренней контактной поверхности токосъемных цилиндров 1. С помощью радиально-подвижных нодпружииенных ЩТИФТОБ 6 пластины 5 крепятся к внутреннему кольцу 7, жестко закрепленному на четырех пеподвижпых направляющих стержнях 8, которые скренлены с одной стороны капсулы фиксирующим кольцом 9, с другой - корпусом червячного редуктора 10. Отжимное устройство содерлчит два отжимных конуса 11, сочлененных посредством втулок 12 с резьбой

для стяжного винта 13, свободный конец которого с помон;ью пглицевого соединения проходит сквозь выходную шестерню 14 червяч.. пого редуктора 10 с реверснвным электронрп водом 15. Стяжной вкнт 13 имеет на противоположных концах участки соответственно правой и левой резьбы. Втулки 12 служат для начальной регулировки положения сжимных конусов при сборке разъединителя. Оба отжимных конуса 11 вместе со стяжным винтом 13 могут продольно перемещаться в капсуле по паправляющим стержпям 8. Спиральные н)ужипы 16 определяют исходное положеп.ие отжпмпых конусов 11 и стяжного винта 13 от носптельпо пластин 5; в исходпо.м положении создается кольцевой зазор между переходными пластинами 5 и внутренней поверхностью токосъемных цплнндров 1. Выдвпгаюп1.ее устройство 17 с реверсивпым электроприводом

18 предпазпачено для придания капсуле определеппого положепия во внутренней полостн токосъемпых цилиндров. Устройство 17 вместе с кансулой 4 находится на изолироваппой платформе 19 транспортируемой тележки с

электроприводом 20. Тележка передвигается между коммутируемыми участкамп шинопакетов при их переключениях вдоль питающего шипопровода. Для изоляции платформы 19 в разъединителе предусмотрены опорные изоляторы 21. Переходные пластипы 5 спабжены неподвижно зак)епленнь ми на них, например пайкой, сегментными накладками 22, обеспечивающими их фиксацию в продолITIOM паправлепии относительно внутреннего кольца 7

при работе отжимного устройства, а также сопряжение конических поверхностей.

При врандепии стяжпого винта 13 в сторону сжима рабочих i onTaKTOB оба отжпмпых конуса 11, перемещаясь встречпо-поступательпо, прижимают в радиальном направлении пластипы 5 к внутренней контактной поверхности токосъемных цилиндров 1. Равномерное распределение контактного давления на токосъемные цилиндры обеснечивается в процессе сжатия контактов, вследствие свободного продольпого перемеп1,ения стяжпого винта 13 сквозь выходную шестерню 14. Создание необходимого контактного давления в конце сжима контролируется предельным моментом

электропривода 15, после чего э.тектропривод автолГатически отключается.

Червячный редуктор предотвращает самоотвипчивание отжимных конусов.

При обратном вращении стялчпого винта 13

отжи.мные конусы 11 поочередно расходятся в исходное положение, в котором иластины 5 при помощи подпружипенных штифтов 6 перемещаются к внутреннему кольцу 7 и образуют кольцевой зазор с внутренней поверхностью цилиндров.

Исходное положение отжимпых копусов 11 и стяжного вппта 13 устанавливается пружинами 16 н контролируется конечным выключателем, действующим па отключение электропрпвода 15.

Передвижение капсулы 4 из полости цилиндров в отключенное положение, и наоборот, оеущеетвляется выдвигающим устройством 17. Предельные положения каисулы на платформе 19 контролируются конечными выключателями.

В пределах рабочей контактной новерхноети пластины 5 на участках сегментных накладок выполнено несколько продольных шлиценых разрезов для придания пластине некоторой эластичности с нелью увеличения количеетва контактных точек.

Уменьшение вредного влияния уравнительных токов на внутренние конструкции капсулы достигается применением гибких, например пластинчатых, медных шунтируюндих переходов 23 между отжимными конусами.

Фор .м у л а и 3 о б р е т е н и я

Многоамнерный разъединитель постоянного тока с поступательным движением контактов с фикспрованным зазором между рабочими контактами до начала их продольного движения, содержащий два неподвижных электрически разоощенных токосъемных цилиндра, расположенных по продольной оси, подвижные контакты, расположенные внутри токосъемных цилиндров, отжимное н выдвнгающее устройства с приводами, о т л н ч а ю щ и йся тем, что, с целью иовыщеиия надел иостн электроснабжеиня, снижения эксплуатацнониых расходов и повыщення долговечности, отжимное устройство вынолиено в виде выдвигающейся взаимозаменяемой капсулы, цнли :др1 ческая по15ерхность которой образована пластинами сегментного профиля со встроенными внутрь нее разн имцымп конусами, coeдинeнны и с помощью стяжного винта с

нрнводом возвратно-иоступательного движения.

Источники информации,

принятые во внимание при экснертизе: Кл.2 Н 01Н 29/04,

1.Авт. св. № 265212, М. 1968.

2.Авт. св. К 427-114, М. Кл.2 Н 01Н 29/04, 1972.

3.Авт. св. Ло 289453, М. Кл.2 Н 01Н 31/32, 1969.

Г И / 1 /