Распределитель для коммутации электрических цепей Советский патент 1980 года по МПК H01H43/02 

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ДЛЯ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕП Изобретение относится к дистанцИ онному управлению электроприемниками и может быть использовано в электрических устройствах, требующих применения в схеме большого количества контакторов, реле и других эле ментов, например в станциях управле ния . Известен распределитель для комму тации электрических цепей ij Однако использование распределителя в схемах управления приводит к усложнению станций управления,так как при этом схемы содержат большое количество контакторов и реле. Известно также устройство для уп равления силовой электрической сетью в котором контактные пары размещены по окружности, включающий элемент соединен через приводной вал с вращ щим электромеханическим приводом, и имеется включающий электромагнит, якорь которого взаимодействует с включа Ш1ИМ элементом 2 . Однако использование известного устройства для непосредственного уп равления силовыми электроприводами невозможно, так как отсутствует воз можность ос ществления нулевой защи ты yIlp.. -«локтроприводов. Кро ме того, требуется специальное приспособление, задающее определенную программу включений устройства. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы . Цель достигаетря тем, что рас- . пределитель снабжен, по меньшей мере, одним отключающим электромагнитом, отключающим элементом и блок-контак-, тами, механически связанными с- механизмами включения, причем якори включающего и отключающего электромагнитов установлены на приводном валу подвижно в аксиальном направлении и неподвижно относительно вала в направлении его вращения и жестко соединены соответственно с включающим и отключающим элементами, имеющими, по крайней мере, один выступ, взаимодействующий с контактными парами через механизмы включения, снабженные фиксаторами, якорь одного из отключающих электромагнитов соединен с изоляционным диском, взаимодействующим при снятии напряжения с механизмами включения одновременно всех контактных пар, а контактные пары выполнены в виде вакуумных дугогасительных камер; распределитель

также может быть снабжен дополнитель ными ,блок-контактами , размещенными по о| :ружности на неподвижной панели и взаимодействующими с кронштейном, жестко свяаанньм с приводным валом,

На фиг. 1 exe 4aтичecки изобршкен распределитель в отключенном положе--у НИИ,общий вид-,на фиг,2 - включа С1щий элемент; на фиг, 3 - отключающий элемент; на фиг. 4 - кронштейн, взаимодействующий с блок-контактами/ на фиг. 5 - присоединительный зажим.

Распределитель для кoм Iyтaции эле.трических цепей представляет собой конструкцию, состоящую из подвижной и неподвижной частей .

Основными элементами неподвижной части являются нижняя изоляционная панель 1, на которой равномерно по окружности размещены контактные парл 2, число которых определяется количеством управляёмых электроприемников, и фиксаторы 3 число которы}4 со ответствует числу контактных пар, промежуточная изоляционная панель 4 с укрепленньоми на ней блок-контактами 5, количество которых соответствует также числу контактных пар, верхнее основание б с укрепленными на нем включающим 7 и отключающим 8 электромагнитами, блок-контактами 9 и вращающим электромеханическим приводом 10,нижнее основание 11, являющееся несущим для всего устройства, с укрепленным в нижней его части элетромагнитом 12, выполняющим функции расцепителя нулевого напряжения.

Подвижная часть состоит из трех основных элементов, смонтированных на общем приводном валу 13: включающего 14 и отключающего 15 элементов, кронштейна 16 блок-контакта 9. Вгш подвижной части установлен на шарикоподшипниках 17.

Так как устройство в основном предназначено для коммутирования силовых цепей, контактные пары снабжены Дугогасительными устройствами. В предлагаемом устройстве применены вакуумные дугогасительные камеры (ВДК), обеспечивающие эффективное дугогашение при малых габаритах. .Воздействие на подвижные контакты ВДК осуществляется через рычаги 18 фиксаторов 3, благодаря чему обеспечивается фиксация положения силовых контактов после их включения.

Включающий элемент 14 механичесйи жестко соединен с якор&л 19 включающего электромагнита 7 и воздействует на рыЧаги 18 фиксаторов через включающие штоки 20.

Включающий элемент 14 в зависимости от типа электрической сети (трехфазная, однофазная, сеть постоянного тока) имеет различное число радиальных выступов, выполненных в виде нажимных пальцев 21 (фиг. 2).

вращение включа1ощего элемента вместе с валом 13 обеспечивается благодаря наличию штифта .22, находящегося в радиальной выемке изоляционного корпуса,включающего элемента и проходящего через отверстие в приводном валу .

Включающий элемент наряду с вращательным движением совершает и аксиальное поступательное перемещение вдоль оси вала 13 вместе с якрем 19 (при включении электромагнита) ,

Отключающий элемент 15 (фиг. 3) так же, как и включающий элемент 14 в зависимости от типа управляемой электрической сети имеет различное число радиальных выступов.

Отключающий элемент 15 при помощи гайки 23 связан с якорем 24 отключающего электромагнита 8 и посредством штифта 25 с валом, благодря чему обеспечивается вращательное и поступательное fвдоль оси вала) .движения отключающего элемента (при включении электромагнита) .

Отключающий элемент предназначен для воздействия при отключении (при зa 1ыкaнии цепи питания катушки отклчающего электромагнита)через отключающие штоки 26 на передние хвостовики 27 валиков 28 фиксаторов 3, что приводит к освобождению и повороту рычагов 18 фиксаторов под действием возвратных пружин 29, следовтельно, и к размыканию контактных пар (в предлагаемом устройстве размыкаются одновременно три контактны пары - три фазы сети) .

Пружины 30 и 31 соответственно включающего и отключающего элементов выполняют функции торможения подвижной части с целью уменьшения ее свободного выбега при остановке. Возвратные подпружиненные штоки 32 фиксаторов 3 предназначены, для возврата валиков 28 фиксаторов в исходное положение,

Блок- -контакт 9, вып.олняющий, вместе с включающим и отключающим.элементами функции поиска включаемой (откгаочаемой) цепи, т. е. соответствующих силовых контактных пар, приводится в действие при помощи кронштейна 16 (фиг. 4) воздействующего посредством-роликов 33 и 34 на путевые выключатели 35, число которых в предлагаемом устройстве равно удвоенному числу силовых контактных пар а в каждом выключателе имеется один размыкающий и один замыкающий контакты.

Однако количество путевых выключателей так же, как и количество содержащихся в них контактов, различное в зависимости от применяемой cxej«j управления устройством. Принципиально количество путевых выключателей должно быть не менее количества управляемых электроприемников С целью увеличения износостойкости устройства в качестве путевых выключателей применяются другие.типы выключателей, например магнитоуправляемые контакты типа. Геркон, при соответствующем изменении конструкции кронштейна 16. С целью обеспечения программы опе режающего включения вспомогательных контрольных цепей один из нажимных р ликов 33 сдвинут на угол оС по напра лению вращения относительно симметри ного расположения остальных роликов 34. Функции нулевой защиты выполняет расцепитель 12 нулевого напряжения (РНН), якорь которого жестко связан . с изоляционным диском 36. При снятом напряжении упомянутый диск под дейст вием подпружиненных возвратных штоко 37нажимает через отключающие, штоки 38на задние хвостовики 39 всех фиксаторов , обеспечивая отключенное состояние всех контактных пар. Присоединение управляемых силовых цепей осуществляется к зажимам 40 и резьбовым зажимам 41 (фиг. 5),связанным при помощи гибкой связи 42 с подвижной частью контактной пары. Подвижная часть устройства приводится во вращение при помощи вращаю щего электромеханического привода 10 в виде микроэлектродвигателя с редуктором, В качестве привода приме няются также шаговый электродвигател вибрационный привод или другие устро ства. Предлагаемое устройство снабжено блок-контактами 5, воздействие на ко торые осуществляется от рычагов 18 через изоляционные бобыШки 43. Количество блок-контактов равно числу силовых контактных пар, в каждом из них имеется один замыкающий и один размыкающий контакты, однако это количество может быть различным в зави симости от применяемой схемы управле ния устройством. При нажатии одной из кнопок Пуск получает питание электродвигатель привода , Когда ролик 34 достигает путевого выключателя 35, соответствующего нажатой кнопке и заданным контактным парам 2, путевой выключатель переклю чается . При этом электродвигатель останав ливается, а включающий электромагнит срабатывает, и связанный с ним включающий элемент 14 пальцами 21 включает выбранные контактные пары. При этом в самом конце хода размыкается блок-контакт 5, благодаря чему обесточивается катушка вклкзчакядего электромагнита. с этого момента- устройство подготовлено для поиска и включения других силовЕлх контактных пар,. Включенное положение контактных ар фиксируется фиксаторами 3. Такий образом включающий электромагнит работает в кратковременном режиме. Процесс отключения заданных контактных пар происходит аналогично, с тем только отличием, что вместо одной из кнопок Пуск нажимают одну из кнопок Стоп. В этом случае получает питание тот же электродвигатель через один из замыкающих контактов блок-контактов (замкнутый вследствие включенного состояния силовых контактных пар), нажатую кнопку и из контактов путевых выключателей, соответствующих замкнутой кнопке. Контакт путевого выключателя раз кикается под воздействием ролика 34 при достижении им соответствующего положения, двигатель отключается и ., останавливается. Одновременно замыкается соответствующий контакт из группы путевых выключателей и включает катушку отключающего электромагнита 8, связанного с отключающим элементом 15. Последний, воздействуя на фиксаторы, размыкает заданные контактные пары, а соответствующий контакт блок-контактов отключает катушку отключающего электромагнита, . который работает также в кратковременном режиме и питается постоянным током через выпрямительный мост. Для аварийного или экстренного отключения всех фидеров нажимается кнопка Общий стоп, которая разрывает цепь питания катушки РНН, в результате чегоразмыкаются все силовые контакты, а также обесточиваются цепи двигателя и электб омагнитов. Применение предлагаемого устройства в народном хозяйстве дает значительные экономические выгоды. Расчеты и проработки показывают, что использование устройства только во взрывобезопасных станциях управления позволяет значительно уменьшить трудоемкость, габариты и стоимость- станций управления типа МСВ, СУВ, СУВ-2Л-100 и др. Так, например, в станции СУВ-2Л-120 количество секций уменьшается с 5 до 2. Уменьшение габаритов и стоимости достигается за счет того, что предлагаемое устройство занимает примерно в 3 раза меньше места по сравнению с пространством , занимаемым группой известных контакторов, уменьшения количества включающий катушек, вспомогательных и контрольных элементов устройства контроля изоляции и др.) МаксимальнЕлй экономический эффект от применения предлагаемого устройства, т. е. выигрыш в сокращении

стоимости объема пространства, занимаемого аппаратурой управления, получается при использовании его в однофазных цепях переменного тока или в цепях постоянного тока, например в самолетах, на кораблях.

Формула изобретения

1. Распределитель для кoмvlyтaции электрических цепей, содержащий неподвижную панель с размещенными по окружности контактными парам1 включающий элемент, соединенный через приводной вал с вращающим электромеханическим приводом, включаю-., щий Электромагнит, якорь которого взаимодействует через включающий элемент и механизмы включения с контактными парами, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, он снабжен, по меньшей мере, одним отключающим электромагнитом, отключающим элементом и блок-контактами, механически связанными с механизмами включения причем якори включающего и отключающего электромагнитов установлены на приводном валу подвижно в аксиальном направлении и неподвижно относительно вала в направлении его вращения и жестко соединены соответственно с включающим и отключающим элементами, имеющими по крайней мере, один выступ, взаимодействующий с контактными парами через механизмы включения, снабженные фиксаторами.

2,Распределитель по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными блок-контактами, размещенными по окружности на неподвижной панели и взаимодействующими с кронштейном, жестко связанным с приводным валом.

3.Распределитель пЬ п. 1, отличающийся тем, что, якорь

5 одного из отключающих электромагнитов соединен с изоляционным диском, взаимодействующим при снятии напряжения с механизмами включения однс-временно всех контактных пар.

0 4. Распределитель по п. 1, отличающийся тем, что контактные пары выполнены в виде вакуумных дугогасительных камер .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 320846, кл. Н 01 И 43/02, 1970.

2. Патент ФРГ № 1440174, кл. 21 с 45/06, 1969 (прототип ).