BG113483A

BG113483A - Еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение

Info

Publication number: BG113483A
Application number: BG113483A
Authority: BG
Inventors: Тони Грозданов; Драгомиров Грозданов Тони
Original assignee: Тони Грозданов; Драгомиров Грозданов Тони
Priority date: 2022-02-24
Filing date: 2022-02-24
Publication date: 2023-08-31

Abstract

Носеща конструкция на мощностния превключвател е съставена от изолационен цилиндър (1), метален диск (2) и изолационен диск (3). В средата е разположен задвижващ вал (4). Към едната страна на изолационния диск (3) са монтирани един до друг два метални носача (5, 6), към които са закрепени една нечетна вакуумна дъгогасителна камера (V1) и една четна вакуумна дъгогасителна камера (V2). Срещу тях на изолационния диск (3) е монтиран носач (29), към който е закрепена спомагателна вакуумна дъгогасителна камера (Vс). Върху носачите (5, 6) са монтирани еднакви, но огледално разположени подвижни контактни системи на бързодействащи разединители. Те са съставени от специален болт с шийка (7), върху който е лагерована втулка (8) с рамо (9). Върху рамото са монтирани контактни ламели (10), които контактуват с неподвижни контактни елементи (19, 20), монтирани върху изолационния цилиндър (1). Вилка (13) се задейства от ролка (17), монтирана на рамо (15) на главина (14), хваната към вала (4). Върху носача (29) е монтирана превключваща контактна система, която се задейства в края на превключването от изолирано рамо (39) с ролка (38), част от съединител със свободен ход (40). Под трите вакуумни дъгогасителни камери има известни механизми за отварянето и затварянето им, но така модифицирани, че монтажът и настройките да се осъществяват лесно през правоъгълни отвори (55), направени на цилиндъра (1).

Description

ЕДНОФАЗЕН МОЩНОСТЕН ПРЕВКЛЮЧВАТЕЛ ЗА СТЪПАЛЕН РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до еднофазен мощностен превключвател с вакуумни дъгогасителни камери. Три такива мошностни превключватели за трите фази се монтират етажно в стъпални регулатори на напрежение от колонков тип. Това означава, че трите мощностни превключватели са поместени в общ вертикален маслен съд. Такива стъпални регулатори могат да се използват, както при свързване в звезден център, така и при свързване в триъгълник с изолирани фази.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение (1) съдържащ две главни вакуумни дъгогасителни камери и една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера с последователно свързан на нея резистор. Двете главни вакуумни дъгогасителни камери и разположената между тях спомагателна вакуумна дъгогасителна камера са закрепени чрез метални носачи към изолационен диск. Те са установени вертикално, като подвижните им контактни елементи са отдолу и са свързани с механизми за отваряне и затваряне монтирани на метален диск. Горният изолационен диск и долният метален диск са поместени в изолационен цилиндър. В средата на цилиндъра към двата диска е лагерован задвижващ вал. Към металния носач на всяка главна вакуумна дъгогасителна камера е- монтирана контактна система свързана последователно с бързодействащ разединител, командван от рамо с ролка хванато на задвижващ вал. Над спомагателната вакуумна дъгогасителна камера е разположена контактна система, която свързва чрез резистора носача на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера с носача на една от двете главни вакуумни дъгогасителни камери. Механизмите за включване на вакуумните дъгогасителни камери се командват от дискова гърбица монтирана на задвижващия вал. Вакуумните дъгогасителни камери

1/7 и техните механизми заемат едната половина от обема на изолационния цилиндър. В другата половина са монтирани резистори.

Недостатък на този еднофазен мощностен превключвател е, че има голям диаметър и ако се приложи в стъпален регулатор с етажно подредени фази, ще се получи големогабаритен и тежък стъпален регулатор, който няма да е конкурентно способен. Друг недостатък е, че механизмите над спомагателната вакуумна дъгогасителна камера са много усложнени.

Известен е и друг еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение (2), който е с по-малък диаметър и може да се използва в стъпален регулатор от така наречения колонков тип. Той също има две главни вакуумни дъгогасителни камери и разположена между тях една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера. Хванати са към едната половина на изолационен диск чрез метални носачи. Бързодействащите разединители на главните вакуумни дъгогасителни камери са завъртени на около 180°, поради което контактните системи са усложнени и съдържат гъвкави медни плетенки. За превключване на резистора от едната главна вакуумна дъгогасителна камера към другата се използва известен съединител със свободен ход. Под вакуумните дъгогасителни камери, към метален диск са монтирани механизми за отварянето и затварянето им в определена последователност. Тези механизми се задействат от гърбица монтирана към централно разположен вертикален вал. Металният диск и изолационният диск са свързани в носеща конструкция чрез изолационни шпилки. Трите еднофазни мощностни превключватели са свързани в обща колона чрез две половини от разрязан изолационен цилиндър. Около всяка фаза са монтирани етажно четен пръстен, нечетен пръстен и токоотвеждащ пръстен. Резисторите са разположени в празното пространство срещу вакуумните дъгогасителни камери. Те са със сложна конструкция, за изработването на която е необходима специална технология. Задвижващият вал прави голямо ъглово завъртане при едно превключване (примерно 150°), докато пружинно-енергийният акумулатор прави по-малко завъртане (примерно 90°). Поради това е необходима междинна зъбна предавка.

Недостатък на този еднофазен мощностен превключвател е, че контактната система на главните дъгогасителни камери е усложнена и заема много място. Гъвкавите връзки от медни плетенки при голям брой превключвания се разнищват и би могло да се скъсат. Друг недостатък е, че е необходима междинна зъбна предавка, поради което конструкцията е сложна. Недостатък е и това, че монтажът е труден. При разрязване на изолационния цилиндър двете половини се деформират от вътрешните

2/7 напрежения и колоната става нестабилна. Също така недостатък е, че резисторите са със сложна конструкция.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Задачата на изобретението е да създаде еднофазен мощностен превключвател, който да има самостоятелно завършена конструкция монтирана в стабилен ненарязан изолационен цилиндър. Контактните системи да са опростени и без гъвкави връзки. Ъгълът на завъртане на задвижващия вал да съвпада с ъгъла на задвижващия вал на пружинноенергийния акумулатор, поради което не е необходима междинна зъбна предавка. Трифазната колона да е стабилна и лесно да се монтира чрез междинни изолационни цилиндри. Резисторите да са от компактни пакети с доказана надеждност.

Задачата е решена с еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение, съдържащ две главни вакуумни дъгогасителни камери и една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера, закрепени чрез метални носачи към изолационен диск. Над носачите на главните вакуумни дъгогасителни камери има контактни системи свързани с бързодействащи разединители. Над носача на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера има превключваща контактна система. Под вакуумните дъгогасителни камери има механизми за изключване и включване монтирани на метален диск и командвани от гърбичен диск закрепен към централно разположен задвижващ вал.

Съгласно изобретението, мощностният превключвател е завършена монтажна единица с носеща конструкция съставена от цял изолационен цилиндър с основа от метален диск и изолационен диск монтиран в горната му част. Чрез метални носачи от едната страна на изолационния диск една до друга са разположени нечетна главна вакуумна дъгогасителна камера и четна главна вакуумна дъгогасителна камера. Срещу тях на изолационния диск чрез аналогичен метален носач е монтирана една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера. Всяка от двете главни вакуумни дъгогасителни камери е закрепена към металния носач, монтиран на изолационен диск чрез специален болт с ос. На нея е лагерована тоководеща втулка с рамо, на което са установени тоководещи ламели. Тези ламели се свързват алтернативно с неподвижни контактни елементи монтирани на изолационния цилиндър. На горното чело на втулката е закрепена вилка, която взаимодейства със задвижваща ролка установена на задвижващо рамо свързано към централно разположен задвижващ вал. На съответния метален

3/7 носач на главните вакуумни дъгогасителни камери е закрепен допълнителен носач с установени на него тоководещи ламели, които контактуват с цилиндрично оформената долна част на втулката. Контактните системи на двете главни вакуумни дъгогасителни камери са разположени успоредно и огледално една на друга. На централно разположен и лагерован към металния диск и изолационния диск задвижващ вал има две рамена с ролки. Едната ролка взаимодейства с вилка свързана с контактното тяло на едната вакуумна дъгогасителна камера и затваря контактната й система в началото на завъртането от 90° на задвижващия вал. Другата ролка отваря контактната система на другата вакуумна дъгогасителна камера в края на завъртането.

На металния носач на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера е монтирана превключваща контактна система съставена от трираменно контактно тяло лагеровано на изолационна втулка към болта свързващ металния носач с вакуумната камера. Контактното тяло взаимодейства с контактни пластини закрепени към колони монтирани на изолационния диск и контактна дъга закрепена чрез Г-образен изолационен носач към контактния носач. Трираменното контактно тяло се завърта на определен ъгъл чрез ролка разположена на края на рамо свързано със съединител със свободен ход задействан в края на превключването.

Под всяка вакуумна дъгогасителна камера има механизъм, който отваря и затваря техните контакти. Състои се от Г-образен лост, който на горния си край има лагерче, а на хоризонталната си част - продълговати отвори свързани с две търкалящи лагерчета закрепени на хоризонтална ос. На изолационния цилиндър има отвори намиращи се срещу тези механизми. През тях се осъществяват лесен монтаж и настройки на контактния разтвор чрез свързващ болт с дясна и лява резба. Резисторите са разположени в пространството между вакуумните дъгогасителни камери.

Предимство на еднофазния мощностен превключвател съгласно изобретението е, че представлява стабилна самостоятелна монтажна единица. Това дава възможност за лесен монтаж на трифазна колона чрез междинни изолационни цилиндри съобразени с различните изисквания на стандартните напрежения. Предимство е и това, че ъгълът на завъртане при едно превключване съвпада с този на пружинния енергиен акумулатор и не е необходима междинна зъбна предавка. Друго предимство е, че механизмите задействащи контактните системи са опростени и нямат гъвкави връзки. Осигурен е лесен монтаж на механизмите отварящи и затварящи вакуумните дъгогасителни камери. Резисторите са от два цилиндрични пакета с доказана надеждност.

4/7

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Примерно изпълнение на еднофазния мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение, съгласно изобретението е показано на приложените фигури, от които:

Фигура 1 представлява надлъжен разрез (А-А) през една от главните вакуумни дъгогасителни камери и спомагателната вакуумна дъгогасителна камера.

Фигура 2 - надлъжен разрез (В-В) през контактната система на главните вакуумни дъгогасителни камери.

Фигура 3 - поглед отгоре над контактните системи на вакуумните дъгогасителни камери.

Фигура 4 - напречен разрез (D-D) над задвижващите механизми на вакуумните дъгогасителни камери.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Еднофазният мощностен превключвател е оформен като завършена монтажна единица с носеща конструкция съставена от изолационен цилиндър 1, метален диск 2 и изолационен диск 3. В средата на мощностния превключвател към диск 2 и диск 3 е лагерован задвижващ вал 4. Чрез метален носач 5 към изолационния диск 3 е монтирана нечетна главна вакуумна дъгогасителна камера V_b а чрез метален носач 6 до нея е монтирана четна главна вакуумна дъгогасителна камера Уг. Двете вакуумни камери V] и V2 са свързани с металните носачи 5 и 6 чрез специални болтове с ос 7, на която е лагерована тоководеща втулка 8 с рамо 9. На рамото 9 са установени две контактни ламели 10 с контактни пружини 11 и лагерче 12 на края. На горното чело на втулката 8 е закрепена вилка 13. На горния край на вал 4 е монтирана главина 14 с две изолирани спрямо нея разположени противоположно рамена 15 и 16 с ролки 17 и 18.

Контактните системи на двете главни вакуумни камери Vi и V2 са еднакви успоредно и огледално разположени една на друга. На горния край на изолационния цилиндър срещуположно са монтирани четен неподвижен контактен елемент 19 и нечетен неподвижен контактен елемент 20. Четния контактен елемент 19 е свързан с четен контактен пръстен 21, а нечетния контактен елемент 20 - с контактен пръстен 22, разположен на по-ниско ниво. Към металния диск 2 е свързан токоотвеждащ контактен пръстен 23. Към всеки от металните носачи 5 и 6 на двете главни вакуумни дъгогасителни камери Vi и V2 чрез болт 24 е монтиран по един вертикален

5/7 контактен носач 25, с който контактуват две контактни ламели 26 с контактни пружини 27. Двете контактни ламели 26 контактуват и с цилиндрична част 28 оформена на долния край на тоководещата втулка 8.

Чрез метален носач 29 разположен диаметрално срещу носачите 5 и 6 на двете главни вакуумни дъгогасителни камери V> и V2 е закрепена спомагателна вакуумна дъгогасителна камера Vc. Върху носача 29 е монтирана превключваща контактна система съставена от подвижни и неподвижни контактни елементи. Върху изолирана ос 30 разположена по оста на вакуумната камера Vc е лагерован трираменен носач 31, който носи контактни пластини 32. Тези контактни пластини алтернативно контактуват с два неподвижни контактни елемента 33, закрепени съответно към нечетна вертикална метална колона 34 и четна метална колона 35, монтирани към изолационния диск 3. Същевременно контактуват с контактна дъга 36 закрепена чрез Г-образен изолационен елемент 37 към металния носач 29. На вътрешното рамо на трираменния носач 31 има канал, в който влиза задвижваща ролка 38 закрепена към изолирано рамо 39 на известен съединител 40 със свободен ход.

Задвижващите механизми за отваряне и затваряне на трите вакуумни дъгогасителни камери Vi, V2 и Vc са еднакви по конструкция. Към металния диск 2 на носачите 41 е лагерован Г-образен лост 42, на вертикалната шийка 43 на който е монтирано лагерче 44. Хоризонталното рамо 45 на лост 41 е свързано с две лагерчета 46, монтирани чрез ос 47 към вертикална планка 48. Тази планка е свързана в горния си край с болт 49, който от двете си страни има дясна и лява резба. Дясната резба е навита към резбата на подвижния извод 50 на съответната вакуумна дъгогасителна камера. Резбата е контрирана с гайка, която притиска токоотвеждащ елемент 51 към извода 50. Към елемента 51 е закрепена известна непоказана медна плетенка, която го свързва с металния диск 2. Планката 48 е свързана с лявата резба на болт 49 и има на долния си край цилиндричен щифт 52, който се води в отвор на чаша 53 завинтена към диск 2. Вътре в чашата 53 има контактна пружина 54.

Срещу всеки от механизмите на трите вакуумни дъгогасителни камери на изолационния цилиндър 1 са направени правоъгълни отвори 55, през които се осъществява лесен монтаж и настройка на контактния разтвор на вакуумните камери.

На вал 4 е монтирана командна гърбица 56, изолирана от него. От едната си страна гърбицата 56 командва двете главни вакуумни камери Vi и V2, а от другата страна - спомагателната вакуумна камера Vc. Това

6/7 разделяне позволява по-прецизна настройка на последователността на превключване. Долу към вал 4 е монтиран буфер 57.

В празното пространство между главните вакуумни камери Vi и V2 и спомагателната вакуумна камера Vc са разположени два пакета резистори R, които са известни и с доказана експлоатационна надеждност. От долната си страна резисторите са свързани последователно, а от горната страна излизат два проводника, които се свързват между носача 29 и контактната дъга 36. Също така с проводници са свързани носач 5 и колона 34, респективно носач 6 и колона 35.

Горе и долу на изолационния цилиндър 1 има отвори 58, чрез които се свързва междинен изолационен цилиндър.

Действието на еднофазния мощностен превключвател е следното. При показаното на фигурите положение токът преминава през четната вакуумна камера V2. Резисторите R са включени паралелно на тази вакуумна камера. Непоказания пружинен енергиен акумулатор завърта скокообразно вал 4 на определен ъгъл, който в случая е 90°. Посоката е по часовата стрелка. В началото на завъртането ролка 17 включва контактните пластини 10 към неподвижен контактен елемент 20. Последователността на работа на вакуумните камери е следната. Включва се Vc - изключва се V2 - включва се Vi - изключва се Vc. В края на завъртането се отваря контактната система неподвижен контакт 10 и контактни ламели 10 и се осигурява необходимото изолационно разстояние. Превключващата система включва резисторите R паралелно на Vi. Обратното превключване става в обратна последователност.

Claims

1/2

1. ‘Еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение колонков тип, съдържащ две главни вакуумни дьгогасигелни камери и една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера закрепени чрез носачи към изолационен диск, като над носачите на главните вакуумни дъгогасителни камери има контактна система свързана с бързодействащ разединител, над носача на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера има превключваща контактна система, а под вакуумните дъгогасителни камери има механизми за изключване и включване монтирани на метален диск и командвани от гърбичен диск закрепен към централно разположен задвижващ вал, характеризиращ се с това, че мощностният превключвател е завършена монтажна единица с носеща конструкция съставена от изолационен цилиндър (1), метален диск (2) оформен като дъно и изолационен диск (3), върху едната страна на който чрез разположени един до друг нечетен метален носач (5) и четен метален носач (6) са закрепени съответно нечетна главна вакуумна дъгогасителна камера (Vi) и четна главна вакуумна дъгогасителна камера (V2), а на срещуположната страна на изолационния диск (3) е закрепен метален носач (20) на спомагателна вакуумна дъгогасителна камера (Vc), върху всяка една от главните дъгогасителни камери (Vi и V₂) са монтирани еднакви успоредно и огледално разположени контактни системи съставени от специален болт с ос (7), на който е лагерована тоководеща втулка (8) с рамо (9) с установени върху него тоководещи ламели (10) свързани алтернативно с неподвижни контактни елементи (19, 20) монтирани на изолационния цилиндър (1), на горното чело на втулката (8) е закрепена вилка (13), която взаимодейства със задвижваща ролка (17) на рамо (15) за задвижване на контактната система на нечетната вакуумна дъгогасителна камера (Vi), респективно - със задвижваща ролка (18) на срещуположно разположено рамо (16) за задвижване на контактната система на четната вакуумна дъгогасителна камера (V2), като двете рамена (15 и 16) са хванати към главина (14) закрепена на горната част на централно разположен задвижващ вал (4), а на съответния метален носач (5, 6) е монтиран чрез болт (24) вертикален носач (25) с две ламели (26) с контактни пружини (27), които контактуват и с цилиндрична част (28) оформена на долния край на втулката (8), а върху носача (29) на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера (Vc) е монтирана превключваща контактна система, която осигурява резистори (R) да са включени паралелно на затворената главна вакуумна дъгогасителна камера.

2. Еднофазен мощностен превключвател съгласно претенция 1, .характеризиращ се с това, че монтираната върху носач (29) превключваща контактна система е съставена от трираменен носач (31) лагерован на изолирана ос (30), разположена в средата на носач (29), върху две от рамената на носача (31) са установени контактни пластини (32), които контактуват постоянно с контактна дъга (36), закрепена на Гобразен изолационен елемент (37) монтиран върху носача (29), и контактуват алтернативно с две неподвижни контактни пластини (33), разположени съответно на нечетна метална колона (34) и на четна метална колона (35), а третото рамо има надлъжен канал, в който влиза ролка (38) закрепена на изолирано рамо (39) от съединител със свободен ход (40).

3. Еднофазен мощностен превключвател съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че механизмите за отваряне и затваряне на контактите на трите вакуумни дъгогасителни камери (Vi, V2 и Vc) са еднакви и са съставени от закрепен на носач (41) Г-образен лост (42) с легерче (44) и хоризонтално рамо (45) с продълговати отвори, в които влизат две лагерчета (46) закрепени чрез ос (47) на планка (48), като срещу всеки механизъм има правоъгълен отвор, през който лесно може да се сглобят лагерчетата (46) с оста (47) и планката (48), а настройката на контактния разтвор на вакуумните дъгогасителни камери (Vi, V2 и Vc) се осигурява от специален болт (49) с дясна и лява резба.

4. Еднофазен мощностен превключвател съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че в празните места между главните вакуумни дъгогасителни камери (Vi и V2) и спомагателната вакуумна дъгогасителна камера (Vc) са разположени два пакета резистори (R), като те са свързани последователно в долната си част и имат два изводни проводника в горната си част, които преминават над изолационния диск (3) и са свързани между контактната дъга (36) и носача (29) на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера (Vc), а чрез проводници са свързани носач (5) с колона (34) и носач (6) с колона (35).