BG66969B1

BG66969B1 - Selector on load for regulation of power transformers voltage

Info

Publication number: BG66969B1
Application number: BG112080A
Authority: BG
Inventors: Тони Грозданов; Драгомиров Грозданов Тони; Димитър Блажев; Трайков Блажев Димитър
Original assignee: Трайков Блажев Димитър; Драгомиров Грозданов Тони
Priority date: 2015-08-25
Filing date: 2015-08-25
Publication date: 2019-09-30
Also published as: BG112080A

Abstract

The selector on load is comprised of a carrier head (1), an isolation cylinder (2) and a bottom (3). In the carrier head is placed a two-step mechanism for intermittent switching. It consists of a loading toothed gear (8) and two blocks (15 and 16), each comprised of one Geneva drive wheel and one toothed gear. The upper toothed gear is engaged with another toothed gear (22), which spins internal insulation shaft (24), and the low toothed gear - with toothed gear (25), which spins tubular insulation shaft (26). To the shaft (24) are connected a one vacuum arc-suppressing chamber (VAC) (35) on phase with contact terminal (38) and on and of mechanism. To the tubular shaft (26) are connected auxiliary VAC (52) with an identical design. They work with resistors (56). By the consecutive switches firstly work some VDC and immediately after that - the other VDC. It results in a simplified and small sized construction. There is an alternate implementation with VAC and with contact rolls, suppressing the arcs in the condenser oil.

Description

Област на техникатаField of technology

Изобретението се отнася до трифазен избирач под товар, предназначен за регулирането на силови трансформатори е намотки, свързани в звезден център или в триъгълник. В него се използват вакуумни дъгогасителни камери, но има и взаимозаменяем вариант е контактни възли, гасящи електрическите дъги в трансформаторно масло.The invention relates to a three-phase selector under load, designed to regulate power transformers and windings connected in a star center or in a triangle. It uses vacuum arc quenching chambers, but there is also an interchangeable option is contact units, extinguishing electric arcs in transformer oil.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е избирач под товар /1/, съдържащ носеща глава, изолационен цилиндър и дъно. В носещата глава има пружинен енергиен акумулатор, съставен от пружина, задвижваща шайба е рамо и ролка и малтийско колело. Валът на малтийското колело е свързан е тръбен изолационен вал, разположен коаксиално по оста на изолационния цилиндър. Към този вал етажно са свързани подвижни контактни системи, съдържащи главна вакуумна дъгогасителна камера, спомагателна вакуумна дъгогасителна камера, токоотвеждащ контактен възел, изолационни носачи и лостове е ролки за управление на вакуумните дъгогасителни камери. Към изолационния вал са залепени резистори. По периферията на изолационния цилиндър са монтирани минимум десет неподвижни контактни елемента, разположени на по 36° един спрямо друг. Има и токоотвеждащ пръстен и пръстени за водене на контактната система и командване на вакуумните дъгогасителни камери.A selector under load / 1 / is known, containing a bearing head, an insulating cylinder and a bottom. In the bearing head there is a spring energy accumulator, consisting of a spring, a driving washer is a shoulder and a roller and a Maltese wheel. The shaft of the Maltese wheel is connected by a tubular insulating shaft located coaxially along the axis of the insulating cylinder. Mobile contact systems are connected to this shaft, containing a main vacuum arc quenching chamber, an auxiliary vacuum arc quenching chamber, a current-carrying contact unit, insulating carriers and levers and rollers for controlling the vacuum arc quenching chambers. Resistors are glued to the insulating shaft. At least ten fixed contact elements are mounted on the periphery of the insulating cylinder, located at 36 ° to each other. There is also a drain ring and rings for guiding the contact system and commanding the vacuum arc quenching chambers.

Недостатък на този избирач под товар е, че има голям диаметър на цилиндъра, което увеличава габаритните размери и теглото. Това е така, защото неподвижните контактни елементи трябва да са е широки тоководещи дъги, за да осигурят правилното контактуване по време на превключването. Големите габарити изискват повече място в казана на трансформатора. Друг недостатък е, че монтажа и демонтажа на подвижната контактна система в изолационния цилиндър са затруднени.The disadvantage of this selector under load is that it has a large diameter of the cylinder, which increases the overall dimensions and weight. This is because the fixed contact elements must be wide conductive arcs to ensure proper contact during switching. Large dimensions require more space in the transformer boiler. Another disadvantage is that the assembly and disassembly of the movable contact system in the insulating cylinder is difficult.

Намаление на габаритните размери може да се постигне чрез използване на пружинен-енергиен акумулатор е двустъпково превключване. Известен е такъв избирач под товар /2/, пружинно-енергийният акумулатор на който съдържа пружина, зъбна предавка е възможност за свободен ъглов ход и превод е ролка. Преводът задейства малтийски кръст, свързан е друга зъбна предавка и двоен превод е две разместени ъглово ролки. При превключване ролките задействат последователно две малтийски колела, от които едното е свързано е кух изолационен вал, а другото - е изолационен вал, разположен в кухия вал. Към всеки от тези валове е монтирана по една подвижна контактна система.Reduction of the overall dimensions can be achieved by using a spring-energy accumulator is a two-stage switching. Such a selector under load / 2 / is known, the spring-energy accumulator of which contains a spring, a gear is a possibility for free angular travel and a translation is a roller. The translation triggers a Maltese cross, another gear is connected and a double translation is two offset angular rollers. When switching, the rollers actuate two Maltese wheels in series, one of which is connected by a hollow insulating shaft and the other by an insulating shaft located in the hollow shaft. A movable contact system is mounted to each of these shafts.

Недостатък на този избирач под товар е, че има сложен пружинен-енергичен акумулатор, който заема голямо място в носещата глава. Друг недостатък е, че този избирач под товар не може да работи е вакуумни дъгогасителни камери.The disadvantage of this load selector is that it has a complex spring-energy battery, which takes up a lot of space in the support head. Another disadvantage is that this selector under load can not work is vacuum arc quenching chambers.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задачата на изобретението е да създаде избирач под товар, който да има опростена система за двустъпково превключване, осигуряваща малки напречни габарити и тегло. Да може да се приложат контактни системи както е вакуумни дъгогасителни камери, така и е контактни системи е гасене на дъгите в трансформаторно масло. Монтажът и демонтажът на изваждаемата част да става лесно и без затруднение.It is an object of the invention to provide a load selector having a simplified two-stage switching system providing small transverse dimensions and weight. To be able to apply contact systems such as vacuum arc quenching chambers as well as contact systems is arc quenching in transformer oil. The assembly and disassembly of the removable part can be done easily and without difficulty.

Задачата е решена е трифазен избирач под товар, съдържащ носеща глава, изолационен цилиндър и дъно. В носещата глава има механизъм за двустъпково превключване, свързан е изолационни валове, носещи подвижни контактни системи. По вътрешната периферия на изолационния цилиндър са подредени десет или повече неподвижни контактни елемента.The problem is solved is a three-phase selector under load, containing a bearing head, an insulating cylinder and a bottom. In the bearing head there is a mechanism for two-stage switching, insulating shafts bearing movable contact systems are connected. Ten or more fixed contact elements are arranged on the inner periphery of the insulating cylinder.

Съгласно изобретението, механизмът за двустъпково превключване съдържа вертикална ос, закрепена на носещ фланец. На оста са лагеровани два блока, всеки съставен от едно малтийско колело и едно зъбно колело. Малтийските колела се привеждат в действие от двоен превод, който има две рамена е ролки, разположени на определен ъгъл помежду си. Този ъгъл е съобразен е ъгъла между каналите на малтийските колела. За предпочитане е малтийските колела да са е шест канала. Подобен е и ъгълътAccording to the invention, the two-stage switching mechanism comprises a vertical axis mounted on a bearing flange. Two blocks are mounted on the axle, each consisting of one Maltese wheel and one gear wheel. Maltese wheels are driven by a double translation, which has two arms and rollers located at a certain angle to each other. This angle is consistent with the angle between the channels of the Maltese wheels. It is preferable that the Maltese wheels have six channels. The angle is similar

Описания на издадени патенти за изобретения № 10.2/31.10.2019 между двете рамена на двойния превод, като целта е завъртането на едното малтийско колело да не се застъпва със завъртането на другото малтийско колело.Descriptions of issued patents for inventions № 10.2 / 31.10.2019 between the two arms of the double translation, the aim being not to overlap the rotation of one Maltese wheel with the rotation of the other Maltese wheel.

Двойният превод се задейства от монтирано над него зъбно колело, към периферията на което е свързан единият край на превключваща пружина. Между двойния превод и зъбното колело има съединител с подходящ свободен ход.The double gear is actuated by a gear wheel mounted above it, to the periphery of which one end of a switching spring is connected. There is a suitable freewheel clutch between the double gear and the gear.

Зъбното колело от горе разположения блок е зацепено със зъбно колело, монтирано към метален вал, който е продължен с вътрешен изолационен вал. Зъбното колело от долния блок е зацепено със зъбно колело, свързано с тръбен изолационен вал.The gear from the upper block is engaged with a gear mounted to a metal shaft, which is extended by an internal insulating shaft. The gear from the lower block is engaged with a gear connected to a tubular insulating shaft.

При вариант с вакуумни дъгогасителни камери (ВДК) към вътрешния изолационен вал чрез носачи е хваната по една главна ВДК на фаза. Тя има горен фланец с контактен възел, свързан посменно с неподвижните контактни елементи и долен фланец с токоотвеждащ контакт, плъзгащ се по пръстен, монтиран по вътрешната повърхност на изолационния цилиндър. Спомагателната ВДК е монтирана на тръбния изолационен вал и има конструктивно изпълнение, аналогично на това на главната ВДК. И двете ВДК имат механизъм, който е монтиран към долния фланец и служи за правилното включване и изключване на ВДК. Спомагателната контактна система има и радиална шина с контактен възел, който контактува с удължение на неподвижните контактни елементи. Между тази шина и горния фланец на спомагателната ВДК е свързан резистора.In the case of a variant with vacuum arc quenching chambers (VDK), one main VDK per phase is attached to the inner insulating shaft by means of supports. It has an upper flange with a contact node connected alternately to the fixed contact elements and a lower flange with a drain contact sliding on a ring mounted on the inner surface of the insulating cylinder. The auxiliary VDK is mounted on the tubular insulating shaft and has a design similar to that of the main VDK. Both VDK have a mechanism that is mounted to the lower flange and serves to properly turn on and off the VDK. The auxiliary contact system also has a radial rail with a contact node that contacts the extension of the fixed contact elements. A resistor is connected between this bus and the upper flange of the auxiliary VDK.

При вариант с дъгогасене в масло към носачите на вътрешния изолационен вал е закрепен П-образен носач, в единия край на който има контактни дъгогасителни ролки, а в другия - токоотвеждащ контакт. Към тръбния изолационен вал е хванат носач със спомагателни контактни ролки. Предимство на избирача под товар е, че се получава конструкция с малки габаритни размери и тегло. Осигуряват се различен брой положения само чрез изменение на предавателните отношения на зъбните предавки. При това механизмите са опростени и заемат по-малко място.In the case of an arc-quenching in oil version, a U-shaped bracket is attached to the supports of the inner insulating shaft, at one end of which there are contact arc-quenching rollers, and at the other - a current-carrying contact. A carrier with auxiliary contact rollers is attached to the tubular insulating shaft. The advantage of the voter under load is that a construction with small overall dimensions and weight is obtained. A different number of positions are provided only by changing the gear ratios of the gears. At the same time the mechanisms are simplified and take up less space.

Предимство е и това, че осигурява унифицирана конструкция, както с използване на вакуумни дъгогасителни камери, така и чрез ролкови контактни елементи за дъгогасене в трансформаторното масло.Another advantage is that it provides a unified design, both with the use of vacuum arc quenching chambers and by roller contact elements for arc quenching in the transformer oil.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

Примерно изпълнение на трифазния избирач под товар, съгласно изобретението, е показано на приложените фигури, от които:An exemplary embodiment of the three-phase selector under load according to the invention is shown in the attached figures, of which:

фигура 1 представлява надлъжен разрез на трифазен избирач под товар.Figure 1 is a longitudinal section of a three-phase selector under load.

Фигура 2 - поглед отгоре на механизмите в носещата глава.Figure 2 - top view of the mechanisms in the support head.

Фигура 3 - напречен разрез над системата за двустъпково превключване.Figure 3 is a cross-sectional view above the two-stage switching system.

Фигура 4 - напречен разрез над двете вакуумни дъгогасителни камери и контактната им система. В дясната половина е даден поглед отдолу на двете вакуумни дъгогасителни камери.Figure 4 - cross section over the two vacuum arc quenching chambers and their contact system. In the right half is a bottom view of the two vacuum arc quenching chambers.

Фигура 5 - надлъжен разрез в два варианта на контактни системи за дъгогасене в масло: I - вертикално разположени подвижни контактни ролки; II - хоризонтално разположени подвижни контактни ролки.Figure 5 - longitudinal section in two variants of contact systems for arc quenching in oil: I - vertically located movable contact rollers; II - horizontally located movable contact rollers.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of the invention

Избирачът под товар има носеща глава 1, изолационен цилиндър 2 и дъно 3 (фиг. 1). Отгоре е монтиран фланец 4 с капак 5, върху който е закрепен известен червячен редуктор 6 със задвижващ вал 7. Валът е свързан със задвижващо зъбно колело 8, което е зацепено със зъбно колело 9 на превключваща пружина 10 (фиг. 2). Единият накрайник 11 на пружината е монтиран към зъбното колело 9, а другият накрайник 12 е закрепен към носещ фланец 13. На фланеца 13 е хваната вертикална ос 14, на която са лагеровани два блока 15 и 16, всеки съставен от едно малтийско колело и едно зъбно колело (фиг. 3). Зъбното колело 9 е лагеровано на ос 17, закрепена на фланеца 13 и взаимодейства с монтиран под него двоен превод 18. Той има две рамена с ролки 19 и 20, които периодично взаимодействат с малтийските колела 15 и 16. Двете рамена 19 и 20 са разположени на определен ъгъл, съобразен с ъгъла на каналите на малтийските колела 15 и 16. Едната ролка е насочена нагоре, а другата - надолу.The load selector has a support head 1, an insulating cylinder 2 and a bottom 3 (Fig. 1). A flange 4 with a cover 5 is mounted on top, on which a known worm gearbox 6 is mounted with a drive shaft 7. The shaft is connected to a drive gear 8, which is engaged with a gear wheel 9 of a switching spring 10 (Fig. 2). One end 11 of the spring is mounted to the gear 9, and the other end 12 is attached to a bearing flange 13. On the flange 13 is attached a vertical axis 14 on which are mounted two blocks 15 and 16, each consisting of one Maltese wheel and one gear (Fig. 3). The gear 9 is mounted on an axle 17 mounted on the flange 13 and interacts with a double gear 18 mounted below it. It has two arms with rollers 19 and 20, which periodically interact with the Maltese wheels 15 and 16. The two arms 19 and 20 are located at a certain angle corresponding to the angle of the grooves of the Maltese wheels 15 and 16. One roller is directed upwards and the other downwards.

Зъбното колело 21 на блок 15 е свързано със зъбно колело 22, закрепено към централно разположен метален вал 23, към който е монтиран изолационен вал 24. Зъбното колело 21 на блока 16 е свързано със зъбно колело 25, монтирано към изолационен тръбен вал 26.The gear 21 of the block 15 is connected to a gear 22 attached to a centrally located metal shaft 23 to which an insulating shaft 24 is mounted. The gear 21 of the block 16 is connected to a gear 25 mounted to the insulating tubular shaft 26.

Описания на издадени патенти за изобретения № 10.2/31.10.2019Descriptions of issued patents for inventions № 10.2 / 31.10.2019

Зъбното колело 8 има ролка 27, която се свързва с малтийско колело 28, предназначено за цифрово показване на положенията и задействане на предизбирач. Това става по известен начин чрез предавка 29, вал 30, рамо 31 и вал 32 с рамо 33, което превключва известен непоказан предизбирач.The gear 8 has a roller 27, which is connected to a Maltese wheel 28, intended for digital display of positions and actuation of a preselector. This is done in a known manner by a gear 29, a shaft 30, an arm 31 and a shaft 32 with an arm 33 which switches a known unselected pre-selector.

Към вала 24 чрез носачи 34 са монтирани подвижните контактни системи на трите подредени етажно фази X, Y и Z. Във вариант с вакуумни дъгогасителни камери (ВДК) това е една главна ВДК 35 на фаза, разположена в изолационен носач 36, хванат към токоотвеждащ фланец 37 (фиг. 1, фиг. 4). Към фланеца е свързан главен токоотвеждащ контактен възел 38, който контактува с неподвижни контактни елементи 39, монтирани към изолационния цилиндър 2. Подвижният извод 40 на ВДК 35 е свързан с Г-образен лост 41 с контактна ролка 42 и контактна пружина 43. Лостът 41 се люлее на ос 44, закрепена на носач 45, свързан с долен фланец 46 на ВДК 35. Към долния фланец 46 на ВДК 35 е свързан токоотвеждащ контакт 47, който контактува с метален пръстен 48, монтиран към цилиндър 2, чрез токоотвеждащи контакти 49. На металния пръстен 48 има и изолационен пръстен 50 с канали 51, предназначени за включване и изключване на ВДК.The movable contact systems of the three phased X, Y and Z phases are mounted to the shaft 24 by means of brackets 34. In a variant with vacuum arc quenching chambers (VDK) this is a main VDK 35 per phase located in an insulating bracket 36 attached to a current-carrying flange. 37 (Fig. 1, Fig. 4). A main current-carrying contact assembly 38 is connected to the flange, which is in contact with fixed contact elements 39 mounted to the insulating cylinder 2. The movable terminal 40 of the VDK 35 is connected to a L-shaped lever 41 with a contact roller 42 and a contact spring 43. swings on an axis 44 mounted on a bracket 45 connected to the lower flange 46 of VDK 35. To the lower flange 46 of VDK 35 is connected a drain contact 47, which contacts a metal ring 48 mounted to a cylinder 2, through drain contacts 49. On the metal ring 48 also has an insulating ring 50 with channels 51 for switching the VDK on and off.

На тръбния изолационен вал 26 е закрепена спомагателна ВДК 52 с устройство подобно на това на ВДК 35. На вала 26 е хваната радиална шина 53 със спомагателен контактен възел 54, който контактува с удължена опашка 55 на контакта 39. Към вала 26 са закрепени резистори 56, които са свързани между шината 53 и горния фланец 37 на спомагателната ВДК 52. Двата вала 24 и 26 са лагеровани към дънотоAn auxiliary VDK 52 is attached to the tubular insulating shaft 26 with a device similar to that of VDK 35. A radial rail 53 with an auxiliary contact unit 54 is attached to the shaft 26, which contacts an elongated tail 55 of the contact 39. Resistors 56 are attached to the shaft 26. which are connected between the rail 53 and the upper flange 37 of the auxiliary VDK 52. The two shafts 24 and 26 are mounted to the bottom

3. Контактната пружина 43 е свързана между долния фланец 46 и удължената опашка 57 на лоста 41.3. The contact spring 43 is connected between the lower flange 46 and the elongated tail 57 of the lever 41.

На фиг. 5 са представени два варианта на контактни системи с дъгогасене в масло. Те са по-прости и по-евтини и се предпочитат от някои потребители. Неподвижните контактни елементи 58 са монтирани към цилиндъра 2. При вариант I подвижните контактни ролки, главна 59 и спомагателна 60, са с вертикална ос. Ролка 60 е на носач 61, хванат към вала 26, а ролката 59 е на П-образен носач 62, монтиран чрез носача 34 към вала 24. Има и контактни пружини 63. На носача 62 е закрепен и токоотвеждащ контакт 64, контактуващ с пръстен 65. При вар. II конструкцията е аналогично, но контактни ролки 66 са с хоризонтални оси.In FIG. 5 shows two variants of contact systems with arc quenching in oil. They are simpler and cheaper and are preferred by some users. The fixed contact elements 58 are mounted to the cylinder 2. In variant I, the movable contact rollers, main 59 and auxiliary 60, have a vertical axis. The roller 60 is on a carrier 61 attached to the shaft 26, and the roller 59 is on a U-shaped carrier 62 mounted by the carrier 34 to the shaft 24. There are also contact springs 63. On the carrier 62 is attached a current contact 64 in contact with a ring 65. When var. II construction is similar, but contact rollers 66 have horizontal axes.

Действието на избирача под товар при превключване се осъществява по следния начин: чрез редуктора 6 и вала 7 зъбното колело 8 извършва един оборот на превключване (фиг. 1 и фиг. 2). Един оборот прави и зъбното колело 9, като след 180° пружината 10 се натяга максимално и достига горна мъртва точка. След това тя се освобождава и завърта скокообразно двойния превод 18 (фиг. 3). Така последователно ролките 20 и 19 завъртат двете малтийски колела 15 и 16, а чрез тях - зъбните колела 22 и 25, респективно валове 24 и 26. Така се осъществява исканото двустъпково превключване на главната ВДК 35 и спомагателната ВДК 52. При това ролките 42 напускат каналите 51 и отварят съответните ВДК, с което прехвърлянето на контактите 38 и 54 от единия контакт 39 на съседния става безтоково. Носачите 34 се завъртат безпрепятствено на една ъглова стъпка, тъй като на вала 26 на тези места са осигурени канали по периферията.The action of the selector under load when switching is carried out as follows: through the gearbox 6 and the shaft 7 the gear 8 performs one switching turn (Fig. 1 and Fig. 2). One turn is made by the gear 9, as after 180 ° the spring 10 is stretched to the maximum and reaches the top dead center. It is then released and rotates the double translation 18 (Fig. 3). Thus, the rollers 20 and 19 rotate the two Maltese wheels 15 and 16 in succession, and through them the gears 22 and 25, respectively the shafts 24 and 26. Thus, the required two-stage switching of the main VDK 35 and the auxiliary VDK 52 takes place. channels 51 and open the respective VDCs, whereby the transfer of contacts 38 and 54 from one contact 39 to the neighboring one becomes non-current. The supports 34 rotate unimpeded in an angular step, since grooves are provided at the periphery at the shaft 26 at these points.

Claims

1. Selector under load for voltage regulation of power transformers, comprising a bearing head, an insulating cylinder and a bottom, the carrier head having a two-stage switching mechanism connected to insulating shafts bearing movable contact systems, and on the inner periphery of the insulating cylinder a number of fixed contact elements, characterized in that two blocks (15 and 16) consisting of one Maltese wheel and one gear wheel are mounted on an axle (14) mounted on a bearing flange (13), the Maltese wheels being connected by a double gear (18) with two arms with rollers (19 and 20) located at a certain angle corresponding to the angle of the grooves of the Maltese wheels, and the gears are connected respectively by a gear (22) mounted on a metal shaft (23) extended by an inner insulating shaft (24) and a gear wheel (25) mounted on a tubular insulating shaft (26), the main insulating shaft (24) being connected by main contacts to the inner insulating shaft (24). systems, and auxiliary contact systems and resistors (56) are connected to the tubular insulating shaft (26).

Descriptions of issued patents for inventions № 10.2 / 31.10.2019

Load selector according to claim 1, characterized in that the main contact system for each phase consists of a main vacuum arc quenching chamber (35) mounted in an insulating carrier (36) and comprising an upper flange (37) with a contact assembly ( 38), a lower flange (46) with a current-carrying contact assembly (47) and a control system for switching the vacuum arc quenching chamber on and off, and the auxiliary contact system has an auxiliary vacuum arc quenching chamber (52) with a device similar to the main vacuum arc quenching chamber (35). ) and a carrier (53) with contacts (54), which together with the resistors (56) is mounted to the tubular insulating shaft (26), the resistors being connected between the carrier (53) and the upper flange of the auxiliary vacuum arc chamber (52).

Load selector according to claim 1, characterized in that a U-shaped carrier (62) with contact arc-quenching rollers (59) and a current-carrying contact is attached to the support of the central insulating shaft (24). 64) - on the other side, and a carrier (61) with auxiliary contact arc-quenching rollers (60) is attached to the tubular insulating shaft (26).