CZ22148U1 - Nástavec pro uložení válcové pojistky do kontaktu proudovodné dráhy elektrického spínacího a/nebo pojistkového přístroje vysokého nebo velmi vysokého napětí - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká nástavce pro uložení válcové pojistky do kontaktu proudovodné dráhy elektrického spínacího a/nebo pojistkového přístroje vysokého nebo velmi vysokého napětí, jako např. odpojovače, odpínače, pojistkového držáku, pojistkového spodku apod.

Dosavadní stav techniky

V současné době se v praxi pro jištění v sítích vysokého nebo velmi vysokého napětí používají převážně pojistky s rozměry definovanými v normě IEC 60282-1, a diferencovanými dle hodnoty napětí. V minulosti se ovšem používaly i pojistky jiných rozměrů a typů, zpravidla s větší délkou a s většími průměry pojistkových konců.

Tento několikaletý stav souběžného používání různých typů pojistek vedl k tomu, že dnes vedle sebe v sítích vysokého nebo velmi vysokého napětí existuje celá řada spínacích nebo pojistkových přístrojů s různými typy proudovodných drah a kontaktů upravených po uložení pojistek konkrétního typu a rozměru. Starší typy pojistek se ale v některých případech již vůbec nevyrábí, v jiných případech se jedná o výběhovou a tedy velmi drahou výrobu, a pojistky z této výroby jsou až několikanásobně dražší než dnes převládající pojistky.

Při údržbě, opravách a rekonstrukcích spínacích a pojistkových přístrojů se jejich provozovatelé pochopitelně snaží využívat výhod nových, menších a levnějších pojistek. Při jejich osazení do stávajících přístrojů musí ale řešit problém adaptace těchto přístrojů na menší pojistky. Tento problém se v současnosti řeší buď výměnou celého pojistkového spodku včetně izolátorů a kontaktů za nový pojistkový spodek s kontakty rozměrově přizpůsobenými menším pojistkám, nebo výměnou samotné proudovodné dráhy s novými kontakty rozměrově přizpůsobenými menším pojistkám.

Adaptace přístrojů je technicky možná, ale její nevýhoda spočívá v tom, že veškeré práce na pojistkovém spodku se musí provádět při vypnutém vedení, tedy za servisní odstávky, což vede ke ztrátám odběru u zákazníků, ke smluvním sankcím, penále apod. Také práce montážních firem je vzhledem k rozsahu potřebných úprav poměrně drahá. Šrouby na starých proudovodných drahách jsou často zkorodované, nejdou povolit, a při jejich utržení se doba montáže ještě více prodlouží a celkové náklady se dále zvyšují. Pro práci pod napětím, ačkoli je také technicky realizovatelná, jsou naopak tyto úpravy svým rozsahem a počtem malé, a zpravidla se z cenových důvodů nevyplatí nasazení speciálních montážních skupin vyškolených a vybavených zařízením pro práci pod napětím.

Jsou známé nástavce pro prodloužení délky pojistek a jejich osazení do delší proudovodné dráhy se stejným průměrem kontaktů, např. nástavec pro prodloužení pojistek pro 12 kV a jejich nasazení v přístrojích 24 kV. Jedná se v podstatě o válcové těleso nasazené na konec pojistky, jehož průměr je v oblasti mimo pojistku zmenšen pomocí osazení tak, aby byl stejný jako průměr konce pojistky, a aby ho tak bylo možné upnout do vzdálenějšího kontaktu přístroje. Tyto nástavce ale neřeší technický problém instalace kratších pojistek v případě, kdy kontakty mají jiný průměr než konce pojistek.

Úkolem technického řešení je vytvoření univerzálního nástavce určeného pro uložení kratší válcové pojistky s menším průměrem do kontaktů proudovodné dráhy uzpůsobené pro starší pojistky s větší délkou a s větším průměrem, který by odstraňoval výše uvedené nedostatky, a který by případně řešil i méně častou situaci, kdy je potřeba silnější pojistku uložit do menšího kontaktu.

Podstata technického řešení

Tyto nedostatky zcela odstraňuje nástavec podle předloženého technického řešení. Jeho podstata spočívá v tom, že nástavec zahrnuje upínací část opatřenou alespoň jednou vnější styčnou částí

CZ 22148 Ul uzpůsobenou pro elektricky vodivé upevnění upínací části v kontaktu, a objímku opatřenou alespoň jednou vnitřní styčnou částí uzpůsobenou pro elektricky vodivé upevnění objímky na konec válcové pojistky. Vnější rozměr upínací části vymezený vnější styčnou částí nebo částmi je jiný než vnitřní světlost objímky vymezená vnitřní styčnou částí nebo částmi. Objímka může být s upínací částí spojena pevně, rozebíratelně, nebo i pohyblivě, např. posuvně. Upínací část může, avšak nemusí tvarově odpovídat konci pojistky, tzn. že může být válcová nebo může mít jiný tvar, a také objímka může mít celou řadu variant tvarových a konstrukčních provedení. V jednom výhodném provedení technického řešení je vnější rozměr upínací části větší než vnitřní světlost objímky, takže nástavec je určen pro uložení kratší válcové pojistky s menším průměrem do kontaktů proudovodné dráhy uzpůsobené pro starší pojistky s větší délkou a s větším průměrem, což odpovídá většině známých přístrojů. V jiném výhodném provedení jsou rozměrové poměry nástavce opačné, takže vnější rozměr upínací části je menší než vnitřní světlost objímky, tzn. že nástavec je určen pro uložení kratší válcové pojistky s větším průměrem do kontaktů proudovodné dráhy uzpůsobené pro starší pojistky s větší délkou a s menším průměrem.

Pro účely tohoto popisu pod pojem „vnější rozměr upínací části“ zahrnujeme jak vnějši průměr nebo obdobný rozměr v podstatě rotační součásti s alespoň jednou vnější styčnou plochou, tak i průměr nebo obdobný rozměr obálky, zpravidla opsané kružnice nebo jiné křivky, kolem více vnějších styčných částí, které tvoří upínací část. Pod pojem „vnitřní světlost objímky“ zahrnujeme vnitřní průměr nebo obdobný rozměr v podstatě rotační součásti s alespoň jednou vnitřní styčnou plochou, tak i vnitřní vzdálenost mezi dvěma protilehlými vnitřními styčnými plochami, tak i průměr nebo obdobný rozměr kružnice nebo jiné křivky vepsané mezi více vnitřních styčných částí objímky. Pod pojmem „styčná část“ pak rozumíme zejména části vnějších a vnitřních válcových ploch, ale výslovně i jakékoli jiné konstrukční prvky s tvary tvořenými plochami a částmi ploch, soustavami bodů či diskrétními body, jejichž účelem je zajištění elektricky vodivého spojení dvou součástí.

Ve výhodném provedení technického řešení je objímka vytvořena s možností změny vnitřní světlosti, a je opatřena svěmým prostředkem pro svěmé upnutí objímky na konec válcové pojistky zmenšením vnitřní světlosti. Vytvoření přítlaku je výhodné v případech, kdy konstrukční provedení objímky by samo o sobě nezajistilo dostatečnou pevnost spojení, elektrickou vodivost a malý přechodový odpor.

Z funkčního a výrobního hlediska je výhodné, když upínací část je tvořena válcovým tělesem, jehož plášť tvoří vnější styčnou část. Upínací část v tomto provedení co do průměru a tvaru v podstatě odpovídá konci původní pojistky a snadno zapadá do kontaktů proudovodné dráhy které jsou pro tento tvar konstruovány.

Z výrobního hlediska se jeví ještě více výhodné, když objímka je pevně spojena s upínací částí prostřednictvím alespoň jednoho můstku, a nástavec tak může být vyroben z trubky nebo jako výlisek z plechu, čímž se významně snižují výrobní náklady nástavce.

V dalším výhodném provedení technického řešení, které sleduje jak nízké výrobní náklady, tak i jednoduchou manipulaci s nástavcem a dosažení dobrých parametrů v jeho upevnění a vodivosti, je objímka tvořena v podstatě válcovým tělesem, jehož plášť tvoří střídající se vnější oblouky a vnitřní oblouky vytvořené jako prolisy vnějších oblouků, přičemž vrcholy vnitřních oblouků dosedající na konec válcové pojistky tvoří vnitřní styčné části a vymezují vnitřní světlost objímky jako průměr kružnice vepsané mezi vrcholy vnitřních oblouků.

Pro zajištění zlepšeného kontaktu výše popsaného provedení je výhodné, když alespoň jeden vnější oblouk je ve směru osy objímky přerušen podélným řezem, a svěmý prostředek je tvořen buď tvarovou klešťovou pružinou, nebo šroubovatelnou sponou, obepínající objímku. Obě výhodná provedení svěmých prostředků jsou dostatečně účinná a jednoduchá pri manipulaci, hadicová spona má navíc tu výhodu, že jde o nakupovaný díl, dosahuje vyššího přítlaku a lépe zachovává souosost objímky a konce pojistky, což je výhodné zejména u pojistek s vybavovacím kolíkem.

Nakonec je výhodné, když uvnitř upínací části je vsazena vložka s pohyblivým pístkem, který zabírá s vybavovacím kolíkem válcové pojistky. Toto provedení je určeno pro použití pojistek s

-2CZ 22148 Ul vybavovacím kolíkem, který se při přetavení pojistky aktivuje a vysune se dopředu do prostoru nástavce, kde tlačí na pohyblivý pístek, který sepne kontakt zařízení s mechanicky nastřádanou energií, např. pružinové zařízení, které rozepne všechny fáze vedení současně. Tyto přístroje se používají především pro jištění motorů a transformátorů.

Výhody nástavce podle technického řešení spočívají zejména v tom, že umožňuje jednoduché použití moderních levnějších a kratších pojistek s menším průměrem univerzálně u všech spínacích a pojistkových přístrojů konstruovaných pro delší pojistky s větším průměrem, a to bez jakýchkoli úprav těchto zařízení. Instalace pojistky s nástavcem je zpravidla možná pod napětím bez jakékoli odstávky. U zařízení, která neumožňují výměnu pojistek pod napětím, je doba odstávky velmi krátká, a pohybuje se v řádech minut, na rozdíl od doby, kterou by vyžadovala úprava celého zařízení, a která by se pohybovala v řádech hodin.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže objasněno pomocí výkresů, na nichž znázorňují obr. 1 bokorys nástavce, obr. 2 osový řez nástavcem rovinou A-A, obr. 3 půdorys nástavce, obr. 4 perspektivní axonometrický pohled na nástavec, obr. 5 perspektivní axonometrický pohled na nástavec se svěmým prostředkem tvořeným klešťovou pružinou, obr. 6 perspektivní axonometrický pohled na nástavec se svěmým prostředkem tvořeným hadicovou sponou, obr. 7 perspektivní axonometrický pohled na část pojistky s nástavcem v kontaktu proudovodné dráhy, obr. 8 perspektivní axonometrický pohled na celou proudovodnou dráhu s pojistkou opatřenou nástavci na obou koncích a uloženou v kontaktech, obr. 9 řez nástavcem opatřeným vložkou s pohyblivým pístkem a nasazeným na konci pojistky s vybavovacím kolíkem, obr. 10 nástavec s podélným řezem na rozhraní vnitřního a vnějšího oblouku, obr. 11 nástavec s vystupujícími vnějšími styčnými částmi, obr. 12 nástavec s objímkou staženou čepem s pružinou, obr. 13 nástavec s objímkou uloženou uvnitř upínací části, obr. 14 válcový nástavec s objímkou tvořenou lemem pláště upínací části, obr. 15 řez nástavcem dle obr. 14, obr. 16 nástavec tvořený dvěma válcovými plochami, obr. 17 trubkový podélně dělený nástavec s objímkou staženou stahovacími šrouby, obr. 18 nástavec s bajonetově uloženou a osově posuvnou objímkou.

Příklady provedení technického řešení

Předpokládá se, že dále popsané příklady uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoli jako omezení možných provedení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci, znalí stavu techniky, najdou nebo budou schopni zjistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde speciálně popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty do rozsahu následujících nároků na ochranu.

Na obr. 1 až obr. 9 je znázorněn příklad provedení nástavce 1, který je výhodně vytvořen z trubky nebo jako výlisek z plechu z proudovodné měděné slitiny. Může být použit i jiný materiál, který je vhodný z hlediska elektrických vlastností a cílového provozního prostředí.

Nástavec 1 tvoří integrální výlisek, kde upínací část 5, vytvořená jako trubka, přes můstek 10 přechází do objímky 7. Upínací část 5, jejíž vnější styčnou část 6 tvoří plášť trubky, který vymezuje vnější rozměr, v daném případě průměr D upínací části 5, je určena k osazení do kontaktu 3 proudovodné dráhy 4 příslušného přístroje. Objímky 7 dvou nástavců 1 se nasadí na konce 17 válcové pojistky 2 předtím, než se pojistka 2 s nástavci 1 osadí do kontaktů 3 proudovodné dráhy

Objímka 7 je těleso zhruba válcového tvaru, jehož plášť je tvořený střídajícími se třemi vnějšími oblouky Π a třemi vnitřními oblouky 12, přičemž vrcholy vnitřních oblouků 12 dosedají na konce 17 válcové pojistky 2 a tvoří vniřní styčné plochy 8 vymezující vnitřní světlost d objímky 7, která je menší než vnější rozměr D upínací části 5. Světlost d udává průměr kružnice vepsané mezi vrcholy vnitřních oblouků Í2. Celá objímka 7 může být s výhodou vytvořena z jednoho

-3CZ 22148 Ul trubkového polotovaru spolu s upínací částí 5, a to pomocí prostřihů 18 které oddělují jednotlivé části objímky 7 od upínací části 5, s výjimkou můstku 10, který tvoří spojovací prvek.

Jeden vnější oblouk li je přerušen podélným řezem 13 provedeným ve směru osy nástavce 1 po celé délce vnějšího oblouku lt ^^ez 11 umožňuje stažení objímky 7 a tedy zmenšení její vnitřní světlosti d, což je důležité jak z hlediska upevnění a vodivosti nástavce i, tak i z hlediska dosažení souososti nástavců 1 a pojistky 2. Svěmý prostředek 9, kterým se stažení dociluje, může být s výhodou tvořen klešťovou pružinou jako na obr. 5 a obr. 8, nebo šroubovací sponou znázorněnou na obr. 6 a obr. 7. Svěmý prostředek 9 ovšem může mít celou řadu dalších nezobrazených příkladů provedení jako např. stahovací upínky, stahovací čelisti jednodílné i dvoudílné, předepjaté pružiny a objímky různých provedení, svěmé šroubové spoje, kleštiny, pryžové segmenty, pásky a jiné stahovací prvky apod.

Na obr. 9 je znázorněn speciální příklad provedení nástavce 1, kde v upínací části 5 je osazena a upevněna vložka 14 s pohyblivým pístkem 15. Tato vložka 14 je určena pro pojistky 2 opatřené vybavovacím kolíkem 16, který se aktivuje pro pohyb vpřed při přetavení pojistky 2. Vybavovací kolík 16 zatlačí na pístek 15, a ten ve vysunuté poloze vně nástavce 1 aktivuje nezobrazený kontakt zařízení s mechanicky nastřádanou energií, které odepne všechny fáze přístroje současně.

Je nutno uvést, že zobrazený příklad provedení nástavce 1 není jediný možný. Upínací část 5 může mít různé tvary a počet vnějších styčných částí 6, které nemusí tvořit souvislou válcovou plochu, ale musí být způsobilé k upnutí do kontaktu 3. Objímka 7 má ještě více variant provedení. Může být spojena s upínací částí 5 pohyblivě, např. posuvně, aby pokrývala větší škálu délek pojistek. Může být spojena s upínací částí 5 rozebíratelně s pevnou nebo variabilní délkou. Může mít zcela jiný počet vnitřních styčných částí 8, které mohou být jinak tvarově a konstrukčně řešené. Objímka 7 může být vytvořena mimo jiné i v podobě odpovídající kontaktu 3, pouze s menším průměrem. V každém případě musí být způsobilá k nasazení na konec 17 pojistky 2.

Na obr. 10 až obr. 18 jsou znázorněny některé další možné příklady provedení nástavce 1. Průmyslová využitelnost

Nástavec podle technického řešení je využitelný pro uložení válcové pojistky do kontaktu proudovodné dráhy elektrického spínacího a/nebo pojistkového přístroje vysokého nebo velmi vysokého napětí, kde tyto kontakty jsou uspořádány pro uložení delší pojistky s větším nebo menším průměrem konce.

Claims (10)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Nástavec (1) pro uložení válcové pojistky (2) do kontaktu (3) proudovodné dráhy (4) elektrického spínacího a/nebo pojistkového přístroje vysokého nebo velmi vysokého napětí, vyznačující se tím, že zahrnuje upínací část (5) opatřenou alespoň jednou vnější styčnou částí (6) uzpůsobenou pro elektricky vodivé upevnění upínací části (5) v kontaktu (3), a objímku (7) pevně, rozebíratelně nebo pohyblivě spojenou s upínací částí (5) a opatřenou alespoň jednou vnitřní styčnou částí (8) uzpůsobenou pro elektricky vodivé upevnění objímky (7) na konec (17) válcové pojistky (2), přičemž vnější rozměr (D) upínací části (5) vymezený vnější styčnou částí (6) nebo více vnějšími styčnými částmi (6) je jiný než vnitřní světlost (d) objímky (7) vymezená vnitřní styčnou částí (8) nebo více vnitřními styčnými částmi (8).
2. 2. Nástavec podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější rozměr (D) upínací části (5) vymezený vnější styčnou částí (6) nebo více vnějšími styčnými částmi (6) je větší než vnitřní světlost (d) objímky (7) vymezená vnitřní styčnou Částí (8) nebo více vnitřními styčnými částmi (8).

   -4CZ 22148 Ul
3. 3. Nástavec podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější rozměr (D) upínací části (5) vymezený vnější styčnou částí (6) nebo více vnějšími styčnými částmi (6) je menší než vnitřní světlost (d) objímky (7) vymezená vnitřní styčnou částí (8) nebo více vnitřními styčnými částmi (8).
4. 4. Nástavec podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že objímka (7) je vytvořena s možností změny vnitřní světlosti (d) a je opatřena svěmým prostředkem (9) pro svěmé upnutí objímky (7) na konec (17) válcové pojistky (2) zmenšením vnitřní světlosti (d).
5. 5. Nástavec podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že upínací část (5) je tvořena válcovým tělesem, jehož plášť tvoří vnější styčnou část (6).
6. 6. Nástavec podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že objímka (7) je pevně spojena s upínací Částí (5) prostřednictvím alespoň jednoho můstku (10).
7. 7. Nástavec podle nároků lažó, vyznačující se tím, že objímka (7) je tvořena v podstatě válcovým tělesem, jehož plášť tvoří střídající se vnější oblouky (11) a vnitřní oblouky (12) vytvořené jako prolisy vnějších oblouků (11), přičemž vrcholy vnitřních oblouků (12) dosedající na konec (17) válcové pojistky (2) tvoří vnitřní styčné části (8) a vymezují vnitřní světlost (d) objímky (7).
8. 8. Nástavec podle nároku 7, vyznačující se tím, že alespoň jeden vnější oblouk (11) je ve směru osy objímky (7) přerušen podélným řezem (13).
9. 9. Nástavec podle nároku 4, vyznačující se tím, že svěmý prostředek (9) je tvořen tvarovou klešťovou pružinou nebo Šroubovatelnou sponou, obepínající objímku (7).
10. 10. Nástavec podle nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že uvnitř upínací části (5) je vsazena vložka (14) s pohyblivým pístkem (15), který zabírá s vybavovacím kolíkem (16) válcové pojistky (2).