CZ279701B6

CZ279701B6 - Západkové zařízení pro rychlovypínač

Info

Publication number: CZ279701B6
Application number: CS885211A
Authority: CZ
Inventors: Henri Duffour; Serge Ing. Martin; Ernst Ing. Studer
Original assignee: Bbc Brown Boveri Ag
Priority date: 1987-07-22
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1995-06-14
Also published as: EP0300270A1; FI88552C; BR8803654A; CA1330224C; FI883462A0; SK521188A3; CH673175A5; DE3877645D1; KR890002926A; FI88552B; CZ521188A3; CN1031445A; UA18262A; EP0300270B1; US4877928A; PL158664B1; CN1010903B; ATE84913T1; PL273856A1; JP2547242B2

Abstract

Západkové zařízení pro rychlovypínač s kladkou (14), uloženou otočně na ose (13) v pohyblivém kontaktním můstku (4), se západkovým táhlem (15) otočně uloženým a působícím na kladku (14) v zapínacím směru, jehož čelní strana, přivrácená ke kladce (4), je vytvořena jako kulisa (16) alespoň částečně přizpůsobená obrysu kladky (14), se silou působící ve vypínacím směru na pohyblivý kontaktní můstek (4), vyvozenou zejména vypínací pružinou (22), a se spouští (25) působící na západkové táhlo (15). Část kulisy (16), přizpůsobená obrysu kladky (14), přechází do úseku probíhajícího tangenciálně ke kladce (14), a že úsek kulisy (16), probíhající tangenciálně ke kladce (14), je vůči zapínacímu směru skloněn o úhel (90 .sup.o.n. - .alfa.), přičemž úhel (.alfa.) je dán vztahem tg .alfa. = C.sub.5.n. . R.sub.1.n. . (R.sub.2.n.).sup.-1.n. + C.sub.6.n., kde C.sub.5.n. je koeficent tření mezi osou (13) a kladkou (14), C.sub.6.n. je koeficient tření mezi kladkou (14) a kulisou (16), R.sub.1.n. je poloměŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká západkového zařízení pro rychlovypínač s kladkou, uloženou otočně na ose v pohyblivém kontaktním můstku, se západkovým táhlem, otočně uloženým a působícím na kladku v zapínacím směru, jehož čelní strana, přivrácená ke kladce, je vytvořena jako kulisa, alespoň částečně přizpůsobená obrysu kladky, se silou, působící ve vypínacím směru na pohyblivý kontaktní můstek, vyvozenou zejména vypínací pružinou, a se spouští, působící na západkové táhlo.

Dosavadní stav techniky

Je známo západkové zařízení pro rychlovypínač s kladkou, uloženou otočně na ose v pohyblivém můstku. Při zapínání působí západkové táhlo, ovládané magnetem, na kladku, tlačí kontaktní můstek proti pevnému kontaktu a uzavírá tak proudový okruh rychlovypínačem. Potřebná kontaktní sila se rovněž přenáší z magnetu prostřednictvím západkového táhla na kladku. Při normálním vypínání rychlovypínače se magnet odbudí a předepnutá vypínací pružina, rovněž působící na kladku, táhne kontaktní můstek do vypínací polohy. Elektrický oblouk, který přitom vznikne, se známým způsobem uhasí. Jestliže však teče rychlovypínačem zkratový proud, pak trvá toto normální vypínání příliš dlouho a spoušť, přímo ovládaná zkratovým proudem, se vybudí. Tato spoušť působí na západkové táhlo a způsobuje to, že působení mezi kladkou a západkovým táhlem se zruší. Vypínací pružina, působící na kladku, vstoupí potom ihned v činnost a kontaktní můstek je rychle tažen do vypínacího směru.

Spoušť, působící na západkové táhlo, například vybavovací magnet, musí být silně dimenzována, aby se mohlo spolehlivě pohybovat západkovým táhlem vzhledem ke kladce, neboť je třeba překonávat velké protisíly. Jestliže by spoušť byla slaběji dimenzována, pak by se vypínací doba zvýšila na nepřípustně vysoké hodnoty.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky odstraňuje západkové zařízení pro rychlovypínač s kladkou, uloženou otočně na ose v pohyblivém kontaktním můstku, se západkovým táhlem, otočně uloženým a působícím na kladku v zapínacím směru, jehož čelní strana, přivrácená ke kladce, je vytvořena jako kulisa, alespoň částečně přizpůsobená obrysu kladky, se silou, působící ve vypínacím směru na pohyblivý kontaktní můstek, vyvozenou zejména vypínací pružinou, a se spouští, působící na západkové táhlo, podle vynálezu, jehož podstatou je, že část kulisy, přizpůsobená obrysu kladky, přechází do úseku, probíhajícího tangenciálně ke kladce, a že úsek kulisy, probíhající tangenciálně ke kladce, je vůči zapínacímu směru skloněn o úhel (90° - a), přičemž úhel (a) je dán vztahem ^R1 tg a = C₅ . ----- + C₆,

-1CZ 279701 B6 kde C₅ je koeficient třeni mezi osou a kladkou, C_g je koeficient třeni mezi kladkou a kulisou, Rj je poloměr osy a R₂ je poloměr kladky.

Podle výhodného provedeni vynálezu je běžná plocha kladky opatřena vybráním.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je tvar čelní strany západkového táhla přizpůsoben tvaru vybrání v běžné ploše kladky.

Výhodnost řešení podle vynálezu spočívá v tom, že bylo vytvořeno takové západkové zařízení pro zapnutý kontaktní můstek rychlovypínače, jehož uzávorování se může velmi rychle uvolnit, takže se mohou zejména rychle přerušit vysoké vypínací proudy, zvláště pak zkratové proudy.

Další předností vynálezu je, že bezprostředně po uvolnění uzávorování urychluje složka síly, působící stále ještě na kladku v zapínacím směru, přídavně pohyb západkového táhla a tím umožňuje ještě rychlejší vypínací pohyb kontaktního můstku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn na příkladu provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje principiální provedení kontaktního systému rychlovypínače, obr. 2 detail západkového zařízení podle vynálezu a obr. 3 sily, působící v západkovém zařízení podle obr. 2.

Příklady provedení vynálezu

Na všech obrázcích jsou stejné konstrukční prvky opatřeny stejnými vztahovými značkami.

Na obr. 1 je znázorněn velmi zjednodušeně kontaktní systém rychlovypínače. Na proudové připojnici 1 je upevněn pevný kontakt

2. V zapnutém stavu je přitlačován na pevný kontakt 2 pohyblivý kontakt který je spojen s jedním koncem pohyblivého kontaktního můstku 4. Pohyblivý kontaktní můstek 4 je svým druhým koncem otočně uložen v odvalovacím ložisku 5, které je vhodné pro vedení proudu. Toto odvalovací ložisko 5 je zapuštěno do druhé proudové přípojnice 6. Dosud popsané konstrukční prvky 1 až 6 tvoří hlavní proudovou dráhu rychlovypínače. Během vypínacího procesu, když elektrický oblouk, hořící mezi pevným kontaktem 2 a pohyblivým kontaktním můstkem 2, komutuje známým způsobem na opalovací růžky 8 a 9, se proud krátkodobě převede na vedlejší proudovou dráhu

10. Pohyblivým kontaktním můstkem 4 pak již neprochází proud a pohybuje se bez dalšího elektrického zatížení do své vypínací polohy. Jakmile elektrický oblouk, který známým způsobem přeskočí z opalovacím růžků 8, 9 na více neznázorněných zhášecích plechů, zhasne, je vedení proudu rychlovypínačem definitivně přerušeno. Mezi pevným kontaktem 2 a pohyblivým kontaktem 2 vzniká potom zotavující se napětí.

-2CZ 279701 B6

Pohyblivý kontaktní můstek 4 má ve směru své podélné osy otvor 12. Postranní stěny tohoto otvoru 12 nesou osu 13., na které je otočně uložena válcově vytvořená kladka 14. Osa 13 a kladka 14 mají společnou střední osu, která probíhá kolmo ke směru pohybu pohyblivého kontaktního můstku 4. V zapnutém stavu pohyblivého kontaktního můstku 4 spočívá kladka 14 na západkovém táhlu 15, jehož čelní strana, přivrácená ke kladce 14, je vytvořena jako kulisa 16, přizpůsobená alespoň z části obrysu kladky. Konec západkového táhla 15, odvrácený od kladky 14, je otočně uložen v izolačním dílu 17. Spojovací díl 18 spojuje izolační díl 17 s neznázorněným, principiálně známým zapínacím a vypínacím zařízením. Pružina 19, která se opírá o podpěru 20., která je zhotovena z izolačního materiálu, tlačí západkové táhlo 15 směrem nahoru proti kladce 14. Zapínací a vypínací zařízení působí prostřednictvím západkového táhla 15 na kladku 14 a tím na pohyblivý kontaktní můstek 4. V zapnutém stavu působí také kontaktní síla mezi pevným kontaktem 2 a pohyblivým kontaktem 3_, takže případný opal kontaktu se přitom automaticky vyrovnává.

Síly, které působí v zapnutém stavu na pohyblivý kontaktní můstek 4, jsou vyvozovány zapínacím a vypínacím zařízením. Pro normální provozní vypínání se síla, působící v zapínacím směru, zruší a vypínací pružina 22, která působí přímo na pohyblivý kontaktní můstek 4, táhne tento můstek do jeho vypínací polohy. Vypínací pružina 22 je alespoň jednou stranou zavěšena izolovaně, aby se zabránilo tok rozptylových proudů vypínací pružinou. Jestliže se mají vypnout velmi velké proudy, například zkratové proudy, pak se musí vypínací proces urychlit. Přídavná spoušť 25, například magnet, který je vybuzován vysokým proudem přímo, působí prostřednictvím západky 26 na konec 27 západkového táhla

15, které prochází otvorem 12. Přitom je západkové táhlo 15 tlačeno směrem dolů a kladka 14 se odvaluje podél kulisy 16 ve vypínacím směru. Uzávorování mezi kladkou 14 a západkovým táhlem 15 se tímto způsobem velmi rychle zruší.

Pro objasnění funkce tohoto západkového zařízení slouží obr. 2. Čelní strana západkového táhla 15, vytvořená jako kulisa

16, je částečně přizpůsobena obrysu kladky. Od bodu A přechází část kulisy 16, přizpůsobená obrysu kladky 14, v úsek, probíhající tangenciálně ke kladce 14. Kulisa 16 je vytvořena tak, že v zapnutém stavu pohyblivého kontaktního můstku 4 jsou třecí síly, působící na kladku 14, kompenzovány. Úsek kulisy 16, probíhající tangenciálně ke kladce 14., je vzhledem k zapínacímu směru skloněn o úhel 90° - a. Zapínací směr je naznačen šipkou 28. Úhel a samotný je definoyán jako úhel mezi zapínacím směrem a spojnicí 29, která spojuje bod A se středem Z. osy 13.. Stejný úhel a se také vyskytuje jako úhel mezi úsekem kulisy 16, probíhajícím tangenciálně ke kladce 14 a přímkou, probíhající kolmo k zapínacímu směru západkového táhla 15. Úsek kulisy 16, probíhající tangenciálně ke kladce 14, nemusí probíhat rovněž až k horní hraně západkového táhla 15, může být také poněkud zaoblen, jak naznačuje čára 30 , provedená čárkovaně, aby se ulehčilo odvalování kladky 14.

Na obr. 3 jsou zřejmé podstatné síly, které působí v bodě A mezi kladkou 14 a západkovým táhlem 15. Síla P·^ působí v zapínacím směru a je vyvozována zapínacím a vypínacím zařízením. Tato síla P·^ se může známým způsobem rozložit ve své složky P₂ a P_g.

-3CZ 279701 B6

Složka P₂ působí ve směru na střed Z osy 13 a složka P₃, která se může představit vztahem

P₃ = Pj . sin a působí kolmo ke složce P₂. Složka P₃ se může paralelně posunout tak, že směr jejího působení se ztotožní se směrem úseku kulisy 16, probíhajícího tangenciálně. Působí potom shora na bod A. Tato silová složka P₃ působí proti přesně stejně velké síle P₄ na stejné ose. Tato síla P₄ je součtem třecích sil, které se vyskytují v systému osa 13., kladka 14 a kulisa 16. Přitom je třecí síla ^P41' která se vyskytuje mezi kladkou 14 a kulisou 16, určena vztahem

P41 = Ρ_Ε . cos a . C₆ přičemž C_g je koeficient tření mezi kladkou 14 a kulisou 16. Třecí síla mezi osou 13 a kladkou 14 se zmenšuje v poměru poloměru R₄ osy 13 k poloměru R₂ kladky 14. V bodě A působí od posledně uvedené třecí síly složka

P₄₂ = Ρχ . cos a . C₅

Síla P₄ je určena vztahem P₄ = P₄₁ + P₄₂·

Jestliže se zvolí složka P₃ a síla P₄ navzájem stejně velké, pak z toho vyplyne pro dimenzování úhlu a následující rovnice:

tg a = Cg .

^{+ C}6

Kladka 14 může mít vnější náběžnou plochu, ve které je vytvořeno drážkové vybrání. Toto vybrání slouží jako vedení pro čelní stranu západkového táhla 15. Tím se zabrání stranovému klouzání západkového i vzpříčení obou dílů, západkového táhla 15.

táhla 15

Dále je z kladky 14. Tím se zabrání možné přizpůsobit čelní stranu ještě lepšího vedení.

tvaru vybrání kladky 14, aby se dosáhlo

-4CZ 279701 B6

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Západkové zařízení pro rychlovypínač s kladkou (14), uloženou otočně na ose (13) v pohyblivém kontaktním můstku (4), se západkovým táhlem (15), otočně uloženým a působícím na kladku (14) v zapínacím směru, jehož čelní strana, přivrácená ke kladce (4), je vytvořena jako kulisa (16), alespoň částečně přizpůsobená obrysu kladky (14), se silou, působící ve vypínacím směru na pohyblivý kontaktní můstek (4), .vyvozenou zejména vypínací pružinou (22), a se spouští (25), působící na západkové táhlo (15), vyznačující se tím, že část kulisy (16), přizpůsobená obrysu kladky (14), přechází do úseku, probíhajícího tangenciálně ke kladce (14), a že úsek kulisy (16), probíhající tangenciálně ke kladce (14), je vůči zapínacímu směru skloněn o úhel (90° - a), přičemž úhel (a) je dán vztahem tg a = C₅ . ----- + C₆, ^r2 kde C₅ je koeficient tření mezi osou (13) a kladkou (14), C₆je koeficient tření mezi kladkou (14) a kulisou (16), Rj_ je poloměr osy (13) a R₂ je poloměr kladky (14).
2. Západkové zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že běžná plocha kladky (14) je opatřena vybráním.
3. Západkové zařízení podle nároku 2,vyznačuj ící se tím, že tvar čelní strany západkového táhla (15) je přizpůsoben tvaru vybráni v běžné ploše kladky (14).