CZ285259B6 - Ovládací zařízení pro vakuové výkonové spínače, zejména pro spínač třípólového provedení - Google Patents

Abstract

Ve známém zařízení, ve kterém je proces vypínání spouštěn například pomocí elektromagnetu a kolíku spojeného s vypínacím hřídelem /6/, čímž je umožněno, že kladka zapínací páky /1/ míjí vypínací hřídel /6/, je vypínací proces zahájen tím, že zapínací páka /1/ se otočí zpět a kolenopáková soustava /20/ se vrátí zpět z natažené polohy. Když však zapínací páka /1/ míjí vypínací hřídel /6/, vždy na něj naráží. Aby se snížilo vysoké opotřebení vypínacího hřídele /6/ a aby k zapnutí stěrače /11´/, spojeného s vypínacím hřídelem /6/, docházelo pouze při vypínacím procesu tak, aby se dosáhlo zvýšení počtu možných spínacích cyklů, je zapínací páka /1/ opatřena kruhovým segmentem /7/ s obvodovou plochou /9/, se kterým je v každé poloze zapínací páky /1/ funkčně spojen vypínací hřídel /6/. Na vypínacím hřídeli /6/ je odpojitelně připojen spouštěcí třmen /11/ pro zapojení a vypojení stěrače /11´/. Ovládací zařízení může také být použito pro výkonové spínače s malým obsahem oleje. ŕ

Description

Ovládací zařízení pro vakuové výkonové spínače, zejména pro spínač třípólového provedení

Oblast techniky

Vynález se týká ovládacího zařízení pro vakuové výkonové spínače, zejména pro spínač třípólového provedení, u kterého je na zapínacím hřídeli uspořádán křivkový kotouč spojený se zapínací pružinou tvořenou tažnou pružinou, přičemž se křivkový kotouč při zahájení spínací funkce po uvolnění západky, rovněž uspořádané na zapínacím hřídeli, otočí asi o 180° a je funkčně spojen s vodicí kladkou zapínací páky tak, že při otočení zapínací páky kolem středu otáčení se kolenopáková soustava prvního spínacího pólu zatlačí do napřímené polohy, přičemž zapínací páka je opatřena druhou, na ní upevněnou vodicí kladkou, která v důsledku síly pružiny v oblasti poloviční části vypínacího hřídele, na který silově působí direktivní pružina, nejdříve projde bez záběru mimo poloviční část vypínacího hřídele a po zpětném otočení zapínací páky dosedne na oblast poloviční části vypínacího hřídele.

Dosavadní stav techniky

U elektrických spínacích přístrojů, zejména u výkonových spínačů pro vysoké napětí, jde zejména o to, aby tyto přístroje jednoznačně zvládly jak zapínání, tak i vypínání. Předpokladem pro to, kromě jiného je, aby ovládací zařízení zajišťovalo jeho dokonalou pohotovost při zapnutí elektromagnetu nebo při stlačení příslušného tlačítka. Vzhledem ke konstrukci tohoto zařízení přitom také záleží na tom, aby umožňovalo velký počet spínacích cyklů. Je známa řada provedení ovládacích zařízení, která splňují tyto předpoklady. Jako příklad je možno uvést zařízení podle spisů EP 0 450 194 AI a EP 0 521585 AI.

U jiného známého ovládacího zařízení třípólového výkonového vakuového spínače, které je zčásti zveřejněno v prospektu Holec Vacuum Circuit Breakers 3994, 047/E 3.10, 1-1-103-20TP-GP, po zapnutí spínací činnosti elektromagnetem nebo tlačítkem se toto zařízení nejdříve otočí pomocí kolíku, který je spojen se zapínacím hřídelem. Zapínací hřídel je přitom ve své střední části vytvořen jako polohřídel a je zde ve spojení se západkou otočně uloženou na zadní stěně výkonového vakuového spínače. Zatím co se v důsledku tohoto funkčního spojení tato západka uvolní, uvolní se současně i druhá západka, uspořádaná na zapínacím hřídeli, přičemž na zapínací hřídel působí síla zapínací pružiny, vytvořené jako tažná pružina. To však znamená, že se zapínací hřídel, na kterém je uspořádán výstředník, začne otáčet. Tím se však také o asi 180° pootočí křivkový kotouč, upevněný na zapínacím hřídeli, který přitom tlačí na vodicí kladku zapínacího hřídele, čímž se tento otočí kolem středu otáčení a přitom zatlačí kolenopákovou soustavu prvního spínacího pólu do napřímené polohy. Po zatlačení této kolenopákové soustavy do napřímené polohy se pomocí dvou spínacích tyčí zatlačí do napřímené polohy i kolenopákové soustavy druhého a třetího spínacího pólu. Tím jsou vytvořeny podmínky pro to, aby se prostřednictvím kloubového dílu, přiřazeného ke každému spínacímu pólu, a také prostřednictvím spínací kolébky, přiřazené ke každému pólu spínače, zajistilo spínání. Jakmile dojde k sepnutí, zapínací páka se zajistí působením vodicí kladky, rovněž upevněné na spínací páce, která projde okolo oblasti poloviční části vypínacího hřídele, který přitom otočí proti síle direktivní pružiny. Po projití vodicí kladky dojde k otočení spínací páky a vodicí kladka narazí na oblast poloviční části vypínacího hřídele, čímž se zablokuje spínací proces.

K. zapnutí vypínacího procesu dochází i u tohoto známého zařízení opět pomocí elektromagnetu, popřípadě pomocí tlačítka. Jimi se kolíkem, upevněným na vypínacím hřídeli, tento hřídel otočí tak, aby vodicí kladka mohla projít kolem vypínacího hřídele. Tím se může spínací páka otočit zpět a kolenopákové soustavy se vrátí z napřímené polohy. Tím se mohou otáčet spínací kolébky

- 1 CZ 285259 B6 a v důsledku působení vypínacích tlačných pružin, přiřazených k pohyblivému kontaktu každého ze tří spínacích pólů, které se při každém zapínacím procesu napínají, dojde k vypnutí.

Tímto známým ovládacím zařízením pro výkonové vakuové spínače je jednoznačně zajištěno spínání a vypínání a dosahuje se jím předem stanovených spínacích cyklů.

Narážením spínací páky na vypínací hřídel se však značně opotřebovává vypínací hřídel.

K ovládání stěrače, přiřazeného k vypínacímu hřídeli, který je nutný pro udělování signálu v průběhu spínací operace, dochází jak při spínání, tak i při vypínání.

Podstata vynálezu

Úkolem vynálezu je vytvořit ovládací zařízení pro výkonové vakuové spínače, zejména pro spínač třípólového provedení, u kterého je na zapínacím hřídeli uspořádán křivkový kotouč funkčně spojený s vodicí kladkou zapínací páky, přičemž zapínací páka za účelem zablokování po provedení zapínacího procesu dosedne do oblasti poloviční části vypínacího hřídele. Tato úprava vypínacího hřídele umožňuje průchod zapínací páky bez narážení na vypínací hřídel, které by způsobovalo jeho zvýšené opotřebení a navíc, stěrač, přiřazený k vypínacímu hřídeli, je třeba ovládat jen při vypínacím procesu. Tímto provedením je vytvořen vakuový spínač, umožňující ještě větší počet spínacích cyklů.

Toho se dosahuje řešením podle vynálezu, jehož podstatou je, že zapínací páka má nad svým otočným bodem, na straně přivrácené k vypínacímu hřídeli, zvětšenou část, vytvořenou jako kruhový segment, přičemž vypínací hřídel v každé poloze zapínací páky, a to i při jejím zablokovaném stavu, je ve funkčním spojení s obvodovou plochou kruhového segmentu, a na vypínacím hřídeli je uložen spouštěcí třmen, který je pro zapojení a vypojení stěrače odpojitelný od vypínacího hřídele, k němuž je připojen dorazový prvek pro otočení vypínacího hřídele jeho poloviční částí do polohy potřebné pro uvolnění zapínací páky.

Tím, že nyní vypínací hřídel v každé poloze, kterou zaujme, doléhá na obvodovou plochu kruhového segmentu, a to nezávisle na tom, zda zapínací páka je v zapínací nebo ve vypínací poloze, nedochází k nárazům zapínací páky na vypínací hřídel, k nimž jinak při průchodu zapínací páky docházelo. Důsledkem toho je, že vypínací hřídel již v ovládacím zařízení nepředstavuje díl podléhající zvýšenému opotřebení, čímž jsou v tomto místě ovládacího zařízení vytvořeny podmínky pro zvýšení počtu spínacích cyklů až na 40 000. Přitom je výhodné, je-li druhá vodicí kladka, kterou je opatřena zapínací páka, uspořádána v horní části obvodové plochy kruhového segmentu, což přispívá k tomu, že při zahájení pohybu vypínacího hřídele je třeba na obvodové ploše kruhového segmentu zapínací páky překonat jen nepatrný třecí odpor.

Na druhé straně je tím také méně namáhán stěrač přiřazený k vypínacímu hřídeli, neboť pomocí spouštěcího třmenu, uloženého na vypínacím hřídeli a odpojitelného od tohoto vypínacího hřídele za účelem zapnutí a vypnutí kontaktu stěrače, a v součinnosti s dorazovým prvkem, který je ve spojení s vypínacím hřídelem, se dosahuje toho, že stěrač je uváděn do činnosti jen při procesu vypínání. Tím je zatížení kontaktu stěrače za účelem předávání signálu zredukováno na polovinu, což má vcelku příznivý vliv na vysoký počet spínacích cyklů a na vysokou životnost vakuového spínače s ovládacím zařízením provedeným podle vynálezu.

U dalšího provedení vynálezu je na vypínacím hřídeli odpojitelně uspořádaný spouštěcí třmen otočně uložen na čepech vypínacího hřídele, přičemž je vypínací hřídel uložen otočně jak v mezistěně, tak i v přední stěně vakuového spínače. Přitom je spouštěcí třmen na své horní straně, přivrácené k otočnému bodu zapínací páky, opatřen vybráním, do něhož zasahuje elektromagnet nebo tlačítko pro ovládání spouštěcího třmenu, což představuje bezpečné vedení

-2CZ 285259 B6 při stlačení spouštěcího třmenu směrem dolů. Spouštěcí třmen je na straně protilehlé k vybrání spojen s tažnou pružinou, která je upevněna pod spouštěcím třmenem, s výhodou na mezistěně výkonového vakuového spínače, čímž je zabezpečeno, že spouštěcí třmen je tažnou pružinou opět vrácen do své výchozí polohy v době, kdy elektromagnet nebo tlačítko pro ovládání spouštěcího třmenu již nezapadá do jeho vybrání.

Pro dorazový prvek, který je v záběru s oblastí poloviční části vypínacího hřídele, je samozřejmě možno použít jakýkoliv konstrukční prvek, který je vhodný pro to, aby při otočení spouštěcího třmenu, uloženého na vypínacím hřídeli, mohl dorazem na spouštěcí třmen unášet i vypínací hřídel tak, aby otočením vypínacího hřídele došlo k provedení vypínacího procesu. Ukázalo se, že pro tento účel je výhodný kolík v radiálním směru spojený s vypínacím hřídelem.

Konečně je také vhodné a rovněž ovlivňuje snížené opotřebení konstrukčních součástí ovládacího zařízení, je-li ložisko kolenopákové soustavy, které je připojeno k zapínací páce, valivé ložisko, přičemž dolní část kolenopákové soustavy je přímo tvořena zapínací pákou.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje boční pohled na ovládací zařízení v oblasti zapínací páky, která je v poloze Zapnuto, obr. 2 boční pohled na ovládací zařízení v oblasti zapínací páky, která je v poloze Vypnuto a obr. 3 pohled shora na spouštěcí třmen uspořádaný na vypínacím hřídeli ovládacího zařízení.

Příklady provedení vynálezu

Jak je zřejmé z obr. 1, je zapínací páka 1 svou střední částí uložena výkyvné kolem otočného bodu 2 a v její horní části je uspořádána vodicí kladka 3, která při procesu zapínání je v záběru s křivkovým kotoučem 5, uspořádaným na zapínacím hřídeli 4. Na straně přivrácené k vypínacímu hřídeli 6 má zapínací páka 1 zvětšenou část tvořenou kruhovým segmentem 7.

Jak je zřejmé i z obr. 2, doléhá vypínací hřídel 6 svou vybranou poloviční částí 8 v každé poloze zapínací páky 1 na obvodovou plochu 9 kruhového segmentu 7, takže zapínací páka 1 je při svém pohybu mimo záběr s vypínacím hřídelem 6. Přitom vypínací hřídel 6 v zapnuté poloze zapínací páky 1 spočívá na druhé vodicí kladce 10, uspořádané v horní části obvodové plochy 9 kruhového segmentu 7, takže ve znázorněné poloze vypínacího hřídele 6 je zapínací páka 1 zablokována.

Jak je zřejmé z obr. 3, je na vypínacím hřídeli 6 uložen spouštěcí třmen 11, který je odpojitelný od vypínacího hřídele 6 za účelem zapnutí a vypnutí stěrače 1Γ· Tohoto odpojení se dosahuje tak, že spouštěcí třmen 11 je otočně uložen na čepech 12 vypínacího hřídele 6, přičemž vypínací hřídel 6 je otočně uložen v mezistěně 13, jakož i v přední stěně 14 vakuového spínače. K vypínacímu hřídeli 6 je připojen dorazový prvek 15 tvořený kolíkem, který narazí na spouštěcí třmen 11 v případě, kdy při vypínacím procesu zasáhne do vybrání 16 spouštěcího třmenu 11 elektromagnet 11. Tím se spouštěcí třmen 11 na vypínacím hřídeli 6 otočí proti síle tažné pružiny 17, upevněné na mezistěně 13, a přitom prostřednictvím dorazového prvku 15 unáší s sebou vypínací hřídel 6, který se tak rovněž otočí, čímž dojde k odblokování zapínací páky 1. Po odblokování se uvolněná zapínací páka 1 vykývne kolem otočného bodu 2 do polohy znázorněné na obr. 2. Dolní část 18 zapínací páky 1 spolu s druhou pákou 19 tvoří kolenopákovou soustavu 20, u níž je druhá páka 19 uložena v otočném bodu 21, s nímž je v záběru vodicí páka 22. Tato vodicí páka 22 je uložena na otočném bodu 23 a přes valivé ložisko 24 je spojena se spínací tyčí 25 kolenopákové soustavy 20 sousedícího pólu spínače. Toto spojení pomocí spínací tyče 25 je provedeno i u třetího pólu spínače. Tímto provedením je

-3CZ 285259 B6 zajištěno, že při odblokování zapínací páky 1 prostřednictvím vypínacího hřídele 6, se prakticky ve stejném okamžiku vypnou všechny tři póly spínače.

Po uvolnění spouštěcího třmenu 11 elektromagnetem 11 se spouštěcí třmen 11 pomocí tažné pružiny 17 opět vrátí do polohy znázorněné na obr. 2. To však znamená, že při následujícím spínacím procesu, při kterém v důsledku otočení zapínacího hřídele 4 zapínací páka 1 prostřednictvím křivkového kotouče 5, uloženého na zapínacím hřídeli 4, a prostřednictvím vodicí kladky 3, bude zatlačena z polohy znázorněné na obr. 2, do polohy znázorněné na obr. 1, tedy do zapínací polohy a přesto, že pak následuje otočení vypínacího hřídele 6, neuvede se do činnosti spouštěcí třmen TI· Tím je také zabezpečeno, že při zapnutí spínače nedojde ke spuštění funkce stěrače 1Γ.

Claims (7)

1. Ovládací zařízení pro vakuové výkonové spínače, zejména pro spínač třípólového provedení, u kterého je na zapínacím hřídeli uspořádán křivkový kotouč spojený se zapínací pružinou tvořenou tažnou pružinou, přičemž se křivkový kotouč při zahájení spínací funkce po uvolnění západky, rovněž uspořádané na zapínacím hřídeli, otočí asi o 180° aje funkčně spojen s vodicí kladkou zapínací páky tak, že při otočení zapínací páky kolem středu otáčení se kolenopáková soustava prvního spínacího pólu stlačí do napřímené polohy, přičemž zapínací páka je opatřena druhou, na ní upevněnou vodicí kladkou, která v důsledku síly pružiny v oblasti poloviční části vypínacího hřídele, na který silově působí direktivní pružina, nejdříve projde bez záběru mimo poloviční část vypínacího hřídele a po zpětném otočení zapínací páky dosedne na oblast poloviční části vypínacího hřídele, vyznačující se tím, že zapínací páka (1) nad svým otočným bodem (2) na straně přivrácené k vypínacímu hřídeli (6) má zvětšenou část tvořenou kruhovým segmentem (7), přičemž vypínací hřídel (6) v každé poloze zapínací páky(l), a to i v jejím zablokovaném stavu, je ve funkčním spojení s obvodovou plochou (9) kruhového segmentu (7), a na vypínacím hřídeli (6) je uložen spouštěcí třmen (11), který je pro zapojení a vypojení stěrače (11*) odpojitelný od vypínacího hřídele (6), k němuž je připojen dorazový prvek (15) pro otočení vypínacího hřídele (6) jeho poloviční částí (8) do polohy potřebné pro uvolnění zapínací páky (1).

2. Ovládací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že spouštěcí třmen (11) je otočně uložen na čepech (12) vypínacího hřídele (6), přičemž vypínací hřídel (6) je uložen otočně jak v mezistěně (13), tak i v přední stěně (14) vakuového spínače.

3. Ovládací zařízení podle nároku la2, vyznačující se tím, že spouštěcí třmen (11) je na své homí straně, přivrácené k otočnému bodu (2) zapínací páky (1), opatřen vybráním (16), do něhož zasahuje elektromagnet (11) nebo tlačítko pro ovládání spouštěcího třmenu (11).

4. Ovládací zařízení podle nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že spouštěcí třmen (11) je na straně protilehlé k vybrání (16) spojen s tažnou pružinou, která je upevněna pod spouštěcím třmenem (11), s výhodou na mezistěně (13) výkonového vakuového spínače.

5. Ovládací zařízení podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že dorazovým prvkem (15) spojeným s vypínacím hřídelem (6), opatřeným poloviční částí (8), je kolík.

-4CZ 285259 B6

6. Ovládací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že druhá vodicí kladka (10), kterou je opatřena zapínací páka (1), je uspořádána v horní části obvodové plochy (9) kruhového segmentu (7).

7. Ovládací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ložisko kolenopákové soustavy (20), které je připojeno k zapínací páce (1), je valivé ložisko, přičemž dolní část (18) kolenopákové soustavy (20) je přímo tvořena zapínací pákou (1).