PL180185B1 - Mechanizm do blokowania napędu odłącznika bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej - Google Patents

Abstract

Mechanizm do blokowania napędu odłącznika bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza bloku jednoczłonowej rozdzielnicy wysokiego napięcia, przy czym blok funkcjonalny zawiera wyłącznik swego obwodu głównego i na wyłączniku znajduje się załączająco-wyłączający mechanizm wyposażony w sterujący przycisk, a napęd ma gniazdo napędowe połączone z obrotowym wokół swej osi wałkiem, który współpracuje z napędowym wałkiem ruchomych styków odłącznika, znamienny tym, ze jest umieszczony na wewnętrznej stronie drzwi (15) przedziału (1) obwodu głównego bloku funkcjonalnego i wyposażony jest w zasuwkę (17) napędowego gniazda (6) połączoną obrotowo z poprzecznie do niej usytuowanym suwakiem (22), za pośrednictwem obrotowego łącznika (20), a suwak ma wycięcie (29), w którym umieszczony jest przelotowo popychacz (32), do współpracy ze sterującym przyciskiem (28) załączająco-wyłączającego mechanizmu (27) wyłącznika (4)

Description

Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do blokowania napędu odłącznika bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza bloku funkcjonalnego jednoczłonowej rozdzielnicy wysokiego napięcia.

Znana rozdzielnica jednoczłonowa wysokiego napięcia (powyżej jednego kilowolta) zawiera elektrycznie ze sobą połączone bloki funkcjonalne, takie jak: blok zasilający, odbiorczy, sprzęgłowy, pomiarowy, przy czym każdy z bloków umieszczony jest w indywidualnej, szafowej osłonie metalowej. Niektóre z bloków funkcjonalnych, na przykład: blok zasilający, odbiorczy, sprzęgłowy są wyposażone w trójfazowy odłącznik swego obwodu głównego, zamocowany do tylnej ścianki szafowej osłony bloku. Natomiast w swej wewnętrznej przestrzeni - stanowiącej przedział obwodu głównego - blok funkcjonalny zawiera trójfazowy wyłącznik tego obwodu, na przykład wyłącznik zawierający gazowy sześciofluorek siarki zapewniający gaszenie łuku elektrycznego powstającego wewnątrz wyłącznika, podczas zamykania lub otwierania jego styków elektrycznych. Wyłącznik podczas pracy w bloku funkcjonalnym sterowany jest za pośrednictwem przeznaczonego do tego celu obwodu pomocniczego, który jest włączany lub wyłączany za pomocą ręcznych przycisków umieszczonych na zewnętrznej stronie drzwi przedziału obwodów pomocniczych bloku lub umieszczonych na pulpicie dyspozytorskim do sterowania wielkoblokową rozdzielnicą jednoczłonową. Ponadto

180 185 wyłącznik na swej konstrukcji ma indywidualny mechanizm załączająco-wyłączający wyposażony w ręczny przycisk sterujący. Mechanizm ten, stanowiący fabryczne wyposażenie wyłącznika, przeznaczony jest do jego testowania oraz do awaryjnego wyłączania lub załączania w przypadku, gdy pomocniczy obwód załączająco-wyłączający jest niesprawny.

W technice jest znany, na przykład z informatora pod tytułem „Napędy wnętrzowe ręczne bezpośrednie” opublikowanego w 1992 r. przez Zakłady Wytwórcze Aparatury Wysokiego Napięcia ZWAR w Lęborku, napęd cięgłowy typu NRW04 do indywidualnego zamykania i otwierania odłącznika, rozłącznika lub uziemnika, zwłaszcza stanowiącego wyposażenie bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej.

Znany napęd odłącznika zawiera: dźwignię ręczną połączoną z wałkiem umieszczonym pomiędzy dwoma bocznymi, równolegle do siebie usytuowanymi ściankami, dźwignię podwójną przyspawaną do wału i przeznaczoną do zamocowania końca cięgła o regularnej długości, którego drugi koniec zamocowany jest do dźwigni znajdującej się na napędowym wałku ruchomych styków odłącznika. W bloku funkcjonalnym, dźwignia ręczna napędu usytuowana jest po zewnętrznej stronie drzwi przedziału obwodu głównego. Ruch dźwigni w płaszczyźnie pionowej - w zakresie kąta zbliżonego do półpełnego, poprzez układ kinematyczny napędu powoduje osiowe przemieszczenie się cięgła, umożliwiając zamknięcie lub otwarcie styków odłącznika. Do blokowania znanego cięgłowego napędu odłącznika najczęściej stosuje się mechanizm elektromagnetyczny typu BEX, znany na przykład z karty informacyjnej numer SWW VII-3/80, wykonany przez Spółdzielnię Inwalidów PREMEGAL we Wrocławiu.

Znany mechanizm składa się zasadniczo z dwóch elementów: zamka i klucza przenośnego. Zamek zamontowany jest na stałe przy cięgłowym napędzie odłącznika i służy do ryglowania tego napędu, uniemożliwiając manewrowanie napędem - a więc otwarcie lub zamknięcie styków odłącznika, gdy wyłącznik obwodu głównego bloku funkcjonalnego jest zamknięty. Zamek ma korpus, w którym znajdują się tuleje stykowe połączone elektrycznie z przełącznikiem obwodów wtórnych wyłącznika oraz znajduje się stalowy rygiel ze sprężyną, do blokowania napędu odłącznika. Klucz przenośny ma obudowę zawierającą elektromagnes, wewnątrz którego znajduje się ruchomy rdzeń stalowy ze sprężyną. Klucz przeznaczony jest do odryglowania zamka mechanizmu - co jest możliwe po doprowadzeniu napięcia do tulei stykowych, a następnie doprowadzeniu napięcia do elektromagnesu po naniesieniu klucza na zamek. Rdzeń elektromagnesu klucza działając na rygiel powoduje jego przyciągnięcie, a w konsekwencji odryglowanie napędu odłącznika. W stanie, gdy tuleje stykowe zamka są pod napięciem, rygiel będąc pod działaniem sprężyny zajmuje normalne swe położenie, odpowiadające stanowi zablokowania napędu odłącznika.

W technice jest także znany ręczny napęd styków rozłącznika - stosowanego w bloku funkcjonalnym zamiast wyłącznika obwodu głównego. Znany napęd ma obrotowe gniazdo napędowe połączone z przegubowym, obrotowym wokół swej osi wałkiem, który drugostronnie wyposażony jest w stożkowe koło zębate. Znany napęd wałkowy jest wysoce niezawodny i trwały w eksploatacji, zwłaszcza w warunkach pracy rozdzielnicy jednoczłonowej o podwyższonej ochronie przeciwłukowej i porażeniowej oraz może być przystosowany do współpracy z napędowym wałkiem ruchomych styków odłącznika obwodu głównego bloku funkcjonalnego rozdzielnicy. Ponadto konstrukcja tego napędu umożliwia usytuowanie jego gniazda napędowego w przedniej części bloku wyposażonego w odłącznik oraz w wyłącznik, co umożliwia wprawianie gniazda w ruch obrotowy za pośrednictwem ręcznej dźwigni, od zewnętrznej strony drzwi przedziału obwodu głównego bloku funkcjonalnego. Dotychczas jednak brak jest specjalistycznego mechanizmu do blokowania tego napędu tak, aby manipulowanie napędem, a w konsekwencji stykami odłącznika obwodu głównego bloku funkcjonalnego mogło się odbywać tylko po uprzednim otwarciu wyłącznika tego obwodu, gdyż taka kolejność czynności eliminuje możliwość powstania łuku elektrycznego pomiędzy stykami odłącznika, podczas jego otwierania lub zamykania. Dlatego w praktyce do manipulowania napędem wałkowym odłącznika, konieczne jest uprzednie otwarcie wyłącznika za pośrednictwem obwodu pomocniczego, przez wciśnięcie przycisku na drzwiach przedziału obwodów pomocniczych bloku funkcjonalnego. Ma to jednak tę istotną niedogodność, że nie za4

180 185 bezpiecza skutecznie przed przypadkowym lub niezamierzonym zamknięciem (uprzednio otwartego) wyłącznika, zanim zostanie dokonana manipulacja napędem (stykami odłącznika).

Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest skonstruowanie mechanizmu do blokowania wałkowego napędu odłącznika obwodu głównego bloku funkcjonalnego zawierającego wyłącznik tego obwodu tak, aby od zewnętrznej strony drzwi przedziału obwodu głównego nie było możliwe umieszczenie ręcznej dźwigni w gnieździe napędowym, gdy wyłącznik jest elektrycznie zamknięty.

Istota wynalazku polega na tym, że mechanizm umieszczony jest na wewnętrznej stronie drzwi przedziału obwodu głównego bloku funkcjonalnego. Mechanizm wyposażony jest w zasuwkę napędowego gniazda połączoną obrotowo z poprzecznie do niej usytuowanym suwakiem, za pośrednictwem obrotowego łącznika, a suwak ma wycięcie, w którym umieszczony jest przelotowo popychacz do współpracy ze sterującym przyciskiem załączającowyłączającego mechanizmu wyłącznika. Suwak ma odgięcie skierowane ku wyłącznikowi, a łącznik ma korzystnie postać kątownika i osadzony jest na bębenku zamka kluczykowego, przy czym wycięcie w suwaku składa się z przepustowego otworu i blokującego rowka. Natomiast popychacz ma oporowy element do współpracy z blokującym rowkiem suwaka, ma korpus osadzony przelotowo w drzwiach przedziału obwodu głównego bloku funkcjonalnego oraz ma roboczą stopkę do współpracy z przyciskiem załączająco-wyłączającego mechanizmu) wyłącznika.

Mechanizm według wynalazku zabezpiecza przed otwarciem lub zamknięciem styków odłącznika obwodu głównego, gdy wyłącznik tego obwodu jest zamknięty. W wyniku tego przy zamkniętych drzwiach przedziału obwodu głównego bloku funkcjonalnego zapewniona jest właściwa kolejność dokonywania manipulacji jego odłącznikiem, uzależnionych od elektrycznego stanu wyłącznika. Pozwala to na wyeliminowanie możliwości powstania łuku elektrycznego wewnątrz bloku funkcjonalnego podczas otwierania lub zamykania odłącznika, co z kolei zwiększa bezpieczeństwo obsługi oraz ma bardzo istotny wpływ na niezawodność pracy bloku funkcjonalnego oraz całej wieloblokowej rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza wysokiego napięcia. Ponadto przy otwartych drzwiach przedziału niemożliwe jest dokonywanie jakichkolwiek manipulacji napędem odłącznika, co zabezpiecza przed przypadkową lub niezamierzoną zmianą stanu odłącznika, w następstwie której zaistniałaby możliwość powstania łuku elektrycznego. Mechanizm jest szczególnie przydatny dla bloku funkcjonalnego jednoczłonowej rozdzielnicy wysokiego napięcia, której cechy konstrukcyjne umożliwiają uzyskanie podwyższonej ochrony przeciwłukowej i porażeniowej.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w widoku z boku usytuowanie mechanizmu w bloku funkcjonalnym (bez lewej osłony bocznej) zawierającym odłącznik oraz wyłącznik obwodu głównego; fig. 1 - mechanizm w widoku W oznaczonym na fig. 1; fig. 3 - mechanizm w pionowym przekroju A-A oznaczonym na fig. 2; fig. 4 - szczegół X mechanizmu odpowiadający stanowi zamknięcia wyłącznika, oznaczony na fig. 3; fig. 5 - blok funkcjonalny w częściowym przekroju pionowym B-B oznaczonym na fig. 2; fig. 6 - ten sam blok w widoku W1 oznaczonym na fig. 1.

Jak pokazano na rysunku, blok funkcjonalny rozdzielnicy jednoczłonowej wysokiego napięcia o podwyższonej ochronie przeciwłukowej i porażeniowej ma przedział 1 obwodu głównego, wyposażony w trójfazowy odłącznik 2 zamocowany do tylnej części szafowo ukształtowanej osłony 3 oraz zawierający trójfazowy wyłącznik 4 tego obwodu.

W przedziale 1 znajduje się także znany, ręczny napęd 5 mający obrotowe, napędowe gniazdo 6 połączone z końcem przegubowego, obrotowego wokół swej wzdłużnej osi wałka 7, którego drugi koniec wyposażony jest w stożkowe, zębate koło 8 współpracujące z zębatym kołem 9 napędowego wałka 10 ruchomych styków 11 odłącznika 2, którego nieruchome styki 12 połączone są ze zbiorczymi szynami 13 rozdzielnicy, za pośrednictwem odgałęźnych szyn 14. Na wewnętrznej stronie drzwi 15 przedziału 1 znajduje się mechanizm M do blokowania napędu 5 odłącznika 2.

Mechanizm M ma umieszczoną w prowadnicach 16 poziomą zasłonę 17, której zewnętrzny koniec przeznaczony jest do przesłaniania przelotowego, okrągłego otworu 18 znaj180 185 dującego się w drzwiach 15 przedziału 1. Natomiast na drugim końcu zasuwka 17 ma sworzeń 19, za pośrednictwem którego połączona jest obrotowo z ramieniem kątowo ukształtowanego łącznika 20, którego drugie ramię połączone jest obrotowo, za pośrednictwem sworznia 21, z pionowo usytuowanym suwakiem 22 umieszczonym w prowadnicach 23. Łącznik 20 wierzchołkową częścią skierowany jest ku dołowi i osadzony jest na obrotowym w płaszczyźnie pionowej - bębenku 24 kluczykowego zamka 25 zamocowanego w drzwiach przedziału obwodu głównego. Suwak 22 ma prostopadłe odgięcie 26 skierowane ku wyłącznikowi 4, który wyposażony jest fabrycznie w znany załączająco-wyłączający mechanizm 27 wyposażony w sterujący przycisk 28, a odgięcie 26 ma oporową powierzchnię P. W odgięciu 26 suwaka znajduje się kształtowe wycięcie 29 składające się z okrągłego, przepustowego otworu 30 o średnicy D i połączonego z nim, pionowo usytuowanego, blokującego rowka 31 o szerokości S. Ponadto mechanizm M wyposażony jest w popychacz 32 mający korpus 33 osadzony przelotowo w drzwiach 15 przedziału 1, przy czym w korpusie znajduje się rozprężnie działająca sprężyna 34 osadzona na zewnętrznym końcu popychacza. Popychacz usytuowany jest przelotowo w wycięciu 29 suwaka 22 i wyposażony jest w cylindryczny, oporowy element 35 mający stykową roboczą powierzchnię P1 do współpracy z oporową powierzchnią P odgięcia 26 suwaka, przy czym średnica D1 elementu jest mniejsza od średnicy D przepustowego otworu 30, lecz większa od szerokości S blokującego rowka 31 suwaka. Pomiędzy korpusem 33 a oporowym elementem 35, popychacz 32 ma cylindryczne zgrubienie 36, którego średnica D2 jest nieco mniejsza od szerokości S blokującego rowka 31. Natomiast na wewnętrznym końcu popychacz ma roboczą stopkę 37 do współpracy ze sterującym przyciskiem 28 załączająco-wyłączającego mechanizmu 27 wyłącznika 4 obwodu głównego bloku funkcjonalnego.

Mechanizm przedstawiony w przykładzie wykonania działa następująco: podczas pracy bloku funkcjonalnego, usytuowanie robocze poszczególnych elementów składowych mechanizmu M obrazuje fig. 2 i fig. 3 rysunku. W stanie pracy bloku, drzwi 15 przedziału 1 są zamknięte i zaryglowane za pośrednictwem specjalnego mechanizmu (na rysunku nie pokazanego), odłącznik 2 i wyłącznik 4 są elektrycznie zamknięte, pomiędzy stopką 37 popychacza 32 a sterującym przyciskiem 28 załączająco-wyłączającego mechanizmu 27 wyłącznika istnieje nastawna przerwa L, a zasuwka 17 jest przesunięta w lewo (patrząc od zewnętrznej strony drzwi 15) i przesłania otwór 18 w drzwiach. W tym położeniu zasuwki nie jest możliwe włożenie ręcznej dźwigni do napędowego gniazda 6, od zewnętrznej strony drzwi - a więc nie jest możliwe manipulowanie napędem 5, czyli nie jest możliwe również manipulowanie odłącznikiem 2, przy zamkniętym wyłączniku 4. Podczas pracy bloku nie jest również możliwe przemieszczenie zasuwki w prawo (odsłonięcie otworu 18), a suwaka 22 w dół, gdyż kluczyk jest wyjęty z zamka 25 i nie ma możliwości obrotu jego bębenka 24 - a tym samym łącznika 20. Ponadto ruch suwaka jest zablokowany w wyniku usytuowania oporowego elementu 35 popychacza 32 w przepustowym otworze 30 suwaka.

W celu otwarcia odłącznika, co ze względów bezpieczeństwa musi odbywać się przy zamkniętych drzwiach 15, wyłącza się blok funkcjonalny - w tym również wyłącznik 4 i odłącznik 2, za pośrednictwem obwodu pomocniczego sterowanego wyłączającym przyciskiem umieszczonym na drzwiach 38 przedziału 39 obwodów pomocniczych lub na pulpicie dyspozytorskim rozdzielnicy. Następnie jedną ręką wciska się do oporu popychacz 32, którego zewnętrzny koniec usytuowany w korpusie 33 jest dostępny od zewnętrznej strony drzwi 15, a drugą ręką wkłada się kluczyk do zamka 25 i przekręca się go w prawo, o kąt 90 stopni oraz zwalnia się nacisk na popychacz 32. W wyniku tych czynności, stopka 37 spowoduje wciśnięcie przycisku 28 załączająco-wyłączającego mechanizmu 27 i otwarcie wyłącznika 4 tak, że nie jest już możliwe zamknięcie wyłącznika, za pośrednictwem obwodu pomocniczego sterowanego przyciskiem znajdującym się na drzwiach 38 przedziału obwodów pomocniczych. Jednocześnie podczas ruchu popychacza 32, oporowy element 35 przemieści się w przepustowym otworze 30 w lewo (fig. 3), a zgrubienie 36 popychacza zostanie usytuowane naprzeciw blokującego rowka 31 suwaka 22.

Natomiast obrót kluczyka w zamku, przy wciśniętym popychaczu, spowoduje przemieszczenie się suwaka w dół, a zasuwki 17 w prawo. W wyniku tego nastąpi odsłonięcie

180 185 otworu 18 w drzwiach 15, zgrubienie 36 popychacza znajdzie się w blokującym rowku 31 suwaka, a po zwolnieniu nacisku na popychacz, robocza powierzchnia P1 oporowego elementu 35 zetknie się z oporową powierzchnią P odgięcia 26 suwaka, na skutek rozprężnego działania sprężyny 34 popychacza. W ten sposób sterujący przycisk 28 jest zablokowany w stanie otwarcia wyłącznika 4, a zasuwka 17 nie przesłania otworu 18 w drzwiach 15. Wówczas od zewnętrznej strony drzwi, poprzez otwór 18, wkłada się do gniazda 6 ręczną dźwignię napędową i obraca się ją w lewo, o kąt około 180 stopni powodując za pośrednictwem wałka 7 napędu, a następnie napędowego wałka 10 odłącznika 2 otwarcie jego ruchomych styków 11, a więc odłączenie bloku funkcjonalnego od zbiorczych szyn 13 rozdzielnicy wieloblokowej. W tym stanie możliwe jest także zamknięcie odłącznika, jeżeli był otwarty, przez obrót dźwigni w prawo. Jednak dopiero przy otwartym odłączniku możliwe jest otwarcie drzwi 15 przedziału obwodu głównego - w wyniku współpracy wałka 7 napędu z mechanizmem do ryglowania tych drzwi. Przy otwartych drzwiach możliwe jest dokonanie przeglądu technicznego, prac konserwacyjnych i innych wewnątrz przedziału obwodu głównego, możliwe jest również - w celu ułatwienia tych czynności - uprzednie wyprowadzenie wyłącznika 4 na zewnątrz bloku funkcjonalnego.

W przypadku, gdy wyłącznik ma być wyprowadzony, po otwarciu odłącznika 2 konieczne jest zablokowanie jego napędu, przez zasłonięcie otworu 18 w drzwiach 15, za pośrednictwem zasuwki 17 uruchomionej kluczykiem zamka 25 tak, aby podczas czynności wewnątrz bloku dostęp do napędowego gniazda 6 był zablokowany.

Po wykonaniu czynności wewnątrz bloku, wyłącznik wprowadza się do przedziału 1, zamyka i rygluje się drzwi 15. Następnie w sposób wyżej opisany blokuje się sterujący przycisk 28 mechanizmu 27 w stanie otwarcia wyłącznika, za pomocą popychacza 32 i suwaka 22 i przy odsłoniętym otworze 18, do gniazda wkłada się dźwignię napędową i dokonuje się obrotu w prawo o kąt około 180 stopni, powodując zamknięcie odłącznika. Następnie kluczyk zamka 25 obraca się w lewo, o kąt 90 stopni do pozycji wyjściowej. W wyniku tego nastąpi odblokowanie sterującego przycisku 28, powrót popychacza do pozycji wyjściowej oraz zasłonięcie otworu 18 przez zasuwkę 17. Wówczas przy zablokowanym napędzie odłącznika, wyłącznik jest zamknięty i może być załączony za pomocą obwodu pomocniczego, sterowanego przyciskiem znajdującym się na drzwiach 38 przedziału obwodów pomocniczych lub na pulpicie dyspozytorskim rozdzielnicy.

180 185

|Α

Fig. 2

180 185

A-A

180 185

Fig.5

Fig. 6

180 185

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (8)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Mechanizm do blokowania napędu odłącznika bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza bloku je'dnoc/donowej rozdzielnicy wysokiego napięcia, przy czym blok funkcjonalny zawiera wyłącznik swego obwodu głównego i na wyłączniku znajduje się załączająco-wyłączający mechanizm wyposażony w sterujący przycisk, a napęd ma gniazdo napędowe połączone z obrotowym wokół swej osi wałkiem, który współpracuje z napędowym wałkiem ruchomych styków odłącznika, znamienny tym, ze jest umieszczony na wewnętrznej stronie drzwi (15) przedziału (1) obwodu głównego bloku funkcjonalnego i wyposażony jest w zasuwkę (17) napędowego gniazda (6) połączoną obrotowo z poprzecznie do niej usytuowanym suwakiem (22), za pośrednictwem obrotowego łącznika (20), a suwak ma wycięcie (29), w którym umieszczony jest przelotowo popychacz (32), do współpracy ze sterującym przyciskiem (28) załączającc-wyłączającego mechanizmu (27) wyłącznika (4).
2. 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że suwak (22) ma odgięcie (26) skierowane ku wyłącznikowi (4).
3. 3. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że łącznik (20) ma korzystnie postać kątownika.
4. 4. Mechanizm według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że łącznik (20) osadzony jest na bębenku (24) kluczykowego zamka (25).
5. 5. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, ze wycięcie (29) suwaka (22) składa się z przepustowego otworu (30) i połączonego z nim blokującego rowka (31).
6. 6. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, ze popychacz (32) ma oporowy element (35) do współpracy z blokującym rowkiem (31) suwaka (22).
7. 7. Mechanizm według zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, że popychacz (32) ma korpus (33) osadzony przelotowo w drzwiach (15) przedziału obwodu głównego.
8. 8. Mechanizm według zastrz. 7, znamienny tym, że popychacz (32) ma roboczą stopkę (37) do współpracy ze sterującym przyciskiem (28) załączająco-wyłączającego mechanizmu (27) wyłącznika (4).