PL185295B1 - Urządzenie stykowe - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie stykowe laczace elektrycznie dwie, polaczone rozlacznie, sekcje drogi pradu, zawierajace elementy stykowe pierwszy i drugi, z których kazdy jest przymocowany na stale do jednej z sekcji drogi pradu, a do pierwszego elementu stykowego jest przymocowany wciskowy zespól stykowy, przy czym pierwszy element stykowy wraz z zespolem stykowym jest w kierunku wzdluznym umocowany ruchomo pomiedzy polozeniem otwarcia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespól stykowy jest odlaczony od drugiego elementu stykowego, a polozeniem zamkniecia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespól stykowy jest polaczony z drugim elementem stykowym, znamienne tym, ze kazdy element stykowy pierwszy (3) 1 drugi (4) ma uksztaltowana czesciowo kuliscie czesc koncowa (5, 6) majaca wypukle powierzchnie stykowe, a wciskowy zespól stykowy (7) ma co najmniej trzy palce stykowe (8) polaczone na stale obejma nasadkowa (9, 17) odsunieta od konców palców stykowych (8), przy czym obejma nasad- kowa (9, 17) jest z pierwszym elementem stykowym (3) polaczona przegubowo, a palce stykowe (8), w polozeniu zamkniecia, sa w styku z wypuklymi powierzchniami stykowymi czesci koncowych (5, 6) elementów styko- wych pierwszego (3) i drugiego (4). F ig . 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie stykowe, zwłaszcza do elektrycznego łączenia dwóch sekcji drogi prądu, które są względem siebie ruchome.

Podczas wyłączania zwarciowego, wózkowy wysokonapięciowy wyłącznik automatyczny jest poddawany działaniu dużych sił wyrzucania. Siły te powodują odgięcie biegunów wyłącznika i dążą do przemieszczenia wózka w kierunku przesuwu. Podczas przemieszczeń wózka większych od roboczego zakresu mechanizmu stykowego dochodzi do uszkodzeń wyłącznika.

Z opisu patentowego EP-A-0 603 762 znane jest chwytające urządzenie stykowe, które przeznaczone jest do użycia w wycofywanym urządzeniu do zatrzaskiwania styków wtyczkowych urządzenia w pozycji roboczej, kiedy prąd zwarciowy przepływa przez urządzenie, a w którym wyeliminowano zagrożenie związane ze zbyt dużymi przemieszczeniami urządzenia wycofywanego. Urządzenie stykowe zawiera dwa elementy stykowe, które są zamocowane ruchomo względem siebie, i wtyczkowy zespół stykowy, który jest podtrzymywany przez pierwszy element stykowy i jest wkładany w drugi element stykowy. Każdy z dwóch elementów stykowych ma dwie powierzchnie stykowe usytuowane naprzeciw siebie. Zespół stykowy zawiera dwa współpracujące zestyki z poprzecznymi częściami końcowymi. Dwa zestyki tworzą dwie elektrycznie równoległe drogi prądowe pomiędzy sobą. Na dwóch częściach końcowych zespołu stykowego, drogi prądowe przecinają się wzajemnie, a w stosunkowo długiej części środkowej zespołu stykowego drogi prądowe są wzajemnie równoległe, tym samym generując elektrodynamiczne wzmocnienie nacisku styków. Drugi element stykowy ma dwie równoległe i przeciwległe nogi, każda z języczkiem stykowym, który jest umocowany wewnątrz taśmy zatrzaskowej ukształtowanej przez wolne części końcowe nogi. Każdy języczek stykowy tworzy powierzchnię stykową do współpracy z wtyczkowym zespołem stykowym. Po zwarciu, generowane siły prądowe przyciągają dwa zestyki zespołu stykowego jeden do drugiego i zmuszają części końcowe zestyków do zetknięcia z taśmą zatrzaskową, tym samym zabezpieczając przed rozdzieleniem styków. W tym urządzeniu stykowym, siły prądu generowane podczas przepływu prądu zwarciowego przez urządzenie, są wykorzystywane do blokowania wymiennych zestyków urządzenia w położeniu roboczym, co zapobiega niebezpieczeństwu wyładowania łukowego na stykach.

Urządzenie stykowe, według wynalazku, łączy elektrycznie dwie, połączone rozłącznie, sekcje drogi prądu i zawiera elementy stykowe pierwszy i drugi, z których każdy jest przymocowany na stałe do jednej z sekcji drogi prądu, a do pierwszego elementu stykowego jest przymocowany wciskowy zespół stykowy, przy czym pierwszy element stykowy wraz z zespołem stykowym jest w kierunku wzdłużnym umocowany ruchnmn pomiędzy położeniem otwarcia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespół stykowy jest odłączony od drugiego elementu stykowego, a położeniem zamknięcia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespół stykowy jest połączony z drugim elementem stykowym, a charakteryzuje się tym, że każdy element stykowy pierwszy i drugi ma ukształtowaną częściowo kuliście część końcową mającą wypukłe powierzchnie stykowe, a wciskowy zespół stykowy ma co najmniej trzy palce stykowe połączone na stałe obejmą nasadkową odsuniętą od końców palców stykowych, przy czym obejma nasadkowa jest z pierwszym elementem stykowym połączona przegubowo, a palce stykowe, w położeniu zamknięcia, są w styku z wypukłymi powierzchniami stykowymi części końcowych elementów stykowych pierwszego i drugiego.

Palce stykowe są ułożone względem siebie symetrycznie współosiowo.

Palce stykowe są ze sprężystego, nierdzewnego brązu chromowo-cyrkonowego lub brązu berylowego o małej rezystywności.

185 295

Część końcowa pierwszego elementu stykowego zawiera umieszczone centralnie wgłębienie, w którym umocowana jest przegubowo kulista głowica, umieszczonej w osi wzdłużnej zespołu stykowego, śruby łączącej pierwszy element stykowy z obejmą nasadkową..

Obejma nasadkowa stanowi tarczę korzystnie okrągłą, z otaczającą ją częścią krawędziową mającą obwodowo usytuowane przelotowe otwory, w których umieszczone są palce stykowe, przy czym osie otworów są zbieżne względem płaszczyzny tarczy w kierunku części końcowej drugiego elementu stykowego.

Obejma nasadkowa zawiera, współosiowy z zespołem stykowym, cylindryczny korpus z trzema równoległymi, korzystnie okrągłymi, i odchodzącymi od niego kołnierzami, dwoma końcowymi i jednym środkowym, przy czym jeden kołnierz końcowy jest na obwodzie zaopatrzony w rozmieszczone w równych odstępach przelotowe otwory, przez które są przewleczone palce stykowe, które są do drugiego kołnierza końcowego przymocowane na stałe pierścieniem zaciskowym oraz palce stykowe są dociśnięte do kołnierza środkowego odchylającego oba końce palców stykowych w stronę osi zespołu stykowego.

Obejmę nasadkową stanowią, zamocowane wzdłuż osi zespołu stykowego i współosiowo z nim, trzy oddzielne, równoległe, korzystnie okrągłe, kołnierze, dwa końcowe i jeden środkowy, przy czym palce stykowe są dociśnięte do kołnierza środkowego odchylającego oba końce palców stykowych w stronę osi zespołu stykowego.

Zespół stykowy jest zaopatrzony w lejkowato ukształtowaną, prowadnicę umieszczoną na, skierowanym ku drugiemu elementowi stykowemu, końcu zespołu stykowego.

Część końcowa drugiego elementu stykowego jest na końcu zaopatrzona w stożek naprowadzający z materiału izolującego elektrycznie.

Urządzenie stykowe, według wynalazku, zawiera wciskowy zespół stykowy z wieloma podłużnymi palcami stykowymi, które są zamocowane nieruchomo względem siebie w obejmie nasadkowej. Każdy palec stykowy ma pewną obciążalność prądową, a liczba palców może być zmieniana, bez konieczności wymiany jakichkolwiek innych części w urządzeniu stykowym. Urządzenie stykowe można zatem łatwo dostosowywać do prądu znamionowego skojarzonego z nim urządzenia.

Wciskowy zespół stykowy zapewnia kontakt, w położeniu zamknięcia, między dwiema częściowo kulistymi częściami końcowymi elementów stykowych, z których każdy jest zamocowany na wzajemnie ruchomych sekcjach drogi prądu. Ponieważ obejma nasadkowa zespołu stykowego jest zamocowana przegubowo i centralnie w części końcowej jednego z elementów stykowych, to możliwe jest kątowe ustawienie urządzenia stykowego, na przykład pod kątem 5° w każdym kierunku. Dzięki temu, uzyskuje się dobre dopasowanie urządzenia stykowego również przy skośnym jego ustawieniu w wyniku bocznego wzajemnego przemieszczenia sekcji drogi prądu. Przy takim ustawieniu wszystkie palce stykowe zespołu stykowego mają styk z kulistymi częściami końcowymi elementów stykowych w przybliżeniu z tym samym naciskiem. Palce stykowe są wykonane z materiału o małej rezystywności i o dobrych właściwościach sprężystych, i są zaciśnięte w obejmie nasadkowej w taki sposób, że mają lekkie zagięcie w stronę środka drogi prądu. Dzięki temu, osiąga się w przybliżeniu taki sam docisk styku, niezależnie od usytuowania w kierunku wzdłużnym kulistych części końcowych elementów stykowych. Umożliwia to zastosowanie długich palców stykowych, w wyniku, czego sprzężenie stykowe może być na tyle duże, na przykład 20 cm, że nie ma niebezpieczeństwa rozłączenia styku z powodu sił elektrodynamicznych występujących przy zwarciu. Dzięki temu, urządzenie stykowe, według wynalazku, spełnia wymaganie bezpieczeństwa zwarciowego bez zaopatrywania go w kosztowne, specjalne wychwytujące zespoły stykowe.

Zaletą wynalazku jest to, że zabezpiecza przeciwzwarciowo współpracujące sekcje drogi prądu przy pracy z dużymi przemieszczeniami bocznymi między łączonymi sekcjami drogi prądu i z różnymi prądami znamionowymi.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest uwidoczniony na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia, w widoku z boku i z częściowym osiowym przekrojem, pierwszy przykład wykonania urządzenia stykowego według wynalazku, fig. 2 - przykład wykonania urządzenia stykowego z fig. 1 w widoku z góry, fig. 3 - przekrój wzdłuż linii III-III z fig. 2,

185 295 fig. 4 - drugą odmianę wykonania urządzenia stykowego według wynalazku, w osiowym przekroju, a fig. 5 -przekrój wzdłuż linii V-V z fig. 4.

Urządzenie stykowe przedstawione na fig. 1-3 stanowi połączenie elektryczne między dwiema sekcjami 1 i 2 drogi prądu, przy czym sekcją 1 drogi prądu może, na przykład, być elementem połączeniowym na wózkowym wyłączniku automatycznym, natomiast sekcja 2 drogi prądu może być elementem połączeniowym zamocowanym na stałe do stacjonarnego izolatora wsporczego, przy czym ten element połączeniowy jest dołączony do szyny zbiorczej lub linii wyjściowej. Urządzenie stykowe zawiera pierwszy element stykowy 3, który jest zamocowany na stałe do sekcji 1 drogi prądu, oraz drugi element stykowy 4, który jest zamocowany na stałe do sekcji 2 drogi prądu. Zewnętrzne części końcowe 5 i 6 elementów stykowych pierwszego 3 i drugiego 4 są ukształtowane częściowo kuliście z wypukłymi, korzystnie sferycznymi powierzchniami stykowymi, stanowiącymi kule stykowe. Element stykowy pierwszy 3 podtrzymuje wciskowy zespół stykowy 7, który zawiera dziesięć podłużnych palców stykowych 8 zamocowanych na stałe względem siebie za pomocą obejmy nasadkowej 9 umieszczonej w środkowym obszarze palców stykowych 8. Obejmę nasadkową 9 stanowi okrągła tarcza 10 z otaczającą ją częścią krawędziową 11 wystającą z płaszczyzny tarczy 10, przy czym grubość części krawędziowej 11 jest większa od średnicy palców stykowych 8. Część krawędziowa 11 ma w przelotowe otwory 12, w których palce stykowe 8 są unieruchomione za pomocą wkrętów blokujących 13. Otwory 12 są rozmieszczone na obwodzie tarczy 10 w równych kątowych odstępach, tak, że palce stykowe 8 są ułożone symetrycznie współosiowo. Otwory 12 są ponadto ukierunkowane skośnie, pod kątem około 1° do płaszczyzny tarczy 10, co oznacza, że w położeniu otwarcia palce stykowe 8 zespołu stykowego 7 są nachylone skośnie do wewnątrz w kierunku wsuwania, osiągając w położeniu zamknięcia wymagany docisk stykowy do częściowo kulistej części końcowej 6.

Obejma nasadkowa 9 jest przegubowo zamocowana na elemencie stykowym pierwszym 3 za pomocą śruby 14 z kulistą głowicą, która jednym końcem jest zamocowana centralnie w tarczy 10, a drugim, zakończonym kulistą głowicą, końcem jest osadzona czopowo w centralnym wgłębieniu części końcowej 5 w taki sposób, że możliwe jest przemieszczenie kątowe wciskowego zespołu stykowego 7° około 5° w każdym kierunku. Śruba 14 z głowicą kulistą jest przymocowana do wgłębienia części końcowej 5 za pomocą tulei blokującej 15 z wkrętem mocującym 16.

Palce stykowe 8 są wykonane z materiału o małej rezystywności, o dobrych własnościach sprężystych i dobrej odporności na korozję, na przykład z brązu chromowocyrkonowego lub brązu berylowego. Elementy stykowe pierwszy 3, drugi 4 z ich częściami końcowymi 5, 6 są wykonane, korzystnie, z miedzi elektrolitycznej. Zarówno palce stykowe 8, jak i elementy stykowe pierwszy 3, drugi 4 mogą być srebrzone. jest, jeśli pozostałe części, jak, na przykład, obejma nasadkowa 9, śruba 14 z głowicą kulistą i tuleja blokująca 15, są wykonane ze stali nierdzewnej.

Zewnętrzne końce palców stykowych 8 są odgięte na zewnątrz, a zatem tworzą razem lejkowatą część końcową wciskowego zespołu stykowego 7. Dzięki temu zapewnia się, że zespół stykowy 7 jest prowadzony w stronę części końcowej 6 również, jeżeli osie wzdłużne elementów stykowych pierwszego 3, drugiego 4 są nieco przemieszczone w bok względem siebie.

Ilość palców stykowych 8 dobrana jest z uwzględnieniem prądu znamionowego przyłączonego urządzenia i obciążalności prądowej palców stykowych 8, która może wynosić, na przykład, 400 A na każdy palec stykowy 8. Jednakowoż konstrukcja wymaga, aby liczba palców stykowych 8 wynosiła co najmniej trzy.

Przykład wykonania urządzenia stykowego według fig. 4 i 5 różni się od opisanego powyżej tym, że obejma nasadkowa 17 składa się z osadzonego centralnie cylindrycznego korpusu 18 z dwoma odstającymi promieniowo kołnierzami końcowymi 19, 20 i jednym kołnierzem środkowym 21. Palce stykowe 8 są zamocowane do obejmy nasadkowej 17 przez przetknięcie ich przez przelotowe otwory 22 rozmieszczone w równych odstępach na obwodzie kołnierza końcowego 19 i unieruchomione w drugim kołnierzu końcowym 20 za pomocą pierścienia zaciskowego 23. Średnica kołnierza środkowego 21 jest dopasowana tak, że po

185 295 zaciśnięciu palców stykowych 8 w obejmie nasadkowej 17, dwa końce palców stykowych 8 są zagięte do wewnątrz w stronę środka drogi prądu pod kątem około 1°. Dzięki temu, osiąga się w przybliżeniu ten sam nacisk niezależnie od usytuowania części końcowych 5, 6 w kierunku wzdłużnym. Kołnierze 19, 20, 21 nie muszą być zintegrowane z korpusem 18, lecz mogą stanowić trzy oddzielne rozmieszczone wzdłuż osi stałe okrągłe tarcze.

Dla zapewnienia, że wciskowy zespół stykowy 7 jest prowadzony w stronę części końcowej 6 również, kiedy elementy stykowe pierwszy 3 i drugi 4 nie są współosiowe względem siebie, zespół stykowy 7 zaopatrzony jest w lejkowatą prowadnicę 24 z tworzywa sztucznego a część końcowa 6 jest zaopatrzona w stożek naprowadzający 25 z materiału elektrycznie izolacyjnego.

Urządzenie stykowe, według wynalazku, znajduje zastosowanie, zwłaszcza przy współpracy z urządzeniem wycofywanym, przez które przy zwarciu przepływa prąd o dużej wartości, na przykład, z wózkowym wyłącznikiem automatycznym.

185 295

ii

185 295

Fig.3

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (9)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie stykowe łączące elektrycznie dwie, połączone rozłącznie, sekcje drogi prądu, zawierające elementy stykowe pierwszy i drugi, z których każdy jest przymocowany na stałe do jednej z sekcji drogi prądu, a do pierwszego elementu stykowego jest przymocowany wciskowy zespół stykowy, przy czym pierwszy element stykowy wraz z zespołem stykowym jest w kierunku wzdłużnym umocowany ruchomo pomiędzy położeniem otwarcia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespół stykowy jest odłączony od drugiego elementu stykowego, a położeniem zamknięcia, w którym pierwszy element stykowy poprzez zespół stykowy jest połączony z drugim elementem stykowym, znamienne tym, że każdy element stykowy pierwszy (3) i drugi (4) ma ukształtowaną częściowo kuliście część końcową (5, 6) mającą wypukłe powierzchnie stykowe, a wciskowy zespół stykowy (7) ma co najmniej trzy palce stykowe (8) połączone na stałe obejmą, nasadkową (9,17) odsuniętą od końców palców stykowych (8), przy czym obejma nasadkowa (9, 17) jest z pierwszym elementem stykowym (3) połączona przegubowo, a palce stykowe (8), w położeniu zamknięcia, są w styku z wypukłymi powierzchniami stykowymi części końcowych (5, 6) elementów stykowych pierwszego (3) i drugiego (4).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że palce stykowe (8) są ułożone względem siebie symetrycznie współosiowo.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że palce stykowe (8) są ze sprężystego, nierdzewnego brązu chromowo-cyrkonowego lub brązu berylowego o małej rezystywności.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że część końcowa (5) pierwszego elementu stykowego (3) zawiera umieszczone centralnie wgłębienie, w którym umocowana jest przegubowo kulista głowica, umieszczonej w osi wzdłużnej zespołu stykowego (7), śruby (14) łączącej pierwszy element stykowy (3) z obejmą, nasadkową (9,17).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obejma nasadkowa (9) stanowi tarczę (10), korzystnie okrągłą, z otaczającą ją częścią krawędziową (11) mającą obwodowe usytuowane przelotowe otwory (12), w których umieszczone są palce stykowe (8), przy czym osie otworów (12) są zbieżne względem płaszczyzny tarczy (10) w kierunku części końcowej (6) drugiego elementu stykowego (4).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że obejma nasadkowa (17) zawiera, współosiowy z zespołem stykowym (7), cylindryczny korpus (18) z trzema równoległymi, korzystnie okrągłymi, i odchodzącymi od niego kołnierzami, dwoma końcowymi (19, 20) i jednym środkowym (21), przy czym jeden kołnierz końcowy (19) jest na obwodzie zaopatrzony w rozmieszczone w równych odstępach przelotowe otwory (22), przez które są przewleczone palce stykowe (8), które są do drugiego kołnierza końcowego (20) przymocowane na stałe pierścieniem zaciskowym (23) oraz palce stykowe (8) są dociśnięte do kołnierza środkowego (21) odchylającego oba końce palców stykowych (8) w stronę osi zespołu stykowego (7).
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 4, znamienne tym, że obejmę nasadkową (17) stanowią, zamocowane wzdłuż osi zespołu stykowego (7) i współosiowo z nim, trzy oddzielne, równoległe, korzystnie okrągłe, kołnierze, dwa końcowe (19, 20) i jeden środkowy (21), przy czym palce stykowe (8) są dociśnięte do kołnierza środkowego (21) odchylającego oba końce palców stykowych (8) w stronę osi zespołu stykowego (7).
8. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół stykowy (7) jest zaopatrzony w lejkowato ukształtowaną prowadnicę (24) umieszczoną na, skierowanym ku drugiemu elementowi stykowemu (4), końcu zespołu stykowego (7).

   185 295
9. 9. Urządzenie według zastg.l albo 8, znamienne tym, że ezęże końcowa (6) drugiego elementu stykowego (4) jzst na knńcu zaopatrzona w stnżzk naprowadzający (25) z materiału izolującego elektrycznie.