PL237511B1 - Rozłącznik średniego napięcia - Google Patents

Abstract

Rozłącznik charakteryzuje się tym, że zawiera trzy bieguny fazowe przymocowane do obudowy (1), wewnątrz której umieszczony jest motoreduktor (2) z osią wyjściową (3), a także sprężynowy mechanizm przełączający (4) z osią (5) i dźwignią (6) oraz sprężynowy mechanizm podtrzymujący (7) z osią synchronizującą (8) i dźwignią (9), przy czym oś wyjściowa (3) motoreduktora (2), oś (5) mechanizmu przełączającego (4) oraz oś synchronizująca (8) mechanizmu podtrzymującego (7) tworzą wał napędowy rozłącznika. Każdy biegun fazowy rozłącznika posiada osłonę izolacyjną z osadzoną w niej komorą próżniową połączoną łącznikiem z izolatorem, na którego przeciwległym końcu przymocowany jest tłumik drgań (14) ze śrubą specjalną oraz popychaczem połączonym za pomocą dźwigni (17) z osią synchronizującą (8), przy czym na popychaczu przymocowany jest wskaźnik (18), zaś osłona izolacyjna w bocznej ścianie ma usytuowany styk boczny, a w czołowej ścianie styk osiowy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest rozłącznik średniego napięcia przeznaczony do stosowania w sieciach i urządzeniach rozdzielczych średniego napięcia.

Znany wyłącznik próżniowy średniego napięcia stosowany, zwłaszcza jako wnętrzowy, do rozdziału energii elektrycznej i zabezpieczania linii napowietrznych, transformatorów, podstacji oraz silników i innych urządzeń energetycznych zawiera trzy bieguny fazowe przymocowane do obudowy, w której zainstalowany jest mechanizm napędowy, przy czym każdy biegun fazowy zawiera osłonę izolacyjną oraz umieszczoną w niej komorę próżniową z cięgnem styku, które połączone jest z cięgnem izolacyjnym wyposażonym w sprężyny docisku i zakończonym uchwytem do połączenia z napędem, zaś w bocznej powierzchni osłony izolacyjnej osadzone jest przyłącze górne połączone z górnym stykiem komory próżniowej oraz przyłącze dolne połączone złączem elastycznym z cięgnem styku komory próżniowej.

Znany jest z opisu patentowego US 5321221 wielobiegunowy wyłącznik izolacyjny do średnich napięć zawierający trzy bieguny, z których każdy ma izolator przepustowy zawierający butlę próżniową, przy czym izolator przepustowy ma na pierwszym zakończeniu pierwszy styk połączony z pierwszym zaciskiem butli próżniowej i przeznaczony jest do współpracy z pierwszym przewodem oraz na drugim zakończeniu drugi styk połączony z drugim zaciskiem butli próżniowej i przeznaczony jest do współpracy z drugim przewodem, a ponadto izolatory przepustowe przymocowane są do wspólnego metalowego drążka stanowiącego wspólny wał napędowy chroniony metalową obudową z rozmies zczonymi wzdłuż niej butlami próżniowymi, przy czym wał napędowy uruchamiany jest za pomocą mechanizmu napędowego umieszczonego w skrzynce.

Istota rozłącznika według wynalazku polega na tym, że zawiera trzy bieguny fazowe przymocowane do obudowy stanowiącej podstawę rozłącznika, wewnątrz której umieszczony jest motoreduktor z osią wyjściową, a także ułożyskowane i przymocowane do obudowy sprężynowy mechanizm przełączający z osią i dźwignią oraz sprężynowy mechanizm podtrzymujący z osią synchronizującą i dźwignią, przy czym oś wyjściowa motoreduktora, oś mechanizmu przełączającego oraz oś synchronizująca mechanizmu podtrzymującego tworzą wał napędowy rozłącznika, a ponadto każdy biegun fazowy rozłącznika zawiera odpowiednio ukształtowaną szczelnie zamkniętą osłonę izolacyjną z osadzoną w niej komorą próżniową połączoną łącznikiem z izolatorem, na którego przeciwległym końcu przymocowany jest tłumik drgań ze śrubą specjalną oraz popychaczem połączonym za pomocą dźwigni z osią synchronizującą, przy czym osłona izolacyjna w bocznej ścianie ma usytuowany styk boczny połączony ze stykiem ruchomym komory próżniowej, zaś w czołowej ścianie styk osiowy połączony ze stykiem stałym komory próżniowej.

Korzystnym jest, gdy konstrukcja bieguna fazowego i przyłączeniowego styku bocznego umożliwia ustalanie położenia tego styku co 60° dookoła osi bieguna fazowego.

Korzystnym jest, gdy w każdym biegunie fazowym do popychacza tłumika drgań przymocowany jest wskaźnik przeznaczony do sygnalizacji otwarcia lub zaniknięcia styków komory próżniowej, przy czym wskaźniki w poszczególnych biegunach fazowych działają niezależnie od siebie.

Zaletą rozłącznika według wynalazku jest to, że konstrukcja bieguna fazowego i przyłączeniowego styku bocznego pozwala na ustalanie położenia tego styku co 60° dookoła osi bieguna fazowego, przez co umożliwia prawidłowe dostosowanie położenia mostków przyłączeniowych i zmniejszenie ich długości oraz eliminuje połączenia kolizyjne między nimi. Natomiast konstrukcja zastosowanego sprężynowego mechanizmu podtrzymującego zapewnia utrzymanie położenia wału napędowego w określonej pozycji, zaś konstrukcja sprężynowego mechanizmu przełączającego pozwala na wykorzystanie powstających momentów bezwładności do obrotu wału napędowego. Zastosowane rozwiązanie tłumika drgań w biegunach fazowych zabezpiecza prawidłowe działanie rozłącznika w przypadku powstania ewentualnych zmian, spowodowanych zużyciem i zmniejszeniem wymiarów styków komory próżniowej, w długości układu komora próżniowa, łącznik oraz izolator. Wymienione cechy rozłącznika wpływają na zwiększenie niezawodności działania oraz wydłużają okres eksploatacji urządzenia. Ponadto konstrukcja rozłącznika oraz kształt obudowy stanowiącej podstawę rozłącznika umożliwiają jego montaż w położeniu poziomym i pionowym, a w przypadku konieczności zainstalowania na stanowisku słupowym dwóch rozłączników zapewniają łatwy ich montaż obok siebie.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunkach na których, fig. 1 przedstawia rozłącznik w widoku z góry, fig. 2 - rozłącznik w przekroju A-A na fig. 1, a fig. 3 - biegun fazowy rozłącznika w przekroju osiowym.

PL 237 511 B1

Rozłącznik według wynalazku zawiera trzy bieguny fazowe przymocowane do obudowy 1 stanowiącej podstawę rozłącznika, wewnątrz której umieszczony jest motoreduktor 2 z osią wyjściową 3, a także ułożyskowane i przymocowane do obudowy 1 sprężynowy mechanizm przełączający 4 z osią 5 i dźwignią 6 oraz sprężynowy mechanizm podtrzymujący 7 z osią synchronizującą 8 i dźwignią 9. Oś wyjściowa 3 motoreduktora 2, oś 5 mechanizmu przełączającego 4 oraz oś synchronizująca 8 mechanizmu podtrzymującego 7 tworzą wał napędowy rozłącznika. Każdy biegun fazowy rozłącznika zawiera odpowiednio ukształtowaną szczelnie zamkniętą osłonę izolacyjną 10 z osadzoną w niej komorą próżniową 11 połączoną łącznikiem 12 z izolatorem 13, na którego przeciwległym końcu przymocowany jest tłumik drgań 14 ze śrubą specjalną 15 oraz popychaczem 16 połączonym za pomocą dźwigni 17 z osią synchronizującą 8, przy czym na popychaczu 16 przymocowany jest wskaźnik 18 przeznaczony do sygnalizacji otwarcia lub zamknięcia styków komory próżniowej 11. Osłona izolacyjna 10, posiadająca rozmieszczone na zewnętrznej powierzchni walcowej odpowiednio ukształtowane obwodowe kołnierze 10a, w bocznej ścianie ma usytuowany styk boczny 19 połączony ze stykiem ruchomym komory próżniowej 11, zaś w czołowej ścianie styk osiowy 20 połączony ze stykiem stałym komory próżniowej 11, przy czym styk boczny 19 i styk osiowy 20 przeznaczone są do przyłączania przewodów mostków przyłączeniowych linii i urządzeń energetycznych średniego napięcia.

Po uruchomieniu motoreduktora 2 z panelu sterowania znajdującego się w skrzynce sterowniczej umieszczonej na nodze słupa następuje rozpoczęcie pracy motoreduktora 2, którego oś wyjśc iowa 3 poprzez zakończenie wykonane w postaci zabieraka przekazuje moment obrotowy na sprężynowy mechanizm przełączający 4. W trakcie dalszej pracy motoreduktora 2 następuje napinanie sprężyn mechanizmu przełączającego 4 poprzez odpowiednio ukształtowaną dźwignię 6. Po osiągnięciu odpowiedniego napięcia sprężyn mechanizmu przełączającego 4 i przejściu jego dźwigni 6 za linię bezwładności wału napędowego, w skład którego wchodzą oś wyjściowa 3 motoreduktora 2, oś 5 mechanizmu przełączającego 4 i oś synchronizująca 8 mechanizmu podtrzymującego 7, następuje uwolnienie wcześniej napiętych sprężyn, w wyniku czego następuje ruch obrotowy osi 5 mechanizmu przełączającego 4 z przymocowaną do niej dźwignią 6. Jest to moment, w którym oś 5 sprężynowego mechanizmu przełączającego 4 nabiera odpowiedniej prędkości obrotowej i po wykonaniu obrotu o około 20° poprzez odpowiednio ukształtowane zakończenie w postaci zabieraka od strony osi synchronizującej 8 przekazuje moment obrotowy na oś synchronizującą 8. W tym momencie rozpoczyna się główny etap załączania bądź otwierania styków w komorach próżniowych 11 poszczególnych biegunów fazowych. Rozpędzony mechanizm przełączający 4 zabiera za sobą oś synchronizującą 8, która utrzymywana jest w swojej pozycji przez sprężynowy mechanizm podtrzymujący 7. Po przejściu dźwigni 9 mechanizmu podtrzymującego 7 za linię bezwładności wału napędowego sprężyny mechanizmu podtrzymującego 7 uwalniają się, w wyniku czego następuje zwiększenie prędkości ruchu obrotowego osi synchronizującej 8.

W przypadku otwierania rozłącznika w trakcie obracania się osi synchronizującej 8 następuje zmniejszenie napięcia sprężyn w tłumiku drgań 14 i zmniejszenie docisku styków w komorze próżniowej 11. W momencie kiedy sprężynowy mechanizm podtrzymujący 7 przejdzie za położenie martwe, następuje gwałtowne otwarcie styków ruchomych w komorach próżniowych 11 na bezpieczną odległość izolacyjną. Otwarcie styków realizowane jest przez śrubę specjalną 15 tłumika drgań 14, która przenosi ruch poprzez izolator 12 i łącznik 13 na styk ruchomy komory próżniowej 11. Cykl otwierania zostaje zakończony, gdy przymocowany do twardego zderzaka 21 na osi synchronizującej 8 metalowy element 22 zbliży się na odpowiednią odległość do wyłącznika krańcowego 23, który za pośrednictwem układu sterowania wyłączy zasilanie motoreduktora 2.

Początek cyklu zamykania rozłącznika określa taki sam ruch, tylko w przeciwnym kierunku, jak w przypadku jego otwierania. Najpierw następuje napinanie sprężyn mechanizmu przełączającego 4, a w momencie ich uwolnienia mechanizm przełączający 4 wraz z osią 5 i dźwignią 6 nabierają odpowiedniej prędkości obrotowej i po wykonaniu obrotu o około 20° moment obrotowy zostaje przekazany na oś synchronizującą 8, w wyniku czego następuje odciążanie sprężyn mechanizmu podtrzymującego 7 i jednocześnie rozpoczęcie ruchu styku ruchomego komory próżniowej 11. Podczas połączenia styku ruchomego ze stykiem stałym w komorze próżniowej 11 następuje napinanie sprężyn tłumika drgań 14, przez co zmniejsza się ilość i czas trwania odskoków styków w komorze próżniowej 11. Rozłącznik zostaje zamknięty, gdy siły powstające w sprężynach mechanizmów podtrzymującego 7 i przełączającego 4 są zrównoważone siłami występującymi w tłumikach drgań 14 poszczególnych biegunów fazowych. Cykl zamykania zostaje zakończony, gdy przymocowany do twardego zderzaka 21 metalowy element 22 zbliży się na odpowiednią odległość do wyłącznika krańcowego 23, który za pośrednictwem układu sterowania wyłączy zasilanie motoreduktora 2.

PL 237 511 B1

Zmiana pozycji rozłącznika z zamkniętej na otwartą i odwrotnie sygnalizowana jest poprzez trzy niezależne wskaźniki 18 stanu położenia styków w komorach próżniowych 11, z których każdy przymocowany jest do popychacza 16 tłumika drgań 14 poszczególnych biegunów fazowych.

Do awaryjnego otwierania i zamykania styków w biegunach fazowych rozłącznika służy mechanizm napędu ręcznego 24 uruchamiany za pomocą ręcznej dźwigni obrotowej.

Claims (3)

1. Rozłącznik średniego napięcia zawierający bieguny fazowe osadzone na jednej ze ścian obudowy, wewnątrz której usytuowany jest układ napędowy, przy czym bieguny fazowe połączone są z układem napędowym, a ponadto każdy biegun fazowy wyposażony jest w komorę próżniową, element izolacyjny, sprężynę oraz styki i przyłącza prądowe, znamienny tym, że zawiera trzy bieguny fazowe przymocowane do obudowy (1) stanowiącej podstawę rozłącznika, wewnątrz której umieszczony jest motoreduktor (2) z osią wyjściową (3), a także ułożyskowane i przymocowane do obudowy (1) sprężynowy mechanizm przełączający (4) z osią (5) i dźwignią (6) oraz sprężynowy mechanizm podtrzymujący (7) z osią synchronizującą (8) i dźwignią (9), przy czym oś wyjściowa (3) motoreduktora (2), oś (5) mechanizmu przełączającego (4) oraz oś synchronizująca (8) mechanizmu podtrzymującego (7) tworzą wał napędowy rozłącznika, a ponadto każdy biegun fazowy rozłącznika zawiera odpowiednio ukształtowaną szczelnie zamkniętą osłonę izolacyjną (10) z osadzoną w niej komorą próżniową (11) połączoną łącznikiem (12) z izolatorem (13), na którego przeciwległym końcu przymocowany jest tłumik drgań (14) ze śrubą specjalną (15) oraz popychaczem (16) połączonym za pomocą dźwigni (17) z osią synchronizującą (8), przy czym osłona izolacyjna (10) w bocznej ścianie ma usytuowany styk boczny (19) połączony ze stykiem ruchomym komory próżniowej (11), zaś w czołowej ścianie styk osiowy (20) połączony ze stykiem stałym komory próżniowej (11).

2. Rozłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że konstrukcja bieguna fazowego i styku bocznego (19) umożliwia ustalanie położenia tego styku co 60° dookoła osi bieguna fazowego.

3. Rozłącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że w każdym biegunie fazowym do popychacza (16) tłumika drgań (14) przymocowany jest wskaźnik (18) przeznaczony do sygnalizacji otwarcia lub zamknięcia styków komory próżniowej (11), przy czym wskaźniki (18) w poszczególnych biegunach fazowych działają niezależnie od siebie.