RO117660B1

RO117660B1 - Comutator de reglaj sub sarcina pentru intrerupatoare cu ploturi

Info

Publication number: RO117660B1
Application number: RO98-01072A
Authority: RO
Inventors: Leonhard Pillmeier
Original assignee: Reinhausen Maschf Scheubeck
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-05
Publication date: 2002-05-30
Also published as: JPH11504755A; US6008456A; WO1997023888A1; BR9612125A; PL327613A1; CA2241136A1; KR19990067479A; DE19547873C1; EP0868734A1; BG102452A; AU1176997A; CZ161298A3; RU2139588C1

Abstract

Inventia se refera la un comutator de reglaj sub sarcina pentru intrerupatoare cu ploturi, la care, pentru fiecare faza ce se comuta, este prevazuta cate o pereche de contacte principale, permanente, a caror comutare se realizeaza in regim electric reactiv. In regim stationar, una dintre aceste perechi de contacte principale, permanente (10.1 si 10.2), este intotdeauna inchisa, pentru a permite trecerea curentului permanent. Pentru actionarea contactelor principale, permanente si mobile, apartinand uneia din perechile principale, permanente, se propune ca, pe axul de comutare, sa se monteze o cama-disc ce prezinta o cama de comanda pentru fiecare din fazele ce se comuta. In fiecare din aceste came de comanda, se angreneaza o rola care actioneaza, cu ajutorul unor organe mecanice de cuplare, fiecare din contactele principale, permanente, mobile.

Description

Invenția se referă la un comutator de reglaj sub sarcină, la care comutarea contactelor principale permanente se realizează în regim reactiv, și care este destinat întrerupătoarelor cu ploturi de pe transformatoarele cu prize.

Un astfel de comutator de reglaj sub sarcină face obiectul documentației de brevet

DE-PS 2747489.

Acest tip de comutator de reglaj sub sarcină este prevăzut cu perechi de contacte principale și auxiliare pentru fiecare fază de comutare, acționate succesiv la fiecare comutare sub sarcină.

în afară de aceasta, pentru fiecare fază de comutare, sunt prevăzute două perechi de contacte principale permanente, iar una din aceste perechi de contacte asigură transportul curentului permanent în regim staționar.

Acest tip cunoscut de comutator de reglaj sub sarcină are formă cilindrică, iar carcasa sa este alcătuită, la rândul său, din elemente cilindrice pe care sunt montate contactele fixe, principale și auxiliare. Acestora le corespund contactele mobile, principale și auxiliare, respective, montate în interior și acționate cu ajutorul unui ax de comutare, dispus centric.

Contactelor principale le corespund contacte de curent permanent respectiv contacte principale permanente, montate paralel din punct de vedere electric cu contactele principale și la care comutarea se realizează în regim reactiv, contactele principale permanente, mobile, sunt legate articulat de contactele principale, mobile, și sunt acționate simultan cu acestea din urmă. Din documentația de brevet DE-AS 1930719, mai rezultă că contactele principale permanente, legate articulat de contactele principale, mobile, asociate, pot pendula în jurul unui știft și sunt prevăzute cu o suspensie elastică.

Așa cum s-a arătat mai sus, la acest tip cunoscut de comutator de reglaj sub sarcină, contactele principale permanente, mobile, se mișcă simultan cu contactele principale, mobile, asociate.

în principiu, un asemenea comutator de reglaj sub sarcină este indicat a fi utilizat exclusiv pentru realizarea acelor scheme respectiv secvențe de comutare, ce prezintă o alură simetrică - cu alte cuvinte, la care independent de sensul de comutare și deci de sensul de rotire a axului de comutare, există o interdependență temporală, invariabilă, între acționarea contactelor principale și aceea a contactelor principale permanente, asociate acestora.

Cu alte cuvinte, la o schemă de comutare simetrică, inversarea sensului de comutare atrage după sine inversarea succesiunii de acționare a contactelor principale și auxiliare.

Pe de altă parte, însă, sunt cunoscute și scheme de comutare asimetrice, de exemplu cele prezentate în documentațiile de brevet DE 4223439 sau WO 95/24724, care prezintă unele avantaje din punct de vedere electric și a căror utilizare apare ca fiind deosebit de indicată, în special atunci când se intenționează adoptarea comutatoarelor cu vid ca elemente de comutare. în cazul unor asemenea scheme de comutare, asimetrice, succesiunea mișcărilor efectuate de fiecare din contactele principale și auxiliare rămâne neschimbată; astfel, de exemplu, în cazul schemei de comutare, prezentate în documentația de brevet WO 95/24724, în ambele sensuri de comutare, se deplasează întâi contactul principal, căruia îi urmează apoi contactul auxiliar.

în toate cazurile, deci și în cazul schemelor de comutare, asimetrice, contactele principale permanente, prin care se asigură transportul curentului de sarcină în regim staționar, trebuie să fie primele care se deschid la începutul fiecărei comutări sub sarcină și ultimele care se închid la sfârșitul fiecărei comutării sub sarcină. Cu alte cuvinte, în cazul unor asemenea scheme de comutare, acționarea contactelor principale și a celor auxiliare

RO 117660 Β1 este totuși asimetrică. Ajungem astfel să înțelegem de ce acest tip cunoscut de comutator de reglaj sub sarcină, la care contactele principale permanente sunt cuplate mecanic cu 50 contactele principale, nu este indicat a fi folosit la asemenea scheme de comutare.

Obiectivul pe care și-l propune invenția constă, deci, în realizarea unui convertor de reglaj sub sarcină, aparținând acestei categorii de comutatoare, dar prin care să se obțină o decuplare a acționării contactelor principale și a celor auxiliare, pe de o parte, și a contactelor principale permanente, pe de altă parte. 55

Obiectivul astfel conturat se realizează cu ajutorul unui comutator de reglaj sub sarcină pentru întrerupătoare cu ploturi, la care pentru fiecare fază, ce se comută, este prevăzută o pereche de contacte principale permanente, a căror comutare se efectuează în regim electric reactiv, fiecare pereche de contacte principale permanente, este formată din câte un contact principal permanent, din care unul este fix și celălalt este mobil, pentru 60 fiecare fază ce se comută, una din cele două perechi de contacte principale permanente este închisă și conduce curentul permanent în regim staționar astfel încât, la începutul unei comutări sub sarcină, se deschide perechea de contacte principale permanente, care până atunci asigură transportul curentului permanent, iar la sfârșitul unei comutări sub sarcină, se închide perechea de contacte principale permanente, care până atunci era deschisă, și preia 65 astfel transportul curentului permanent, în interiorul comutatorului de reglaj sub sarcină, este montat centric un ax de comutare, care se poate roti alternativ în ambele sensuri, cu un anumit unghi, dat la fiecare comutare sub sarcină, pe axul de comutare, este montată o camă-disc, ce prezintă, pentru fiecare fază ce se comută, câte o camă de comandă, cu fiecare camă de comandă se angrenează o rolă care, cu ajutorul unor organe mecanice de 70 cuplare, acționează asupra contactelor principale, permanente și mobile, unde cele două contacte principale permanente mobile sunt comasate într-un unic contact principal, permanent și mobil, acest unic contact principal, permanent și mobil, poate pendula în jurul unei poziții mediane, așa fel încât, în fiecare din cele două poziții limită, să atingă contactul principal, permanent și fix, corespunzător. 75

Avantajul principal oferit de prezenta invenție rezidă în aceea că, independent de succesiunea operațiilor de comutare și de poziția actuală, ocupată de contactele principale, sunt create condițiile pentru acționarea independentă și directă a contactelor principale permanente, cu ajutorul axului de comutare.

Nu trebuie trecută cu vederea soluția prezentată în documentația de brevet DE-AS 80 1930719 și prin care se prevede practicarea unor fante în formă de arc, în care pătrund axele rolelor de acționare a contactelor respectivului comutator de reglaj sub sarcină. Aceste fante reprezintă însă o componentă a unui segment de comutare, rotativ și glisant, și care constituie un subansamblu separat; cu ajutorul lor, se realizează acționarea contactelor principale și a celor auxiliare, fără a putea însă susține că această rezolvare ar putea contribui 85 la o acționare decuplată a contactelor principale permanente.

în afară de aceasta, din documentația de brevet DE-OS 1805378, nu este cunoscut modul de acționare și comandă a unui comutator cu ajutorul unui disc dublu, cu o curbă superioară și una inferioară, corelată cu cea superioară, fără însă ca cele două curbe să fie identice din punct de vedere geometric. în această soluție cunoscută, cele două curbe sunt 90 decalate reciproc și se suprapun doar la capete. în afară de aceasta, discul superior este prevăzut cu sectoare de blocare ce conlucrează cu un nas de blocare, în vederea înclinchetării pe parcursul pendulării. între discul superior și cel inferior, este prevăzut un bolț cu două role, așa fel dispus, încât să se poată angrena atât cu curba superioară, cât și cu cea inferioară. Această dispoziție generală servește însă la acționarea unui comutator rezistiv, a 95 cărui conexiune de bază este în legătură cu o rezistență de supracomutare. Totuși, nici

RO 117660 Β1 această soluție nu poate contribui la o acționare decuplată a contactelor principale permanente. în afară de aceasta, mai trebuie avut în vedere că, prin conlucrarea necesară a celor două curbe diferite se ajunge la o soluție constructivă, complicată și costisitoare.

în cele ce urmează, se prezintă o descriere detaliată a prezentei invenții, pe baza desenelor cu caracter ilustrativ și anume:

- fig.1, vedere în plan a unei secțiuni printr-un comutator de reglaj sub sarcină, conform prezentei invenții, și în care nu apar decât contactele principale permanente și mijloacele pentru acționarea acestora (reprezentare schematică);

- fig.2, vedere laterală a unei secțiuni prin același comutator de reglaj sub sarcină (reprezentare schematică);

- fig.3, reprezentare parțială a camei-disc cu o singură camă de comandă;

- fig.4a și 4b, vedere în plan a aceluiași comutator de reglaj sub sarcină, în variantă trifazată, în care apar două moduri posibile de conectare, respectiv două moduri de realizare a legăturilor între contactele permanente și fazele U, V și W, din varianta trifazată (reprezentare schematică).

Comutatorul de reglaj sub sarcină, care face obiectul prezentei invenții, este montat în interiorul unui cilindru izolant 1, în care este dispus centric și în poziție verticală un ax de comutare 3 care, la rândul său, este acționat cu ajutorul unui acumulator de energie (nu apare în desene) și se rotește, la fiecare comutare sub sarcină, în ambele sensuri cu un unghi a.

Pe cilindrul izolant 1, sunt montate contactele principale permanente 2 și 16, prelungite către interior.

Pe axul de comutare 3, mai este montată o camă-disc 4 ce prezintă câte o camă de comandă 5 pentru fiecare din fazele ce urmează a fi acționate.

Cu această camă de comandă 5, se angrenează o rolă 8. Fusul din centrul rolei 8 servește totodată și drept lagăr 15, pentru alte două piese, care sunt astfel legate între ele, fără a fi împiedicată mobilitatea lor: pe de o parte, cu capătul liber al unui balansier 6 ce poate pendula în jurul unui lagăr 7, pe de altă parte, cu capătul liber al unei prghii 9 care, la rândul său, este fixată rotativ în un alt lagăr 12.

La rândul său, lagărul 12 este montat pe un contact principal, permanent și mobil 10. Acest contact principal, permanent și mobil 10 este astfel alcătuit, încât poate pendula în jurul unui alt lagăr 11 și prezintă două suprafețe de contact 10.1 și 10.2 care, în momentul pendulării, atunci când ocupă una din cele două poziții extreme, vin în contact cu unul din cele două contacte principale, permanente și fixe 2 și 16.

Pe de altă parte, însă, atunci când contactul principal, permanent și mobil, 10, ocupă o poziție mediană (neutră), nu are loc nici un contact.

în desene nu apare alimentarea cu energie electrică a contactului principal, permanent și mobil 10. De asemenea, nu se detailează nici contactele principal și auxiliar ale comutatorului de reglaj sub sarcină.

în fig.3, se prezintă în detaliu cama de comandă 5. După cum se vede, conturul aproximativ, o traiectorie circulară și concentrică în zona centrală, iar zonele extreme, se deplasează radial, depărându-se de axul de comutare 3. Zonele extreme corespund astfel celor două poziții posibile ce pot interveni în regim staționar.

în cele ce urmează, se prezintă în mod detaliat funcționarea comutatorului de reglaj sub sarcină, care face obiectul acestei invenții. în momentul în care se declanșează comutarea sub sarcină, începe să se rotească axul de comutare 3 - de exemplu, în sens contrar acelor de ceasornic. Prin aceasta, se determină și rotirea camei-disc 4; rola 8 fiind ghidată de cama de comandă 5, se ajunge ca balansierul 6 să penduleze în jurul lagărului 7. Aceasta

RO 117660 Β1 determină mișcarea pârghiei 9, ceea ce face ca contactul principal, permanent și mobil 10, 145 să penduleze în jurul lagărului 11 și să ajungă să ocupe o poziție mediană. Contactul principal, permanent și mobil 10, se depărtează de contactul principal, permanent și fix 16, și trece într-o poziție mediană, neutră. Dacă se continuă rotirea axului de comutare 3, atunci se ajunge la acționarea contactelor, principal și auxiliar (nu apar în desene), în succesiunea temporală impusă de schema de comutare, în timp ce contactul principal, permanent și mobil 150 10, își păstrează poziția sa mediană. Cu puțin înainte de atingerea poziției limită, se modifică din nou poziția relativă a rolei 8, ca urmare a ghidării acesteia de către cama de comandă 5; în felul acesta, balansierul 6 este din nou obligat să penduleze, pârghia 9 se rotește, iar contactul principal, permanent și mobil 10, vine în atingere cu celălalt contact principal, permanent și fix 2, și preia astfel curentul de sarcină. Cu aceasta se încheie comutarea sub 155 sarcină.

Pe cama-disc 4, mai sunt prevăzute un opritor stânga 13 și un opritor dreapta 14, a căror poziție relativă, în raport cu pârghia 9, se alege astfel încât la rotirea camei-disc 4 și în funcție de sensul de rotire a acesteia, opritoarele respective să vină în contact cu o față a pârghiei 9, determinând astfel sensul de pendulare a acesteia și totodată și direcția prefe- 160 rențială de mișcare a contactului principal, permanent și mobil 10. în felul acesta, sunt create condițiile prin care rola 8 este scoasă alternativ din poziția sa mediană și obligată să urmărească cama de comandă 5 în direcția poziției limită opuse, ceea ce determină contactul principal, permanent și mobil 10, să comute alternativ într-un sens sau celălalt între cele două contacte principale, permanente și fixe 2 și 16. 165

Așa cum s-a arătat mai înainte, în fig. 1 până la 3, se prezintă și se explică dispoziția generală pentru acționarea contactelor principale permanente, numai în cadrul unei singure faze.

în varianta uzuală de realizare a comutatorului de reglaj subsarcină în regim trifazat, pe cama-disc 4, se prevăd trei came de comandă 5, identice în ce privește conturul, dispuse 170 circular în jurul axului de comutare 3 - fiecare din aceste trei grupe complete servind pentru acționarea respectivelor contacte principale permanente.

în fig.4a și 4b, se prezintă o vedere în plan, schematică, a unei secțiuni printr-o asemenea dispoziție generală, tripolară. Deosebirea constă în schema de montaj a contactelor principale, permanente și fixe. 175 în fig.4a, se vede că fiecare contact principal, permanent și mobil, este asociat câte uneia din faze U, V, W - cu alte cuvinte în pozițiile sale limită, el contactează întotdeauna câte unul din cele două contacte principale, permanente și fixe, U_A, U_B respectiv V_A, V_Brespectiv W_A, W_B ale unei faze.

în fig.4b, cele două contacte principale, permanente și fixe, ale fiecărei faze, 180 corespund la două contacte principale, permanente și mobile, diferite.

Opțiunea finală, în alegerea variantei, depinde de regimul de tensiuni, de traseele de cabluri și, în general, de alcătuirea constructivă a comutatorului de reglaj sub sarcină; schema de montaj adoptată nu are vreo influență asupra funcționării comutatorului de reglaj sub sarcină, descrisă mai sus. 185

Claims

Revendicări

1. Comutator de reglaj sub sarcină pentru întrerupătoare cu ploturi, la care, pentru fiecare fază ce se comută, este prevăzută o pereche de contacte principale permanente, a 190 căror comutare se efectuează în regim electric reactiv, fiecare pereche de contacte principale permanente este formată din câte un contact principal permanent, din care unul este

RO 117660 Β1 fix și celălalt, este mobil, pentru fiecare fază ce se comută, una din cele două perechi de contacte principale permanente este închisă și conduce curentul permanent în regim staționar astfel încât, la începutul unei comutări sub sarcină, se deschide perechea de contacte principale permanente, care până atunci asigură transportul curentului permanent, iar la sfârșitul unei comutări sub sarcină, se închide perechea de contacte principale permanente, care până atunci era deschisă și preia astfel transportul curentului permanent, în interiorul comutatorului de reglaj sub sarcină, este montat, centric, un ax de comutare care se poate roti alternativ, în ambele sensuri, cu un anumit unghi, dat la fiecare comutare sub sarcină, pe axul de comutare, este montată o camă-disc, ce prezintă, pentru fiecare fază ce se comută, câte o camă de comandă, cu fiecare camă de comandă se angrenează o rolă care, cu ajutorul unor organe mecanice de cuplare, acționează asupra contactelor principale, permanente și mobile, caracterizat prin aceea că, cele două contacte principale permanente, mobile, (10.1,10.2), sunt comasate într-un unic contact principal, permanent și mobil, (10), acest unic contact principal, permanent și mobil, (10), poate pendula în jurul unei poziții mediane, așa fel încât, în fiecare din cele două poziții limită, să atingă contactul principal, permanent și fix (16), corespunzător.
2. Comutator de reglaj sub sarcină, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, organele mecanice de cuplare sunt formate dintr-un balansier (6) și o pârghie (9), ambele fiind legate la unul din capete atât între ele, cât și cu o rolă (8) în așa fel, încât să le fie asigurată mobilitatea, că celălalt capăt al balansierului (6) este articulat, cu posibilitate de rotire, de un lagăr (7) situat în exteriorul zonei ocupate de cama de comandă (5), și că celălalt capăt al pârghiei (9) este fixat, cu posibilitatea de rotire, de acel unic contact principal, permanent și mobil (10), rezultat prin comasare.
3. Comutator de reglaj sub sarcină, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că, în zona mediană, conturul camei de comandă (5) descrie o traiectorie aproximativ circulară, concentrică cu axul de comutare (3), în timp ce în zonele de capăt, se modifică distanța radială față de axul de comutare (3).
4. Comutator de reglaj sub sarcină, conform uneia din revendicările anterioare, caracterizat prin aceea că, pe cama-disc (4), sunt prevăzute un opritor stânga (13) și un opritor dreapta (14), astfel dispuse încât, în funcție de sensul de rotație, să aleagă sensul preferențial din cele două sensuri de mișcare posibile ale contactului permanent, mobil (10).