RU2118864C1

RU2118864C1 - Switching apparatus operating mechanism

Info

Publication number: RU2118864C1
Application number: RU96116409/09A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Мальцев; ков С.П. Чист; С.П. Чистяков; В.О. Штоль
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Элвест"
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1996-08-06
Publication date: 1998-09-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: operating mechanism has power electromagnet with magnetic circuit, movable core, and closing spring, trip- free mechanism with locking device for holding apparatus in ON-position, power mechanism, and locking device for holding power electromagnet closing spring in reset position; closing spring is installed so that one of its ends is coupled with movable core of power electromagnet and its other end, with fixed part of operating mechanism; movable core has rod coupled with power mechanism through trip-free mechanism made in the form of lever mounted for engaging ON- position locking device and shackle with roller installed on shaft lever. EFFECT: reduced power requirement of operating mechanism electromagnet. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к приводам коммутационных аппаратов, преимущественно высоковольтных выключателей. The invention relates to electrical engineering, in particular to drives of switching devices, mainly high-voltage switches.

Известен электромагнитный привод высоковольтного выключателя (Выключатель вакуумный типа ВВТЭ-М-10. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИНЛЯ. 674152.007 ТО, стр. 8-12), содержащий силовой электромагнит с магнитопроводом, подвижным сердечником и пружиной, механизм свободного расцепления и силовой механизм. Однако такой привод не обеспечивает при зависимом питании силового электромагнита надежного включения коммутационного аппарата на ток короткого замыкания. Кроме того, потребляемая силовым электромагнитом мощность весьма значительна, поэтому аккумуляторные батареи, индуктивные накопители, выпрямительные установки, применяемые для питания электроприводов, получаются дорогими и громоздкими. Known electromagnetic drive of a high voltage switch (vacuum circuit breaker type VVTE-M-10. Technical description and operating instructions. INLA. 674152.007 TO, p. 8-12), containing a power electromagnet with a magnetic circuit, a moving core and a spring, a free trip mechanism and a power mechanism. However, such a drive does not provide, with dependent power supply of the power electromagnet, the switching device switched on for short circuit current reliably. In addition, the power consumed by the power electromagnet is very significant, therefore, rechargeable batteries, inductive drives, rectifier installations used to power electric drives are expensive and bulky.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является привод коммутационного аппарата, содержащий силовой электромагнит с магнитопроводом, подвижным сердечником и связанной с ним включающей пружиной, механизм свободного расцепления с механизмом фиксации во включенном положении и силовой механизм (авт. св. СССР N 1522312, кл. H 01 H 33/66, 1989). Этот привод обеспечивает надежное управление коммутационным аппаратом при зависимом питании электромагнита (в том числе и включение аппарата на ток короткого замыкания), однако мощность (величина тока), потребляемая силовым электромагнитом, значительна, так как привод является приводом прямого действия. The closest to the proposed technical essence and the achieved effect is the drive of the switching device, containing a power electromagnet with a magnetic circuit, a movable core and an associated spring, a free release mechanism with a locking mechanism in the on position and a power mechanism (ed. St. USSR N 1522312 Cl. H 01 H 33/66, 1989). This drive provides reliable control of the switching device with dependent power to the electromagnet (including turning on the device for short-circuit current), however, the power (current value) consumed by the power electromagnet is significant, since the drive is a direct-acting drive.

Задачей изобретения является снижение величины тока, потребляемого силовым электромагнитом. The objective of the invention is to reduce the amount of current consumed by the power electromagnet.

Указанная задача достигается за счет того, что привод коммутационного аппарата, содержащий силовой электромагнит с магнитопроводом, подвижным сердечником и включающей пружиной, один конец которой связан с подвижным сердечником силового электромагнита, механизм свободного расцепления с механизмом фиксации во включенном положении и силовой механизм, дополнительно снабжен механизмом фиксации включающей пружины во взведенном состоянии, включающая пружина установлена таким образом, что второй ее конец соединен с неподвижной частью привода, а подвижный сердечник выполнен со штоком, который связан с силовым механизмом посредством механизма свободного расцепления, выполненного в виде рычага, установленного с возможностью взаимодействия с механизмом фиксации во включенном положении и серьги с роликом, установленной на рычаге вала привода, причем ролик серьги установлен на рычаге механизма свободного расцепления с возможностью взаимодействия со штоком подвижного сердечника в процессе включения. This problem is achieved due to the fact that the drive of the switching device, containing a power electromagnet with a magnetic core, a movable core and a spring, one end of which is connected to a movable core of a power electromagnet, a free trip mechanism with a locking mechanism in the on position and a power mechanism, is additionally equipped with a mechanism fixing the closing spring in the cocked state, the turning spring is set so that its second end is connected to the fixed part when an ode, and the movable core is made with a rod, which is connected to the power mechanism by means of a free trip mechanism made in the form of a lever mounted to interact with the locking mechanism in the on position and an earring with a roller mounted on the drive shaft lever, the earring roller being mounted on the lever of the mechanism of free disengagement with the possibility of interaction with the rod of the movable core in the process of inclusion.

Предлагаемая конструкция привода позволяет снизить величину тока потребления силового электромагнита на порядок по сравнению с электромагнитом прямого действия. Это достигается за счет увеличения времени срабатывания силового электромагнита. Кроме того, поскольку включение коммутационного аппарата происходит за счет энергии, запасенной в пружине, то динамические характеристики на включение аппарата становятся стабильными в отличие от электромагнитного привода прямого действия, что в конечном итоге повышает надежность работы коммутационного аппарата. The proposed drive design allows to reduce the current consumption of the power electromagnet by an order of magnitude compared to a direct-acting electromagnet. This is achieved by increasing the response time of the power electromagnet. In addition, since the switching device is switched on due to the energy stored in the spring, the dynamic characteristics of the switching on of the device become stable in contrast to the direct-drive electromagnetic drive, which ultimately increases the reliability of the switching device.

На фиг. 1 изображен привод высоковольтного выключателя во включенном положении (включающая пружина не взведена), на фиг. 2 - в отключенном положении (включающая пружина взведена). In FIG. 1 shows the drive of the high voltage switch in the on position (the closing spring is not cocked), FIG. 2 - in the off position (closing spring cocked).

Привод содержит силовой электромагнит, состоящий из магнитопровода 1, катушки 2, подвижного сердечника 3 со штоком 4 и включающей пружины 5, один конец которой связан с подвижным сердечником 3, а второй - с верхней плитой магнитопровода 1 (неподвижной частью привода), механизм фиксации включающей пружины 5 во взведенном состоянии, содержащий электромагнит включения 6, собачку 7 и рычаг с роликами 8, механизм фиксации привода во включенном положении, включающий электромагнит отключения 9 и защелку 10, механизм свободного расцепления, состоящий из рычага 11 с роликом 12, взаимодействующим с защелкой 10 во включенном положении, и серьги 13 с роликом 14, контактирующим с рычагом 11, рычаг 15 вала привода 16 и силовой механизм, содержащий изоляционную тягу 17, двухплечий рычаг 18, размещенный на валу выключателя 19, тягу 20, соединенную с контактами выключателя 21, и отключающую пружину 22. The drive contains a power electromagnet, consisting of a magnetic circuit 1, coil 2, a movable core 3 with a rod 4 and a spring 5, one end of which is connected to a movable core 3, and the second to the top plate of the magnetic circuit 1 (fixed part of the drive), the locking mechanism includes spring 5 in the cocked state, containing the inclusion electromagnet 6, the dog 7 and the lever with the rollers 8, the locking mechanism of the actuator in the on position, including the shutdown electromagnet 9 and the latch 10, a free trip mechanism, consisting of the lever 11 with the roller 12, interacting with the latch 10 in the on position, and the earrings 13 with the roller 14 in contact with the lever 11, the lever 15 of the drive shaft 16 and the power mechanism containing the isolation rod 17, two-arm lever 18, located on the shaft of the switch 19, rod 20 connected to the contacts of the switch 21, and breaking the spring 22.

Привод работает следующим образом. При подаче напряжения на катушку силового электромагнита сердечник 3 втягивается в нее, сжимая включающую пружину 5. В конце хода сердечника 3 срабатывает рычаг 8 и становится в положение, показанное на фиг. 2, удерживая включающую пружину 5 во взведенном состоянии. Катушка 2 обесточивается и привод готов к включению выключателя. The drive operates as follows. When voltage is applied to the coil of the power electromagnet, the core 3 is drawn into it, compressing the switching spring 5. At the end of the stroke of the core 3, the lever 8 is activated and becomes in the position shown in FIG. 2, holding the closing spring 5 cocked. Coil 2 is de-energized and the drive is ready to turn on the switch.

При подаче сигнала на включение (см. фиг. 1) срабатывает включающий электромагнит 6, собачка 7 поворачивается, освобождая рычаг 8 и сердечник 3 силового электромагнита. Под действием сжатой пружины 5 сердечник 3 начинает движение вниз. Шток 4 сердечника 3 упирается в ролик 14 серьги 13, который перекатывается по рычагу 11, через ось воздействует на серьгу 13 и, перемещаясь вниз, поворачивает рычаг 15 вала привода 16 и через изоляционную тягу 17, двухплечий рычаг 18 и тягу 20 замыкает контакты выключателя 21. При этом одновременно взводится пружина отключения 22. When a signal is turned on (see Fig. 1), the switching electromagnet 6 is triggered, the dog 7 rotates, releasing the lever 8 and the core 3 of the power electromagnet. Under the action of the compressed spring 5, the core 3 begins to move down. The rod 4 of the core 3 abuts against the roller 14 of the earring 13, which rolls over the lever 11, acts on the earring 13 through the axis and, moving down, turns the lever 15 of the drive shaft 16 and through the isolation rod 17, the two-arm lever 18 and the rod 20 closes the contacts of the switch 21 . At the same time, the trip spring 22 is cocked.

Во включенном положении привода его вал 16 удерживается защелкой 10, на которую опирается ролик 12 рычага 11 механизма свободного расцепления (см. фиг. 1). In the on position of the drive, its shaft 16 is held by a latch 10, on which the roller 12 of the lever 11 of the free trip mechanism rests (see Fig. 1).

В конце хода на включение блок-контактами подается команда на силовой электромагнит и включающая пружина 5 приводится во взведенное состояние. At the end of the stroke, the block contacts make a command for the power electromagnet and the switching spring 5 is brought into a cocked state.

При подаче напряжения на катушку электромагнита отключения 9 защелка 10 выходит из зацепления с роликом 12 рычага 11 механизма свободного расцепления. Рычаг 11 поворачивается против часовой стрелки, освобождая серьгу 13 с роликом 14, рычагом 15, валом привода 16, валом выключателя 19. Под воздействием отключающей пружины 20 происходит отключение выключателя (фиг. 2). When applying voltage to the coil of the electromagnet trip 9, the latch 10 disengages from the roller 12 of the lever 11 of the free trip mechanism. The lever 11 rotates counterclockwise, releasing the earring 13 with the roller 14, the lever 15, the drive shaft 16, the shaft of the switch 19. Under the influence of the breaking spring 20, the switch is turned off (Fig. 2).

Изобретение обеспечивает надежное управление коммутационным аппаратом при включении на ток короткого замыкания, а также значительное снижение мощности потребления силового электромагнита. The invention provides reliable control of the switching device when turned on by a short circuit current, as well as a significant reduction in power consumption of a power electromagnet.

Claims

A switching device drive comprising a power electromagnet with a magnetic core, a movable core and a switching spring, one end of which is connected to a moving core of a power electromagnet, a free trip mechanism with a locking mechanism in the on position and a power mechanism, characterized in that it is additionally equipped with a locking spring locking mechanism in the cocked state, including the spring of the power electromagnet is installed so that its second end is connected to the fixed part p of the drive, the movable core is made with a rod connected to the power mechanism by means of a free trip mechanism made in the form of a lever mounted to interact with the locking mechanism in the on position, an earring with a roller mounted on the shaft lever, the earring roller mounted on the lever of the free mechanism uncoupling with the possibility of interaction with the rod of the movable core in the process of inclusion.