RU2721790C1 - Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker - Google Patents
Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721790C1 RU2721790C1 RU2019127942A RU2019127942A RU2721790C1 RU 2721790 C1 RU2721790 C1 RU 2721790C1 RU 2019127942 A RU2019127942 A RU 2019127942A RU 2019127942 A RU2019127942 A RU 2019127942A RU 2721790 C1 RU2721790 C1 RU 2721790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manual
- voltage vacuum
- drives
- vacuum circuit
- circuit breaker
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям высоковольтных вакуумных выключателей с возможностью их ручного отключения.The invention relates to electrical engineering, in particular to the construction of high-voltage vacuum circuit breakers with the possibility of manual shutdown.
Известны конструкции высоковольтных вакуумных выключателей, состоящих из трех полюсов, трех пофазных электромагнитных приводов с магнитной защелкой, кинематически связанных с подвижными контактами дугогасительных камер и корпуса, внутри которого горизонтально размещен вал синхронизации.Known designs of high-voltage vacuum circuit breakers, consisting of three poles, three phase-by-phase electromagnetic drives with a magnetic latch, kinematically connected with the movable contacts of the arcing chambers and the housing, inside of which the synchronization shaft is horizontally placed.
Например, известна конструкция трехфазного высоковольтного вакуумного выключателя по патенту CN103050320, МПК Н01Н 33/66, Н01Н 33/664, Н01Н 33/666, опубл. 17.04.2017, содержащего корпус, три полюса с вакуумными дугогасительными камерами, внутри которых находятся подвижный и неподвижный контакты, соединенные посредством электроизоляционной тяги с электромагнитным приводом. При этом, каждый электромагнитный привод выполнен цилиндрической формы и содержит подвижную и неподвижную части и катушку, а неподвижная часть магнитопровода содержит верхнюю и нижнюю крышки дискообразной формы с центральными проходными отверстиями и кольцеобразными фланцами вокруг них. Постоянный магнит расположен между вышеупомянутыми крышками и выполнен кольцеобразной формы, подвижная часть магнитопровода выполнена в виде якоря цилиндрической формы. При этом, электромагнитные приводы соединены между собой синхронизирующим валом, с помощью которого синхронизируется движение подвижных деталей приводов.For example, the known design of a three-phase high-voltage vacuum circuit breaker according to the patent CN103050320, IPC Н01Н 33/66, Н01Н 33/664, Н01Н 33/666, publ. 04/17/2017, comprising a housing, three poles with vacuum interrupter chambers, inside of which there are movable and fixed contacts connected by an electrically insulating rod with an electromagnetic drive. At the same time, each electromagnetic drive is cylindrical in shape and contains a movable and fixed part and a coil, and the fixed part of the magnetic circuit contains upper and lower disk-shaped covers with central passage openings and ring-shaped flanges around them. A permanent magnet is located between the aforementioned covers and is made ring-shaped, the movable part of the magnetic circuit is made in the form of a cylindrical anchor. In this case, the electromagnetic drives are interconnected by a synchronizing shaft, with which the movement of the moving parts of the drives is synchronized.
Механизм ручного отключения известного высоковольтного вакуумного выключателя состоит из кнопки, соединенной посредством тяг и рычагов с синхронизирующим валом, осуществляющим функцию ручного отключения. Во включенном состоянии высоковольтного вакуумного выключателя приводы находятся в удерживающем состоянии за счет остаточной намагниченности магнитопроводов, а в случае необходимости ручного отключения усилие воздействия от кнопки ручного отключения передается на синхронизирующий вал, в результате чего производится принудительное расцепление магнитопроводов.The manual shut-off mechanism of the known high-voltage vacuum circuit breaker consists of a button connected by means of rods and levers with a synchronizing shaft that performs the function of manual shut-off. In the on state of the high-voltage vacuum circuit-breaker, the drives are in a holding state due to the residual magnetization of the magnetic cores, and if necessary, manual shut-off is exerted by the force of the manual shut-off button to the synchronizing shaft, as a result of which the magnetic circuits are forced to disconnect.
Недостатком известной конструкции является то, что суммарное усилие воздействия не может превышать 25 кгс в соответствии с ГОСТ 12.2.007.3 для обеспечения возможности их ручного отключения через кнопку аварийного отключения. Это ограничение не позволяет применять приводы с высокой степенью удержания. Кроме того, конструкция привода требует периодического подмагничивания, поэтому при потере оперативного питания приводы, искусственно ограниченные в части усилия удержания начинают терять удерживающее усилие и в случае возникновения вибрационных или ударных нагрузок возможно самопроизвольное отключение выключателя.A disadvantage of the known design is that the total impact force cannot exceed 25 kgf in accordance with GOST 12.2.007.3 to enable manual shutdown via the emergency shutdown button. This limitation prevents the use of drives with a high degree of retention. In addition, the design of the drive requires periodic magnetization, therefore, with the loss of operational power, drives artificially limited in part of the holding force begin to lose the holding force and in the event of vibrational or shock loads, the circuit breaker may trip spontaneously.
Также известен высоковольтный вакуумный выключатель, конструкция которого описана в патенте RU2249874, МПК Н01Н 33/666, опубл. 20.12.2004, содержащий основание, вакуумные камеры с контактами, пофазные приводы с магнитными системами, образующими магнитные защелки, содержащие статор, якорь и обмотку, общий синхронизирующий вал и блокировочный вал, одновременно выполняющий функцию ручного отключения, при этом, блокировочный вал оснащен кулачком механического размыкания и блокирования привода в отключенном положении, выполненным в виде плоской пластины и расположен перпендикулярно центральному приводу.Also known is a high-voltage vacuum circuit breaker, the design of which is described in patent RU2249874, IPC Н01Н 33/666, publ. 12/20/2004, containing a base, vacuum chambers with contacts, phase drives with magnetic systems forming magnetic latches containing a stator, an armature and a winding, a common synchronizing shaft and a locking shaft, which simultaneously performs the function of manual shut-off, while the locking shaft is equipped with a mechanical cam opening and blocking the drive in the off position, made in the form of a flat plate and located perpendicular to the Central drive.
Таким образом, при ручном отключении усилие от кнопки ручного отключения передается непосредственно на плоский кулачок механического размыкания, который равномерно распределяет это усилие через вал синхронизации на все три привода выключателя одновременно и в равной доле. Технический результат в соответствии с описанием изобретения состоит в том, что усилие внешнего воздействия от кнопки ручного отключения величиной не более 25 кгс равномерно прикладывается ко всем трем приводам и составляет не более 8.33 кгс на каждый привод, с учетом соотношения плеч рычагов в данной конструкции дающих увеличение усилия от 4 до 5 раз, максимальное усилие удержания привода ограничено величиной 35-40 кгс.Thus, when manually disconnecting, the force from the manual shut-off button is transmitted directly to the flat cam of the mechanical opening, which evenly distributes this force through the synchronization shaft to all three actuators of the switch simultaneously and in equal proportions. The technical result in accordance with the description of the invention consists in the fact that the external force from the manual shutoff button of no more than 25 kgf is uniformly applied to all three drives and amounts to no more than 8.33 kgf for each drive, taking into account the ratio of leverage in this design, giving an increase forces from 4 to 5 times, the maximum holding force of the drive is limited to 35-40 kgf.
Данная конструкция обладает недостатком, заключающимся в том, что искусственное ограничение усилия удержания также приводит к невозможности использования высоковольтного вакуумного выключателя в зонах повышенной сейсмичности и вибрации (на строительных объектах, в метро и т.д.), так как в этом случае возможно его самопроизвольное отключение.This design has the disadvantage that the artificial limitation of the holding force also makes it impossible to use a high-voltage vacuum circuit breaker in areas of high seismicity and vibration (at construction sites, in the metro, etc.), since in this case it may be spontaneous shutdown.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является конструкция по патенту BY6870, МПК Н01Н 33/66, опубл. 30.12.2010, которая содержит вспомогательный вал и механизм ручного отключения, реализованный в виде специальной съемной рукоятки. Выключение выключателя в ручном режиме осуществляется путем внешнего силового воздействия съемной рукоятки через отверстие в корпусе на вспомогательный вал, в результате чего через систему рычагов воздействие передается на синхронизирующий вал, производящий переход приводов из устойчивого состояния «включено» в устойчивое состояние «выключено» и размыкание верхних и нижних контактов высоковольтного вакуумного выключателя (главных цепей).Closest to the claimed technical solution is the design according to patent BY6870, IPC Н01Н 33/66, publ. 12/30/2010, which contains an auxiliary shaft and a manual shut-off mechanism, implemented as a special removable handle. The circuit breaker is turned off in manual mode by external force action of the removable handle through the hole in the housing to the auxiliary shaft, as a result of which, through a system of levers, the effect is transmitted to the synchronizing shaft, which transfers the drives from a stable state to “on” to a steady state and turns off the upper and lower contacts of the high voltage vacuum circuit breaker (main circuits).
В известной конструкции имеется возможность применения больших усилий удержания приводов во включенном состоянии, но для преодоления этих усилий в случае необходимости ручного отключения необходимо применение внешнего рычага, так как (в соответствии с описанием патента) для выполнения ручного отключения необходимо «вставить рукоять ручного отключения в специальное отверстие в фасадной крышке выключателя и зафиксировать на упоре внутри выключателя», и только затем произвести выключение, при этом величина приложенного усилия, определяется длиной рукоятки отключения и соотношением плеч рычага.In the known design, it is possible to use large forces to keep the drives in the on state, but to overcome these forces, if necessary, manual shutdown requires the use of an external lever, since (in accordance with the description of the patent) to perform a manual shutdown, you must "insert the manual shutoff handle the hole in the front cover of the switch and fix it on the stop inside the switch, ”and only then turn it off, while the amount of applied force is determined by the length of the disconnect handle and the ratio of the lever arms.
Таким образом, основным недостатком известной конструкции является то, что использование съемной рукояти ручного отключения приводит к увеличению времени реагирования на аварийную ситуацию, что может иметь катастрофические последствия в случае ее возникновения.Thus, the main disadvantage of the known design is that the use of a removable handle for manual shutdown leads to an increase in the response time to an emergency, which can have catastrophic consequences if it occurs.
Общим недостатком всех известных конструкций является то, что, вал синхронизации выполняет одновременно две функции, осуществляет синхронизацию операций включения-отключения и осуществляет функцию ручного отключения. Для совмещения этих операций приходится жертвовать возможностью увеличения усилий удержания приводов ради возможности надежного отключения. Потенциал выключателей при этом не используется в полной мере, так как снижаются показатели вибро- и сейсмоусточивости, возникает вероятность дребезга контактов, способствующего возникновению дуги и как следствие снижение ресурса выключателя и снижение безопасности проведения операций отключения. Производителям известных выключателей приходится выбирать: надежно удерживать привод во включенном состоянии или надежно отключать в ручном режиме, обеспечивая требования безопасности. Во всех вышеперечисленных конструкциях отрыв якоря и отключение высоковольтного вакуумного выключателя в ручном режиме производится через преодоление максимального усилия удержания, с одновременным отрывом всех трех приводов, при этом, в случаях, когда сумма удерживающих усилий приводов окажется равной или превысит усилие, оказываемое на кнопку аварийного отключения, отключение становится невозможным, то есть снижается безопасность эксплуатации высоковольтного вакуумного выключателя, либо требуется применение внешнего рычага, что приводит к увеличению времени реагирования на аварийную ситуацию, а в случае искусственного ограничения усилия удержания приводов с целью обеспечения гарантированной возможности ручного отключения высоковольтного вакуумного выключателя, снижается его вибро- и сейсмостойкость.A common disadvantage of all known designs is that the synchronization shaft performs two functions simultaneously, synchronizes on-off operations and performs a manual shutdown function. To combine these operations, one has to sacrifice the possibility of increasing the drive holding forces for the sake of reliable shutdown. The potential of the circuit breakers is not fully utilized, since the vibration and seismic stability indicators are reduced, there is a possibility of contact bounce, which contributes to the occurrence of an arc and, as a result, a decrease in circuit breaker life and a decrease in the safety of tripping operations. Manufacturers of well-known circuit breakers have to choose: to reliably hold the drive in the on state or to reliably shut off in manual mode, ensuring safety requirements. In all of the above structures, the anchor is torn off and the high-voltage vacuum circuit breaker is opened in manual mode by overcoming the maximum holding force, with the simultaneous separation of all three drives, while in cases where the sum of the holding forces of the drives is equal to or exceeds the force exerted on the emergency shutdown button , shutdown becomes impossible, that is, the safety of operation of the high-voltage vacuum circuit breaker is reduced, or the use of an external lever is required, which leads to an increase in the response time to the emergency situation, and in the case of artificial limitation of the holding force of the drives to ensure the guaranteed possibility of manual shutdown of the high-voltage vacuum circuit breaker, it is reduced its vibration and seismic resistance.
Другим общим недостатком известных технических решений является то, что без существенной переделки конструкции и увеличения габаритов высоковольтного вакуумного выключателя, невозможно значительно (в два и более раз) увеличить усилие удержания приводов высоковольтного вакуумного выключателя в положении «включено», что является необходимым условием для создания выключателей, рассчитанных на большие токи, например, 1250А или 1600А, так как для преодоления увеличенного усилия удержания, которое в них используется (1500-2000Н и более), необходимо многократное увеличение отключающего воздействия, которое в кинематических схемах известных конструкций может достигаться только за счет увеличения рычага и становится трудно реализуемым при увеличении длины рычага отключения в 1,5-2 раза, так как внутренняя компоновка высоковольтных вакуумных выключателей не позволяет это сделать при сохранении их прежних габаритов.Another common drawback of the known technical solutions is that without a significant alteration of the design and an increase in the dimensions of the high-voltage vacuum circuit breaker, it is impossible to significantly (two or more times) increase the holding force of the drives of the high-voltage vacuum circuit breaker in the “on” position, which is a necessary condition for creating circuit breakers designed for high currents, for example, 1250A or 1600A, since in order to overcome the increased holding force that is used in them (1500-2000N or more), a multiple increase in the breaking effect is necessary, which in kinematic schemes of known structures can only be achieved by increasing of the lever and becomes difficult to realize with an increase in the length of the trip lever by 1.5-2 times, since the internal layout of the high-voltage vacuum circuit breakers does not allow this to be done while maintaining their previous dimensions.
Проблема, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в том, что в известных конструкциях невозможно увеличить усилие удержания приводов с целью улучшения характеристик выключателей и при этом обеспечить гарантированное отключение высоковольтного вакуумного выключателя в ручном режиме.The problem solved by the claimed technical solution is that in the known designs it is impossible to increase the holding force of the drives in order to improve the characteristics of the circuit breakers and at the same time ensure a guaranteed shutdown of the high-voltage vacuum circuit breaker in manual mode.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности механизма ручного отключения приводов высоковольтного вакуумного выключателя, без внесения принципиальных изменений в существующие конструкции высоковольтных вакуумных выключателей, а также обеспечение возможности создания в тех же габаритах высоковольтных вакуумных выключателей, имеющих более мощные приводы, с высокими усилиями удержания, рассчитанные на более высокие токи.The technical result of the claimed utility model is to increase the reliability of the mechanism for manually turning off the drives of a high voltage vacuum circuit breaker without making fundamental changes to existing designs of high voltage vacuum circuit breakers, as well as providing the possibility of creating the same dimensions of high voltage vacuum circuit breakers having more powerful drives with high holding forces, rated for higher currents.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в предлагаемой конструкции механизма ручного отключения высоковольтного вакуумного выключателя, произведено разделение функции синхронизации и функции ручного отключения за счет введения в конструкцию второго специального вала - вала ручного отключения, кроме классического вала синхронизации предлагаемая конструкция содержит вал ручного отключения, предназначенный для передачи и распределения между деталями механизма усилий, направленных на отключение высоковольтного вакуумного выключателя в ручном режиме, при этом кнопка ручного отключения соединена с валом ручного отключения посредством тяги кнопки ручного отключения, а между магнитопроводами и, установленными в них якорями, симметрично установлены расцепители, выполненные в виде рычагов с эксцентриками на концах, при этом эксцентрики в своем поперечном сечении выполнены в форме полуцилиндра и установлены своими цилиндрическими поверхностями в соответствующие пазы магнитопроводов, а плоскими поверхностями прилегают к нижней поверхности якорей, и, кроме того, к противоположным концам расцепителей посредством элементов крепления таких, как например, заклепок, хакболтов и т.п., прикреплены тяги, которые, в свою очередь, также при помощи элементов крепления присоединены к кронштейнам, закрепленным на валу ручного отключения.The specified technical result is achieved due to the fact that in the proposed design of the manual shut-off mechanism of the high-voltage vacuum circuit breaker, the synchronization function and the manual shut-off function are separated by introducing the second special shaft - the manual shut-off shaft into the design, in addition to the classic synchronization shaft, the proposed design contains a manual shut-off shaft designed to transfer and distribute between the parts of the mechanism of efforts aimed at breaking the high-voltage vacuum circuit breaker in manual mode, while the manual shutdown button is connected to the manual shutdown shaft by pulling the manual shutdown button, and trip units are installed symmetrically between the magnetic circuits and the anchors installed in them made in the form of levers with eccentrics at the ends, while the eccentrics in their cross section are made in the form of a half cylinder and are mounted with their cylindrical surfaces in the corresponding grooves of the magneto wires, and with flat surfaces adjacent to the lower surface of the anchors, and, in addition, to the opposite ends of the releases by means of fastening elements such as rivets, hackbolts, etc., rods are attached, which, in turn, also by elements fastenings are attached to brackets fixed on a shaft of manual shutdown.
Кроме того, для обеспечения поочередного отключения приводов, отверстия в тягах, служащие для их присоединения к кронштейнам выполнены различной формы, например, круглыми, продолговатыми или овальными (т.е. вытянутыми вдоль их продольной оси). При этом расцепители первого привода соединены с валом ручного отключения через соответствующие тяги и кронштейны, посредством элементов крепления, установленных в круглых отверстиях тяг, а расцепители второго и третьего приводов соединены с валом ручного отключения через соответствующие тяги и кронштейны, посредством элементов крепления, установленных в продолговатых или овальных отверстиях, причем имеющих разную длину.In addition, to ensure that the drives are turned off one by one, the holes in the rods used to attach them to the brackets are made of various shapes, for example, round, oblong or oval (i.e. elongated along their longitudinal axis). At the same time, the releases of the first drive are connected to the manual shutter shaft through the corresponding rods and brackets, by means of fasteners installed in the round holes of the rods, and the releases of the second and third drives are connected to the manual shutter shaft through the corresponding rods and brackets, by means of fasteners installed in the elongated or oval holes, with different lengths.
Также, как вариант исполнения, соответствующие отверстия, выполненные в кронштейнах для их присоединения к тягам расцепителей разных приводов, могут быть выполнены различной формы (например, круглым, продолговатым или овальным) и разной длины.Also, as an embodiment, the corresponding holes made in the brackets for their connection to the rods of the releases of different drives can be made of various shapes (for example, round, oblong or oval) and of different lengths.
За счет применения такой конструкции, при выполнении операции отключения в ручном режиме, вал ручного отключения перераспределяет приложенное усилие от кнопки ручного отключения ко всем приводам вакуумного выключателя поочередно: сначала первая группа расцепителей воздействует на один привод, а после его начального отрыва вторая группа расцепителей воздействует на второй привод, и, наконец, третья группа расцепителей воздействует на третий привод, за счет чего суммарное усилие, необходимое для воздействия на механизм отключения привода высоковольтного вакуумного выключателя снижается примерно в три раза по сравнению с синхронным приложением усилия отключения одновременно ко всем трем приводам.Due to the application of this design, when performing a manual shutdown operation, the manual shutter shaft redistributes the applied force from the manual shutdown button to all the vacuum circuit breaker drives in turn: first, the first group of releases acts on one drive, and after its initial separation, the second group of releases acts on the second drive, and finally, the third group of releases acts on the third drive, due to which the total force required to act on the shutdown mechanism of the drive of the high-voltage vacuum circuit breaker is reduced by about three times compared with the synchronous application of the shutdown force to all three drives simultaneously.
Таким образом, основным отличием заявляемого технического решения от известных конструкций является то, что в известных конструкциях механизм отключения привязан к валу синхронизации и усилие отключения, приложенное к различным механизмам в конечном итоге синхронно распределяется на три привода через вал синхронизации, то есть из-за наличия жесткой связи приводов выключателя между собой и с валом синхронизации, производится синхронный отрыв всех якорей приводов и других подвижных элементов привода через максимально возможное усилие, при этом в заявляемом техническом решении вал ручного отключения независим от вала синхронизации, он производит отключение приводов в любой заданной последовательности и может являться мультипликатором усилия, увеличивая степень воздействия и передачи усилия от кнопки ручного отключения к приводам, при этом степень свободы вала отключения позволяет ему поворачиваться независимо от вала синхронизации от 30 до 40 градусов.Thus, the main difference between the claimed technical solution and the known structures is that in the known structures, the trip mechanism is tied to the synchronization shaft and the trip force applied to the various mechanisms is ultimately synchronously distributed to three drives through the synchronization shaft, i.e. due to the presence of a rigid connection of the circuit breaker drives with each other and with the synchronization shaft, all the armature of the drives and other moving elements of the drive are synchronously detached through the maximum possible force, while in the claimed technical solution, the manual shutdown shaft is independent of the synchronization shaft, it disables the drives in any given sequence and can be a force multiplier, increasing the degree of impact and transfer of force from the manual shutdown button to the drives, while the degree of freedom of the shutdown shaft allows it to rotate from 30 to 40 degrees regardless of the synchronization shaft.
Заявляемое техническое решение поясняется изображениями:The claimed technical solution is illustrated by the images:
- на фиг. 1 показана конструкция механизма ручного отключения привода высоковольтного вакуумного выключателя с валом ручного отключения;- in FIG. 1 shows the design of a manual shut-off mechanism for a high-voltage vacuum circuit breaker drive with a manual shut-off shaft;
- на фиг. 2 и 3 показан вид механизма ручного отключения привода высоковольтного вакуумного выключателя с валом синхронизации и дополнительно установленным валом ручного отключения;- in FIG. 2 and 3 show a view of the manual shut-off mechanism of the drive of the high-voltage vacuum circuit breaker with a synchronization shaft and an additionally installed manual shut-off shaft;
- на фиг. 4 показана конструкция привода высоковольтного вакуумного выключателя с установленными между магнитопроводом и якорем расцепителями с эксцентриками на концах;- in FIG. 4 shows the design of the drive of a high-voltage vacuum circuit breaker with trip units with eccentrics at the ends mounted between the magnetic circuit and the armature;
- на фиг. 5 показаны два варианта исполнения механизма, обеспечивающего поочередное отключение приводов в режиме ручного отключения;- in FIG. Figure 5 shows two versions of the mechanism that provides alternate shutdown of the drives in manual shutdown mode;
- на фиг. 6 показана схема работы механизма ручного отключения привода высоковольтного вакуумного выключателя с поочередным отрывом якорей всех трех приводов;- in FIG. 6 shows a diagram of the mechanism for manual shutdown of the drive of a high-voltage vacuum circuit breaker with successive separation of the anchors of all three drives;
На фиг. 1-4 изображены: цилиндрические магнитопроводы (1) и установленные в них якоря (2), между которыми симметрично установлены расцепители (3) и (4), выполненные в виде рычагов с эксцентриками на концах, установленных своей цилиндрической поверхностью в соответствующие пазы магнитопроводов (1), и прилегающих своей плоской поверхностью к нижней поверхности якорей (2), при этом, к противоположным концам расцепителей (3) и (4) прикреплены тяги (5) и (6), соединенные с валом ручного отключения (7) через кронштейны (8), а вал ручного отключения (7) соединен с кнопкой ручного отключения (9) посредством тяги кнопки ручного отключения (10), соединенной с кронштейном кнопки ручного отключения (11), а также, вал синхронизации (12) соединен с якорями (2) всех приводов с помощью тяг синхронизации (13) и кронштейнов синхронизации (14).In FIG. Figures 1-4 show: cylindrical magnetic cores (1) and anchors (2) installed in them, between which trip units (3) and (4) are mounted symmetrically, made in the form of levers with eccentrics at the ends mounted with their cylindrical surface in the corresponding grooves of the magnetic cores ( 1), and anchors with their flat surface to the lower surface of the anchors (2), at the same time, rods (5) and (6) are attached to the opposite ends of the releases (3) and (6), connected to the manual shutdown shaft (7) via brackets (8), and the manual shut-off shaft (7) is connected to the manual shut-off button (9) by pulling the manual shut-off button (10) connected to the bracket of the manual shut-off button (11), and the synchronization shaft (12) is connected to the anchors ( 2) all drives using synchronization rods (13) and synchronization brackets (14).
Кроме того, для обеспечения поочередного отключения приводов тяги (5) и (6) в расцепите лях первого привода по варианту исполнения 1, изображенному на фиг. 5, выполнены круглые отверстия (15), служащие для их присоединения к соответствующим кронштейнам (8), а в тягах расцепителей второго и третьего приводов выполнены отверстия продолговатой или овальной формы (16) и (17), причем разной длины.In addition, in order to provide alternate shutdown of the thrust drives (5) and (6) in the trip units of the first drive according to
Также возможен вариант исполнения 2, изображенный на фиг. 5, в соответствии с которым, отверстия, выполненные в кронштейнах (8), и служащие для их присоединения к тягам расцепителей (5) и (6) для первого привода выполнены круглыми (18), а для второго и третьего приводов продолговатой или овальной формы (19) и (20), причем разной длины.
Заявляемая конструкция работает следующим образом (фиг. 6): при нажатии на кнопку ручного отключения (9), усилие передается через тягу кнопки ручного отключения (10) и кронштейн кнопки ручного отключения (11) на вал ручного отключения (7), при этом, вал поворачиваясь, передает движение через кронштейны (8) и тяги (5) и (6) к расцепителям (3) и (4) первого привода, затем, закрепленные на концах расцепителей, эксцентрики первого привода производят отрыв якоря (2) от магнитопровода (1), причем в процессе подъема якоря (2) постепенно изменяется коэффициент передачи усилия от кнопки ручного отключения (11) к первому отключаемому якорю (2), так как в начале движения расцепителей (3) и (4) плечо, которым эксцентрики воздействуют на якорь (2) является минимальным и, следовательно, соотношение плеч и усилие воздействия является максимальным, однако, по мере отрыва якоря (2) от магнитопровода (1) и и возникновения воздушного зазора удерживающее магнитное поле падает в геометрической прогрессии соответственно усилие, необходимое для дальнейшего отрыва якоря, также падает в геометрической прогрессии, отсоединяя якорь (2) от магнитопровода (1) первого привода, затем все усилие от кнопки ручного отключения (11) передается на расцепители (3) и (4) второго привода, которые производят отрыв якоря (2) от магнитопровода (1) второго привода, и, вслед за этим усилие от кнопки ручного отключения (11) передается на расцепители (3) и (4) третьего привода, производя отрыв якоря (2) от магнитопровода (1) третьего, последнего привода, и окончательное выключение всего высоковольтного вакуумного выключателя.The inventive design works as follows (Fig. 6): when you press the manual shutoff button (9), the force is transmitted through the pull of the manual shutoff button (10) and the bracket of the manual shutoff button (11) to the manual shutoff shaft (7), while turning the shaft, transmits the movement through the brackets (8) and rods (5) and (6) to the releases (3) and (4) of the first drive, then, the eccentrics of the first drive are mounted on the ends of the releases, the armature (2) is separated from the magnetic circuit ( 1), and in the process of lifting the armature (2), the force transfer coefficient gradually changes from the manual disconnect button (11) to the first disconnected armature (2), since at the beginning of the movement of the releases (3) and (4) the arm by which the eccentrics act on the armature (2) is minimal and, therefore, the ratio of the shoulders and the force of the impact is maximum, however, as the armature (2) breaks away from the magnetic circuit (1) and the air gap appears, the holding magnetic field falls exponentially with Accordingly, the force required for further separation of the armature also decreases exponentially, disconnecting the armature (2) from the magnetic circuit (1) of the first drive, then all the force from the manual shut-off button (11) is transmitted to the releases (3) and (4) of the second drive that release the armature (2) from the magnetic circuit (1) of the second drive, and, after this, the force from the manual shutdown button (11) is transmitted to the releases (3) and (4) of the third drive, making the armature (2) separate from the magnetic circuit (1) the third, last drive, and the final shutdown of the entire high voltage vacuum circuit breaker.
Таким образом, поворот вала ручного отключения последовательно приводит в действие расцепители всех трех приводов, поочередно перераспределяя приложенное к кнопке ручного отключения усилие, причем действуя единовременно только на один привод. Иными словами, усилие, приложенное к кнопке ручного отключения, передается в каждый момент времени в максимальном размере расцепителям только одного привода, чем обеспечивается снижение общего усилия, прилагаемого к механизму ручного отключения и повышение надежности его срабатывания.Thus, the rotation of the manual shutter shaft sequentially actuates the releases of all three drives, alternately redistributing the force applied to the manual shutdown button, and acting on only one drive at a time. In other words, the force applied to the manual shutdown button is transmitted at each moment in maximum size to the releases of only one drive, thereby reducing the total force applied to the manual shutdown mechanism and increasing the reliability of its operation.
Кроме того, проведенные эксперименты показали, что при применении последовательного отрыва, два любых привода, выведенные из состояния удержания и начавшие движение отключения самостоятельно производят отключение третьего привода, воздействуя на него через вал синхронизации (12), при этом уверенное отключение высоковольтного вакуумного выключателя происходит даже без участия элементов механизма ручного отключения. Этим обеспечивается еще большая надежность и безотказность при выполнении ручного отключения.In addition, the experiments showed that, when applying sequential separation, any two drives that are brought out of the holding state and start the shutdown movement independently turn off the third drive by acting on it through the synchronization shaft (12), while the high-voltage vacuum circuit breaker evenly trips without the participation of elements of the manual shutdown mechanism. This ensures even greater reliability and reliability when performing a manual shutdown.
Таким образом, с помощью заявляемого технического решения повышается надежность механизма ручного отключения приводов высоковольтного вакуумного выключателя, при этом появляется возможность значительного увеличения усилия удержания приводов высоковольтного вакуумного выключателя, что позволяет создавать выключатели, рассчитанные на большие токи, не внося существенных изменений в известные конструкции, причем в прежних габаритах.Thus, using the proposed technical solution, the reliability of the mechanism for manually turning off the drives of the high-voltage vacuum circuit breaker is increased, while it becomes possible to significantly increase the holding force of the drives of the high-voltage vacuum circuit breaker, which allows the creation of circuit breakers designed for high currents without making significant changes to the known designs, moreover in previous dimensions.
Предлагаемое техническое решение может быть применено и реализовано в большинстве существующих и выпускаемых моделей вакуумных выключателей с электромагнитным приводом на магнитной защелке.The proposed technical solution can be applied and implemented in most existing and manufactured models of vacuum circuit breakers with an electromagnetic drive on a magnetic latch.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127942A RU2721790C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019127942A RU2721790C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721790C1 true RU2721790C1 (en) | 2020-05-22 |
Family
ID=70803211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019127942A RU2721790C1 (en) | 2019-09-04 | 2019-09-04 | Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721790C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2211413C3 (en) * | 1972-03-06 | 1975-12-04 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Multipole vacuum switchgear |
| SU1429190A1 (en) * | 1986-12-18 | 1988-10-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum switch |
| SU1552250A1 (en) * | 1987-11-24 | 1990-03-23 | Украинское Отделение Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Сельэнергопроект" | Switch with electromagnetic actuator |
| RU2020631C1 (en) * | 1992-04-02 | 1994-09-30 | Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" | Tel modular series vacuum circuit breaker |
| RU2249874C2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленная Группа Тэл Таврида Электрик" | Vacuum switch |
| CN103050320A (en) * | 2011-05-13 | 2013-04-17 | 中煤电气有限公司 | Miniaturized large-current handcart-type vacuum circuit breaker |
-
2019
- 2019-09-04 RU RU2019127942A patent/RU2721790C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2211413C3 (en) * | 1972-03-06 | 1975-12-04 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Multipole vacuum switchgear |
| SU1429190A1 (en) * | 1986-12-18 | 1988-10-07 | Минусинское Отделение Всесоюзного Электротехнического Института Им.В.И.Ленина | Vacuum switch |
| SU1552250A1 (en) * | 1987-11-24 | 1990-03-23 | Украинское Отделение Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Сельэнергопроект" | Switch with electromagnetic actuator |
| RU2020631C1 (en) * | 1992-04-02 | 1994-09-30 | Малое внедренческое предприятие "Таврида Электрик" | Tel modular series vacuum circuit breaker |
| RU2249874C2 (en) * | 2003-03-26 | 2005-04-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленная Группа Тэл Таврида Электрик" | Vacuum switch |
| CN103050320A (en) * | 2011-05-13 | 2013-04-17 | 中煤电气有限公司 | Miniaturized large-current handcart-type vacuum circuit breaker |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7545245B2 (en) | Manual opening device and electrical switching apparatus employing the same | |
| US6373015B1 (en) | Integral load connector module | |
| JP4197702B2 (en) | Vacuum insulated switchgear | |
| TWI313530B (en) | ||
| RU2249874C2 (en) | Vacuum switch | |
| JP2007014086A (en) | Vacuum insulation switchgear | |
| KR20100041680A (en) | Switch gear | |
| MX2014008848A (en) | Circuit breaker remote tripping. | |
| US11152178B2 (en) | Disconnect switches with combined actuators and related circuit breakers and methods | |
| CN101393825B (en) | Electrical switching apparatus, and yoke assembly and spring assembly thereof | |
| US10957505B2 (en) | Disconnect switch assemblies with a shared actuator that concurrently applies motive forces in opposing directions and related circuit breakers and methods | |
| US20010017288A1 (en) | Electromagnet and operating mechanism of switch therewith | |
| JP2007012362A (en) | Opening/closing device of switch gear | |
| RU2721790C1 (en) | Mechanism for manual disconnection of drives of high-voltage vacuum circuit breaker | |
| EP0237355B1 (en) | Circuit breaker with trip delay magnetic circuit | |
| RU91466U1 (en) | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER | |
| RU2684175C1 (en) | Three-phase vacuum circuit breaker | |
| KR19990047296A (en) | Multi-circuit automatic breaker for underground line using magnetic actuator | |
| RU100670U1 (en) | HIGH VOLTAGE VACUUM CIRCUIT BREAKER | |
| JP4357505B2 (en) | Breaker | |
| RU2756294C1 (en) | Mechanism for manual disconnection of the drive of a high-voltage vacuum circuit breaker | |
| RU193399U1 (en) | Manual shut-off mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker | |
| RU197252U1 (en) | Manual shut-off mechanism for high-voltage vacuum circuit breaker drive | |
| CA2531211C (en) | Manual trip control method and arrangement for multiple circuit interrupters | |
| RU2212725C2 (en) | High-voltage vacuum switch |