SK8201Y1 - Spínací prvok a spínací systém pre nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia - Google Patents

Abstract

Technické riešenie sa týka spínacieho prvku pre nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia, ktorý zahŕňa pevný izolátor (1) a otočne uložený pohyblivý izolátor (2). Os pevného izolátora (1) leží mimo roviny určenej osou pohyblivého izolátora (2) v zopnutej polohe a v odopnutej polohe. Ďalej sa technické riešenie týka spínacieho systému pre nadzemné elektrické vedenia s rovinným usporiadaním vodičov zahŕňajúceho priečnik (17) upevniteľný pomocou svorkovej objímky k podpernému bodu a tri spínacie prvky prepojené ovládacím hriadeľom (18) vybaveným pákou (19) na pripojenie ovládacieho ťahadla. Pevné izolátory (1) spínacích prvkov sú upevnené zhora k priečniku (17) a pohyblivé izolátory (2) sú prostredníctvom otočne uložených pätiek (3) upevnené na konzolách (20), ktoré sú privarené zospodu k priečniku (17). Dĺžka (t) konzol (20) leží v rozmedzí od 110 do 200 mm.

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka spínacieho prvku pre nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia a zároveň spínacieho systému určeného pre nadzemné vedenia v tzv. rovinnom usporiadaní, kde sú na stĺpoch či stožiaroch elektrické vodiče usporiadané horizontálne v jednej rovine.

Doterajší stav techniky

Nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia sú upevnené na podperných bodoch (stĺpoch alebo stožiaroch) vybavených nosným systémom, prípadne i spínacím systémom, kde spínací systém sa používa najmä pri podporných bodoch slúžiacich ako tzv. úsekové odpínače na odpojenie určitého úseku elektrického vedenia.

Najviac rozšírený je systém rovinného usporiadania vedení, kde všetky elektrické vodiče sú usporiadané horizontálne v jednej rovine. Ďalším používaným systémom je systém s trojuholníkovým usporiadaním vodičov, ktorý je opísaný napr. v úžitkových vzoroch č. 6820 a 6978, a ktorý zaberá pôdorysne menšiu plochu priemetu vedenia a zároveň poskytuje väčšiu ochranu vtákov pred zranením pri dosadnutí.

Rovinné usporiadanie vodičov zahŕňa nosný systém, ktorý je tvorený vodorovným priečnikom upevneným pomocou svorkovej objímky na hlave podperného bodu, a ťahovými izolátormi, ktoré sú horizontálne v smere vodičov upevnené k vodorovnému priečniku a ku ktorým sú pomocou kotevných svoriek upevnené vodiče. Ak ide o podperný bod osadený úsekovým odpínačom, potom sú vodiče upevnené pomocou ťahových izolátorov na oboch stranách priečnika, a nad vodorovným priečnikom nosného systému je upevnený ďalší vodorovný priečnik, ktorý nesie spínací systém. Spínací systém je tvorený spravidla tromi spínacími prvkami (po jednom pre každú fázu), ktoré sú spoločne ovládané pomocou jedného ovládacieho hriadeľa s pákou, ku ktorej je pripojené ovládacie ťahadlo vedúce k päte podperného bodu, kde ho ovláda obsluha.

Známa konštrukcia spínacieho systému pre rovinné usporiadanie vodičov je opísaná napr. v úžitkovom vzore č. 24596. Na vodorovnom priečniku sú zhora privarené tri konzoly, nazývané tiež „pólové traverzy“, dve na jednej strane od podperného bodu a tretí na druhej strane od podperného bodu. Z kotevných svoriek vedú prepojovacie vodiče ku spínacím prvkom Na každej konzole je v línii osadený spínací prvok, ktorý tvorí pevný izolátor nesúci vidlicu hlavného kontaktu, a proti nemu v línii pohyblivý izolátor nesúci kontaktný nôž. Pohyblivý izolátor je osadený na ovládacom hriadeli, ktorého otočením sa pohyblivý izolátor rovnako otočí o uhol, ktorý je dostatočný na zapadnutie kontaktného noža do vidlice hlavného kontaktu na pevnom izolátore pri zopnutí spínacieho prvku. Pri odopnutí je postup opačný.

Aby nedochádzalo ku vzniku a horeniu elektrického oblúka medzi vidlicou a kontaktným nožom hlavného kontaktuje spínací prvok vybavený tzv. vedľajším kontaktom, ktorého účelom je zabránenie vzniku elektrického oblúka pri spínaní a odpínaní. Jedným používaným typom vedľajšieho kontaktu je zhášacia komora s olejovou náplňou, ktorá je usporiadaná na pevnom izolátore, a vystupuje z nej otočná zhášacia vidlica v tvare „U“. Do tejto vidlice zapadá kladka otočné upevnená na konci vyloženého ramena spojeného s pohyblivým izolátorom Zatiaľ čo hlavný kontakt prebieha v podstate v osovej rovine zahŕňajúcej os pohyblivého izolátora a os pevného izolátora, vedľajší kontakt je usporiadaný bočné mimo túto rovinu, aby bola dosiahnutá bezpečná vzdialenosť medzi hlavným a vedľajším kontaktom. Iný typ vedľajších kontaktov tvorí tzv. bičikový kontakt, opísaný napr. v úžitkových vzoroch 14 169 a 14 767. Vedľajší kontakt je pri tomto type tvorený zhášacou pružinou s výkmitným ramenom, usporiadanou spravidla na pevnom izolátore, a háčikom spojeným s pohyblivým izolátorom a napínacou zbášacou pružinou pri odpínaní až do bodu, kedy sa pružina uvoľní, rýchlym prekmitom zabráni vzniku elektrického oblúka a zastaví sa o spodný prípadne horný doraz. Vedľajší kontakt je v tomto prípade v rovnakej rovine ako hlavný kontakt, t. j. v rovine zahŕňajúcej os pevného izolátora aj os pohyblivého izolátora, aleje usporiadaný dostatočne vysoko nad hlavným kontaktom, aby bola dosiahnutábezpečná vzdialenosť medzi hlavným a vedľajším kontaktom

Spoločná nevýhoda známych spínacích prvkov spočíva v ich usporiadaní s pevným a pohyblivým izolátorom v jednej línii na spoločnej konzole resp. pólovej traverze. Líniovým usporiadaním izolátorov sa pritom rozumie také usporiadanie, kde os pohyblivého izolátora pri spínaní a odpínaní sa pohybuje stále v spoločnej rovine s osou pevného izolátora t. j., že pohyblivý izolátor uložený na spoločnej pólovej traverze s pevným izolátorom sa pohybuje proti pevnému izolátoru. Táto konštrukcia vyžaduje značnú dĺžku spodnej konzoly (pólové traverzy), ktorá musí byť aj príslušne profilovo a pevnostné dimenzovaná, takže je nielen dlhá, ale aj ťažká. Podľa hmotnosti spínacích prvkov vrátane konzol potom musí byť dimenzovaný aj vodorovný priečnik, takže celý spínací systém pre rovinné usporiadanie je pri použití známych spínacích prvkov rozmerný a ťažký.

To je pochopiteľne nevýhodné nielen z hľadiska priestorových nárokov na skladovanie a prepravu, zvýšených nárokov na montáž, ale aj z hľadiska celkovej ceny spínacieho systému, kde vzhľadom ba súčasné

S K 8201 Yl ceny kovových profilov znamená akékoľvek zníženie hmotnosti a rozmerov podstatnú úsporu nákladov nakupovaných dielov a teda aj výslednej ceny celého výrobku.

Ďalšia nevýhoda opísaných spínacích prvkov a spínacích systémov s líniovým usporiadaním izolátorov potom spočíva v tom, že hlavné kontakty sú na pevnom izolátore i na pohyblivom izolátore upevnené pomocou medených pásovín, pretože s ohľadom na geometriu danú líniovým usporiadaním izolátorov tieto upevňovacie prvky musia prenášať vysoké prúdové zaťaženie pomerne dlhý čas, takže je nutné používať drahý medený materiál.

Dimenzovaním a ďalšími bežnými konštrukčnými úpravami spínacieho prvku s líniovým usporiadaním izolátorov na spoločnej konzole nie je možné dosiahnuť požadované úspory materiálu, hmotnosti a rozmerov spínacieho prvku, pretože geometria spínacieho a odpínacieho procesu pri zachovaní všetkých bezpečnostných parametrov na zabránenie preskoku, skratu a prierazu elektrickým prúdom neumožňuje skrátiť osovú vzdialenosť medzi pevným izolátorom a pohyblivým izolátorom

Úlohou technického riešenia je preto vytvorenie takého spínacieho prvku a spínacieho systému, ktorý by odstraňoval uvedené nedostatky, bol by menej rozmerný, ľahší, lacnejší ajeho konštrukcia by usporila tak železné súčasti, ako aj súčiastky z drahých kovov.

Podstata technického riešenia

Táto úloha je vyriešená vytvorením spínacieho prvku a spínacieho systému podľa predloženého technického riešenia.

Spínací prvok pre nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia zahŕňa známym spôsobom pevný izolátor a otočné uložený pohyblivý izolátor, kde izolátory nesú na hlavách hlavné kontakty tvorené z hlavnej vidlice a z kontaktného noža a vedľajšie kontakty tvorené zo zhášacej komory s otočnou zhášacou vidlicou a z kladky na nosnom ramene, alebo tvorené zo zhášacej pružiny s výkmitným ramenom, z háčika a aspoň z jedného dorazu. Podstata technického riešenia spočíva v tom, že os pevného izolátora leží mimo roviny určenej osou pohyblivého izolátora v zopnutej polohe a v odopnutej polohe. Vo výhodnom uskutočnení je os pevného izolátora vo vzdialenosti L od vertikálnej roviny určenej osou pohyblivého izolátora v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, kde táto vzdialenosť L je v rozmedzí od 80 do 180 mm. Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia vzdialenosť X osí izolátorov v priemete do zvanej vertikálnej roviny je menšia, než súčet polomeru pevného izolátora a polomeru pohyblivého izolátora, pričom polomerom izolátora sa rozumie vzdialenosť medzi jeho osou a plášťom v mieste najväčšieho priemeru izolátora. To znamená, že pohyblivý izolátor nie je usporiadaný na spoločnej konzole s pevným izolátorom a pri spínaní a odpínaní sa nepohybuje v spoločnej rovine s pevným izolátorom, ako tom bolo pri dosiaľ známych riešeniach, pričom pohyblivý izolátor sa osovo dostáva bližšie k pevnému izolátoru. Nové riešenie umožňuje skrátenie spínacej a odpínacej dráhy a úsporu materiálových prvkov z ocele aj z drahých kovov.

Vo výhodnom uskutočnení spínacieho prvku sú osi pevného izolátora a pohyblivého izolátora v zopnutej polohe usporiadané v podstate paralelne, a v priemete do vertikálnej roviny tak zvierajú uhol a ležiaci v rozmedzí od 0°do 15°.

Vjednom výhodnom uskutočnení spínacieho prvku plášť pevného izolátora v mieste svojho najväčšieho priemeru zasahuje do vertikálnej roviny určenej plášťom pohyblivého izolátora v mieste najväčšieho priemeru, v zopnutej polohe a v odopnutej polohe.

V inom výhodnom uskutočnení spínacieho prvku je plášť pevného izolátora v mieste svojho najväčšieho priemeru vo vzdialenosti I od vertikálnej roviny určenej plášťom pohyblivého izolátora v mieste najväčšieho priemeru v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, kde táto vzdialenosť je väčšia než nula a menšia alebo rovnajúca s a 60 mm.

Ďalej je výhodné, keď osi izolátorov v odopnutom stave zvierajú navzájom uhol ležiaci v rozmedzí od 40 do 80°.

V ďalšom výhodnom uskutočnení spínacieho prvku podľa technického riešenia je hlavný kontakt usporiadaný v rovine určenej pohyblivým izolátorom v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, pričom hlavná vidlica je usporiadaná na dištančnom držiaku bočné od pevného izolátora, a je vybavená pripojovacím tŕňom na pripojenie prepojovacieho vodiča.

Vedľajší kontakt na zhášanie elektrického oblúka môže byť tvorený známou zhášacou komorou alebo tzv. bičíkovým kontaktom

V prvom výhodnom uskutočnení spínacieho prvku technického riešenia je vedľajší kontakt tvorený zhášacou komorou s otočnou zhášacou vidlicou, upevnenou ku hlave pevného izolátora, a kladkou na nosnom ramene, upevnenou na hlave pohyblivého izolátora, pričom nosné rameno má priamu spodnú časť, ku ktorej je upevnený kontaktný nôž a pripojovací tŕň na pripojenie prepojovacieho vodiča, a šikmo nahor vystupujúca horná časť, ktorá na svojom konci nesie otočné uloženú kladku a zviera s osou pohyblivého izolátora uhol ležiaci v rozmedzí od 55 do 85°.

S K 8201 Yl

Zhášacia komora je výhodne upevnená pomocou skrutiek na nosnom držiaku, ktorý je pomocou skrutiek upevnený ku hlave pevného izolátora, pričom nosný držiak má v podstate tvar otvoreného písmena „U“ a tvorí integrálny celok s dištančným držiakom hlavnej vidlice. Nosné rameno a/alebo dištančný držiak, a/alebo nosný držiak sú výhodne vyrobené z oceľového profilu, čím dochádza k úspore medenej pásoviny.

V druhom výhodnom uskutočnení spínacieho prvku podľa technického riešenia vedľajší kontakt je tvorený zo zhášacej pružiny s výkmitným ramenom a z háčika na napnutie a švihové uvoľnenie výkmitného ramena, a aspoň z jedného dorazu na vymedzenie koncovej polohy výkmitného ramena pri švihu.

Zhášacia pružina je v tomto uskutočnení výhodne upevnená na tvarovom telese z oceľového plechu, ktoré je pomocou skrutiek upevnené k hlave pevného izolátora. V hornej časti tvarového telesa je vytvorený výrez tvoriaci spodný doraz a je k nej zároveň upevnené rameno tvoriace doraz na vymedzenie koncovej polohy výkmitného ramena zhášacej pružiny. V spodnej časti tvarového telesa je zboku upevnená hlavná vidlica hlavného kontaktu, pričom háčik je upevnený na vertikálnom držiaku z oceľového plechu, ktorý je pomocou skrutiek upevnený ku hlave pohyblivého izolátora, a je vybavený bočným ramenom, na ktorom je upevnený kontaktný nôž hlavného kontaktu, usporiadaný proti hlavnej vidlici.

Bočné rameno je výhodne rovnako z oceľového plechu a tvorí integrálny celok s vertikálnym držiakom, tvarové teleso má tvar písmena „Z“ a v spodnej časti je vybavené ohybom tvoriacim oporu pre vinutú časť zhášacej pružiny.

Predmetom technického riešenia je okrem spínacieho prvku aj nová konštrukcia spínacieho systému pre nadzemné elektrické vedenia s rovinným usporiadaním vodičov, zahŕňajúca priečnik upevniteľný pomocou svorkovej objímky k podpornému bodu, a tri spínacie prvky prepojené ovládacím hriadeľom vybaveným pákou na pripojenie ovládacieho ťahadla. Podstata spínacieho systému podľa technického riešenia spočíva v tom, že každý zo spínacích prvkov je vytvorený podľa predloženého technického riešenia, pričom pevné izolátory spínacích prvkov sú upevnené zhora k priečniku a pohyblivé izolátory sú prostredníctvom otočné uložených pätiek upevnené na konzolách, ktoré sú privarené zospodu k priečniku, pričom dĺžka konzol leží v rozmedzí od 110 do 200 mm

Priečnik je výhodne tvorený uzatvoreným oceľovým profilom štvoruholníkového prierezu, ktorý je proti konzole usporiadaný šikmo, takže jeho spodná strana priliehajúca ku konzole zviera s konzolou uhol ležiaci v rozmedzí od 10 do 30°.

Vo výhodnom uskutočnení spínacieho systému podľa technického riešenia je konzola tvorená oceľovým „U“ profilom priliehajúcim otvorenou stranou k priečniku, pričom v ramenách „U“ profilu sú vytvorené šikmé výrezy pod uhlom ležiacim v rozmedzí od 10 do 30°, v ktorých je usporiadaný a privarený priečnik, a ďalej otočnápätka má tvar „U“ aje nasadená na ramená „U“ profilu konzoly otočnena čape.

V ďalšom výhodnom uskutočnení spínacieho systému podľa technického riešenia je ovládací hriadeľ tvorený oceľovým uzavretým profilom štvoruholníkového prierezu, ktorý je rozoberateľné upevnený k otočným pätkám pomocou sťahovacích skrutkovacích svoriek a na ktorom je svorkovou skrutkovou čeľusťou upevnená páka.

Výhody spínacieho prvku a spínacieho systému podľa technického riešenia spočívajú najmä v tom, že novým vzájomným usporiadaním a polohou izolátorov je dosiahnutá optimálna geometria spínacieho a odpínacieho procesu, ktorá umožňuje minimalizovať vzdialenosť pevného a pohyblivého izolátora a zmenšiť tak razantne dĺžku konzol. Ďalej konzola na rozdiel od známej pólovej traverzy nesie iba pohyblivý izolátor, pevný izolátor je upevnený priamo na vodorovnom profile, čo rovnako umožňuje skrátenie jej dĺžky a použitie lacnejšieho „U“ profilu. Spínací systém je oproti známemu systému menej rozmerný, ľahší a lacnejší tak v nosnej časti, kde sú použité menšie a ľahšie profily, ako i v elektrickej časti, kde namiesto upevňovacích prvkov z medi je možné použiť upevňovacie prvky oceľové, s ohľadom na to, že sú vystavené prúdovému zaťaženiu po kratší čas.

V porovnaní s výkonovo zodpovedajúcim doteraz známym typom spínacieho systému má spínací systém podľa technického riešenia nižšiu celkovú hmotnosť, okrem toho nahrádza medené prvky kovovými, takže jeho celková cena je výrazne nižšia než pri dosiaľ používaných spínacích systémoch.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie bude bližšie objasnené pomocou výkresov, na ktorých znázorňujú obr. 1 perspektívny pohľad na známy spínací systém s tromi spínacími prvkami s izolátormi v líniovom usporiadaní, obr. 2 bočný pohľad na spínací systém s tromi spínacími prvkami podľa technického riešenia, so zhášacími komorami, ktorých ramená sa pohybujú po spodnom oblúku, obr. 3 perspektívny pohľad na spínací systém podľa obr. 2 v odopnutom stave, obr. 4 perspektívny pohľad na spínací systém podľa obr. 2 v zopnutom stave, obr. 5 pohľad na spínací systém podľa obr. 2 v smere vodičov, obr. 6 bočný pohľad na spínací systém s tromi spínacími prvkami podľa technického riešenia, so zhášacími komorami, ktorých ramená sa pohybujú po hornom oblúku, obr. 7 perspektívny pohľad na spínací systém podľa obr. 6 v odopnutom stave, obr. 8 perspektívny

S K 8201 Υί pohľad na spínací systém podľa obr. 6 v zopnutom stave, obr. 9 pohľad na spínací systém podľa obr. 6 v smere vodičov, obr. 10 bočný pohľad na spínací systém s tromi spínacími prvkami so zhášacou pružinou a háčikom, obr. 11 perspektívny pohľad na spínací systém podľa obr. 10 v odopnutomstave, obr. 12 perspektívny pohľad na spínací systém podľa obr. 10 v zopnutom stave, obr. 13 pohľad na spínací systémpodľa obr. 11 v smere vodičov, obr. 14 pohľad na spínací systémpodľa obr. 12 v smere vodičov, obr. 15 schematické znázornenie polohy izolátorov s prekrytím plášťov, obr. 16 schematické znázornenie polohy izolátorov so vzdialenosťou (I) medzi plášťami.

Príkladý uskutočnenia

Opísané a zobrazené konkrétne prípady uskutočnenia technického riešenia sú predstavované na ilustráciu, nie ako obmedzenie technického riešenia na uvedené príklady. Odborníci poznajúci stav techniky nájdu alebo budú schopní zabezpečiť pri použití rutinného experimentovania väčší či menší počet ekvivalentov ku špecifickým uskutočneniam technického riešenia, ktoré sú tu opísané. Aj tieto ekvivalenty budú zahrnuté v rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.

Na obr. 1 je znázornený spínací systém s tromi spínacími prvkami, známy z doterajšieho stavu techniky a určený pre rovinné usporiadanie vodičov. Na vodorovnom priečniku 17 vybavenom oporou 21 pre nezobrazenú svorkovú objímku na upnutie na betónový stĺp sú zhora kolmo na priečnik 17 privarené tri konzoly 20, nazývané tiež pólové traverzy, ktoré na jednu stranu od priečnika 17 majú dlhší presah a na druhú stranu kratší presah. Na dlhšom presahu je upevnený pevný izolátor !, na ktorom je na medenej upevňovacej pásovine 26 upevnený pripojovací tŕň 15 pre prepojovacie vodiče, a ďalej je tu upevnená hlavná vidlica 4 hlavného kontaktu. Na upevňovacej pásovine 26 je rovnako upevnená zhášacia komora 6, z ktorej do strany vystupuje otočný hriadeľ s otočnou zhášacou vidlicou 7, pohybujúci s a po spodnomoblúku.

Na druhom konci konzoly 20, na strane s kratším presahom od priečnika 17, je na otočnej pätke 3 podľa obr. 1 výkyvné uložený pohyblivý izolátor 2, na ktorom je upevnená medená pripojovacia pásovina 26'. nesúca pripojovací tŕň 15' na pripojenie prepojovacieho vodiča, a kontaktný nôž 5 zapadajúci pri zopnutí do hlavnej vidlice 4 hlavného kontaktu. Zároveň je na pohyblivom izolátore 2 držiak v tvare „L“, ktorý nesie nosné rameno 9 s kladkou 8 zapadajúcou pri zopnutí do otočnej /hášacej vidlice 7 vedľajšieho kontaktu. Izolátory 1, 2 sú v líniovom usporiadaní, vo veľkej vzdialenosti od seba, na celú dĺžku konzoly 20. V zopnutej polohe zvierajú izolátory !, 2 tvar obráteného písmena „V“, v odopnutej polohe tvar roztvoreného písmena „U“. Otočné pätky 3 majú nákružky, ktorými prechádza ovládací hriadeľ 18 z oceľovej guľatiny, na ktorej je upevnená páka 19 pre nezobrazené ovládacie ťahadlo ovládajúce spínanie a odpínanie spínacích prvkov.

Prvý príklad uskutočnenia spínacieho prvku a spínacieho systému podľa technického riešenia je zobrazený na obr. 2 až obr. 5. Ide o príklad s vedľajším kontaktom tvoreným zhášacou komorou 6 s otočnou zhášacou vidlicou 7, ktorá sa pohybuje otočné po spodnomoblúku z odopnutej polohy do zopnutej polohy, ako je znázornené na obr. 2. Druhú časť vedľajšieho kontaktu tvorí otočná kladka 8nanosnomramene 9 na pohyblivom izolátore 2, ktorá zapadá do otočnej zhášacej vidlice 7. Základný rám spínacieho systému tvorí vodorovný priečnik 17 tvorený oceľovým pozinkovaným Jäcklovým profilom, na ktorom sú zospodu privarené tri krátke konzoly 20 z oceľového pozinkovaného „U“ profilu, otvorenou stranou prisadené k priečniku 17. V ramenách konzol 20 sú šikmé výrezy 22 pod uhlom γ = 20°, v ktorých je usadený a privarený priečnik 17, ktorého spodná a horná strana tak neprebieha paralelne s rovinou konzol 20, ale je usporiadaná šikmo pod uhlom γ. To umožňuje dosiahnutie optimálnej geometrie pohybu izolátorov 1, 2 pri spínaní a odpínaní, kedy v odopnutej polohe tvoria izolátory i, 2 v podstate tvar písmena „V“, a v zopnutej polohe sú usporiadané v podstate paralelne. Zásadné pre fúnkciu spínacieho prvku i spínacieho systému je, že zatiaľ čo pohyblivý izolátor 2 je pomocou otočnej pätky 3 v tvare „U“ s čapom 23 uložený na konci konzoly 20, pevný izolátor ! nie je upevnený na konzole 20, ale priamo na priečniku 17. a to mimo roviny, ktorá je určená pohyblivým izolátorom 2 v zopnutej polohe a v odopnutej polohe. Znamená to, že pevný izolátor 1 je usporiadaný bočné od tejto roviny, v ktorej sa pohybuje pohyblivý izolátor 2. V konkrétnom príklade uskutočnenia osi izolátorov 1, 2 v priemete v smere konzol 20 sú od seba vo vzdialenosti L = 135 mm, a okraje plášťov izolátorov i, 2 sú od seba v rovnakom priemete vo vzdialenosti I = 35 mm Osi izolátorov 1, 2 tak zvierajú uhol a = 60°, pričom v odopnutej polohe ani pevný izolátor 1, ani pohyblivý izolátor 2 nie je usporiadaný zvislo, čo umožňuje šikmá poloha priečnika 17 proti konzolám 20. Pôdorysne je toto usporiadanie znázornené na obr. 16. Vzdialenosť X osí izolátorov 1, 2 v priemete do vertikálnej roviny určenej osou pohyblivého izolátora 2 v zopnutej polohe a v odopnutej polohe je menšia než súčet polomeru Ri pevného izolátora 1 a polomeru R₂ pohyblivého izolátora 2, takže platí vzťah X < Ri + R₂. Polomerom Ri, R₂ sa pritom rozumie vzdialenosť osi izolátora !, 2 od jeho plášťa v mieste najväčšieho priemeru. Zároveň tu platí, že L > Ri + R₂ a I = L - (Ri + + R₂). Na obr. 15 je znázornený iný príklad uskutočnenia spínacieho prvku, pri ktorom platí rovnako uvedený základný vzťah X < Ri + R₂, ale plášte izolátorov l,2sa v pôdorysnom priemete prekrývajú, takže platí I < Ri + R₂ a vzdialenosť I = L - (Ri + R₂) je nulová resp. záporná oproti obr. 16. V tomto príklade sú osi

S K 8201 Yl izolátorov 1, 2 najbližšie a dochádza k najväčšiemu skráteniu vzdialenosti izolátorov 1, 2 a k úspore miesta a materiálu.

Hlavové zloženie pevného izolátora 1 je uskutočnené tak, že na hlave pevného izolátora Ije priskrutkovaný nosný držiak 16 z oceľového pozinkovaného plechu, ktorý má tvar v podstate otvoreného písmena „U“. V hornej časti nosného držiaka 16 sú zahnuté pätky s otvormi, ku ktorým je priskrutkovaná zhášacia komora 6, z ktorej do strany vystupuje hriadeľ s otočnou zhášacou vidlicou 7, pohybujúci sa po spodnom oblúku v rovine pohybu pohyblivého izolátora 2. Bočná strana nosného držiaka 16 je tvorená tvarovým dištančným držiakom 14, ktorý nesie hlavnú vidlicu 4_vyloženú bočné od pevného izolátora 1, takže hlavná vidlica 4 je v rovine pohybu pohyblivého izolátora 2. S hlavnou vidlicou 4 je k dištančnému držiaku 14 spoločne upevnený i pripojovací tŕň 15 na upevnenie nezobrazeného prepojovacieho vodiča vedúceho na kotevnú svorku k hlavnému vodiču upevnenému k ťahovému izolátoru na nosnom vodorovnom priečniku pod priečnikom

17.

Hlavové zloženie pohyblivého izolátora 2 je tvorené nosným ramenom 9, ktoré je vytvorené z oceľového pozinkovaného plechu, a je priskrutkované ku hlave pohyblivého izolátora 2. Spodná časť nosného ramena 9 je priama a vystupuje priamo nad pohyblivý izolátor 2, a k nej je pomocou skrutiek upevnený kontaktný nôž 5 zapadajúci do hlavnej vidlice 4 hlavného kontaktu, a na opačnej strane od kontaktného noža 5 je upevnený pripojovací tŕň 15' na pripojenie nezobrazeného prepojovacieho vodiča vedúceho ku kotevnej svorke hlavného vodiča. Na priamu časť nosného ramena 9 nadväzuje šikmá časť, ktorá vystupuje šikmo nahor z pohyblivého izolátora 2 a zviera s osou pohyblivého izolátora 2 uhol β = 50°. Horná hrana šikmej časti nosného ramena 9 je vybavená výstužným lemom Na konci šikmej časti nosného ramena 9 je otočné uložená kladka 8, ktorá zapadá do otočnej zhášacej vidlice 7 zhášacej komory 6.

Otočné pätky 3 na spodných koncoch pohyblivých izolátorov 2 sú vybavené sťahovacími skrutkovacími spojkami 24, v ktorých je upevnený ovládací hriadeľ 18, ktorý nie je z oceľovej guľatiny, ale z oceľového pozinkovaného profilu uzavretého štvoruholníkového prierezu. Na ovládací hriadeľ 18 je pomocou zvieracej skrutkovacej čeľuste 25 upevnená páka 19 na pripojenie nezobrazeného ovládacieho ťahadla na ovládanie procesu spínania a odopínanie. Pohybom ovládacieho ťahadla sa cez páku 19 a ovládací hriadeľ 18 ovláda otočné - výklopný pohyb pohyblivých izolátorov 2, ktoré sa pri spínaní približujú k pevným izolátorom 1, až sú s nimi v podstate rovnobežné. Pritom kontaktný nôž 5 zapadne do hlavnej vidlice 4 hlavného kontaktu a kladka 8 zapadne do otočnej zhášacej vidlice 7 vedľajšieho kontaktu. Otočná zhášacia vidlica 7 sa pôsobením kladky 8 pri spínaní pohybuje po spodnom oblúku do spodnej polohy, ako je znázornené na obr. 2. Pri odpínaníje pohyb opačný.

Alternatívny druhý príklad uskutočnenia spínacieho prvku podľa technického riešenia je znázornený na obr. 6 až obr. 9. Ide opäť o uskutočnenie s vedľajším kontaktom tvoreným zhášacou komorou 6 a kladkou 8, ale usporiadanie spínacieho prvku je také, že otočná zhášacia vidlica 7 sa pri spínaní a odpínanípohybuje po hornom oblúku, ako je znázornené na obr. 6. To je dosiahnuté jednak zmenou uhlovej polohy upevnenia otočnej zhášacej vidlice 7 na jej hriadeli vedúcim dovnútra zhášacej komory 6, a zároveň tým, že pozícia izolátorov 1, 2 je stranovo obrátená oproti prvému príkladu, ako je znázornené na obr. 2 až obr. 5. Pri bočnom pohľade tak nie je pohyblivý izolátor 2 napravo od pevného izolátora 1, ale nachádza sa naľavo od pevného izolátora U

V ďalšom, nezobrazenom príklade uskutočnenia môže byť usporiadanie hlavného kontaktu opačné, t. j. že na pevnom izolátore ije nesená otočná kladka 8 a na pohyblivom izolátore 2 je usporiadaná zhášacia komora 6.

V inom príklade uskutočnenia znázornenom na obr. 10 až obr. 14 je spínací systém uskutočnený zhodne ako v prvom príklade uskutočnenia, s tým rozdielom, že vedľajší kontakt každého spínacieho prvku je tvorený zhášacou pružinou 10 a háčikom 12 na napnutie a švihové uvoľnenie výkmitného ramena 11 zhášacej pružiny 10. Usporiadanie vedľajšieho kontaktu je také, že zhášacia pružina 10 s výkmitným ramenom 11 je usporiadaná na pevnom izolátore 1 a háčik 12 je usporiadaný na pohyblivom izolátore 2, ale v inom nezobrazenom príklade je možné aj usporiadanie opačné. Rovnako sú možné oba varianty pôdorysného usporiadania izolátorov 1, 2 podľa obr. 15 aj obr. 16.

Na pevnom izolátore 1 je priskrutkované tvarové teleso 27 vytvorené ako výlisok z oceľového plechu, v tvare písmena „Z“. Spodná časť tvarového telesa 27 nesie hlavnú vidlicu 4 hlavného kontaktu, ktorá je usporiadaná na strane privrátenej k pohyblivému izolátoru 2. Plochá spodná časť tvarového telesa 27 je tiež vybavená ohybom 30, ktorý tvorí oporu pre vinutú časť zhášacej pružiny 10. Vhomej časti tvarového telesa 27 je plochá časť s výrezom, do ktorého zapadá po uvoľnení z háčika 12 výkmitné rameno H a výrez tak tvorí spodný doraz 13 pre zhášaciu pružinu 10. K hornej časti tvarového telesa 27 je tiež upevnená opora v tvare „U“, ktorá vystupuje z hornej časti tvarového telesa 27 smerom nahor a tvorí horný doraz 13' pre výkmitné rameno 11 zhášacej pružiny 10.

Na pohyblivom izolátore 2 je upevnený pomocou skrutiek vertikálny držiak 28, tvorený výliskom z oceľového plechu, a k tomuto držiaku 28 je vertikálne upevnený háčik 12, ktorý zaberá s výkmitným ramenom 11 zhášacej pružiny K), vyhybuje ho z vertikálnej polohy a napína, a v určitej vopred stanovenej polohe sa

S K 8201 Υί výkmitné rameno 11 z háčika 12 uvoľní a švihom sa vráti do svojej základnej vertikálnej polohy nad pevný izolátor 1, pričom sa v prekmite zarazí o spodný doraz 13 a horný doraz 13'. Vertikálny držiak 28 zároveň nesie aj časť hlavného kontaktu, a to kontaktný nôž 5, ktorý je upevnený na strane privrátenej k pevnému izolátoru 1 proti hlavnej vidlici 4.

Priemyselná využiteľnosť

Spínací prvok a spínací systém podľa technického riešenia je možné využiť pre nadzemné elektrické ve10 denia vysokého napätia, najmä pre vedenia s rovinným usporiadaním vodičov.

S K 8201 Υί

Prehľad vzťahových značiek použitých na výkresoch pevný izolátor pohyblivý izolátor pätka hlavná vidlica kontaktný nôž zhášacia komora otočná zhášacia vidlica kladka nosné rameno zhášacia pružina výkmitné rameno háčik doraz dištančný držiak pripojovací tŕň na pripojenie prepojovacieho vodiča

15' pripojovací tŕň na pripojenie prepojovacieho vodiča nosný držiak priečnik ovládací hriadeľ páka konzola opora pre zvieraciu objímku šikmý výrez čap sťahovacia skrutkovacia spojka zvieracia skrutkovacia čeľusť medená upevňovaciapásovina

26' medená upevňovaciapásovina tvarové teleso vertikálny držiak bočné rameno

L vzdialenosť osi pevného izolátora od vertikálnej roviny určenej osou pohyblivého izolátora v zopnutej polohe a v odopnutejpolohe

I vzdialenosť okrajov izolátorov t dĺžka konzoly a uhol zvieraný osami izolátorov β uhol nosného ramena γ uhol šikmého výrezu v konzole

X vzdialenosť osí izolátorov v priemete do vertikálnej roviny určenej osou pohyblivého izolátora v zopnutej polohe a v odopnutej polohe

Ri polomer pevného izolátora

R2 polomer pohyblivého izolátora

Claims (19)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Spínací prvok pre nadzemné elektrické vedenia vysokého napätia, zahŕňajúci pevný izolátor (1) a otočné uložený pohyblivý izolátor (2), kde izolátory (1, 2) nesú na hlavách hlavné kontakty pozostávajúce z hlavnej vidlice (4) a z kontaktného noža (5) a vedľajšie kontakty pozostávajúce zo zhášacej komory (6) s otočnou zhášacou vidlicou (7) a z kladky (8) na nosnom ramene (9), alebo pozostávajúci zo zhášacej pružiny (10) s výkmitným ramenom (11), z háčika (12) a aspoň z jedného dorazu (13), vyznačujúci sa tým, že os pevného izolátora (1) leží mimo roviny určenej osou pohyblivého izolátora (2) v zopnutej polohe a v odopnutejpolohe.
2. 2. Spínací prvok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že os pevného izolátora (1) je vo vzdialenosti (L) od vertikálnej roviny určenej osou pohyblivého izolátora (2) v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, kde táto vzdialenosť (L) je v rozmedzí od 80 do 180 mm
3. 3. Spínací prvok podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že vzájomná vzdialenosť (X) osí izolátorov (1, 2) v priemete do vertikálnej roviny je menšia než súčet polomeru (Ri) pevného izolátora (1) a polomeru (R2) pohyblivého izolátora (2), pričom polomer (Ri, R2) izolátora (1, 2) je vzdialenosť medzi jeho osou a plášťom v mieste najväčšieho priemeru izolátora (1, 2).
4. 4. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž3, vyznačujúci sa tým, žev zopnutej polohe os pohyblivého izolátora (2) zviera s osou pevného izolátora (1) v priemete do vertikálnej roviny uhol a ležiaci v rozmedzí od 0 do 15°.
5. 5. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž4, vyznačujúci sa tým, že plášť pevného izolátora (1) v mieste svojho najväčšieho priemeru zasahuje do vertikálnej roviny určenej plášťom pohyblivého izolátora (2) v mieste najväčšieho priemeru v zopnutej polohe a v odopnutej polohe.
6. 6. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž4, vyznačujúci sa tým, že plášť pevného izolátora (1) je v mieste svojho najväčšieho priemeru vo vzdialenosti (I) od vertikálnej roviny určenej plášťom pohyblivého izolátora (2) v mieste najväčšieho priemeru v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, kde táto vzdialenosť (I) je väčšia než 0 a menšia alebo rovnajúca sa 60 mm.
7. 7. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž6, vyznačujúci sa tým, že osi izolátorov (1, 2) v odopnutomstave zvierajú navzájom uhol (a) ležiaci v rozmedzí od 40 do 80°.
8. 8. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov 1 až 7, vyznačujúci sa tým, že hlavný kontakt je usporiadaný v rovine určenej pohyblivým izolátorom (2) v zopnutej polohe a v odopnutej polohe, pričom hlavná vidlica (4) je usporiadaná na dištančnom držiaku (14) bočné od pevného izolátora (1) a je vybavená pripojovacím tŕňom (15) na pripojenie prepojovacieho vodiča.
9. 9. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž8, vyznačujúci sa tým, že vedľajší kontakt je tvorený zhášacou komorou (6) s otočnou zhášacou vidlicou (7), upevnenou ku hlave pevného izolátora (1), a kladkou (8) na nosnom ramene (9), upevnenou na hlave pohyblivého izolátora (2), pričom nosné rameno (9) má priamu spodnú čas,ť ku ktorej je upevnený kontaktný nôž (5) a pripojovací tŕň (15') na pripojenie prepojovacieho vodiča, a šikmo nahor vystupujúcu hornú časť, ktorá na svojomkonci nesie otočné uloženú kladku (8) a zviera s osou pohyblivého izolátora (2) uhol (β) ležiaci v rozmedzí od 55 do 85°.
10. 10. Spínací prvok podľa nárokov 8 alebo 9, vyznačujúci sa tým, že zhášacia komora (6) je upevnená pomocou skrutiek na nosnom držiaku (16), ktorý je pomocou skrutiek upevnený k hlave pevného izolátora (1), pričom nosný držiak (16) má v podstate tvar otvoreného písmena „U“ a tvorí integrálny celok s dištančným držiakom (14) hlavnej vidlice (4).
11. 11. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov 8 až 10, vyznačujúci sa tým, že nosné rameno (9) a/alebo dištančný držiak (14), a/alebo nosný držiak (16) sú vyrobené z oceľového profilu.
12. 12. Spínací prvok podľa niektorého z nárokov laž8, vyznačujúci sa tým, že vedľajší kontakt pozostáva zo zhášacej pružiny (10) s výkmitným ramenom (11) a z háčika (12) na napnutie a švihové uvoľnenie výkmitného ramena (11), a aspoň z jedného dorazu (13, 13') na vymedzenie koncovej polohy výkmitného ramena (11) pri švihu.
13. 13. Spínací prvok podľa nároku 12, vyznačujúci sa tým, že zhášacia pružina (10) je upevnená na tvarovom telese (27) z oceľového plechu, ktoré je pomocou skrutiek upevnené k hlave pevného izolátora (1), v hornej časti tvarového telesa (27) je vytvorený výrez tvoriaci spodný doraz (13) a je k nej zároveň upevnené rameno tvoriace horný doraz (13') na vymedzenie koncovej polohy výkmitného ramena (11) zhášacej pružiny (10), a ku spodnej časti tvarového telesa (27) je zboku upevnená hlavná vidlica (4) hlavného kontaktu, pričom háčik (12) je upevnený na vertikálnom držiaku (28) z oceľového plechu, ktorý je pomocou skrutiek upevnený ku hlave pohyblivého izolátora (2), a je vybavený bočným ramenom (29), na ktorom je upevnený kontaktný nôž (5) hlavného kontaktu, usporiadaný proti hlavnej vidlici (4).
14. 14. Spínací prvok podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že bočné rameno (29) je rovnako z oceľového plechu a tvorí integrálny celok s vertikálnym držiakom (28), a tvarové teleso (27) má tvar písmena ,{Z“ a v spodnej časti je vybavené ohybom (30) tvoriacim oporu pre vinutú časť zhášacej pružiny (10).

    S K 8201 Yl
15. 15. Spínací systém pre nadzemné elektrické vedenie s rovinným usporiadaním vodičov, zahŕňajúci priečnik (17) upevniteľný pomocou zvieracej objímky k podpornému bodu a tri spínacie prvky prepojené ovládacím hriadeľom (18) vybaveným pákou (19) na pripojenie ovládacieho ťahadla, vyznačujúci sa tým, že každý zo spínacích prvkov je vytvorený podľa niektorého z nárokov 1 až 14, pričom pevné izolátory (1) spínacích prvkov sú upevnené zhora k priečniku (17) a pohyblivé izolátory (2) sú prostredníctvom otočné uložených pätiek (3) upevnené na konzolách (20), ktoré sú privarené zospodu k priečniku (17), pričom dĺžka (t) konzol (20) leží v rozmedzí od 110 do 200 mm
16. 16. Spínací systém podľa nároku 15, vyznačujúci sa tým, že priečnik (17) je tvorený uzatvoreným oceľovým profilom štvoruholníkového prierezu, ktorý je proti konzole (20) usporiadaný šikmo, takže jeho spodná strana priliehajúca ku konzole (20) zviera s konzolou uhol (γ) ležiaci v rozmedzí od 10 do 30°.
17. 17. Spínací systém podľa nároku 16, vyznačujúci sa tým, že konzola (20) je tvorená oceľovým „U“ profilom priliehajúcim otvorenou stranou k priečniku (17), pričom v ramenách „U“ profilu sú vytvorené šikmé výrezy (22) pod uhlom (γ) ležiacim v rozmedzí od 10 do 30°, v ktorých je usporiadaný a privarený priečnik (17).
18. 18. Spínací systém podľa nároku 17, vyznačujúci sa tým, že otočná pätka (3) má tvar „U“ a je nasadená na ramená „U“ profilu konzoly (20) otočné na čape (23).
19. 19. Spínací systém podľa niektorého z nárokov 15 až 18, vyznačujúci sa tým, že ovládací hriadeľ (18) je tvorený oceľovým uzatvoreným profilom štvoruholníkového prierezu, ktorý je rozoberateľné upevnený k otočným pätkám (3) pomocou sťahovacích skrutkovacích svoriek (24) a na ktorom je zvieracou skrutkovou čeľusťou (25) upevnenápáka (19).