SU1117726A1 - Выключатель высокого напр жени - Google Patents

Abstract

1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт с возможностью возвратно-поступательного перемещени , механизм управлени  контактом с включающим и отключающим г адвижнь ми блоками, св занными изол ционным элементом с приводным механизмом и у которых гибкие звень  однтт концами укреплены на подвижном контакте, и силовой отключающий, элемент , о тличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, уменьшени  габаритов и расширени  области применени  выключател , шкивы подвижных блоков установлены во введенной обойме, расположенной между двум  введенными направл ющими стержн ми , параллельными подвижному контакту , гибкие звень  св заны со свои ми блоками через дополнительные не- , подвижные блоки, разнесенные в направлении оси контакта на рассто ние, превышающее его ход, закрепление гибких звеньев на подвижном контакте выполнено со стороны, противоположной неподвижному контакту. 2.Выключатель по п. 1, о т л ичающийс  тем, что шкивы подвижных блоков установлены один над другим в плоскости подвижного контакта . 3.Выключатель по п. 1, о т л ичающийс  тем, что обойма подвижных блоков снабжена элементами дл  фиксации пр молинейного перемещени , которые выполнены, например, в виде выступа с отверстием, охватывакнцим один направл ющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направл ющий стержень. ш 4.Выключатель по п. 1, о т л ис чающийс  тем, что силовой отключающий элемент выполнен в виде по крайней мере двух пружин сжати , охватывающих направл к цие стержни и воздействующие на обойму подвижных ; блоков со стороны отключающего..0лр- . ка, а изол ционный элемент выполнен в виде т ги-шатуна, расположенный а между направл ющими стержн ми. : 5.Выключатель по пп. 1 и 2, о тличающийс  тем, что неподвижный конец гибкого звена включающего блока закреплен на обойме ; СЕ1Язанного с ним неподвижного блока внутри петли, образованной частью гибкого звена, огибащей его шкив. 6.Выключатель по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и и с   тем) что неподвижный блок, св занный: с отключающим блоком, расположен под подвижным контактом, а крепление гибкого звена к подвижному контакту выполнено с

Description

диаметрально противоположной от места закреплени  гибкого включанйцего блока. стороны 7. Выключатель по п. 1, о т л й- звена чающийс  тем, что шкивы снаб1117726 жены подшипниками качени .

. , . 1 Изобретение относитс  к высоковольтному электроаппаратостроению и касаетс  конструкции механизма управлени  контактом высоковольтного выключател . Известны выключатели высокого нап р жени , в которых дл  управлени  подвижными контактами примен ютс  ме ханиэь« 1 с гибкими звень ми. Эти механизмы , по сравнению с традиционными рычажными механизмами, менее инер ционны, малогабаритны и в силу этого позвол ют создавать выключатели с вы сокими технико-экономическими показа тел ми . . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  высоковольтный выключатель , содержащий неподвижньй кон такт, подвижный контакт с возможноетью возвратно-поступательного перемещени  и механизм управлени  контактом с включающим и отключающим подвижными блоками, св занными изол ционным элементом с приводным механизмом , и у которых гиб1сие звень  одними концами закреплены на подвижном контакте, и силовой отключающий .элемент. Такой механизм создает удво ение хода контакта, по сравнению с перемещением подвижных блоков, благодар  чему он имеет малые габариты. Кроме того, в этом механизме практически все звень  перемещаютс  медленнее самого контакта, чта приводит к существенному уменьшению приведенной массы механизма и позвол ет соответственно снизить мощность отключающих пружин выключател  и приво:Да 2. Однако установка блоков на поворо ном рычаге приводит к тому, что длин Ф1нии, огибающей шкивы блоков, мен е с  при перемещении рычага в зависимо ти от его положени , вследствие чего тросы в процессе движени  при включении и отключении выключател  то нат гиваютс , подверга сь значительным кратковременным перегрузкам, то провисают и могут при этом соскользнуть со шкива. Включающие и отключение усили  передаютс  подвижному контакту под углом к его оси, в результате чего контакт подвергаетс  воздействию вредных изгибающих нагрузок, которые увеличивают трение и могут привести к заклиниванию контакта в направл ющих узлах. Ход подвижного контакта определ етс  длиной поворотного рычага и углом его поворота , а дл  выключателей с большим ходом контакта (маломасл ные выключатели на высокое напр жение), требуетс  рычаг значительной длины, что приводит к увеличению габаритов выключател  и увеличению изгибающего и крут щего моментов, воздействующих на главный вал механизма. Кроме того, изол ционный поворотный рычаг подвергаетс  действию больших знакопеременных изгибающих нагрузок, передаваемых тросами, и должен иметь поэтому соответствующее сечение и массу, что ут жел ет механизм управлени  контактом и снижает надежность его в работе. (- . . Цель изобретени  - повьш1ение надежности , уменыпенйе габаритов и расширение области применени  выключател .« . Эта цель достигаетс  тем, что в выключателе высокого напр жени , содержащем неподвижный контакт, подвижньй контакт с возможностью возратно-поступательного перемещени , еханизм управлени  контактом с вклюающим и отключающим подвижными блоами , св занными изол ционным элеентом с приводным механизмом и у оторых гибкие звень  одними концаи укреплены на подвижном контакте, силовой отключающий элемент, шкивы одвижных блоков установлены во введенной обойме, расположенной между двум  введенными направл ющими стерж н ми, параллельными подвижному контакту , гибкие звень  св заны со своими блоками через дополнительные неподвижные блоки, разнесенные в нап равлении оси контакта на рассто ние превышающее его ход-, а закрепление гибких звеньев на подвижном контакте выполнено со стороны, противоположной неподвижному контакту. ГОкивы подвижных блоков могут быть установлены один Над другим в плоскости подвижного контакта. ( Обойма подвижных блоков может быть снабжена элементами дл  фиксащги пр молинейного перемещени , которые могут быть выполнены, например S виде выступа с отверсти ми, охваты вающ1Ш один направл ющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направл ющий стер жень. Силовой отключающий элемент может быть вьтолнен в виде по меньшей мере двух пружин сжати , охватывающих направл ющие стержни и воздействующих на обойму подвижных, блоков со стороны отключающего блока, а изол ционный элемент .может быть выполнен в виде т ги-шатуна, расположенной между направл ющими стержн ми. Неподвижный конец гибкого звена вклимающего блока может быть закреплен на обойме неподвижного блока внутри петли, образованной Частью гибкого звена, огибающей шкив указа ного блока. Неподвижный блок, св занный с отключающим блоком, может быть расположен под подвижным контактом, а крепление гибкого звена к подвижному контакту может быть выполнено при этом с диаметрально противополож ной стороны от места закреплени  гибкого звена включающего блока. Шкивы блоков механизма управлени контактом Могут быть снабжены подши никами качени . Установка шкивов подвижных блоко в общей обойме между двум  введенны направл ющими cтepжн   , расположен ными параллельно подвижному контакт позвол ет обеспечить синхронное пр  молинейное перемещение подвижных блоков, при котором длина линии, огибающей блоки, остаетс  неизменно на всей трактории движени , благодар  чему не происходит дополнитель ного нат га и ослаблени  троса при его движении, чем исключаетс  возможность соскальзывани  троса со шкива . и повьшаетс  надежность работы механизма . .Кроме того, при пр молинейном перемещении подвижных блоков усили  от гибких звеньев передаютс  в направлении оси контакта, исключа  возникновение горизонтальных изгибающих составл ющих, чем облегчаютс  услови  перемещени  подвижного контакта, так как уменьшаетс  трение в направл ющих узлах и исключаетс  возможность заклинивани  контакта при движений, т.е. повьииаетс  нйдежность выключател . Вместе с тем указанное решение позвол ет отказатьс  от поворотного изол ционного рычага , расположить обойму с подвижными блоками в непосредственной близости от контакта и уменьшить таким образом радиальные размеры выключател . При этом механизм управлени  может быть выпо/тнен практически с любым большим ходом контакта, так как при пр молинейном перемещении подвижных бликов отсутствуют вредные горизонтальные составл кщие, воздействующие на подвижный контакт, которые возрастают с увеличением угла поворота рычага и хода контакта; так как при этом одновременно увеличиваетс  отклонение траектории подвижных блоков от пр молинейного перемещени . Таким образом, предлагаемый механизм может быть использован дл  выключателей со значительным ходом контакта , например дл  маломасл ньк выключателей на высокое напр жение в одном разрыве, что расшир ет область применени  технического решени . Введение в механизм управлени  контактом двух неподвижньрх блоков, св занных гибкими звень ми соответственно с включающим и отключающим блоками и расположенными как указано вьше, позвол ет осуществить реверс направлени  движени  подвижного контакта по сравнению с направлением движени  подвижных блоков и обеспечивает , таким образом, возможность закреплени  гибких звеньев как вклкгчающегО , так и отключающего блоков практически в любой точке подвижного контакта, в том числе на одном уровне на конце, противоположном неподвижному контакту, а это позвол ет уменьшить длину подвижного контакта и высоту выключател  на величину хода контакта по сравнению с известным устройством и повысить устойчивость контакта к продольному изгибу при включении. Установка шкивов подвижных блоков один над другим в одной плоскости с подвижным контактом позвол ет расположить все остальные элементы механизма управлени  с гибкими звень ми в той же плоскости и создает, таким образом, наиболее благопри тные услови  дл  его работы, так как при этом исключаютс  перекосы гибких звеньев, которые могут привести к соскальзыванию их со шкива. Таким образом, блогодар  этому решению также повышаетс  надежность работы выключател . Выполнение обоймы подвижных блоков с элементами дл  фиксации пр молинейного перемещени  исключает возможность перекосов обоймы во врем  движени , обеспечива  строго осевое воздействие гибких звеньев на контакт , а выполнение указанных элемен .тов в виде выступа с отверстием, охватывающим один направл ющий стержень , и V-образного выступа, частично охватывающего другой направл ющий стержень, позвол ет исключить заклинивание обоймы при движении, даже если имеютс  некоторые отклонени  рассто ни  между ос ми направл ющих стержней от номинального значени , а также при отклонении от параллельного их расположени , св занном с технологией изготовлени  механизма, благодар  чему также обеспечиваетс  высока  надежность вьжлючател . Выполнение силового отключакмцего элемента в виде по меньшей мере двух пружин сжати , одетых на направл ющие стержни и воздействующих на обой му подвижных блоков со стороны отклю чающего блока, в совокупности с выполнением изол ционного элемента в виде т ги-шатуна, расположенной между ; aпpaвл ющими стержн ми, создает наибодее благопри тные услови  работы изол ционного элемента, когда он подвергаетс  только раст гивающим нагрузкам как при включении, так и при отключении вьжлючател , благодар  :ему к изол ционной т ге не предъ вл ютс  требовани  устойчивости при сжатии, и она может быть выполне на в виде длинного легкого стержн . 26 например, из стеклопластика. Кроме того, изол ционна  т га, расположенна , как правило, вертикально, может быть выбрана по длине практически на любое номинальное напр жение аппарата, в соответствии с высотой опорной изол ции, без увеличени  габаритов по длине и ширине выключател , что расшир ет область применени  технического решени . Закрепление неподвижного конца гибкого звена включак цего блока на обойме неподвижного блока внутри петли , образованной частью гибкого эвена, огибающей его шкив, обеспечивает минимальньй габарит механизма управлени  по ширине, которьй определ етс  диаметром шкива неподвижного блока, при этом не требуетс  дополнительного пространства дл  заделки неподвижного конца гибкого звена. Расположение неподвижного блока, св занного с отключающим блоком, под подвижным контактом и закрепление гибкого звена на подвижном контакте с диаметрально противоположной стороны от места закреплени  гибкого звена вкли чакщего блока, сокращает габариты по ширине выключател , так как при этом подвижные блоки могут быть максимально приближены к подвижному контакту. Кроме того, шкив неподвижного блока при этом мсмкет быть выбран такого размера, при ко- тором получаетс  оптимальнЕлй радиус изгиба гибкого элемента, что способ- ствует увеличению долговечности и надежности работы гибкого звена и механизма в целом. Установка шкивов на подшипниках качени  снижает трение В этих узлах, уменьшает моменты трогани  и снижает тем csiMSOM механические напр жени  в элементах механизма, повьшха  надежность выкJШчaтeл . На фиг. 1 изображена часть выключател  высокого напр жени  колонкового типа, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Выключатель содержит дугогасительную камеру 1 с неподвижным контактом 2, подвижный контакт 3 и механизм управлени  контактом, который состоит из двух подвижных блоков А и 5 соответственно включающего со шкивом и отключающего со шкивом, двух неподвижных блоков 6 и 7, которые 7 св заны соответственно с включающим и отключающим 5 блоками гибкими звень ми (тросами) 8 и 9, причем рассто ние между блоками 6 и 7 равн етс  ходу подвижного контакта с учетом возможного перелета его за номинальное положение при динамическом включении и отключении. Шкивы подвижных блоков 4 и 5 установлены в общей обойме 10 один над другим в одной плоскости с подвижным ксжтактом 3 и св заны с нею шарнирно посредством осей 11 и шариковых подшипников 12. Обойма установлена между двум  направл ющими стержн ми 13 и 14, которые расположены в плоскости осей 1 параллельно подвижному контакту и равноудалены от него. Обойма снабжена выступами 15 с отверсти ми, через которые проходит стержень 13, и V-образным. выступом 16, который охватывает с одной строны стержень 14 Обойма 10 св зана изол ционной т гой 17, расположенной в плоскости симметрии направл ющих стержней, с приводным механизмом (не показан). На направл ющие стержни 13 и 14 надеты отключающие пружины 18 сжати  воздействующие на обойму 10 со стороны отключающего блока 5. Трос 8 одним концом закреплен на обойме 19 неподвижного блока 6, охватывает сйачала шкив включавощего блока 4 сни зу, затем шкив неподвижного блока 6 сверху и закреплен на колодке 20, установленной на конце подвижного контакта 3, противоположном неподвиж ному контакту 2. Таким образом, неподвижный конец троса 8 закреплен внутри петли, образованной его част  ми, огибающими неподвижный блок 6. Обойма 19 закреплена на кронштейне 21. Трос 9 одним концом закреплен на неподвижном кронштейне 22, охвать вает сначала шкив отключающего блока 5 сверху, затем неподвюхный блок 7 снизу и закреплен на колодке 20 на одном уровне с тросом 8, но с диаметрально противоположной стороны. При этом блок 7 расположен под подвижным контактом 3 и установлен на кронштейне 22, который служит ему обоймой. . Шкивы неподвижных блоков 6 и 7 шарнирно св заны со своими обоймами посредством осей и шариковых подшипников так же, как подвижные блоки 4 и 5 . 26 Устройство работает Ьледу{01цим образом. При включении выходной рычаг приводного механизма (не показан), воздейству  на изол ционную т гу 17, котора  работает при этом на раст жение , перемещает ее вниз и увлекает за собой соединенную с нею обойму 10 вместе с блоками 4 и 5. При этом перемещение,обоймы с блоками происходит практически пр молинейно и параллельно подвижному контакту 3, так как обойма 10 расположена между направл ющими стержн ми 13 и 14, а выступы 15 с отверсти ми и V-образный выступ 16 обеспечивают пр молинейное перемещение обоймы. В процессе движени  шкив включающего блока 4 воздействует на охватывающий его снизу трос 8, сообща  через него движение подвижному контакту 3. При этом благодар  наличию неподвижного блока 6 происходит реверсирование направлени  движени , и подвижный контакт перемещаетс  при включении вверх, смыка сь с неподвижным контактом 2, а ход подвижного контакта вдвое превышает перемещение обойкы с блоками 4 и 5. В процессе включени , выключател  обойма 10 воздействует на отключающие пружины 18, сжима  их и подготавлива  таким образом к совершению операции отключени . При отключении пружины 18, воздейству  на обойму 10 со стороны отключающего блока 5, перемещают ее вверх. При :этом шкив отключающего блока 5 воздействует на охватывающий его сверху трос 9 и передает движение подвижному контакту. Благодар  наличию неподвижного блока 7, реверсирующего направление движени , подвижный контакт перемещаетс  при отключении вниз. Изобретение позвол ет создать выклочатель высокого напр жени  с высокиг«в{ технико-экономическими показател ми благодар  применению высоконадежного малоинерционного и малогабаритного механизма управлени  контактом, не требующего мощного привода и мощных отключающих пружин дл  вьшолнени  коммутационных операций и применимого дл  выключателей с большим ходом, тдких как маломасл ные выключатели высокого напр зкени .

Claims (7)

1. ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий неподвижный контакт, подвижный контакт с возможностью возвратно-поступательного перемещения, механизм управления контактом с включающим и отключающим подвижными блоками, связанными изоляционным элементом с приводным механизмом и у которых гибкие звенья одними концами укреплены на подвижном контакте, и силовой отключающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, уменьшения габаритов и расширения области применения выключателя, шкивы подвижных блоков установлены во введенной обойме, расположенной между двумя введенными направляющими стержнями, параллельными подвижному контакту, гибкие звенья связаны со своими блоками через дополнительные не- , подвижные блоки, разнесенные в направлении оси контакта на расстояние, превышающее его ход, закрепление гибких звеньев на подвижном контакте выполнено со стороны, противоположной неподвижному контакту.

2. Выключатель по п. ^отличающийся тем, что шкивы подвижных блоков установлены один над другим в плоскости подвижного контакта.

3. Выключатель по п. ^отличающийся тем, что обойма подвижных блоков снабжена элементами для фиксации прямолинейного перемещения, которые выполнены, например, в виде выступа с отверстием, охватывающим один направляющий стержень, и V-образного выступа, частично охватывающего другой направляющий стержень.

4. Выключатель по п. ^отличающийся тем, что силовой отключающий элемент выполнен в виде по крайней мере двух пружин сжатия, охватывающих направляющие стержни и воздействующие на обойму подвижных блоков со стороны отключающего, .^лр- . ка, а изоляционный элемент выполнен в виде тяги-шатуна, расположенный между направляющими стержнями.

5. Выключатель по пп. 1 и 2, о тличающийся тем, что неподвижный конец гибкого звена включающего блока закреплен на обойме связанного с ним неподвижного блока внутри петли, образованной частью гибкого эвена, огибащей его шкив.

6. Выключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем; что неподвижный блок, связанный: с отключающим блоком, расположен под подвижным контактом, а крепление гибкого звена к подвижному контакту выполнено с диаметрально противоположной стороны от места закрепления гибкого звена включающего блока.

7. Выключатель по п. 1, о т л й~ чающийся тем, что шкивы снабжены подшипниками качения.

1 '·