Высоковольтный трехполюсный выключатель

 

; ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ТРЕХПОЛЮС- НЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ С приводом, содержеиций в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом с жестко закрепленным на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установленном на валу с возможностью вращения относительно последнего, и указатель положения выключателя, выполненный в виде стрелки, закрепленной на указанном рычаге, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания, стрелка закреплена на рычаге шарнир-, но и снабжена хвостовиком, который посредством пружины уперт в дополнительно введенный кулачок-эксцентрик , жестко закрепленный на валу, при этом конфигурации кулачка и хвостовика таковы, что в отключенном положении рычага и соответствующем ему положении вала угол ot между линией перехода основной части кулачка в эксцентриковую и линией i хвостовика составляет 1-5°, ширина эксцентриковой части выбрана из (Л условия, что при отключенном положении рычага и положении вала, соответствующем включенному положению выключателя, хвостовик уперт в эксцентриковую часть, а высота профиля эксцентриковой части такова, ч-то угол ft между положениями хвостовика , упертого в основную и эксцентриковую части составляет не менее 5°. со о:

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19). (11) 3(511 Н 01 Н 33/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5k1Qg 1 ц 1 г 1(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3539860/24-07 (22) 12.01.83 (46) 07.06.84. Бил; Р 21 (721 И.З.Аронов (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт Производственного объединения "уралэлектротяжмаш" им. В.И.Ленина (53) 621. 316. 524 (088 ° 8) (56) 1. Афанасьев B.Â. Конструкция выключающих аппаратов, "Энергия", 1969, с, 490, 491.

2. Авторское свидетельство СССР

Ð 3324924/07, кл. Н 01 Н 32/42, 1982.

I (541(57), ВЫСОКОВОЛЬТНАЯ ТРЕХПОЛЮСНЬЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ с приводом, содержащий в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом с жестко закрепленным на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установленном на валу с возможностью вращения от- носительно последнего, и указатель положения выключателя, выполненный в виде стрелки, закрепленной на указанном рычаге, о т л и ч à ю— шийся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания, стрелка закреплена на рычаге шарнир-. но и снабжена хвостовиком. который посредством пружины уперт в дополнительно введенный кулачок-эксцентрик, жестко закрепленный на валу, при этом конфигурации кулачка и хвостовика таковы, что в отключенном положении рычага и соответствующем ему положении вала угол (между линией перехода основной части кулачка в эксцентриковую и линией хвостовика составляет 1 — 5, ширина эксцентриковой части выбрана из условия, что при отключенном положении рычага и положении вала, соответствующем включенному положению выключателя, хвостовик уперт в эксцентриковую часть, а высота профиля эксцентриковой части такова, что угол 11 между положениями хвостовика, упертого в основную и эксцентриковую части составляет не менее

1096711

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструктивного исполнения элементов выключателя.

Известны высоковольтные трехполюсные выключатели, управляемые од- 5 ним приводом, в которых механизм управления контактом выполнен кривошипно-шатунного типа с жесткими звеньями, одинаково работающими и на сжатие и на растяжение. 10

Для обеспечения информации оператору о включенном и отключенном положениях выключателя, т.е. положениях еro подвижного контакта, такие выключатели снабжаются указателями положения, выполняемыми в .виде стрелок, блинкеров или семафоров, жестко связанных с одним из подвижных элементов механизма и расположенных в зоне, доступной визуальному наблюдению. При этом этот подвижный элемент механизма оказывается отделенным от подвижного контакта цепочкой звеньев (1), Если при этом выключатель имеет розеточный неподвижный контакт, то при разрушении одного из звеньев этой цепи в одном из полюсов подвижный контакт этого полюса.не выходит из соединения с неподвижным розеточ- 30 ным контактом, т.е. остается во включенном положении, а остальные звенья и выходной элемент привода вместе с указателем. положения примут положение "отключено" вслед за перемеще- 35 нием звеньев двух других полюсов. В этом случае работа персонала на линии становится крайне опасной, так как провод за полюсом, в котором произошла. поломка, остается под напряжением и под током и даже отключение разъединителя в этих условиях может, вызвать образование в этой фазе стоячей дуги на его контактах, которая перекинувшись на другие провода вызывает короткое замыкание в распределительном устройстве, и перемещающейся дуги большого тока вблизи человека„

В описываемых выключателях с жесткими звеньями при описанной поломке звенья, находящиеся между разрушенным звеном и приводом, могут смещаться только на величину люфта в шарнирах, При этом в силу малой величины смещения его весьма труДно зафиксировать, а следовательно, отразить с помощью указателя положения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является высоковольтный трехполюсный выключа- 60 тель, содержащий в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом, с жестко закрепленным на нем.шкивом, который связан с выходным элементом б5 привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установЛенном на валу с воэможностью вращения относительно него, и указатель положения выключателя, выполненного в виде стрелки, закрепленной на рычаге (2) .

В этом выключателе подвижный контакт может не выйти из соединения с неподвижным в двух случаях: когда нарушена отключающая ветвь вертикальной передачи или когда разрушилась отключающая пружина либо одним из элементов цепочки звеньев, соединяющей эту пружину с корпусом, или механизмом управления. целью изобретения является повышение безопасности работы обслуживающего персонала подстанции путем обеспечения сигнализации о механических нарушениях в механизме полюса выключателя, которые могут повлечь за собой неразмыкание его контактов.

Указанная цель дос-.игается тем, что в высоковольтном трехполюсном выключателе с приводом, содержащем в каждом полюсе механизм управления контактом с гибкими элементами и главным валом с жестко закрепленным на нем шкивом, который связан с выходным элементом привода посредством устройства полиспастового типа, подвижный блок которого размещен на рычаге, установленном на валу с возможностью вращения относительно последнего, и указатель положения выключателя, выполненный в виде стрелки, закрепленной на указанном рычаге, стрелка закреплена на рычаге шарнирно и снабжена хвостовиком, который посредством пружин уперт в дополнительно введенный кулачокэксцентрик, жестко закрепленный на валу, при этом конфигурации кулачка и хвостовине таковы, что в отключенном положении рычага и соответствующем ему положении вала угол между линией перехода основной части кулачка в эксцентриковую и линией хвостовика составляет 1-5О, ширина эксцентриковой части выбрана из условия, что при отключенном положе-, нии рычага и положении вала, соответствующем включенному положению выключателя, хвостовик уперт в эксцентриковую часть, а. высота профиля эксцентриковой части такова, что угол Р между положениями хвостовика, упертого в основную и эксцентриковую части, составляет не менее 5 о

Такое выполнение элементов повышает безопасность обслуживания выключателя, в то время как в известном выключателе особенно опасно нарушение отключающей ветви вертикальной передачи или когда наруше1096711 на отключающая пружина или элементы, связывающие ее с корпусом или с валом механизма управления, В обоих случаях это отражается на положении главного вала механизма: в первом случае отключающая пружина переводит его на угол 20-40о за нормальное отключенное положение, которое при ненарушенной отключающей ветви определяется ее жесткостью при посадке подвижного контакта на упор; 10 во втором случае в полюсе, где произошло разрушение, и контакты, и вал не пойдут на отключение и останутся во включенном положении. Однако насадить стрелку указателя положения 15 на вал не представляется возможным, так как вал при работе выключателя поворачивается с большей скоростью на больший угол (порядка 250 ) с резкими остановками, что при достаточно больших габаритах стрелки (чтобы быть видной издалека) пред1ставляет опасность для обслуживаю= щего. персонала при ревизии. Кроме тоI го, известный указатель очень сложно 25 укрепить так, чтобы при резких разгонах и, в особенности, остановках на упоре он не разрушился.

Закрепление же стрелки указателя. на медленно движущихся звеньях, свя- 30 занных с приводом, не показывает истинного положения подвижного контакта в полюсе, если происходит одно из перечисленных нарушений механизма, но дает возможность сделать 35 ,стрелку большей для четкой различимости ее издалека без ущерба для безопасности персонала. Однако выполнение закрепления стрелки шарнирным и снабжение ее хвостовиком, при- 40 жатым пружиной к кулачку-эксцентрику, жестко закрепленному на валу, обеспечивает перемещение стрелки указателя положения и передачу ин.формации ею не только о нормально включенном и нормально отключенном положении каждого полюса выключателя, но и через положение главного вала механизма о возможном ненормальном режиме. Для этого геометрические размеры кулачка-эксцентрика выбира- 50 ются из условий, что высота профиля эксцентриковой части такова, что

1 при повороте вала за нормальное отключенное положение эксцентриковая часть кулачка, воздействуя на хвостовик, отклоняет стрелку от нормально .отключенного положения на угол, достаточный для индикации (не менее

5о), и что при оставшемся включенном положении вала полюса рычаг, на 60 котором закреплена стрелка., под действием отключившихся полюсов поворачивается и занимает нормальное положение, при этом ширина эксцентриковой части должна быть такой, чтобы хвостовик стрелки, столкнувшись с эксцентриком, отклонился бы на угол, достаточный для индикации (не менее

50)

При этом, обеспечив угол между линией перехода основной части кулачка-эксцентрика в экЬцентриковую часть и краем прижатого к ней хвостовика, равным 1-5, эксцентрикоо вая часть кулачка не должна воздействовать на стрелку в процессе нормальной работы механизма при длительной эксплуатации, так как из опыта проведения испытаний известно, что вал в процессе работы не отклоняется от своего первоначального о положения более, чем на 0,5-1, в то время как при обрыве отключающей ветви он заваливается за отключенное положение на 20-40 и тогда о эксцентриковая часть сразу отклоняет стрелку от нормального положения "Отключено".

На фиг.1 схематично изображен маломасляный выключатель в отключенном положении, разрез, на фиг.2механизм управления полюсом этого выключателя; на фиг.3 — кулачокэксцентрик и взаимодействующая с ним стрелка указателя положения выключателя.

Полюсы трехполюсного выключателя установлены на раму 1, которая одновременно является несущей для корпуса 2 механизма управления, и содержит опорный изолятор 3, промежуточный корпус 4, подвижный контакт 5 и фарфоровую покркшку 6 дугогасительного устройства. Подвижный контакт 5 связан со шкивом 7, жестко укрепленном на валу 8 механизма посредством включающей ветви, состоящей из стального троса 9, тяги 10 и троса 11, и отключающей ветви, состоящей из троса 12 и тяги 13. Вал 8 связан с рычагом 14 привода 15 посредством тяги 16 и устройства полиспастового типа, подвижный блок 17 которого установлен на оси 18, закрепленной на двуплечем рычаге 19, который через эту же ось с помощью вилки 20 связан с тягой 16 к с помощью шарикоподшипников установлен на валу 8. Стальной трос

21 устройства полиспастового типа . одним концом закреплен на шкиве 22, жестко установленном на валу 8, а другим — на оси 23 рычага 19, На этой же оси 23 шарнирно -установлена стрелка 24 указателя положения выключателя, снабженная хвостовиком 25, который пружиной 26 прижат к кулачкуэксцентрику 27, жестко сидящем на валу 8. Указанный кулачок-экспентрик представляет собой пластину высотой профиля эксцентриковой части Н таковой, что угол Р между хвостовиком, упертым в основную,.и им же, упертым

1096711 в эксцентриковук часть, составляет не менее 5 . Иирина эксцентриковой части 5 выбирается такой, чтобы при нахождении вала с кулачком в положении, соответствующем включенному положению выключателя, а рычага 19 со стрелкой — в положении, соответствующем отключенному, хвостовик был бы уперт в эксцентриковую часть.

Кулачок в отключенном положении выключателя установлен с помощью бол- 1О та, прижимающего его к торцу вала таким образом, чтобы хвостовик касался его основной поверхности, а линия перехода в эксцентриковую часть была в непосредственной близостй от 15 хвостовика и составляла с линией хвостовика угол М, равный 1-5 . Корпус 2 механизма закрыт крышкой 28, в которой имеется застекленное окно

29, через которое хорошо видна стрел-.gp ка 24. Против конца этой стрелки в отключенном положении на краю окна нанесена хорошо видная метка 30.

Отключающая пружина 31 воздействует на вал 8 через трос 32, который 25 ,закреплен на шкиве, выполненном заодно целое со шкивом 22 на его тыльной части, и через шкив 7 и отключающую ветвь прижимает подвижный контакт 5 до упора в стакан гидравлического буфера 33, чем и фиксируется нормально отключенное положение всех подвижных частей.

Устройство работает следующим образом, 35

При включении выключателя рычаг

14 привода 15, поворачиваясь против часовой стрелки, перемещает тягу

16 с вилкой 20. Вследствие этого рычаг 19 поворачивается на угол около 60 . Установленный на рычаге о 40

19 блок 17 своим перемещением воздействует на .трос 21 и вращает шкив

22 вместе с валом 8 против часовой стрелки на угол, например, 270О . При вращении вала 8 трос 9 наматывается 45 на шкив 7 и через изоляционную тягу 10 и трос 11 производит перемещение подвижного контакта 5. Вместе с рычагом 19 перемещается и стрелка

24 указателя положения, показывая 5Р включенное положение, а с валом 8 перемещается кулачок 27 в положение

34, показанное штрих-пунктирной линией. Отключающая пружина 31 при этом растягивается под действием 55 наматывающегося на свой шкив троса

32, запасая энергию для отключения.

При отключении, когда привод

15 перестает удерживать через тягу

16 выключатель во включенном поло- 60 женин, отключающая пружина 31 через трос 32 поворачивает вал 8 по часовой стрелке с закрепленными на ней элементами . При этом шкив 7 через трос 12 и тягу 13 перемещает подвиж3 ный контакт 5 в отключенное положение. В конце хода на отключение скорость подвижного контакта гасится гидравлическим буфером 33 и контакт останавливается при упоре в его стакан.

Трос 21, наматываясь на шкив 22, перемещает рычаг 19 со стрелкой 24 по часовой стрелке в исходное отключенное положение. Таким образом кулачок-эксцентрик в процессе нормаль.— ных операций включения и отключения воздействует на хвостовик только своей основной частью и стрелка в окне перемещается от положения "0" в положение "В" и обратно, Теперь рассмотрим случай, когда почему-либо произошло нарушение элементов 12 или 13 отключающей ветви.

В этом случае вал 8 с кулачком 27 теряют жесткую связь с упором 33 и пружина 31, натягивая трос 21, переводит его по часовой стрелке за нормально отключенное положение, и эксцентрик занимает положение 35, показаное штриховой линией. При этом он своей эксцентриковой частью воздействует на хвостовик 25, в результате чего стрелка 25 отклоняется от метки 30 на угол

Рассмотрим случай, когда выключатель находится во включенном положении и поступила команда на отключение, Если при этом подвижные части одного полюса не сдвинулись с места, например, из-за нарушения отключающей пружины, то вал 8 и соответственно кулачок 27 этого по1 люса останутся в положении 34, в то время как горизонтальные тяги

16 с рычагом 19 и стрелкой 24 под действием отключающих пружин других полюсов начнут перемещаться в отключенное положение. Тогда хвостовик

25 набегает на эксцентриковую часть кулачка, и он отклоняет стрелку на угол Р.от метки 30, так как это определяется шириной b ..

В соответствии с инструкцией обслуживающий персонал прежде,чем начать работать на линии, должен по .указателю положения убедиться в том, что выключатель отключен, В двух описанных случаях персонал видит, что в то время как стрелки 24 указателей двух полюсов указывают точно на метки 30, стрелка одного полюса отклонена от нее на 5О и более. В соответствии с инструкцией на выключатель в этом случае контакты этого полюса могут бь|ть неразомкнуты, персонал должен принять специальные меры и вывести выключатель в ревизию.

Изобретение обеспечит безопасность персонала даже в случае отказа полюса при отключении.

109б711

1096711

ВНИИПИ Эакаэ 3835/40 ТиРаж б83 Подписное

Филиал ППП Патеит", г. Ужгород, ул. Проектная,4