Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом

Авторы патента:


Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом
Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси движения контактным элементом

 


Владельцы патента RU 2437179:

СИМЕНС АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ (DE)

Электрический коммутационный аппарат содержит подвижный контактный элемент (5), расположенный внутри и вне изолирующего корпуса (1) и газонепроницаемо герметизированный от него. Для образования газонепроницаемого перехода предусмотрены первый и второй уплотнительные элементы (12а, 13а), которые в качестве осевых уплотнительных элементов попеременно прижимаются к изолирующему корпусу (1) огибающими буртиками (12, 13) контактного элемента (5). Кроме того, предусмотрен третий уплотнительный элемент (11), который герметизирует контактный элемент (5) в радиальном направлении. Технический результат - создание недорогого в изготовлении коммутационного аппарата, срок службы которого повышен за счет снижения износа попеременно действующих первого и второго уплотнительных элементов. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Описание

Изобретение относится к электрическому коммутационному аппарату с подвижным вдоль оси движения контактным элементом, установленным на изолирующем корпусе.

Такой электрический коммутационный аппарат известен, например, из WO 2004/093276. В этой публикации он выполнен в виде заземляющего выключателя, который используется в распределительном устройстве с элегазовой изоляцией. Электрический коммутационный аппарат оснащен ручным приводом. Подвижный контактный элемент полностью расположен внутри газовой камеры. Для этого изолирующий корпус выполнен в зоне подвижного контактного элемента в виде сильфона, за счет чего эта зона выполнена с возможностью обратимой деформации. Сильфон изготовлен преимущественно из металла для обеспечения длительной газонепроницаемости.

Чтобы сильфон не перекашивался, необходимо хорошее ведение подвижного контактного элемента. Кроме того, для сильфона следует применять высококачественный материал, который, с одной стороны, обеспечивал бы длительную легкую деформируемость, а с другой стороны, обладал бы достаточной прочностью для сохранения его газонепроницаемых свойств. Из-за специальных свойств материала такой сильфон сравнительно дорог.

Поэтому задачей изобретения является создание недорогого в изготовлении электрического коммутационного аппарата.

Согласно изобретению эта задача решается в электрическом коммутационном аппарате описанного выше рода за счет того, что подвижный контактный элемент расположен внутри и вне изолирующего корпуса.

Если подвижный контактный элемент расположен таким образом, что он проходит через стенку изолирующего корпуса, то можно полностью отказаться от использования газонепроницаемого сильфона. Контактный элемент используется для контактирования с расположенным внутри изолирующего корпуса ответным контактным элементом. Расположенный вне изолирующего корпуса участок контактного элемента легко доступен для его приведения в действие. Для этого может быть предусмотрено оснащение контактного элемента ручным приводом. Однако могут использоваться также электромагнитные, гидравлические или энергоаккумулирующие приводы, а также другие приводные устройства.

Для ведения контактного элемента сам корпус может быть выполнен с возможностью обеспечения надежного размещения контактного элемента. Опора может быть выполнена, например, в виде втулки, причем контактный элемент прежде всего в зоне опоры имеет преимущественно в основном вращательно-симметричный, в частности цилиндрический, внешний контур. Ось движения подвижного контактного элемента выполнена тогда в виде оси его вращения или симметрии. Однако подвижный контактный элемент может иметь также иное сечение, например овальное, четырехугольное или любое иное многоугольное. Может быть также предусмотрено выполнение контактного элемента, например, в виде стержня, причем, например, паз и входящий в него носик препятствуют проворачиванию контактного элемента в его опоре.

При этом предпочтительно может быть предусмотрено, что опора прилита к изолирующему корпусу. Также может быть предусмотрено, что опора, например втулка с буртиком, надевается на изолирующий корпус и соединяется с ним с предотвращением от перекоса. Это может осуществляться, например, сваркой, свинчиванием/склепыванием или другой подходящей техникой соединения.

В другом предпочтительном варианте может быть предусмотрено, что изолирующий корпус газонепроницаемо закрывает свой внутренний объем от окружающей изолирующий корпус среды.

Выполнение изолирующего корпуса газонепроницаемым позволяет заполнить его внутренний объем средой и удерживать ее внутри. Такой средой может быть, например, текучая среда. Предпочтительно применяется электроотрицательный газ, например гексафторид серы, находящийся внутри изолирующего корпуса под повышенным давлением. За счет повышения давления повышается диэлектрическая прочность газа. В результате уменьшаются соблюдаемые внутри изолирующего корпуса разрядные промежутки между узлами, имеющими разные электрические потенциалы. Таким образом, создана возможность конструирования компактных устройств, содержащих внутри проводящие электрический потенциал проводники, коммутационные аппараты и другие электротехнические устройства. Кроме того, при газонепроницаемом выполнении изолирующего корпуса предотвращается проникновение внутрь посторонних тел. При этом почти исключено также проникновение газообразных посторонних тел. В частности, в случае повышенного, по сравнению с окружающим пространством, давления внутри изолирующего корпуса почти невозможно диффундирование посторонних газов внутрь изолирующего корпуса.

В другом предпочтительном варианте может быть предусмотрено, что для герметизации контактного элемента на изолирующем корпусе электрический коммутационный аппарат содержит первый и второй уплотнительные элементы, причем первый уплотнительный элемент проявляет свое герметизирующее действие в первом положении контактного элемента, а второй - во втором.

В одном варианте контактного элемента, расположенного частично внутри и частично вне изолирующего корпуса, предпочтительно, если место ввода на изолирующем корпусе имеет определенную герметизацию. Благодаря герметизации предотвращается проникновение внутрь изолирующего корпуса грязевых частиц, например, во время коммутирующего движения. В частности, при газонепроницаемом выполнении изолирующего корпуса требуется особенно эффективная герметизация, чтобы предотвратить улетучивание заключенных внутри него текучих сред. Благодаря двум уплотнительным элементам, из которых один проявляет свое герметизирующее действие в первом положении контактного элемента, а другой - во втором, можно обеспечить надежную герметизацию подвижного контактного элемента.

Электрический коммутационный аппарат имеет два характерных положения. Одно из них является положением включения, а другое - положением выключения. Обычно коммутационные аппараты остаются во время своей эксплуатации в этих конечных положениях в течение длительных промежутков времени. Лишь относительно короткие промежутки времени, в которые коммутационный аппарат переводится из одного конечного положения в другое, т.е. промежутки времени, в которые подвижный контактный элемент движется, прерывают неподвижные положения в конечных положениях. Поэтому предпочтительно, что первое положение является положением включения, а второе - положением выключения (или наоборот). Таким образом, первый уплотнительный элемент выполняет задачу герметизации контактного элемента относительно изолирующего корпуса в положении включения. Второй уплотнительный элемент выполняет задачу герметизации контактного элемента относительно изолирующего корпуса в положении выключения, т.е. во втором положении контактного элемента. Поскольку каждый из уплотнительных элементов служит специально для герметизации в одном положении, уплотнительные элементы могут быть выполнены по-разному для согласования с выполняемыми в соответствующем положении требованиями к их герметизирующему действию. Дополнительно может быть также предусмотрено, что оба уплотнительных элемента поддерживают друг друга в своем герметизирующем действии.

В другом предпочтительном варианте первый и второй уплотнительные элементы во время коммутирующего движения попеременно проявляют свое герметизирующее действие.

Во время коммутирующего движения подвижный контактный элемент движется в опоре относительно изолирующего корпуса. При этом его участки, расположенные в положении выключения вне изолирующего корпуса, входят внутрь него и наоборот. Предпочтительно, если во время движения контактного элемента через стенку изолирующего корпуса максимально бесперебойно проявляется герметизирующее действие уплотнительных элементов. Например, в начале коммутирующего движения первый уплотнительный элемент еще не может занять свое положение для проявления своего герметизирующего действия, тогда как второй уплотнительный элемент занял свое герметизирующее положение. Далее может быть предусмотрено, что, например, при достижении одного конечного положения второй уплотнительный элемент не проявляет своего герметизирующего действия, тогда как первый уплотнительный элемент проявляет свое герметизирующее действие между изолирующим корпусом и подвижным контактным элементом.

Предпочтительно, в одном варианте, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов прилегает для проявления своего герметизирующего действия к огибающему контактный элемент буртику.

В частности, при использовании вращательно-симметричных контактных элементов кольцеобразные уплотнительные элементы могут легко прилегать к огибающему буртику контактного элемента. Для этого буртик выполнен из внешнего контура контактного элемента по типу выступающего заплечика. Также может быть предусмотрено, что контактный элемент имеет профилирование, например паз и т.п. При этом предпочтительно, если огибающий буртик проходит в основном поперек оси движения контактного элемента.

В другом предпочтительном варианте первый и второй уплотнительные элементы расположены на осевом расстоянии друг от друга относительно оси движения контактного элемента, причем между обоими уплотнительными элементами расположен третий уплотнительный элемент.

За счет осевого расстояния между первым и вторым уплотнительными элементами и расположения третьего уплотнительного элемента между обоими уплотнительными элементами создана возможность ввода контактных элементов через изолирующие корпуса, которые должны совершать сравнительно большой ход. Большой ход связан с большим перемещением вдоль оси движения контактного элемента. Таким образом, третий уплотнительный элемент в комбинации с одним из обоих других уплотнительных элементов или сообща с обоими другими уплотнительными элементами позволяет реализовать оптимальную герметизацию контактного элемента от изолирующего корпуса.

При этом, например, может быть предпочтительно предусмотрено, что после устранения герметизирующего действия первого и/или второго уплотнительного элемента третий уплотнительный элемент сохраняет свое герметизирующее действие.

За счет третьего уплотнительного элемента, например, можно устранить герметизирующее действие первого или второго уплотнительного элемента или же обоих уплотнительных элементов и обеспечить герметизацию контактного элемента. Так, например, можно во время коммутирующего движения обеспечить герметизацию, в частности газонепроницаемое замыкание, между изолирующим корпусом и подвижным контактным элементом. В то время как первый или второй уплотнительный элемент проявляет свое герметизирующее действие, может быть предпочтительно предусмотрено, что дополнительно свое герметизирующее действие проявляет третий уплотнительный элемент. Таким образом, обеспечена более простая смена между первым и вторым уплотнительными элементами. При этом больше не требуется также, чтобы наступление/прекращение герметизирующего действия первого и второго уплотнительных элементов происходило одновременно, поскольку можно прибегнуть к третьему уплотнительному элементу.

Предпочтительно может быть предусмотрено, что первый и/или второй уплотнительный элемент представляет/представляют собой осевое уплотнение.

За счет движения в направлении оси движения подвижного контактного элемента герметизирующее действие осевого уплотнения запаздывает. Для этого в простейшем случае действующие в осевом направлении прижимные усилия могут действовать на первый и второй уплотнительные элементы. В частности, при выполнении огибающего подвижный контактный элемент буртика он должен быть газонепроницаемо соединен с контактным элементом, например, посредством приваривания или выполнения с ним за одно целое. За счет этого огибающий буртик смещается при движении подвижного контактного элемента в осевом направлении, т.е. в направлении оси движения контактного элемента, и может прижимать к участку изолирующего корпуса, например, огибающий уплотнительный элемент. В момент прижатия эластомерного уплотнительного элемента, например кольца круглого сечения, уплотнительный элемент проявляет свое герметизирующее действие. При поддержании соответствующего прижимного усилия такое осевое уплотнение проявляет герметизирующее действие достаточного качества в течение длительных отрезков времени, например нескольких месяцев или лет.

Кроме того, может быть предпочтительно предусмотрено, что третий уплотнительный элемент представляет собой радиальное уплотнение.

В случае радиального уплотнения прижимные усилия действуют на уплотнительный элемент радиально к оси движения подвижного контактного элемента. Предпочтительно третий уплотнительный элемент, как и второй и первый уплотнительные элементы, должен быть расположен аксиально оси симметрии подвижного контактного элемента, являющейся одновременно осью движения. Может быть, например, предусмотрено, что третий уплотнительный элемент вложен в огибающую канавку в опоре. При этом огибающая канавка может быть выполнена в изолирующем корпусе, так что контактный элемент расположен подвижно относительно третьего уплотнительного элемента. Однако может быть предусмотрено расположение уплотнительного элемента на контактном элементе также неподвижно. Радиальное уплотнение способно герметизировать относительные движения, например, между подвижным контактным элементом и изолирующим корпусом. Так, осевые движения вдоль оси движения контактного элемента и вращательные движения вокруг нее могут совершаться герметично в достаточном качестве.

Предпочтительно далее может быть предусмотрено, что, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов окружен обратимо деформируемой оболочкой, прилегающей к изолирующему корпусу.

Для защиты от влияний окружающего изолирующий корпус пространства предпочтительно окружить, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов обратимо деформируемой оболочкой. Это может быть, например, пластиковая рубашка, которая окружает расположенный вне изолирующего корпуса участок подвижного контактного элемента. Эта рубашка может быть расположена в основном радиально вокруг оси движения контактного элемента и прилегать к изолирующему корпусу. За счет этого расположенные вне изолирующего корпуса уплотнительные элементы защищены от воздействия загрязнений. Кроме того, поверхность контактного элемента, взаимодействующая с третьим уплотнительным элементом, защищена от осаждения загрязнений. Такие загрязнения могли бы негативно влиять на герметизирующее действие. Чтобы обеспечить оптимальные скольжение и герметизацию, можно, например, снабдить контактный элемент, по меньшей мере, в зоне между первым и вторым уплотнительными элементами скользящим поверхностным покрытием. Во избежание загрязнения и прилипания пыли и аналогичных частиц на этом поверхностном покрытии оболочка может быть расположена на расстоянии от поверхности первого контактного элемента.

В другом предпочтительном варианте подвижный контактный элемент электрически контактирует с изолирующим корпусом.

Для определенных задач коммутации, например заземления, необходимо приложить к подвижному контактному элементу потенциал Земли. В случае выполнения изолирующего корпуса из электропроводящего материала он, как правило, имеет потенциал Земли. Электрическое контактирование между изолирующим корпусом и подвижным контактным элементом создает простую возможность заземления контактного элемента. Для этого может быть предусмотрено, что, например, электропроводящая гибкая шина, например плетеная медная шина, соединяет контактный элемент с изолирующим корпусом. Это предпочтительно, в частности, тогда, когда контактный элемент расположен в изолирующем корпусе в электроизолирующей втулке. Она обеспечивает скольжение с малым трением контактного элемента в направляющей изолирующего корпуса. Кроме того, втулка обеспечивает простое выполнение пазов, заплечиков, выемок и т.д. для образования, например, уплотняющих поверхностей для уплотнительных элементов. Также изолированная направляющая для контактного элемента позволяет использовать электрический коммутационный аппарат, например, для испытательных целей, причем электрическое соединение с изолирующим корпусом следует устранить. Так, потенциал ответного контакта подвижного контактного элемента может быть выведен наружу.

Предпочтительно может быть предусмотрено, что скользящее контактное устройство соединяет контактный элемент с изолирующим корпусом.

Скользящее контактное устройство имеет, например, по сравнению с электропроводящей гибкой шиной то преимущество, что почти не требует дополнительного конструктивного пространства. Кроме того, скользящее контактное устройство, будучи электрически экранировано простым образом, может использоваться внутри направляющей для подвижного контактного элемента. Для этого радиально вокруг него могут быть расположены, например, так называемые контактные шины. Последние снабжены возвышениями, которые попеременно электрически контактируют как с контактным элементом, так и с изолирующим корпусом и образуют множество контактных точек, обеспечивающих длительный электрический контакт между изолирующим корпусом и подвижным контактного элемента даже во время движения. Выполненные в направляющей для контактного элемента пазы подходят для размещения контактных элементов скользящего контактного устройства.

Ниже на чертежах схематично изображены примеры осуществления изобретения, которые более подробно поясняются ниже. На чертежах представляют:

фиг.1 - сечение электрического коммутационного аппарата;

фиг.2 - возможность привода подвижного контактного элемента;

фиг.3 - возможность закрепления направляющей для подвижного контактного элемента;

фиг.4 - возможность выполнения поворотной точки для приводного устройства;

фиг.5-8 - подробности контактирования и герметизации подвижного контактного элемента от изолирующего корпуса.

На фиг.1 изображено сечение электрического коммутационного аппарата, расположенного на распределительном устройстве или трубчатом токопроводе с элегазовой изоляцией. Изображенное в качестве примера на фиг.1 распределительное устройство с элегазовой изоляцией содержит газонепроницаемый изолирующий корпус 1. Он выполнен в основном трубчатым и заключает внутри себя электроотрицательный газ. Вдоль продольной оси 2 изолирующего корпуса 1 расположен электрический проводник 3. Он имеет в основном цилиндрическую внешнюю форму и сам в форме полого или сплошного цилиндра изготовлен из электропроводящего материала, такого как медь или алюминий. Электрический проводник 3 и изолирующий корпус 1 расположены в основном коаксиально продольной оси 2. Однако может быть также предусмотрено, чтобы электрический проводник 3 был расположен некоаксиально продольной оси 2. Это может быть, в частности, в том случае, если внутри изолирующего корпуса 1 расположены несколько электрических проводников преимущественно различных фаз системы передачи электроэнергии. В основном радиально продольной оси 2 расположена ось 4 движения. Она соответствует оси, вдоль которой может двигаться вращательно-симметричный подвижный контактный элемент 5.

Ось 4 движения делит подвижный контактный элемент 5 на два участка. На одной стороне он показан в своем положении выключения, а на другой - в положении включения. В положении включения подвижный контактный элемент 5 входит в ответный контактный элемент 6. В положении выключения подвижный контактный элемент 5 гальванически отделен от ответного контактного элемента 6. Последний имеет форму тюльпана, т.е. коаксиально оси 4 движения расположены контактные пальцы 6b, 6c, 6d, 6e, которые при вхождении подвижного контактного элемента 5 упруго отжимаются и вступают в гальваническое соединение с ним. Для удержания и диэлектрического экранирования ответный контактный элемент 6 снабжен крышкой 6а.

Для перемещения и опоры подвижного контактного элемента 5 изолирующий корпус 1 снабжен прилитой втулкой 7. Последняя образует утолщение стенки изолирующего корпуса 1 в зоне прохождения подвижного контактного элемента 5. При достаточной толщине стенки изолирующего корпуса 1 можно отказаться от такого прилива, поскольку за счет самой толщины стенки возникает достаточная опора, обеспечивающая перемещение контактного элемента 5. Прилитая втулка 7 имеет первую 8 и вторую огибающие канавки. Они выполнены в рабочей поверхности прилитой втулки 7. Канавка 8 служит для размещения скользящего контактного элемента 10. Он может быть образован, например, огибающей витой пружиной или лентой с выдавленными контактными пластинами. Существенным для скользящего контактного элемента 10 является, однако, то, что упругодеформируемые электропроводящие возвышения прилегают к периферии подвижного контактного элемента 5 и к поверхности канавки 8. За счет этого возникает большое число точек контактирования, которые обеспечивают электрическое контактирование подвижного контактного элемента 5 с изолирующим корпусом 1. Последний изготовлен, например, из электропроводящей отливки, например, алюминиевой, причем к самому изолирующему корпусу 1 приложен потенциал Земли. Через скользящий контактный элемент 10 потенциал Земли передается также на подвижный контактный элемент 5. При контактировании с ответным контактным элементом 6 к электрическому проводнику 3 также приложен потенциал Земли. За счет этого, например, можно использовать электрический коммутационный аппарат с его подвижным контактным элементом 5 в качестве заземляющего выключателя, чтобы, например, при защитной коммутации распределительного устройства с элегазовой изоляцией приложить к электрическому проводнику 3 также потенциал Земли.

Во вторую огибающую канавку 9, также выполненную в прилитой втулке 7, помещен третий уплотнительный элемент 11. Он выполнен в виде радиального уплотнения, т.е. по отношению к оси 4 движения уплотняющие усилия действуют в радиальном направлении. За счет этого возможно, чтобы третий уплотнительный элемент 11 во время движения контактного элемента 5 проявлял достаточное уплотняющее действие.

Подвижный контактный элемент 5 снабжен первым 12 и вторым 13 огибающими буртиками. Они могут быть выполнены по-разному. Так, например, буртик 12 может иметь форму узкого цилиндра, а буртик 13 может быть узким цилиндром со скругленными кромками. Кроме того, возможны также другие формы выполнения огибающих буртиков. Например, такой буртик может быть образован также уменьшением диаметра подвижного контактного элемента 5 (см. фиг.5). На буртике 12 расположен огибающий его первый уплотнительный элемент 12а. На буртике 13 расположен огибающий его второй уплотнительный элемент 13а. Когда участок подвижного контактного элемента 5 находится в положении выключения, уплотнительный элемент 13а прижат буртиком 13 к внутренней стенке изолирующего корпуса 1. За счет этого к уплотнительному элементу 13а приложено осевое прижимное усилие, деформирующее его. Таким образом, контактный элемент 5 в своем положении выключения газонепроницаемо герметизирован от изолирующего корпуса 1. В положении выключения уплотнительный элемент 12а не проявляет своего уплотняющего действия.

Иначе дело обстоит в положении включения подвижного контактного элемента 5. Как видно на фиг.1, когда участок подвижного контактного элемента 5 находится в положении включения, уплотнительный элемент 13а приподнят от изолирующего корпуса 1 и в расширенном состоянии прилегает к буртику 13. Уплотнительный элемент 12а аксиально прижат буртиком 12 к изолирующему корпусу 1 или к его прилитой втулке 7 и герметизирует таким образом подвижный контактный элемент 5 в положении включения. Во время движения из положения включения в положение выключения и наоборот уплотнительные элементы 12а, 12b попеременно взаимодействуют с изолирующим корпусом 1 для обеспечения газонепроницаемого перехода.

Во время переключения из положения включения в положение выключения и наоборот и происходящего при этом движения уплотнительный элемент 11 осуществляет герметизацию подвижного контактного элемента 5. Поскольку уплотнительный элемент 11 в виде радиального уплотнения помещен в канавку 9, также во время движения между подвижным контактным элементом 5 и изолирующим корпусом 1 возникает достаточный газонепроницаемый переход. В качестве радиального уплотнения уплотнительный элемент 11 может проявлять свое уплотняющее действие как при осевых перемещениях, так и при вращательных движениях вокруг оси 4 движения.

Таким образом, резюмируя вышесказанное, можно сказать, что уплотнительный элемент 12а в качестве поверхностного уплотнения в положении включения подвижного контактного элемента 5, уплотнительный элемент 13а в качестве поверхностного уплотнения в положении выключения обеспечивают газонепроницаемый переход, а уплотнительный элемент 11 в качестве радиального уплотнения во время относительного движения между изолирующим корпусом 1 и подвижным контактным элементом 5 осуществляет герметизирующее действие.

Участком подвижного контактного элемента 5, расположенным между уплотнительными элементами 12а, 13а, является тот участок, который попеременно расположен внутри и вне изолирующего корпуса 1. В зависимости от положения контактного элемента 5 (положение включения, положение выключения, промежуточное положение во время движения) уплотнительные элементы 12а, 13а, 11 осуществляют его герметизацию от изолирующего корпуса 1.

Во избежание проникновения загрязнений расположенный вне изолирующего корпуса 1 участок контактного элемента 5 окружен оболочкой 14. Она изготовлена, например, из повторно деформируемого пластика. Оболочка 14 упирается в приливную втулку 7 изолирующего корпуса 1. За счет этого детали, предусмотренные на контактном элементе 5 для электрического контактирования и герметизации, защищены от пыли и загрязнений. Оболочка 14 имеет, например, в основном форму полого цилиндра, расположена на расстоянии от контактного элемента 5 и плотно упирается в его свободный конец, лежащий вне изолирующего корпуса 1.

Для движения контактного элемента 5 может быть предусмотрено, что его лежащий вне изолирующего корпуса 1 свободный конец снабжен рукояткой, которая обеспечивает от руки непосредственное движение контактного элемента 5. В качестве альтернативы может быть предусмотрено также, что на контактном элементе 5 закреплен расположенный поперек оси 4 движения стержень 15, на который воздействует установленный с возможностью вращения рычаг 16. На фиг.1 рычаг 16 для наглядности обозначен жирной пунктирной линией. Через опору вращения 16а рычага 16 движение контактного элемента 5 может осуществляться, например, электроприводом.

На фиг.2 изображен другой вариант привода контактного элемента 5 через рычаг 16. Последний соединен посредством вала с рукояткой 17. Через рукоятку 17 и вал движение может передаваться на контактный элемент 5 также на больших удалениях. За счет соответствующего расчета рычага 16 и рукоятки 17 можно уменьшить прикладываемые обслуживающим персоналом приводные усилия. На фиг.3 в виде фрагмента изображен другой вариант выполнения направляющей втулки 18. Она газонепроницаемо соединена с изолирующим корпусом 1 посредством резьбового соединения 19, заклепочного соединения, сварного соединения или иного подходящего вида соединения. Для этого в место соединения между направляющей втулкой 18 и изолирующим корпусом 1 могут быть дополнительно помещены соответствующие уплотнительные элементы. Такое выполнение направляющей втулки 18 позволяет изготавливать стандартные изолирующие корпуса, а затем, в случае необходимости, выполнить в стенке изолирующего корпуса 1 отверстие и надеть направляющую втулку 18 на его стенку. Это обеспечивает гибкий выбор положения предложенного электрического коммутационного аппарата. Кроме того, этот вариант выполнения направляющей втулки 18 подходит также для дооборудования существующих устройств.

На фиг.4 показано, как при использовании привинченной направляющей втулки 18 резьбовое соединение 19 может также служить для расположения опорного кронштейна 20 на изолирующем корпусе 1 без перекоса. На опорном кронштейне 20 с возможностью вращения может быть установлен затем рычаг 16.

На фиг.5-8 изображены различные механизмы контактирования и герметизации контактного элемента 5 от изолирующего корпуса 1.

На фиг.5-8 изображены ось 4 движения и фрагмент изолирующего корпуса 1, причем контактный элемент 5 проходит через него. На фиг.5 первый 12 и второй 13 огибающие буртики образованы изменениями диаметра, т.е. расположенный между буртиками 12, 13 участок уменьшен в своем диаметре. Первый 12а и второй 13а уплотнительные элементы неподвижно расположены на соответствующих буртиках 12, 13. Для герметизации в осевом направлении направляющая втулка выполнена со скошенными кромками. За счет этого образованы огибающие впадины 21, в которые запрессовываются уплотнительные элементы 12а, 13а. За счет впадин 21 уплотнительные элементы 12а, 13а нагружены усилием в осевом и радиальном направлениях.

На фиг.6 показана другая возможность расположения осевых уплотнительных элементов 12а, 13а. На расстоянии от направляющей втулки, в которой перемещается контактный элемент 5, выполнены огибающие канавки, полностью ограниченные изолирующим корпусом 1. В канавки помещены уплотнительные элементы 12а, 13а, которые в ненагруженном состоянии выступают из них, так что во включенном и выключенном состояниях контактного элемента 5 возникает герметизирующее действие между его буртиками 12, 13 и изолирующим корпусом 1.

В изображенном на фиг.7 примере аналогично фиг.5 в краевой зоне направляющей втулки выполнены выемки, которые во взаимодействии с контактным элементом 5 образуют огибающие канавки. При этом они ограничены изолирующим корпусом 1 и контактным элементом 5. В канавках расположены уплотнительные элементы 12а, 13а, которые во включенном и выключенном состояниях проявляют герметизирующее действие. У изображенного на фиг.7 контактного элемента 5 буртик 12 образован изменением диаметра контактного элемента 5. Буртик 13 образован узким, надетым на контактный элемент 5 кольцом. В отличие от показанных на фиг.1, 5 и 6 положений канавок 9, 8, в которых канавка 9 с уплотнительным элементом 11 расположена по отношению к оси 4 движения в направлении внутреннего пространства изолирующего корпуса, в примере на фиг.7 уплотнительный элемент 11 расположен по отношению к канавке 8 с контактным элементом 10 в направлении оси 4 движения к внешней стороне изолирующего корпуса 1.

На фиг.8 направляющая втулка образована вставленным в изолирующий корпус 1 изолирующим элементом 22. В его внешней стороне (по отношению к месту контактирования электрического коммутационного аппарата) выполнена огибающая канавка для размещения уплотнительного элемента 12а. Кроме того, для размещения радиального уплотнительного элемента 11 и для оказания радиальных прижимных усилий на него в зоне перемещаемого участка контактного элемента 5 выполнена огибающая канавка 9. В нее помещен уплотнительный элемент 11. Для размещения и удержания уплотнительного элемента 13а огибающий буртик 13 имеет канавку, в которую помещен уплотнительный элемент 13а. Для электрического контактирования контактного элемента 5 с изолирующим корпусом 1 с ними соединена электропроводящая гибкая медная шина 23. При необходимости, она может быть отделена, так что для контрольных целей электрический проводник, расположенный внутри изолирующего корпуса 1, может быть контактирован через контактный элемент 5.

Изображенные примеры можно произвольно комбинировать между собой, в частности, в отношении положения и выполнения огибающих буртиков, канавок, уплотнительных элементов, изолирующей втулки, электрических контактных элементов и т.д.

1. Электрический коммутационный аппарат с подвижным вдоль оси (4) движения контактным элементом (5), установленным на изолирующем корпусе (1), причем подвижный контактный элемент (5) проходит внутри и вне изолирующего корпуса (1), отличающийся тем, что для герметизации контактного элемента (5) на изолирующем корпусе (1) аппарат содержит первый и второй уплотнительные элементы (12а, 13а), причем первый уплотнительный элемент (12а) выполнен с возможностью проявления своего герметизирующего действия в первом положении контактного элемента (5), а второй уплотнительный элемент (13а) - во втором положении контактного элемента (5), причем первый и второй уплотнительные элементы (12а, 13а) выполнены с возможностью попеременного проявления своего герметизирующего действия во время коммутирующего движения.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что внутренний объем изолирующего корпуса (1) газонепроницаемо закрыт от окружающей его среды.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что для проявления герметизирующего действия, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов (12а, 13а) упирается в огибающий контактный элемент буртик (12, 13).

4. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что первый и второй уплотнительные элементы (12а, 13а) расположены на осевом расстоянии друг от друга по отношению к оси (4) движения контактного элемента, причем между обоими уплотнительными элементами (12а, 13а) расположен третий уплотнительный элемент (11).

5. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что после устранения герметизирующего действия первого и/или второго уплотнительного элемента (12а, 13а) третий уплотнительный элемент (11) сохраняет свое герметизирующее действие.

6. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что первый и/или второй уплотнительный элемент (12а, 13а) представляют собой осевое уплотнение.

7. Аппарат по п.4, отличающийся тем, что третий уплотнительный элемент (11) представляет собой радиальное уплотнение.

8. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из уплотнительных элементов (11, 12а, 13а) окружен выполненной с возможностью обратимой деформации оболочкой (14), которая прилегает к изолирующему корпусу (1).

9. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что подвижный контактный элемент (5) электрически контактирует с изолирующим корпусом (1).

10. Аппарат по п.8, отличающийся тем, что контактный элемент (5) контактирует с изолирующим корпусом (1) посредством скользящего контактного устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к быстродействующим линейным заземлителям высоковольтного комплектного распределительного устройства, предназначенного для заземления высоковольтной линии электропередачи.

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к электротехнике , а именно в высоковольтным газонаполненным выключателям. .

Изобретение относится к электроизоляционной среде, содержащей или состоящей из по меньшей мере одно(го) из следующих соединений: (a) фторированный кетон из группы фторированных кетонов С4, С7 и С8 с общей формулой R-C(O)-R′, в которой R и R′ представляют собой частично фторированные или перфторированные заместители, или (b) фторированный кетон из группы фторированных кетонов С5, С9, С10, С11, С13, С14, С15. Также изобретение относится к коммутационным и распределительным устройствам, использующим указанную среду. Предложенная среда позволяет хорошо изолировать находящиеся под напряжением конструктивные элементы, надежно гасить любые дуги и обладает хорошей совместимостью с окружающей средой. 7 н. и 25 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению, к устройствам, предназначенным для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов комплектных распределительных устройств элегазовых (КРУЭ) к заземляемому контуру

Изобретение относится к высоковольтной системе (10), содержащей по меньшей мере одно коммутационное устройство (20), корпус (300) и привод (200) для коммутационного устройства. Согласно изобретению предусмотрено, что корпус (300) имеет первое отверстие (320) корпуса и второе отверстие (330) корпуса, при этом как первое, так и второе отверстие в корпусе подходят для размещения в них по выбору смотрового окна (350) или контактного вывода (50) для заземления. Оба отверстия (320, 330) корпуса и смотровое окно (350), установленное в одно из обоих отверстий корпуса, имеют такие размеры и ориентированы так, что через смотровое окно обеспечивается возможность распознавания снаружи как положения первого электрического контактного элемента (110) коммутационного устройства (20), выполненного с возможностью соединения друг с другом первого контактного вывода (30) и второго контактного вывода (40), так и положения второго электрического контактного элемента (120) коммутационного устройства (20), выполненного с возможностью соединения друг с другом первого контактного вывода (30) и третьего контактного вывода (50). Технический результат - обеспечение максимальной гибкости при монтаже высоковольтной системы и возможности простого изменения ее конфигурации при необходимости монтажа передаточного механизма внутри корпуса. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение предназначено для быстрого подключения и отключения токоведущих элементов герметичных распределительных устройств (ГРУ) к заземляемому контуру. Заземлитель для герметизированных распредустройств содержит наполненный электроизоляционным газом металлический резервуар, внутри которого расположен токопровод с закрепленным на нем неподвижным контактом с металлическим экраном, коаксиально которому установлен полый подвижной контакт с поршнем, который может перемещаться в цилиндрическом корпусе, образуя при этом надпоршневую и подпоршневую полости. Подвижной контакт имеет отверстия у основания поршня, соединенные с надпоршневым пространством на всем ходе подвижного контакта. Корпус дутьевого устройства снабжен экраном и цилиндрической неподвижной вставкой, закрепленной на экране, выступающей над его поверхностью. Неподвижный контакт имеет металлический контрэлектрод из дугостойкого материала, расположенный по центру контакта, а подвижной контакт имеет металлическое сопло, расположенное в его торцевой части, перекрываемое контрэлектродом во включенном положении. Технический результат - сокращение времени горения дуги и уменьшение износа контактной системы. 2 ил.
Наверх