Механизм управления высоковольтногоаппарата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1п,847390 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (511М. К,.з (22) Заявлено 24.0779 (21) 2801155/24-07 с присоединением заявки М(23) Приоритет—

Н 01 Н-33/42

Государственный комитет СССР ио делам изо6ретеиий и откр ыти й

Опубликовано 15.07.81. Бюллетень N9 26 (53) УДК 621.316. .54(088.8) Дата опубликования описания 1507.81

И.З. Аронов, Е.М. Добротворский, В,A Конвисе

З.С. Овчинникова и В. Е. Оленев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО

АППАРАТА

Изобретение относится к, высоко"

:вольтному аппаратостроению и касает.ся конструктивного выполнения механизма управления высоковольтных

5 аппаратов, например разъединителей и силовых выключателей.

Известны механизмы управления ,выключателей высокого напряжения, содержащие стержневой подвижный контакт, направлякщие устройства с подпружиненными роликами, которые служат одновременно и токоотводом выключателя, и рычажную систему с выходным элементом, совершающим возвратно-поступательное движение 15 при включении и отключении выключателя j1) .

Однако эти механизмы имеют большие габариты и сложную конструкцию.

Наиболее близким к предлагаемо- 20 му по технической сущности и достигаемому эффекту при использовании является механизм управления выключателя. В этом механизме, содержащем корпус, неподвижный контакт, подвижный стержневой контакт, направляющее устройство с вращающимися подпружиненными роликами, зафиксированными в обойме, и рычажную сиате» му с выходным элементом, совершаю- З0 щим возвратно-поступательное дви жение при включении и отключейии выключателя, указанный выходной элемент соединен непосредственно с подвижным контактом. Таким образом, перемещение выходного элемента рычажной системы равняется ходу подвижного контакта P2).

Недостатками этого механизма управления являются большие габариты и сложность конструкции. Большие габариты обусловдены большим ходом выходного элемента рычажной систеьн, увеличивакщимся с ростом номинального напряжения аппарата. Сложность конструкции вызвана тем, что в электрических аппаратах высокого напряжения рычажные системы механизмов управления имеют большую разницу перемещений выходного элемента, связанного с подвижным контактом, и входного элемента, связанного с приводом. Отношение этих перемещений находится в пределах 2 - 7 в зависимости от класса напряжения аппарата и его конструктивных особенностей. При возможном повороте вала рычажного механизма, который конструктивно ограничивается углом

90-110о, указанное отношение переме847390 щений выходного и входного элементон приводит к необходимости применения дополнительных (промежуточных) рычажных систем или рычагов с большим плечом, что требует больших габаритон для размещения механизмов и усложняет конструкцию, при этом большая масса рычагов или увеличен« ное количество звеньев рычажной передачи требуют большой мощности привода.

Цель изобретения — уменьшение габаритон и упрощение конструкции механизма управления высоконольтного аппарата.

Указанная цель достигается тем, что в механизме управления высоковольтного аппарата, содержащем подвижный стержневой контакт, напран ляющее устройство с подпружиненными вращающимися роликами, зафиксированными н общей обойме, и рычажную систему с выходным элементом, совершающим нозвратно-поступательное движение при включении и отключении аппарата, выходной элемент закреплен на обойме направляющего устройства, передавая тем самым движение через нее и ролики стержневому контакту.

С целью обеспечения более точной величины хода при многократном оперировании механизм может быть снабжен упорами, для фиксации крайних положений подвижного контакта,,один из которых расположен, например, н неподвижном контакте и фиксирует включенное положение, а другой расположен, например, в корпусе механизма и фиксирует отключенное положение контакта; при,этом ход подвижного контакта меньше удвоенного хода выходного элемента механизма на величину проскальзывания роликов.

С целью снижения паразитных сил трения в узле роликового токоотвода ролики могут быть снабжены подшипниками качения.

Закрепление выходного элемента механизма управления непосредственйб на обойме направляющего устройства и передача таким образом днижения стержневому контакту через вращающиеся ролики позволяет получить удвоенное перемещение стержневого контакта по сравнению с перемещением выходного элемента рычажной системы за с ет удвоения линейной скорости точк касания ролика с контактом, rro с авнению со скоростью оси ролика, согласно закону механизма о мгновенном центре вращения.

Соответственно .уменьшается и отношение перемещений выходного и. входного элементов рычажной системы, что позволяет уменвшить габариты рычагов и корпусных деталей и всего механизма, а н отдельных слу. чаях отказаться от промежуточных

5 О!

20 рычажных систем и упростить конструкцию.

Установка упоров, фиксирующих крайние положения контакта, благод, ря чему происходит проскальзывание роликов в конце хода при включении и отключении выключателя, обеспечивает соответствие крайних положений выходного элемента рычажной системы и контакта, исключая их взаимное смещение в конечных положениях, и одновременно способствует эффективному торможению подвижного контакта в конце хода за счет резкого увеличения трения роликов при скольженйи.

Установка подшипников качения в контактных роликах увеличивает КПД механизма управления.

На фиг. 1 изображен механизм управления полюса жидкостного выключателя высокого напряжения во включен" ном положении; на фиг. 2 — рычажная система в отключенном положении; на фиг. 3 — разрез A-A на фиг. 2 (по роликам) .

Полюс состоит из изоляционного

2 корпуса 1, закрытого сверху крышкой

2 с вмонтированным в нее неподвиж ным контактом 3 и верхним токовым выводом 4. Внутри корпуса 1 расположен механизм управления выключателя, состоящий из подвижного стержневого контакта 5, направляющего устройства б, выполняющего роль роликоного токоотвода и рычажной системы 7, установленной в металлическом корпусе 8, закрывающем снизу .изоляционный корпус 1. Направляющее устройство представляет собой систему спаренных конических роликов 9, установленных на осях 10 с шарикоподшипниками 11 и зафиксированных

4О н общей обойм 12.

Обойма с роликами охватывает подвижный контакт 5 и неподвижные направляющие токоведущие стержни 13, соединенные с корпусом 8, у которого на наружной поверхности выполнен прилив 14, служащий нижним токовым выводом.

Контактное нажатие роликов к подвижному контакту и направляющим стержням осуществляется посредством пружин 15. Рычажная система состоит из вала 16 с жестко закрепленными на нем рычагами. Рычаг 17 служит входным элементом системы и связан

С приводом (не показан посредством тяги 18. Рычаг 19 шарнирно связан с серьгой 20, у которой на противоположном конце имеется ось 21, являющаяся ныходным элементом рычажной системы, которая соединяет серьгу ф) 20 с обоймой 12. В корпусе 8 установлены упоры 22 и 23, фиксирующие крайние положения рычажной систеыя.

Внутри неподвижного контакта 3 установлен упор 24, а на дне корпуса

Я 8 - упор 25, фиксирующие соответст847390 венно включенное и отключенное положение подвижного контакта 5.

Механизм работает следующим образом.

При отключении выключателя под действием привода тяга 18 перемещает входной элемент — рычаг 17 рычажной системы, поворачивая при этом вал

16 по часовой стрелке. и передавая движение через рычаг 19 серьге 20..

Выходной элемент — ось 21, соединяющий серьгу 20 непосредственно t обоймой 12, передает движение роликам

9, зращакщимся на осях 10, которые зафиксированы в обойме. Ролики 9, перекатываясь IIO неподвижным направлякщим стержням 13 благодаря силам сцепления, обусловленным нажатием пружины 15, перемещают стержневой контакт 5 вниз.- При.этом в каждый момент ролик поворачивается с некоторой угловой скоростью относительно своего мгновенного центра вращения - точки прикосновения с неподвижным направляющим стержнем, благодаря чему линейная скорость перемещения точки соприкосновения ролика 25 с подвижным стержневым контактом, которая удалена от мгновенного центра вращения на двойное. расстояние по сравнению с осью ролика, соответственgo в два раза больше линейной скорос- рр чи перемещения оси ролика. Таким: образом, обеспечивается удвоение

grepeMåùåHèÿ стержневого контакта цо сравнению с перемещением обоймы ж связанного с ней выходного элемента рычажной системы. В конце хода отключения стержневой контакт 5 встречается с упором 25 и останавливается, в это время рычаг 19 еще

rre достигает упора 23 (это положение. изображено пунктиром) и продол- @ жает перемещаться до соприкосновения. е нниимм, обуславливая s этот отрезок времени скольжение роликов по остановившемуся во включенном положении стержневому контакту. При включении 4$ в конце хода стержневой контакт 5 встречается с упором 24 и останавливается. В это время рычаг 19 еще не достигает упора 22 и продолжает перемещаться до соприкосновения 56 с ним, обуславливая в этот отрезок времени скольжение роликов по остановившемуся в отключенном положении стержневому контакту.

Таким образом, обеспечивается Я четкая фиксация подвижного контакта и рычажной системы в крайних положениях механизма и стабильное взаиморасположение стержневого контакта и обоймы с роликами в этих положениях.

Полный ход подвижного контакта при 80 этом получается меньше удвоенного хода выходного элемента рычажной системы на величину проскальзывания роликов, при котором происходит эффективное торможение подвижных 65 частей механизма за счет. трения скольжения в узле роликового токоотвода, что предохраняет мехайизм от воздействия вредных ударных нагрузок.

Данный механизм управления, у которого движение передается от выходного элемента рычажной системы к подвижному контакту через вращающиеся ролики, позволяет эффективно

,oñóöåñòâèòü преобразование малого хода привода в требуеьый большой ход (контакта за счет использования имеюще,гося в аппарате элемента - роликового токоотвода, позволяя уменьшить габариты рычажной систеьы или отказаться от ее промежуточных элементов, благодаря чему можно существенно упростить конструкцию, уменьшить габариты и мощность привода.

Предлагаемый механизм может быть применен с наибольшим эффектом в выключателях и разъединителях на ,высокое напряжение.

Формула изобретения

1. Механизм управления высоковольтного аппарата, содержащий кор пус, неподвижный контакт, подвижный стержневой контакт, направляющее устройство с подпружиненными вращающимися токоведущими роликами, зафиксированными в общей обойме, и рычажную систему с выходным элементом, совершакщим возвратно-поступательное движение при включении и отключении аппарата, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, выходной элемент закреплен на обойме направляющего устройства, которая через ролики передает движение подвижному контакту.

2. Механизм по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения более точной величины Хода при многократном оперировании, он снабжен упорами, фиксирукщими крайние положения подвижного контакта, . один из которых расположен, например, в неподвижном контакте для Фиксации включенного положения, а второй - например в корпусе механизма для фиксации отключенного положения, при этом ход подвижного контакта выбран меньше удвоенного хода выходного элемента на величину проскальзывания роликов.

3. Механизм по и. 1, о т л и ч а« ю шийся тем, что, с целью повышения КПД механизма, ролики снабжены подшипниками качения. источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Афанасьев В.В. Конструкция зыключакцих аппаратов высокого напряжения. М., "Энергия", 1969, рис ° 8-6 °

2. ASEA Хоигпвй Чой.ume 49 9 2

Ic. 31, фиг. 6 а, 1976. г

847390

12 8 AЯ

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 5510/79

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Попова

Редактор С. Тимохина Техред A.Ач Корректор A.Ãðèßåíêî