Высоковольтный аппарат

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиинСоциалистическиеРеспублик и 943894(5)М. Кл,Н 01 Н 33/28 9 кударстеенныВ квинтет СССР во делам нзабретеннй н еткрытнВ.524(088.8) Дата опубликования описания 15.07,82 А.Н; Багинский, В.А. Луковец, Г,И. Белогай, Р.И. Гордиенко,П.Д. Андрейчук и А.Я. Езерскйт,(72) Авторы изобретения(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ АППАРАТ Изобретение относится к высоковольтному электроаппаратостроению, в частности к силовым аппаратам высокого напряжения, предназначенным для эксплуатации в шкафах ком 5 плектных распределительйых устройств (КРУ). Известны высоковольтные аппараты,предназначенные для использования вшкафах КРУ типа КРУ 2-10, КР/500.В этих шкафах они устанавливаютсяна выкатных тележках и представляютсовместно с ними выкатные элементышкафов КРУ15 Известен также высоковольтный ап парат, содержащий выкатную тележку с педалью и установленные на ней коммутационный аппарат с приводом 20 в виде включающего и отключающего электромагнитов с магнитопроводами, вал привода, механизм свободного расцепления, блок-контакты с приводным механизмом и систему механической блокировки 2Основным недостатком указанных высоковольтных аппаратов является то, что для их применения в шкафах КРУ необходимо изготовление дополнительных выкатных тележек, поэтому в целом конструкции выкатных элементов шкафов КРУ сложны, очень громоздки и металлоемки. Кроме того, включающие усилия, развиваемые приводами, применяемыми в этих конструкциях аппаратов, сравнительно небольшие, механизмы блокировок аппаратов от неправильных действий обслуживающего персонала сложны и ненадежны. Все это существенно сужает область применения таких аппаратов. Особенно это сказывается на современном этапе развития научно-технического прогресса, когда требования к повышению надежности, снижению габаритов и металлоемкости высоковольтной электротехнической аппаратуры очень высоки.илиал ППП нт Ужгород, ул. Проектная, 94389Целью изобретения является повышение включающей способности и надежности работы аппарата.Для достижения указанной цели высоковольтный аппарат, содержащий выкатную тележку с педалью и установленные на ней коммутационный аппарат с приводом в виде включающего и отключающего электромагнитов с магнитопроводами, вал привода, механизм сво-, 10 бодного расцепления, блок-контакты с приводным механизмм и систему механической блокировки, снабжен закрепленной на тележке металлической плитои, на которой установлен привод, а 15 магнитопровод включающего электромагнита привода своими торцами совмещен с металлической плитой и образует с ней замкнутый магнитный контур, причем приводной механизм блок-контак тов снабжен дополнительным валом,установленным параллельно с валом приво. да и на котором закреплены две смещенные между собой дополнительно введенные пары кулачков, одна из которых воздействует на подвижные элементы группы блок-контактов положения аппарата, а другая - на подвижные элементы группы блок-контактов управления приводом,30Система механической блокировки снабжена двуплечим рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с дополнительно введенным регулировочным болтом, установленным на пе 35 дали выкатной тележки, а другое плечо - с вновь введенным пальцем, который связан с валом привода причем педаль тележки снабжена подпружиненным блокировочным штоком и посредст 40 вом вновь введенной тяги связана с механизмом свободного расцепления.Система механической блокировки снабжена также фигурной пластиной с продольными пазами, которая одним45 концом связана с валом привода и механизмом свободного расцепления, а другим приведена во взаимодействие с регулировочным болтом,На фиг. 1 показан высоковольтный аппарат, вид со стороны .привода (ко 50 жух с привода снят); на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г на фиг.1; на фиг. 6 - высоковольтный аппарат с одним из вариантов конструктивного выполнения механизма блокировки выкат. ной тележки, вид с вырезом со сторо 4ны привода; на фиг. 7 - вид Д на фиг.6 (вид с вырезом со стороны блокировки).Высоковольтный аппарат состоит из коммутационных полюсов 1, 2 и 3 и привода 4, которые установлены на выкатной тележке, причем коммутационные полюса закреплены на основании тележки 5, привод же закреплен на дополнительно введенной металлической плите 6, которая установлена на двух несущих стойках 7 и 8, закрепленных в основании тележки 5.Выкатная тележка установлена на четырех колесах 9 и снабжена педалью 1 О с механизмом блокировки от неправильных действий обслуживающего персонала.На металлической плите 6 имеется кронштейн 11 для установки блок-контактов. В нижней части плиты 6 установлен включающий электромагнит привода, состоящий из магнитопровода 12, соленоидной катушки 13, сердечника 14 и штока 15. В нижней части плиты 6 установлен также контактор 16, Совместно с магнитопроводом 12 включающего электромагнита плита 6 образует замкнутый магнитный контур, внут.ри которого расположена включающая соленоидная катушка 13, сердечник 14 и шток 15. Отключающий электромагнит 17 установлен в верхней части плиты 6, который так же, как и включающий электромагнит, снабжен соленоидной катушкой 18 и подвижным сердечником 19 со штоком 20.Шток 15 включающего электромагнита связан с основным валом .21 привода через рычаг 22 и механизм свободного расцепления, который состоит из трех шарнирно соединенных серьг 23, 24 и 25, двух роликов 26 и 27, а также удерживающей собачки 28 и отключающей собачки 29. При этом удерживающая собачка 28 установлена на корпусе включающего электромагнита, а отключающая собачка 29 - на валике 30 в непосредственной близости от отключающего электромагнита 17 и связана с его штоком 20, Обе собачки соответственно подпружинены. Роликовое расцепление, примененное в механизме свободного расцепления, обеспечивает стабильность усилия на штоке 20 отключающего электромагнита 17.Основной вал 21 привода посредством рычага 31, тяги 32 и рычага 33 соединен с валом 34 механизма комму5 9438тационного полюса 1, Вал 34 связан сотключающей пружиной 35 и через промежуточные звенья с валами механизмов двух других коммутационных полюсов 2 и 3, 5Параллельно с основным валом 21на металлической плите 6 и кронштейне 11 установлен дополнительный вал36, который связан с основным валомрегулируемой тягой 37. На дополнительном вале 36 закреплены две парыкулачков 38 и 39, попеременно установленных и смещенных между собой назаданный угол, причем одна пара кулачков 38 воздействует на подвижныеэлементы группы блок-,контактов 40положения аппарата, а другая пара39 - на подвижные элементы группыблок-контактов 41 электрических цепей управления приводом. На валике 2030 отключающей собачки 29 закрепленрегулируемый рыцаг 42, который воздействует на подвижные элементы группы блок-контактов 43 электрическойблокировки против "прыгания", Кроме 25того, рыцаг 42 через промежуточноезвено, которым в данном примере является тяга 44, связан с педалью 10механизма блокировки выкатной тележки 5, Тяга 44 в месте ее соединения зос педалью снабжена продольным пазом,Педаль установлена на оси и снабженарегулировоцным болтом 45 и подпружиненным блокировочным штоком 46.В нижней части магнитопровода 12включающего электромагнита закрепленкронштейн 47, на котором шарнирноустановлен двуплечий рычаг 48, взаимодействующий одним плечом с ука"занным регулировочным болтом 45, адругим - с пальцем 49, закрепленнымна рычаге 33 механизма коммутационного полюса,Таким образом, регулируемый рычаг42, тяга 44, педаль 1 О с регулировоч 4ным болтом М 5 и подпружиненным штоком 46, кронштейн 47 с двуплечим рычагом 48 и рычаг 33 с пальцем .49представляют собой один из возможныхвариантов конструктивного выполнениямеханизма блокировки выкатной тележки аппарата,Предлагаемый высоковольтный аппарат может быть снабжен и другим ва"риантом конструктивного выполнения55механизма блокировки выкатной тележки,Как показано на фиг. 6 и 7, в этомварианте на боковой части магнитопровода 12 включающего электромагнита 94бпривода устанавливается с возможностью возвратно-поступательного перемещения фигурная пластина 50, Последняя в этом варианте является промежуточным звеном между рычагом 42 и педалью 10 и закреплена на корпусе магнитопровода специальными болтами51, причем для получения возможности перемещения в пластине выполнены продольные пазы 52. На основном валу 21 привода жестко закреплен дополнительный (блокировочный) рычаг 53. Фигурная пластина 50 своей нижней частью взаимодействует с регулировочным болтом 45 педали 10, а верхней - с блокировочным рычагом 53 и рычагом 42 валика отключающей собачки 29.В нижней части магнитопровода 12 имеется также П-образная скоба 54 с резиновыми накладками 55, которые служат буфером для сердечника 14 включающего электромагнита, когда он падает после завершения процесса включения аппарата. В нижней же части скобы 54 устанавливается рычаг 56 ручного включения с роликом 57. Валик 58 рычага удлинен и установлен перпендикулярно к коммутационным полюсам аппарата. На удлиненном конце валика выполнен квадрат 59 или другой вид соединения, например лыски, для соцле нения с дополнительным съемным рыцагом. Для повышения жесткости всей конструкции аппарата П-образная скооа 54 посредством болтов 60 прикреплена к основанию выкатной тележки 5,Для приведения высоковольтного аппарата в рабочее положение обслуживающий персонал, нажимая ногой на педаль 10, вкатывает его в шкаф КРУ, В рабочем положении аппарат надежно фиксируется подпружиненным блокировочным штоком 46, который входит в соответствующий паз на дне шкафа КРУ. Для включения аппарата необходимо через контактор 16 подать питание на катушку 13 включающего электромагнита, при этом сердечник 14 подтягивается и его шток 15, упираясь в ролик 26, поднимает его вверх. В процессе включения серьга 24 поворачивается вокруг оси ролика 27, который упирается в отключающую собачку 29, а рычаг 22 под воздействием серьги 23 вращает основной вал 21 привода по часовой стрелке. При включении удерживающая собачка 28 под воздействием скользящей по ее контуру оси ролика 26 отводится влево и943894 7под воздействием своей пружины заскакивает за эту ось в конце включения, обеспечивая ее надежное зацепление. При повороте основного вала 21 привода поворачиваются и связанный 3 с ним вал 34 механизма коммутационного полюса 1 и соответствующие валы механизмов коммутационных полюсов2 и 3. Таким образом происходитвключение аппарата, при этом отключающая пружина 35 натягивается (заводится), Так как одновременно с основным валом 21 привода поворачивается и дополнительный вал 36, то закрепленные на нем две пары кулачков 38 и 39, воздействуя на подвижные эле менты блок-контактов 40 и 41, переключают соответствующие их цепи управления и сигнализации,При включенном аппарате (см,фиг,1 и 2) рычаг 33 становится в положение,при котором его палец 49 препятствует повороту двуплечего рычага 48,Последний же в свою очередь, воздействуя на регулировочный болт 45, блокирует педаль 40.В аппарате с другим вариантом механизма блокировки выкатной тележки (см. Фиг. 6 и 7, на которых аппарат показан во включенном положении) блокировочный рычаг 53 воздействует на верхнюю часть фигурной пластины 50. Причем для более точной регулировки момента воздействия пластина в верхней части может быть снабжена регулировочным болтом 61, нижняя же часть указанной пластины воздействует на регулировочный болт 45 и также блокирует педаль 10.Таким образом, педаль теряет воз- щ можность поворота, а связанный с педалью подпружиненный шток 46 препятствует выкатыванию аппарата со шкафа КРУ, Если включенный аппарат находится вне шкафа КРУ или в контрольном положении, то шток 46 препятствует вкатыванию его в рабочее положение и авария предотвращается.Отключение аппарата происходит при воздействии штока 20 отключающего электромагнита 17 или кнопки ручного отключения (не показана) на отключающую собачку 29, которая,поворачиваясь на валике 30, освобождает ролик 27 и дает возможность пог вернуться и переместиться вправосерьгами 24 и 25, При этом ось ролика 26, соскальзывая с удерживающей собачки 28, вместе с серьгой 23 опускается вниз и основной вал 21 привода под воздействием силы отключающейпружины 35, поворачиваясь против часовой стрелки, производит отключениеаппарата. Одновременно повернется идополнительный вал 36, а закрепленныена нем кулачки 38 и 39, воздействуяна подвижные элементы блок-контактов40 и 41, переключают соответствующиецепи управления и сигнализации.Для определения положения аппарата на основном валу 21 установлен указатель 62 с надписями "ВКЛ" и "ОТКЛ",При выкатывании отключенного выключателя возможен случай, когда по тойили иной причине подана дистанционная команда на включение. В известных аппаратах без специальной блокировки это может привести к тяжелымпоследствиям. В предлагаемом аппарате такие аварийные ситуации исключены,так как при нажатии на педаль 10 последняя через тягу 44 (в первом варианте блокировки) или Фигурную пластину50 (во в 1 ором варианте блокировки),воздействуя на рычаг 42, поворачиваетего совместно с валиком 30 и отключающей собачкой 29, При таком положенииотключающей собачки ролик 27 не имеетточки опоры и механизм свободного расцепления при движении штока 15 сердечника включающего электромагнита вверхскладывается,Таким образом, привод сработаетвхолостую и включение аппарата непроизойдет. Указанная система блокировки аналогично действует и придругих нерабочих и промежуточных положениях аппарата и неправильных действиях обслуживающего персонала. Формула изобретения 1, Высоковольтный аппарат, содержащий выкатную тележку .с педалью и установленные на ней коммутационный аппарат с приводом в виде включающего и отключающего электромагнитов с магнитопроводами, вал привода, механизм свободного расцепления, блок- контакты с приводным механизмом и сис" тему механической блокировки, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения включающей способности и надежности работы, он снабжен закрепленной на тележке металлической плитой, на которой установлен привод, а магнитопровод включающего9438 электромагнита привода своими торцами совмещен .с металлической плитой и образует с ней замкнутый магнитный контур.2. Аппарат .по и. 1, о т л и ч а ю- ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции приводного механизма блок-контактов, он снабжен дополнительным валом, установленным параллельно с валом привода и на ното ром закреплены две смещенные между собой дополнительно введенные пары кулачков, одна из которых воздействует на подвижные элементы группы блок- контактов положения аппарата, а дру гая - на подвижные элементы группы блок"контактов управления приводом.3. Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что система механической блокировки снабжена двуплечим рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с дополнительно введенным регулировочным болтом, установленным на педали выкатной тележки, а другое плечо - с94 10вновь введенным пальцем, который свя"эан с валом привода, причем педальтележки снабжена подпружиненным блакировочным штоком и посредством вновьвведенной тяги связана с механизмомсвободного расцепления.4 Аппарат по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что системамеханической блокировки снабжена фигурной пластиной с продольными пазами, которая одним концом связана свалом привода и механизмом свободного расцепления, а другим приведенаво взаимодействие с регулировочнымболтом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дорошева К.И. Новые комплектные распределительные устройства до35 кВ. И., "Энергия", 1972, с. 21,25, 26, 38.2. Комплектные распределительныеустройства типа КРУ 2-10 П и КРУ 210 3. Техническое описание и инструкция по эксплуатации, ОВП,140.007.ТО.