297219

ОЗ-ИД; А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Сойз Фоватскик Сациалистическил РвсоубликК ПАТЕНту Зависимый от патентаМПК Н 01 Ь 33/66 Заявлено 28,7,1969 (Эй 1327053/24-7)Приоритет 05 Х 111.1968,Р 21 с/133922, ГДРОпубликовано 02,И.1971, Бюллетень9Дата опубликования описания 11,Ч 1.1971 Комитат оо девам ивоОретвииЯ .и открытиЯ ори Саеетв ейинистрав СССУАвторыизобретения Иностранцы Альфред Гетш, Хайнц Хениш и Эрнст Фройнд(Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма Институт Прюффельд фюр Электрише ХохлайстунгстехникЗая,витель ПРИВОД 1Изобретение касается приводов для управлейия высоковольтными выключателями, в частности вакуумными.Известны приводы для управления высоковольтными выключателями, у которых рабочий элемент (поршень, якорь электромагнита, пружина и др,) кинематически связан с устройством для приведения в действие подвижных контактов, например, с включающей тягой, Однако эти приводы имеют большие габариты и вес, применение их в вакуумных выключателях ограничено временем срабатывания.В предложенном приводе для повышения быстродействия, уменьшения габаритов и веса рабочий элемент выполнен в виде вакуум- но-плотно герметизированной камеры, снабженной подвижной крышкой, на которой укреплено устройство для приведения в действие подвижных контактов - включающая тяга, и неподвижным основанием. Внутренняя полость указанной камеры соединена с вакуумной установкой, содержащей впускной и проходной клапаны, форвакуумную камеру и форвакуумный насос. Камера рабочего элемента может быть выполнена в виде сильфона, с входящей в него подвижной крышкой чашеобразной формы, которая может быть выполнена в виде упругой мембраны. Камера рабочего элемента выполнена в виде цилиндра, а ее подвижная крышка - в виде поршня, снабженного вакуумными уплотнениями, или в виде сильфона с подвижной крышкой, которая соединяется в одной точке, образуя при этом острый угол.Впускной клапан может быть укреплен на не подвижном основании камеры рабочего элемента и с помощью подвижной крышки и толкателя обеспечивает закрытие проходного клапана, раньше чем тарелка клапана откроет впускной клапан, форвакуумная камера одно временно выполняет функции вакуумноплотного распределительного устройства высокого напряжения. Одна включающая тяга соедине на с двумя рабочими элементами, расположенными один против другого; одна включающая 15 тяга может быть также соединена с рабочимэлементом и металлическим сильфоном. На фиг, 1 и 2 показаны варианты исполнения рабочего элемента предложенного при 20 вода; на фиг, 3 - предложенный привод, рабочий элемент которого расположен на вакуумной дугогасительной камере выключателя; нафиг. 4 - то же, на рабочем элементе установлен механически вводимый в действие впуск 25 ной клапан; на фиг. 5 - привод с вакуумнойкамерой, которая одновременно является форвакуумной камерой; на фиг. 6 - то же, с двумя рабочими элементами; на фиг. 7 - то же,с одним рабочим элементом и металлическим30 сильфоном,причем Ра Рт 65 Рабочий элемент 1 привода, состоящий из камеры 2, выполненной, например, в виде силь- фона, имеет неподвижное основание 3 и чаше- образную подвижную крышку 4, на которой закреплена включающая тяга 5. К неподвижному основанию 3 присоединен вакуумноплотный тпубопровод б, с малым сопротивлением потоку, на котором имеются впускной клапан 7 и проходной клапан 8, форвакуумная камера 9 и форвакуумный насос 10 (клапаны 7 и 8 закрыты). Объем форвакуумной камеры должен быть в 10 - 10 З раз больше объема камеры рабочего элемента 1, а давление газа в ней Рг должно быть в 10 З - 104 раз меньше давления газа Р в камере рабочего элемента 1, Усилие на включающую тягу 5 равно:Р=Ра - (Р+Ре)где Ра - сила, воздействующая на камеру рабочего элемента снаружи,Р; - сила внутри камеры,Р - противодействующая сила. При вводе в действие быстрооткрывающегося клапана 8 (например, 160,1 мксек) давление газа в камере 2 моментально снижается, и в соответствии с установившимся в камере 2 и в форвакуумной камере 9 давлением газа Р; действующая внутри камеры 2 сила Р; мгновенно становится меньше, чем действующая снаружи сила Р,. В соответствии с равнодействующим усилением Р, причем РаР;+Р, включающая тяга 5 переместится в свое конечное положение, в котором она механически фиксируется. При закрытии клапана 8 камера 2 отсоединяется от форвакуумной камеры 9, а при открытии впускного клапана 7 в камере 2 восстанавливается давление Ро, равное наружному. Таким образом, так как Р, - Р;, на приводную тягу 5 воздействует только усилие Р=Р, Под действием силы Рд приводная тяга 5 возвращается в исходное положение, как только освободится механический фиксатор 11, который вводится в действие, например, с помощью электромагнита. Камера 2 рабочего элемента привода может иметь подвижную крышку 4, выполненную в виде металлической мембраны, которая обеспечивает перемещение включающей тяги 5 (см. фиг. 3).Камера рабочего элемента привода (см. фиг. 2) выполнена в виде цилиндра, а подвижная крышка в виде снабженного вакуумными уплотнениями 12 поршня 13. Подвижная крышка 4 камеры 2 может быть наклонена к неподвижному основанию под углом, укреплена на нем в точке 14 поворота и соединена со стенкой камеры, выполненной в виде сильфона. Включающая тяга 5 укреплена в точке 14 поворота вертикально по отношению к плоскости чертежа и жестко соединена с подвижной крышкой 4. Включающая тяга будет поворачиваться при перемещении крышки 4 относительно поворотной оси на угол 7. 5 10 15 го 25 30 35 40 45 50 55 60 Рабочий элемент привода может быть укреплен на вакуумной дугогасительной камере 15 выключателя и снабжен храповым механизмом 1 б (клапаны 7 и 8 закрыты). Давление газа Р, в камере 2 равно наружному давлению Ра воздуха. Электроды 17 и 18 вакуумной дугогасительной камеры 15 под давлением Р воздействующим на металлический сильфон камеры 2, прижаты один к другому. На включающую тягу 5 действует усилие Р=Ра -(Рг+ Рд), Где Ра РгРазрыв контактных электродов 17 и 18 в камере 15 начинается при быстром открытии клапана 8. В камере 2 моментально снижается давление газа Р;Ри таким образом, действующая внутри камеры сила Р; будет значительно меньше, чем действующая снаружи сила Ра. В соответствии с усилием Р, где Ра)Р,+Рд под воздействием давления наружного воздуха тяга 5 перемещается в конечное положение, в котором она механически фиксируется. После закрытия клапана 8 и ввода воздуха в камеру 2 через впускной клапан 7, сила Р; снова становится равной силе Ра. Это приводит к тому, что равнодействующее усилие Р=.Р вновь воздействует на включающую тягу 5.Непосредственно после снятия механического фиксирования под давлением воздуха Р, тяга 5 перемещается обратно в исходное положение, т. е. в положение, когда электроды 17 и 18 дугогасительной камеры 15 замкнуты.На рабочем элементе 1 может быть установлен впускной клапан 7 механически вводимый в действие с помощью крышки 4. С камерой 2 через клапан 8 соединены форвакуумная камера 9 и форвакуумный насос 10. Клапан 8 открыт, и давление в камере 2 и камере 9 одинаково, т. е. Р=Р;, давление Р, значительно меньше, чем давление Ра камеры. На храповой механизм 16 постоянно воздействует равнодействующее усилие Р=Ра - (Р;+Р), где РаР;+Р .Перемещение тяги 5 будет возможно после того как храповой механизм 1 б освободит тягу, при этом тяга 5 перемещается вниз и упи. рвется в толкатель 19, укрепленный вакуумноплотно в подвижной крышке 4. Толкатель вместе с крышкой перемещаются вниз, замыкая контакты 20 и 21, что (в соответствии с электрической схемой) приводит к закрытию клапана 8. При дальнейшем движении в том же направлении крышка 4 нажимает на тарелку 22 клапана и выводит ее из конического седла, открывая доступ воздуха в камеру 2. В ре. зультате этого действует равнодействующее усилие Р=Рц, так как усилие Р; снова становится равным действующей снаружи на подвижную крышку 4 силе Р,. Однако обратное перемещение тяги 5 в ее исходное положение невозможно, так как за этот промежуток времени храповой механизм 1 б сработал и зафиксировал это положение.В приводе может быть предусмотрена вакуумная камера 23, которая одновременно яв 297219ляется форвакуумной камерой, оборудованная металлическим сильфоном, предназначенным для передачи движения на тягу 5. Перемещение сильфона 24 в направлении против силы Р, которая создается наружным давлением воздуха, осуществляется с помощью рабочего элемента 1, на котором укреплена тяга б. Для постоянного наблюдения за давлением газа Р, в камере 2 предусмотрен контрольный вакуум- метр 25, который через коммутационную схему 2 б управляет клапаном 27 и вакуумной установкой 28.Вакуумная камера 23 и рабочий элемент 1 соединены между собой клапаном 29, который открыт, и давление газа в камере 2 рабочего элемента 1 будет равно давлению в вакуумной камере 23, Наружное давление на рабочий элемент равно нормальному давлению воздуха.С помощью храпового механизма 1 б подвижная крышка 4 фиксируется в своем исходном положении. После того как сработал храповой механизм 1 б, включающая тяга б под воздействием равнодействующего усилия Р=Р, - (Р;+Р) перемещается в направлении, показанном стрелкой. Крышка 4 фиксируется в своем конечном положении с помощью храпового механизма. Управляющий импульс через коммутационную систему 30 приводит к закрытию клапана 29 и впускного клапана 31 через коммутационную систему 32. Перемещение включающей тяги 5 в направлении против стрелки осуществляется с помощью храпового механизма 1 б и управляющего импульса через коммутационную систему 32,На фиг. б показана вакуумная камера 23 с включающей тягой 5, которая с помощью двух рабочих элементов может быть перемещена в обоих направлениях, К основанию 3 каждого из рабочих элементов присоединены соответственно впускной клапан 7 и проходной клапан 8, которые через вакуумноплотный трубопровод соединены с форвакуумной камерой 9 и форвакуумным насосом 10. Если клапаны 8 закрыты, а клапаны 7 открыты, давление в обоих рабочих элементах 1 одинаково, и приводная тяга 5 находится в среднем положении, Если же необходимо переместить тягу 5 влево, то должен быть закрыт соответствующий (левый) впускной клапан 7, а клапан 8 открыт, что соответственно приводит к уменьшению давления в левом рабочем элементе по сравнению с давлением газа, которое через открытый впускной клапан 7 другого рабочего элемента воздействует на его крышку 4. Перемещение приводной тяги обратно (вправо) осуществляется путем закрытия впускного клапана 7 с правой стороны, а также левого клапана 8 и открытия левого впускного клапана 7 и проходного клапана 8 с помощью пружинящей силы натяжения металлического силь- фона,В камере 23 (см. фиг. 7) размещены включающая тяга б, рабочий элемент 1 и металли 5 10 15 20 1. Привод, например, для управления вакуумным выключателем, содержащий рабочий элемент, кинематически связанный с устройством для приведения в действие подвижных контактов, расположенных в вакуумированной дугогасительной камере, например, с включающей тягой, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, уменьшения габаритов и веса, указанный рабочий элемент выполнен в виде вакуумноплотно герметизированной камеры, снабженной подвижной крышкой, на которой укреплено устройство для приведения в действие подвижных контактов - включающая тяга, и неподвижным основанием, причем внутренняя полость указанной камеры рабочего элемента соединена с вакуумной установкой, содержащей впускной и проходной клапаны, форвакуумную камеру и форвакуумный насос.2, Привод по п. 1, отличающийся тем, что камера рабочего элемента выполнена в виде сильфона, с входящей внутрь него подвижной крышкой чашеобразной формы.3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что подвижная крышка камеры рабочего элемента выполнена в виде упругой мембраны.4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что камера рабочего элемента выполнена в виде цилиндра, а ее подвижная крышка - в виде поршня, снабженного вакуумными уплотнениями.5. Привод по п. 1, отличающийся тем, что камера рабочего элемента выполнена в виде сильфона, подвижная крышка которого наклонена к неподвижному основанию под углом я и укреплена на нем в точке поворота,6. Привод ио п. 1, отличающийся тем, что впускной клапан укреплен на неподвижном основании камеры рабочего элемента и с помощью подвижной крышки и толкателя обеспечивает закрытие проходного клапана, раньше чем тарелка клапана откроет впускной клапан. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ческий сильфон. На неподвижном основании 3 укреплен впускной клапан 7 и проходной клапан 8, который через вакуумноплотный трубопровод соединен с форвакуумной камерой и форвакуумным насосом. На металлический сильфон 33 постоянно воздействует сила Р. Клапан 8 закрыт, а клапан 7 открыт, и на подвижную крышку 4 изнутри действует сила Р Сила Р меньше силы Р;, поэтому тяга б занимает положение, показанное на чертеже. Включающая тяга б переместится, когда закроется клапан 7 и откроется клапан 8. После того как давления в форвакуумной камере 9 и в камере рабочего элемента уравняются, воздействующая изнутри сила Р, будет меньше силы, воздействующей снаружи на сильфон 33, и тогда тяга б начнет перемещаться вправо по направлению, показанному на чертеже стрелкой. Предмет изобретения7. Привод по п. 1, отличающийся тем, что форвакуумная камера одновременно выполняет функции вакуумноплотного распределительного устройства высокого напряжения.8. Привод по п, 1, отличающийся тем, что включающая тяга соединена с двумя рабочими элементами, расположенными один противдругого.9. Привод по п. 1, отличающийся тем, чтовключающая тяга соединена с рабочим эле 5 ментом и металлическим сильфоном, устаноз.ленным в вакуумной камере.