Механизм управления высоковольтногоаппарата

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24.0779 (21) 2801155/24-07 (51) М. КЛ. Государственный комитетСССР по делам изо 6 ретеиий и открытийДата опубликования описания 15,07.81 И.З. Аронов, Е.М. Добротворский, В,А. Конвисе 3. С. Овчинникова и В. Е. Оленев р 1" -фЛ 93 Цд(71) Заявитель54) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ВЫСОКОВОЛЬТНОГОАППАРАТА Изобретение относится к, высоко" :вольтному аппаратостроению и касает.ся конструктивного выполнения механизма управления высоковольтных5 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 вы" ключателя, и рычажную систему с выходным элементом, совершающим возвратно-поступательное движение 15 при включении и отключении выключателя 11 .Однако эти механизмы имеют большие габариты и сложную конструкцию.Наиболее близким к предлагаемо 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, зафикси" рованными в обойме, и рычажную систему с выходным элементом, совершаю щим возвратно-поступательное движение при включении и отключейии выключателя, указанный выходной элемент соединен непосредственно с подвижным контактом. Таким образом, перемещение выходного элемента рычажной системы равняется ходу подвижного контакта 121.Недостатками этого механизма управленияявляются 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 90-110 о, указанное отношение переме 847390щений выходного и входного элементонприводит к необходимости применениядополнительных (промежуточных) рычажных систем или рычагов с большимплечом, что требует больших габаритов для размещения механизмови усложняет конструкцию, при этомбольшая масса рычагов или увеличенное количество звеньев рычажнойпередачи требуют большой мощностипривода.1Цель изобретения - уменьшениегабаритон и упрощение конструкциимеханизма управления высоконольтного аппарата.Указанная цель достигается тем,что в механизме управления высоковольтного аппарата, содержащемподвижный стержневой контакт, напранляющее устройство с подпружиненнымивращающимися роликами, зафиксированными н общей обойме, и рычажнуюсистему с выходным элементом, совершающим нозвратно-поступательноедвижение при включении и отключенииаппарата, выходной элемент закреплен на обойме направляющего устройства, передавая тем самым движениечерез нее и ролики стержневому контакту,С целью обеспечения более точнойвеличины хода при многократномоперировании механизм может бытьснабжен упорами, для фиксации крайних положений подвижного контакта,,один из которых расположен, например,н неподвижном контакте и фиксируетвключенное положение, а другойрасположен, например, в корпусе механизма и фиксирует отключенное положение контакта; при,этом ход подвижного контакта меньше удвоенногохода выходного элемента механизма навеличину проскальзывания роликов.С целью снижения паразитных силтрения в узле роликового токоотводаролики могут быть снабжены подшипниками качения.Закрепление выходного элементамеханизма управления непосредственйбна обойме направляющего устройстваи передача таким образом днижениястержневому контакту через вращающиеся ролики позволяет получить удвоенное перемещение стержневого контакта по сравнению с перемещениемвыходного элемента рычажной системыза с ет удвоения линейной скороститочк касания ролика с контактом,по с авнению со скоростью оси роли"ка, согласно закону механизма о мгновенном центре вращения.Соответственно, уменьшается иотношение перемещений выходного и.входного элементов рычажной системы,что позволяет уменвшить габаритырычагов и корпусных деталей ивсего механизма, а н отдельных случаях отказаться от промежуточныхрычажных систем и упростить конструкцию.Установка упоров, фиксирующихкрайние положения контакта, благод,ря чему происходит проскальзываниероликов в конце хода при включениии отключении выключателя, обеспечивает соответствие крайних положенийвыходного элемента рычажной системыи контакта, исключая их взаимноесмещение в конечных положениях, иодновременно способствует эффективному торможению подвижного контактав концехода за счет резкого увеличения трения роликов при скольженйи.Установка подшипников качения вконтактных роликах увеличивает КПДмеханизма управления,На фиг. 1 изображен механизм управления полюса жидкостного выключателя высокого напряжения во включен"ном положении; на фиг. 2 - рычажная система в отключенном положении; нафиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2 (пороликам).Полюс состоит из изоляционного 25 корпуса,1, закрытого сверху крышкой2 с вмонтированным в нее неподвиж- ным контактом 3 и верхним токовымвыводом 4. Внутри корпуса 1 расположен механизм управления выключателя, состоящий из подвижного стержневого контакта 5, направляющегоустройства б, выполняющего рольроликоного токоотвода и рычажнойсистемы 7, установленной в металлическом корпусе 8, закрывающем снизуизоляционный корпус 1. Направляющееустройство представляет собой систему спаренных конических роликов 9,установленных на осях 10 с шарикоподшипниками 11 и зафиксированных 4 О н общей обойме 12.Обойма с роликами охватываетподвижный контакт 5 и неподвижныенаправляющие токоведущие стержни 13,соединенные с корпусом 8, у которогона наружной поверхности выполненприлив 14, служащий нижним токовымвыводом.Контактное нажатие роликов кподвижному контакту и направляющимстержням осуществляется посредствомпружин 15. Рычажная система состоитиз вала 16 с жестко закрепленнымина нем рычагами. Рычаг 17 служитвходным элементом системы и связанС приводом (не показанпосредствомтяги 18. Рычаг 19 шарнирно связанс серьгой 20, у которой на противоположном конце имеется ось 21, являющаяся ныходным элементом рычажнойсистемы, которая соединяет серьгу 9) 20 с обоймой 12. В корпусе 8 установлены упоры 22 и 23, фиксирующиекрайние положения рычажной систеыя.Внутри неподвижного контакта 3установлен упор 24, а на дне корпуса 45 8 - упор 25, фиксирующие соответственно включенное и отключенное положение подвижного контакта 5.Механизм работает следующимобразом.При отключении выключателя поддействием привода тяга 18 перемещаетвходной элемент - рычаг 17 рычажнойсистемы, поворачивая при этом вал16 по часовой стрелке. и передаваядвижение через рычаг 19 серьге 20Выходной элемент в .ось 21, соединяющий серьгу 20 непосредственно о обоймой 12, передает движение роликам9, вращакщимся на осях 10, которыезафиксированы в обойме. Ролики 9,перекатываясь по неподвижным направлякщим стержням 13 благодаря силамсцепления, обусловленным нажатиемпружины 15, перемещают стержневойконтакт 5 вниз, При.этом в каждыймомент ролик поворачивается с некоторой угловой скоростью относительно фсвоего мгновенного центра вращения - точки прикосновения с неподвижным направляющим стержнем, благодаря чему линейная скорость перемещения точки соприкосновения ролика 25с подвижным стержневым контактом,которая удалена от мгновенного центраВращения на двойное. расстояние посравнению с осью ролика, соответственио в два раза больше линейной скорос- ррчи перемещения оси ролика. Такимобразом, обеспечивается удвоениеперемещения стержневого контактацо сравнению с перемещением обоймыЮ связанного с ней выходного элемента рычажной системы. В конце ходаотключения стержневой контакт 5встречается с упором 25 и останавлиеается, в это время рычаг 19 ещене достигает упора 23 (это положениеизображено пунктиром) и продол- фжает перемещаться до соприкосновенияе ним, обуславливая в этот отрезоквремени скольжение роликов по остановившемуся во включенном положениистержневому контакту. При включении 4в конце хода стержневой контакт 5встречается с упором 24 и останавливается. В это время рычаг 19 ещене достигает упора 22 и продолжаетперемещаться до соприкосновения 6с ним, обуславливая в этот отрезоквремени скольжение роликов по остановившемуся в отключенном положениистержневому контакту,Таким образом, обеспечивается Ичеткая фиксация подвижного контактаи рычажной системы в крайних положениях механизма и стабильное взаиморасположение стержневого контактаи обоймы с роликами в этих положениях.Полный ход подвижного контакта при 0этом получается меньше удвоенногохода выходного элемента рычажнойсистемы на величину проскальзыванияроликов, при котором происходитэффективное 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 ко"торого движение передается от выходного элемента рычажной системык подвижному контакту через вращающиеся ролики, позволяет эффективно1 осуществить преобразование малогохода привода в требуежй большой ходконтакта за счет использования имеющегося в аппарате элемента - роликового токоотвода, позволяя уменьшитьгабариты рычажной систеьы или отказаться от ее промежуточных элементов,благодаря чему можно существенно упростить конструкцию, уменьшить габариты имощность привода,Предлагаемый механизм может бытьприменен с наибольшим эффектом ввыключателях и разъединителях на,высокое напряжение.формула изобретения1. Механизм управления высоковольтного аппарата, содержащий кор"пус, неподвижный контакт, подвижныйстержневой контакт, направляющееустройство с подпружиненными вращающимися токоведущими роликами, зафиксированными в общей обойме, ирычажную систему с выходным элементом, совершакщим возвратно-поступательное движение при включении иотключении аппарата, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конст"рукции, выходной элемент закрепленна обойме направляющего устройства,которая через ролики передаетдвижение подвижному контакту.2. Механизм по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения более точной величины Ходапри многократном оперировании, онснабжен упорами, фиксирукцими крайние положения подвижного контакта,один из которых расположен, например, в неподвижном контакте для Фиксации включенного положения, авторой - например в корпусе механизма для Фиксации отключенного положения, при этом ход подвижного контактавыбран меньше удвоенного хода выходного элемента на величину проскальзывания родиков,3. Механизм до и. 1 о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД механизма, ролики снабженыподшипниками качения,источники информации,принятые во внимаяие при экспертизе1, Афанасьев В.В. Конструкциязыключакцих аппаратов высокого напряжения. М., "Энергия", 1969,рис. В-б.2. МЕА Хоцгпвй Чой.цее 49 9 21 с. 31, фиг. 6 а, 1976.Ф847390 12 8 4-/ В. Попов Составител Техред А. Гриценк оррект тор С. Тимохи оеР илиал ПП те Заказ 5510/79 Тираж ВНИИПИ Гос по делам 113035 Моск784 Подпис арственного комитета СС изобретений и открытийЖ, Раушская наб.,ю Ужгород, ул, Проектная, 4