Коммутационный аппарат

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 Н 0 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СУДАРСТВЕН 1 ЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Особое конструкторское бюро линейных электродвигателей с опытным произВодством(56) Ивенский Ю,Н. Бесконтактные путевые переключатели в промышленной автоматике, М.: Энергия, 1971, с, 77, рис. 3-4,Авторское свидетельство СССР В 1421168, кл, Н 01 Н 31/32, 1985.(54) КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к коммутационным аппаратам. Цел ь изобретения - уме н ьш ение габаритов, упрощение конструкции, повышение надежности, расширение функциональных возможностей., Коммутационный аппарат содержит основание 10, линейный электродвигатель 7, подвижные контакты 5 и 15, неподвижные контакты 1 и 16, датчики конечных положений 3, зажим 11, Контакты и электродвигатель размещены соосно, Зажим и датчики конечных положений размещены по разные стороны электродвигателя, Коммутационный аппарат обеспечивает переключение электрических цепей. 1 з,п.флы, 6 ил.Изобретение относится к электротехнике, в четности к коммутационным аппаратам.Цель изобретения - уменьшение габаритов, упрощение конструкции, повышение 5надежности и расширение функциональныхвозможностей.На фиг,1 изображен коммутационныйаппарат горизонтальной установки, общийвид; на фиг.2- тоже, видсверху; на фиг.З - 10коммутационный аппарат вертикальной установки, общий вид; на фиг.4 - то же, видсбоку; на фиг,5 - коммутационный аппаратгоризонтальной установки, предназначен-.ный для поочередного заземления двух 15сборных шин, общий вид; на фиг,6 - то же,вид сверху.Коммутационный аппарат содержит неподвижный контакт 1, выполненный в видеохваченных кольцом 2 подпружиненных губок 3, установленных на опорном изоляторе4, и подвижный контакт 5, жестко связанный с вторичным элементом 6 линейногоэлектродвигателя 7, индуктор 8 которогожестко укреплен на опоре 9. Подвижный 5 25и неподвижный 1 контакты. аппарата и линейный электродвигатель 7 установлены соосно на общем основании 10, На зажиме 11,смонтированном на подвижном контакте 5,со стороны индуктора 8 линейного электродвигателя 7 укреплена гибкая токопроводящая связь 12. Противоположный от зажима11 конец гибкой токопроводящей связи 12укреплен на кронштейне 13, размещенномпод соответствующим углом в отверстии 14 35основания 10 (фиг.1),Конец зажима 11, на котором укрепленагибкая токопроводящая связь 12, выступаетза корпус линейного электродвигателя 7,что позволяет размещать зажим 11 на подвижном контакте 5 непосредственно возлевторичного элемента 6. Таким образом, приотключенном положении аппарата зажим11 находится непосредственно возле корпуса индуктора 8, а связанная с ним гибкая 45токопроводящая связь. 12 располагаетсяпод корпусом индуктора 8,Аппарат может содержать дополнительный подвижный 15 и неподвижный 16контакты, установленные на аппарате с 50противоположной стороны электродвигателя 7 по отношению к основным контактам 1и 5. Дополнительные контакты 15 и 16 сцелью унификации аппарата рациональновыполнить аналогичными по конструкции с 55основными контактами 1 и 5, При такой конструктивной компоновке аппарата независимо от его установки (вертикальной илигоризонтальной) дополнительная пара контактов 15 и 16 может быть использована как демпфер для снижения ударных нагрузок в конце хода вторичного элемента 6 при отключении аппарата. При включении аппарата гашение ударных нагрузок осуществляется основной парой контактов 1 и 5, Кроме того, дополнительную пару контактов 15 и 16 можно использовать в качестве фиксатора для стопорения вторичного элемента 6 в отключенном положении аппарата. Подвижный контакт 15 в неподвижном контакте 16 удерживается за счет сил трения, возникающих в результате поджатия подпружиненных губок 3 неподвижного контакта 16 к подвижному контакту 15. В качестве фиксатора вторичного элемента 6 во включенном положении аппарата можно использовать основную пару контактов 1 и 5. При необходимости повышения усилия стопорения вторичного элемента, особенно при вертикальной установке аппарата во включенном его положении, корпус индуктора 8 может быть снабжен по крайней мере одним фиксатором 17 шарикового типа (фиг.З и 4). На фиг.3 и 4 фиксатор 17 установлен на корпус индуктора с противоположной стороны зажиму 11 с гибкой токопроводящей связью 12, Конструкция фиксатора 17 выполнена в виде шарикового стопора (шарики 18, пружины 19, регулировочная пробка 20), размещенного в обойме 21, укрепленной в корпусе индуктора 8. Таких шариковых стопоров 17 в расточке корпуса индуктора 8 может быть один, два и т.д.Стопорение вторичного элемента 6 происходит при попадании шариков 18 в кольцевую канавку 22 стакана 23. Конструкция фиксатора как на основе шарикового стопора 17, так и контактной пары 1, 5 и 15, 16 позволяет произвести расстопорение вторичного элемента 6 как при подаче питания на индуктор 8, так и при непосредственном приложении усилия определенной величины к подвижной части аппарата вдоль его продольной оси вторичного элемента 6, например, посредством переносной штанги, Стакан 23 также можно использовать для демпфирования вторичного элемента 6 в конце его хода при отключении коммутационного аппарата за счет установки соосно с вторичным элементом 6 упругого элемента 24, например, из резины. В этом случае внутренняя полость стакана 23 направлена в сторону упругого элемента 24, по форме повторяющего внутреннюю полость стакана 23, Упругий элемент 24 может быть установлен на стойке 25 основания 10 (фиг.З и 4).На аналогичной стойке 25 может быть установлен и дополнительный неподвижный контакт 16 (фиг,1 и 2). Однако данный1681339 5 10 15 20 30 40 45 50 55 контакт 16 может быть установлен и на опорном изоляторе 26 (фиг.5 и 6). В этом случае аппарат целесообразно использовать для обслуживания нескольких параллельных линий электропередачи или шинных сборок, например, поочередного заземления двух параллельных сборных шин. Если на фиг.3 электрическую цепь образуют неподвижный и подвижный контакты, а на фиг.1 и 2 - левые неподвижный 1 и подвижный 5 контакты, а также зажим 11 с гибкой токопроводящей связью 12 и заземленное основание 10, то по варианту фиг.5 и 6, кроме основной цепи как в варианте по фиг,1 и 2, появляется новая цепь - дополнительные (правые) подвижный 15 и неподвижный 16 контакты, вторичный элемент 6, основной (левый) подвижный контакт 5, зажим 11 с гибкой токопроводящей связью 12 и заземленное основание 10. Указанные цепи (фиг.5 и 6) могут использоваться только раздельно, Это обеспечивается за счет поочередного образования между основными контактами 1 и 5 или дополнительными контактами 15 и 16 видимого разрыва (безопасного воздушного промежутка). Электрический контактчерез вторичный элемент 6 осуществляется благодаря жесткой связи вторичного элемента 6 с подвижными контактами 5 и 15. В этом случае подшипники скольжения линейного электродвигателя целесообразно выполнять в виде сплошной алек гроизоляционной втулки 27 (фиг.5), установленной вдоль всей расточки индуктора, что позволяет избежать электрического контакта непосредственно через обмотку индуктора 8. При этом площади поперечных сечений подвижного контакта 15 и вторичного элемента 6 должны быть равными или близкими по величине. В качестве датчиков конечных положений использованы магнитомеханические путевые переключатели щелевого типа, Подвижный элемент 28 датчиков может быть установлен на дополнительном подвижном контакте 15 или на стакане 23. Подвижный элемент 28 датчиков конечных положений выполнен в виде двух параллельных пластин 29, помещенных в О-образных направляющих 30, Во внутренних стойках 31 направляющих 30 (фиг.6) или внешних (не показано) целесообразно разместить магкиты 32 (например, постоянные). Это обеспечивает центрование подвижной части аппарата при ее перемещении, взаимодействии подвижных контактов с неподвижными, например контактов 1 и 5 (фиг.1-4), стакана с упругим элементом (фиг.З и 4). Магниты 32, находятся во внутренних стойках 31 О-образных элементов 30. В диаметрально и ротивоположных сторонах внешних стоек 31 О-образных направляющих 30 размещены магнитоуправляемые контакты (герконы) 33 (34 - электрический провод к герконам). Параллельные пластины 29 выполнены такими, что постоянно находятся в зоне действия постоянных магнитов 32. На фиг,б правый геркон 33 зашунтирован пластиной 29, электрическая цепь управления индуктором 8 замкнута через левый геркон, При подаче команды на включение коммутационного аппарата и перемещении подвижной части аппарата, а следовательно, и подвижного элемента 28 датчиков конечных положений шунтируется левый геркон 33 (на фиг,6 показано пунктиром), разрывая цепь питания линейного электродвигателя 7, а правый геркон замыкает цепь, подготавливая аппарат для выполнения операции отключения аппарата, При таком управлении должна быть предусмотрена взаимная блокировка магнитоуправляемых контаков ЭЭ, Как видно на фиг.б, параллельные пластины 29 подвижного элемента 28 датчиков конечных положений постоянно находятся в зоне действия постоянных магнитов 32, причемплощади контактов обеих пластин 29 с их магнитными потоками адекватны в любой момент времени.Данное решение наиболее целесообразно для аппарата, показанного на фиг.6, и по той причине, что его управление возможно бесконтактным способом, что исключает замыкание электрической цепи с подвижного контакта 15 на заземленное основание 10 через подвижный элемент 28 датчиков конечных положений и О-образные направляющие 30,Коммутационный аппарат работает следующим образом При подаче команды на включение коммутационного аппарата с диспетчерского пульта управления в индукторе 8 возбуждается бегущее электромагнитное поле, которое, взаимодействуя с вторичным элементом 6, приводит его в движение. Вторичныйэлемент 6 линейного электродвигателя 7 без каких-либо промежуточных передач воздействует на подвижный контакт 5 аппарата или контакты 5 и 15, приводя их также в движение справа налево, в результате обеспечивается выведение дополнительного подвижного контакта 15 из неподвижного контакта 16 (фиг.1,2,5 и 6), где первый удерживался за счет сил трения, возникающих в результате поджатия подпружиненных губок 3 неподвижного контакта 16 к подвижному контакту 15. В коммутационном аппарате, показанном на фиг.5 и 6, в этот момент происходит разрывэлектрической цепи, связывающей заземленное основание 10 и неподвижный контакт 16 непосредственно через вторичный элемент 6. Одновременно с вторичным элементом 6 перемещаются в полостях О-образных направляющих 30 и параллельные пластины 29 подвижного элемента 28 датчиков конечных положений, Вторичный элемент 6 перемещается влево до тех пор, пока подвижный контакт 5 не войдет в неподвижный контакт 1. При этом замыкается электрическая цепь, формируемая контактами 1 и 5, зажимом 11 с гибкой токопроводя щей связью 12 и заземленным основанием 10, Одновременно один из магнитоуправляемых контактов 33, в данном случае левый, выдает команду на снятие питания с линейного электродвигателя 7. Во включенном положении коммутационного аппарата подвижный контакт 5 в неподвижном состоянии удерживается за счет сил трения, возникающих в результате поджатия подпружиненных губок 3 неподвижного контакта 1 к подвижному контакту 5.При подаче питания на линейный электродвигатель 7 с изменением чередования фаз вторичный элемент 6 начинает перемещение в обратном направлении, выводя контакты 1 и 5 из сочленения, тем самым разрывая между ними электрический контакт.В отключенном положении подвижный контакт 15, а следовательно, и подвижная часть аппарата стопорится неподвижным контактом 16 В коммутационном аппарате, показанном на фиг.5 и Ъ, подвижный контакт 15 не только стопорится в неподвижном контакте 16, но и формирует электрическую цепь через вторичный элемент 6, подсоединяя параллельную сборку. При вертикальной установке аппарата (фиг.3 и 4) принцип работы остается без изменений, за исключением операции стопорения подвижной части аппарата. Во включенном положении аппарата его подвижная часть стопорится фиксатором 17, подпружиненные шарики 18 которого входят в кольцевую канавку 22, выполненную на поверхности стакана 23. При подаче питания на линейный электродвигатель 7 про 5 10 15 50 ным подвижным контактом,20 25 30 35 40 45 исходит процесс расстопорения вторичного элемента 6, т.е. выход шариков 18 фиксатора 17 из канавки 22 и разьединение подвижного контакта 5 с неподвижным контактом 1. После выполнения вышеописанной операции питание с двигателя 7 снимается и подвижный контакт 5 с вторичным элементом 6 перемещаются в нижнее положение под воздействием собственной массы. Процесс перемещения продолжается до соприкосновения стакана 23 с упругим элементом 24.Формула изобретения 1, Коммутационный аппарат, содержащий основание, линейный электродвигатель с вторичным элементом, неподвижный контакт с опорным изолятором, подвижный контакт, зажим для гибкой токопроводящей связи, датчики конечных положений с подвижными элементами, при этом линейный электродвигатель, неподвижный контакт, датчики конечных положений закреплены на основании, подвижный контакт соединен с вторичным элементом линейного электродвигателя, вторичный элемент линейного электродвигателя, подвижный и неподвижный контакты установлены соосно, о т л и ча ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, упрощения конструкции, повышения надежности; датчики конечных положений и зажим для гибкой токопроводящей связи размещеныпо разные стороны линейного электродвигателя, конец зажима со стороны крепления гибкой токопроводящей связи выполнен таким, что выступает за корпус линейного электродвигателя, в качестве датчиков конечных положений использованы магнитомеханические путевые переключатели щелевого типа.2.Аппаратпо л.1, отлича ющийся тем,-что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными подвижным и неподвижным контактами, установленными соосно с основными контактами по другую сторону линейного электродвигателя, дополнительный подвижный контакт закреплен на вторичном элементе линейного электродвигателя и через него электрически соединен с основ 16813391681339 оставитель Ю.Селяниновехред М,Моргентал Корректор О.Кравч ежнина ак и ГКНТ ССС ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 роизводственно-из аказ 3314 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5