Приводной механизм контактора устройства регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 621,3,076.31(088.8) удовский, А.А.Сакович,и Я.Л.фишлер етельство ССС 9/04, 1969, 30246, 1958 0643,) 1. А 17116, 2. Пат 3. Пат21 сй4. ПатН 01 торское свидкл, Н 01 Р 2нт Японии Рнт ФРГ Р 22156/03, 1973.нт СССР Р 50269/26, 1976. К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(54)(57) ПРИВОДНОЙ ИЕХАНИЗМ КОНТАКТОРА УСТРОЙСТВА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРОВ ПОД НАГРУЗКОЙ,содержащий приводной палец, двасоосно расположенных двуплечих рычага с силовыми пружинами, подпружиненный стопорящий механизм и исполнительный механизм с двумядополнительными двуплечими рычагами, расцепляющий механизм,отличающийся тем, что,с целью повышения его надеж.ЯО 730159 А 1) Н 01 Р 29 04; Н 01 Н 3/2 ности, расширения функциональных возможностей и упрощения конструкции, механизм контактора снабжен гидроцилиндром, стопорящий механизм снабжен упором, дополнительные двуплечие рычаги имеют на концах расцепляющие скоСы и запирающие выступ;1, исполнительный механизм снабжен выступомс двумя проофилированными впадинами, одни плечи соосных двуплечих рычагов снабжены выступами, а концы двух других плеч снабжены подрессоренными гидродемпферрми, между которыми расположен приводнои палец, жестко связанный со штоками гидроцилиндра, выступ исполнительного 1 еханизма расположен между плечами соосных двуплечих рычагов так, что его поофилированные впадин находятся против профилированных выступов этих рьгагов, одни плечи дополнительных двуплечих рь:чагов связаны между собои пружино , а другие их плечи имеют кинематическую связь, запирающие выступы этих рычагов находятся на пути движения двуплечих рычагов в расцепленном состоянии стопарящего механизма.Изобретение относится к переклю чающим устройствам для регулирования напряжения трансформаторов под нагрузкой и используется в быстродействующих контакторах с активными токоограничивающими сопротивлениями, в частности в контакторах с вакуумными дугогасительными камерами и кулачковыми исполнительными механизмами.В приводных механизмах контакторов можно выделить три основных узла: узел введения, узел стопорения, узел расцепления.Наиболее ответственным и наиболее нагруженным узлом является узел атопорения. С его помощью аккумулятором накапливается энергия, которая расходуется на переключение контактов. Чаще всего в .качестве аккумуляторов энергии используют пружины, С помощью 20 узла стопорения фиксируются также контакты в статическом состоянии, что особенно важно для контактов, гасящих дугу в масле. В контакторах с вакуумными дугогасительными каме рами контакты обычно переключаются с помощью кулачковых механизмов. Исполнительный кулачковый механизм при взводе пружины фиксируется, главным образом за счет трения покоя 30 роликов на кулачках. Поэтому стопорящие механизмы в этом случае могут работать в безударном режиме. Наоборот, в контакторах с гашеннем дуги в масле исполнительный орган 35 после быстрого перемещения ставится на стопор эа счет отбивания стопора и инерционного заброса. При этом зацепляющие поверхности сильно изнашиваются, велика вероятность отказа. При застревании исполнительного органа в промежуточном положении и его недоходе до стопора контактор необходимо вынимаТь из трансформатора для новой отладки.В контакторах на большие токи применяют главные и дугогасительные контакты. Известные механизмы контакторов с гашением дуги в масле осуществляют переключение с большой скоростью не только дугогасящих50 контактов, но и главных, хотя по условиям коммутации последние до" ,пускают малые скорости переключения. Переключение массивных главных контактов с большой скоростью тре бует более мощных пружин и приводит к разбиванию. не только механизмов контактора, но и привода, снижается также надежность устройства в работе. 60Известен исполнительный механизм контактора с ВДК, где переключение дугогасящих и главных контактов осуществляется с различными скоростями С 1 565 Он бтличается следующими недостат ками. Фиксирующая деталь узла стопорения движется поступательно в направляющих, что Обусловливает высокое трение и воэможность перекоса, в узле расцепления имеются сложные профили, многие детали механизма должны выполняться с высокой точностью, сложна настройка механизма.Известен механизм контактора с кривошипно-шатунным приводом, поступательно движущимися каретками, взвсщжцими пружинами и толкающими исполнительный диск. Стопорение диска осуществляется двумя рычагами, связаиными пружиной и упирающимися поочередно в вырез исполнительного диска 2.Недостатками этого механизма являются двойное преобразование вида движения: вращательного в поступательное и поступательного во вращательное, большое трение поступательно скользящих кареток необходимость длинных направляющих по условиям отсутствия перекосов, что увеличивает габариты контактора, установка на стопор за счет инерционного заброса исполнительного органа, дополнительное трение от стопорящих рычагов на диске в процессе коммутации. При поломке пружины стопорящих рычагов или недоходе выемки диска до упора при последующем переключении возможна авария контактора из-за малой скорости коммутации, при наличии главных контактов они могут переключаться только с большой скоростью.Известен также аналогичный механизм, в котором трехплечий рычаг, соединенный с исполнительным органом, связан через силовую пружину с диском, получающим качательное движение от привода. Механизм стопо. рения представляет собой два подпружиненных не связанных между собой двуплечих рычага, поворот которых ограничен упорами. Фиксация исполнительного органа в статическом состоянии осуществляется путем фиксации трехплечего рычага с помощью указанных рычагов и двух дополнительных подпружиненных рычагов Расцепление стопоров после взвода силовой пружины осуществляется поочередно одним их двух пальцев, закрепленных на диске 3 1. Недостатки этого механизма следующие. При заскакивании по инерции трехплечевого рычага на упор зацепляющие поверхности сильно изнашиваются как от прямого удара, так и от обратного, при отбросеот пружины дополнительного рычагаглавные контакты могут переключатьсятолько с большой скоростью, таккак стопорящие рычаги ограничиваютповорот диска, в случае недоходатрехплечевого рычага до стопораили поломки пружины последнего происходит авария из-за недостаточнойскорости коммутации.Известен также привод переключателя, в котором пальцы исполнительного органа расположены междудвумя соосными двуплечевыми рычагами, связанными между собой,пружинами сжатия. Фиксация исполнительного органа осуществляется 15с помощью неподвижного кольцевогостопора с внутренними выемками иподпружиненнои защелки, поступательно движущейся в пазу исполнительного органа. Расцепление механизма 20после взвода пружин осуществляется расположенными на исполнительном органе рычагами, перемещаемымиот пальцев мальтийского колеса,связанного с приводом 4 . 25Однако для обеспечения устойчивости движущихся в пространстве пружин сжатия необходимы специальныенаправляющие, имеется сложная промежуточная передача - мальтийская,привод может быть только вращательным, движущаяся поступательно защелка требует длинных направляющих и дадает высокий коэффициент трения, еезаскакивание в пазы стопора происходит с ударом, что приводит к большому износу стопорящих поверхностейи делает весь механизм ненадежным,подвижная часть механизма стопорения расположена на исполнительноморгане,что существенно сложняет4 Оего, в конце поворота исполнительного органа происходит жесткийудар соосных двуплечих рычагов попальцам мальтийского колеса, контакты переключателя могут переключаться только с большой скоростьюот пружин.Целью изобретения является повышение надежности механизма, расширение его Функциональных возможностей и упрощение конструкции приводного механчзма контактора.Это достигается тем, что предложенныи механизм снабжен гидроцилиндром, стопорящий механизм снабженупором, дополнительные двуплечиерычаги имеют на одних концах расцепляющие скосы и запирающие выступы, исполнительный механизм снабжен выступом с двумя профилированньгли впадинами, одни плечи соосных двуплечих рычагов снабженыпрофилированными выступами, а концы двух других плеч - подрессоренньми гидродемпферами, между которыми расположен приводной палец, 65 жестко связанный со штоками гидроцилиндра, выступ исполнительногомеханизма расположен между плечами соосных двуплечих рычагов так/что его профилированные впадинынаходятся против профилированныхвыступов этих рычагов, одни плечидополнительных двуплечих рычаговсвязаны между собои пружиной, адругие их плечи имеют кинематическую связь, запирающие выступы этихрычагов находятся на пути движениядвуплечих рычагов в расцепленномсостоянии стопорящего механизма,приводной палец может быть кинематически связан с кривошипношатунной передачей в случае использования электромеханического привода,На Фиг. 1 схематически изображенпредложенный приводной механизм,поперечный разрез; на фиг, 2-4механизм в трех последовательныхположениях при одном переключении,план; на Фиг, 5 и 6 - гидравлическиедемпфирующие элементы, сечения;Приводной механизм собран нанижней 1 и верхней 2 плитах, жестко связанных между собой, На нижней плите 1 закреплен гидроцилиндр3, на штоках которого установленарама 4 с закрепленным на ней пальцем 5, Проворачивание поршня гидроцилиндра вокруг оси предотвращаетнаправляюцая 6 закрепленная наверхнеи плите 2. Палец 5 расположенмежду одними плечами двуплеччх рычагоз 7 и Б, на концах которых установлены гидродемпфсры 9 и 10, имеющиеограниченный поворот на осях 11 и12, закрепленных в рычагах 7 и 8. Вкачестве возвратного упругого элемента гидродемпферов применены рессоры 13 и 14. Длмпфирование осуществляется за счет истечения трансформаторного масла, в котором работаетконтактор,. в узкие щели между деталяли 7 и 9, 8 и 10. Рычаги 7 и 8установлены на подшипниках на одной оси 15, на которой жестко закреплен исполнительный орган 16,переключающий контакты контактора.Исполнительный орган может бытьвыполнен, например, в виде дискас профилем на торце, переключающимконтакты БДК установленные в плите 1. Другие плечи рычагов 7 и 8связаны между собой пружиной растяжения 17, имеющей предварительныйнатяг.Выступы 18 и 19 рычагов 7 и 8упираются зо впадины 20 и 21 выступа 22, жестко закрепленного наисполнительном :,ргане 16, Выступыи впадины могут быть выполнены проФилированными для усиления эффектагидравлического демпфирования,осуществляемого за счет протеканиямасла в изменяющихся при работемеханизма зазорах меЪду выступами18 и 19 и впадинами 20 и 21. Палец 5установлен между гидродемпферами 9и 10 либо с наибольшим зазором,либо беэ зазора - с небольшим натягом рессор 13 и 14, меньшим натяга силовой пружины 17. Так что фик/сация исполнительного органа 16 встатическом состоянии осуществляется с помощью пальца 5 и пружины 17Соосные двуплечие рычаги 7 и 8имеют также выступы 23 и 24, упирающиеся во время взвода пружины 17в стопорные скосы 25.и 26 двуплечих рычагов 27 и 28. Эти рычагиимеют на тех же плечах расцепляющиескосы 29 и 30 и скосы скольжения 31и 32. Одни плечи рычагов 27 и 28связаны между собой пружиной растяжения 33, а,цругие плечи имеюткинематическую связь через паз 34в рычаге 28 и палец 35 в рычаге 27.Поворот рычагов 27 и 28 относительно осей 36 и 37, жестко закрепленных через опору 38 на плите 1, ограничен упорами 39 и 40, закрепленными на опоре 38,Рычаги 27 и 28 имеют соответственно запирающие выступы 41 и42, обеспечивающие нормальную ра.боту стопорящего механизма,цажепри поломке пружины 33 или .заедании рычагов 27 и 28 на осях 36 и37. Для увеличения надежности фиксации исполнительного органа 16.ипри взводе пружины 17 служит шариковый фиксатор 43 с небольшим ."лием пружины, практически ке оказывающей сопротивления прк быстром повороте исполНительногооргана 16 от пружины 17.Таким образом основными элементами механизма ведения являются гидро"цилиндр 3 с рамой 4 и пальцем 5,сооскые рычаги 7 и 8 с пружиной 17,выступ 22. К механизму стопорекияотносятся выступы 23 и 24 стопоркыескосы 25 и 26, пружина 33 и упор 40.Основу механизму расцеплекия составляют выступы 23 и 24, расцепляющиескосы 29 и 30, паз 34 и палец 35,Механизм работает следующимобразом.В исходном положении (см. фиг,2)штоки гидроциликцра 3 с рамой 4 иведущим пальцем 5 находятся н крайнем верхней положении. Выступ 22исполнительного органа 16 зажатмежду рычагами 7 и, 8 благодаря предварительному натягу пружины 17. Выступ 24 рычага 8 находится противстопорного сксса 26 рычага 28,удерживаемого н исходном состояниипружиной 33 и упор"д 40 через передачу паэ 34 - палец 35.При начале работы механизма штоки и гидроциликдр 3 с рамой 4 и 5 10 15 20 25 "ф 40 Р" пальцем 5 начинают двигаться вниз, поворачивая рычаг 7 по часовой стрелке и растягивая пружину 17, поскольку рычаг 8 остается неподвижным, будучи эастопоренным рычагом 28 через выступ 24. Упорные поверхности 24 и 26 выполнены так, что усилие со стороны выступа 24 стремится повернуть рычаг 28 протин часовой стрелки, увеличивая надежность стопоренйя. Исполнительный брган, 16 удерживается в исходном состоянии при движении рычага 7 главным образом благодаря трению от разомкнутых контактов контакто - ра и дополнительно с помощью шарикового фиксатора 43.При дальнейшем движении ведущего пальца 5 и понороте рычага 7 его выступ 23 наружной поверхностью начинает давить на расцепляющий скос 29 рычага 27, поворачивая последний против часовой стрелки (см. фиг. 3), При этом рычаг 28 поворачивается по часовой стрелке пальцем 34, осонобождая выступ 24.Рычаг 8 начинает быстро поворачиваться по часовой стрелке под действием пружины 1, одновременно поворачивая исполнительный орган 16 с помощью выступа 22. При этом зозможные взаимные перемещения де- талей 8 и 22, возникающие иэ-за ударов при переключении контактов ;октактора, гасятся гидравлическим ,цем 1 пфером, образованным выступом 19 к впадиной 21 (см,фиг. 2 и 5). Скос 32 рычага 28 выполнен так,. что при скольжекии по нему выступа 24 сила, действующая со стороны этого выступа, стремится повернуть рычаг 28 по часовой стрелке, облегчс.я расцецление механизма, В кон це б.строго поворота рычага 8 и исполнительного органа 16 под действием пружины 17 рычаг 8 и выступ 22 догоняют медленно движущийся от :.ризода рычаг 7, конец рычага 8 бьет по пальцу 5, на удар смягчается гидродемпфером 10, рычаг 8 останавливается. Рычаг же 7 ускоряет свое движение по часовой стрелке вследствие инерционного движения исполнительного органа 16 (см. фиг, 4 ).Вновь растянувшаяся пружина 17 поворачивает рычаг 7 против часонойстрелки, конецсрычага 7 ударяет попальцу 5, но удар смягчается гидродемпфером 9. Колебания быстро гаснут..талинке двух видов гидродемпферовделает работу механизма более плавкой, быстро гасит колебания и существенно уменьшает нагрузки на де"тали, особенно на палец 5, При дальнейшем движении пальца 5 и повороте рычага 7 выступ 23 находит наконец рычага .27, и рычаги 27 и 28возвращаются н исходное положе 730159ние под действием пружины 33. При поломке пружины 33 или западании рычагов 27 и 28 на осях 36 и 37 рычаги 27 и 28 возвращаются в исход" ное положение в конце работы механиз ма принудительно от привода 4 выступ 24 находит на выступ 41 и поворачивает рычаги 27 и 28).Если в контакторе имеются главные и дугогасительные контакты, переключающиеся с разной скоростью, ход пальца 5, поворот рычагов 7 и 8 исполнительного органа 16 делаются больше. В этом случае в исходном положении выступ 24 наход(тся на некотором расстоянии от стопор- ного скоса 26 ( аналогично положению выступа 23 и стопорного скоса 25 см.фиг.4 ).Механизм работает в три этапа.На первом этапе при медленном повороте рычагов 7 и 8 и исполнительного органа 18 от пальца 5 до упора выступа 24 в стопорный скос26 переключаются главные контакты.На втором этапе при быстромперемещении механизма от пружины 17 переключаются дугогасительные контакты.На третьем этапе при медленномдвижении механизма аналогичнопервому этапу при отходе выступа23 от стопорного скоса 25 переклю чаются главные контакты.Изобретение позволяет значительно повысить надежность и долговечность быстродействующих контакторовустройства РПН, расширить диапазон 15 использования, упростить конструкцию контакторов и их наладку, появляется возможность создания надежных контакторов с ВДК с большимсроком службы на сверхвысокие параметры - класс напряжения свыше110 кВ и номинальный ток свыше1000 А.730159 2 г фиг,ГР Фиг. орректор А дэятко одписно Филиал ПЧ "11 атент", г. Ужгород, ул. Проектная,дактор О.0 ркова Техред Р,Кузык акаэ 10817/1 Тираж 703 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 113035, Москва, Ж, комитета СССРи открытий аушская наб., д 4