Устройство для коммутации силовых электрических цепей

 

Союз Советски н

Социапистическин

Респубпик

ОП И САН И Е <пдооз ао

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 14. 01.80 (21) 2871711/24-07 (5 4 ) Щ. Кл. с присоединением заявки М

Н 01 Н 43/02

Гвсударстееннмй квинтет (23)ПриоритетОпубликовано 07. 03. 83, Бюллетень № 9 .

Дата опубликования описания 10,03.83 (53) УДК 6Z1. .316.54 (088.8) но делам нзебретеннй и отнрмтнй

В.И. Кошман, В.Ф. Петриченко, . . лицкий и А.М. Убийко .,т:!," л ге .. . )

1 ." ° )

1 (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОММУТАЦИИ СИЛОВЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Изобретение относится к дистанционному управлению силовыми электрическими цепями и может быть использовано в различных отраслях промЫшленности для управления группой силовых электрических цепей, например в станциях управления, Станции управления содержат большое количество контакторов, промежуточных реле и других коммутационных элементов, количество которых опре деляется количеством управляемых электродвигателей, поэтому они громоздки и имеют невысокую надежность.

Известно устройство для коммутации высоковольтной аппаратуры, содержащее контакты, расположенные по окружности на неподвижной панели, электромагнитный привод, исполнительный орган которого вращается вокруг оси, го проходящей через цейтр этой окружности и перпендикулярной плоскости контактов, а также совершает возвратнопоступательное движение вдоль этой

2 оси. Устройство содержит также коммутирующий узел, жестко связанный с исполнительным органом электромагнитного привода и осуществляющий коммутирование контактов при срабатывании электромагнитного привода. На якоре электромагнита, являющемся исполнительным органом, установлен выполненный в виде муфты копир, на цилиндрической поверхности которого выполнен паз переменной глубины, в котором перемещается штифт, закрепленный на корпусе электромагнита (1).

Однако известное устройство не позволяет уменьшить количество. реле и других вспомогательных коммутационных элементов при управлении группой силовых электрических цепей, так как оно не допускает избирательного включения отдельных цепей, исключает одновременность всех цепей и не обеспечивает нулевой защиты.

Известны устройства для коммутации электрических цепей, которые поз 10031 зволяют при использовании общего привода для включения контактов в коммутируемых цепях осуществлять из" бирательное управление группой силовых электрических цепей и приводить коммутируемые цепи в такое состояние, при котором были бы включены все или несколько цепей этой группы, обеспечивая тем самым существенное снижение количества элементов, необходи- 16 мых для управления указанной группы цепей 2).

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для коммутации электричес- д ких цепей, содержащее корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными контактными парами, раз- мещенными по окружности, механизмами включения контактных пар, снабженными фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным с размещенным в осевой части ycтройства электромагнитным приводом, имеющим электромагнит для замыкания и элект- д ромагниты для размыкания контактных пар, взаимодействующие с электромеханическим приводом, обеспечивающим поворот замыкателя на заданный угол 3 .

Однако указанное устройство в силу З особенностей своей конструкции недостаточно удобно в эксплуатации (при устранении возможных неисправностей, замене узлов, регулировке). Так, при замене контактных пар необходимо пол35 ностью демонтировать устройство, . Цель изобретения — улучшение тех- . нологичности и экономичности устройства и повышение удобства его в эксплуатации, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для коммутации силовых электрических цепей, содержащем корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными контактными

45 парами, размещенными по окружности, механизм включения контактных пар, снабженный фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным с размещенным в осевой части устройства электромагнитным приводом, имеющим

50 электромагнит для замыкания и электромагниты для размыкания контактных пар, взаииодействующие с фиксаторами, а также вращающий электромеханический привод, обеспечивающий поворот замыкателя на заданный угол, корпус выполнен в виде барабана, образованного двумя дисками, соединенными ко89 4 лонками, внутри которого равномерно по окружности размещены съемные блоки, каждый из которых состоит из двух изоляционных оснований в виде сектора круга, соединенных между собой колонками, на которых расположены, по меньшей мере одна основная и одна вспомогательная контактные пары, снабженные одним механизмом включения и одним фиксатором состояния контактных пар.

Благодаря предлагаемой конструкции обеспечивается удобство устройства в изготовлении и эксплуатации (замена узлов, ремонт, регулирование).

Кроме того, обеспечивается возможность исполнения устройства на различное количество управляемых электроприемников и различные номинальные токи.

На фиг. 1 изображено устройство для коммутации силовых электрических цепей, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг.3 съемный блок; на фиг. 4 - вид по стрелке A на фиг. 3; на фиг. 5 - фиксатор состояния контактных пар во взведенном состоянии (контактные пары замкнуты).

Устройство для коммутации силовых электрических. цепей содержит корпус 1 (фиг. 1 и 2) в виде барабана, образованного верхним 2 и нижним 3 дисками, соединенными между собой колонками 4. Внутри корпуса 1 равномерно по окружности размещены съемные коммутационные блоки 5, подвижные части каждого из которых связаны с рычагом б, направленным к оси корпуса 1 и оканчивающимся роликом 7.

В осевой части устройства размещен электромагнит 8 соленоидного типа для замыкания контактных пар, содержащий корпус 9, катушку 10 и якорь

11, снабженный возвратной пружиной

12. Корпус 9 электромагнита крепится вместе с фланцем 13 к верхнему диску 2. C якорем 11 жестко связан замыкатель 14, воздействующий через ролики 7 на рычаги 6 блоков 5. В зависимости от количества одновременно включенных блоков замыкатель может иметь один или несколько выступов 15.

В данном случае замыкатель снабжен одним выступом.

Приводной вал 16 устройства установлен на шарикоподшипниках 17 18 во фланцах !3 и 19 и проходит через отверстие в корпусе 9 и якоре 11.

89 6

S 10031

Вал 16 связан с якорем 11 при помощи штифта 20; проходящего через шлиц 21 в якоре. Благодаря такой конструкции обеспечиваются вращение замыкателя 14 вместе с якорем 11 и валом 16 S и поступательное перемещение замыкателя с якорем при срабатывании включающего электромагнита 8.

Каждый из сьемных блоков (фиг. 3 и 4) представляет собой каркас, состоящий из верхнего 22 и нижнего 23 оснований, связанных между собой посредством колонок 24, в котором на основаниях снаружи и внутри размещены контактные пары и механизмы их привода..

Устройство, изображенное на фиг. 1, предназначено для управления трехфазными цепями переменного тока, поэтому блок содержит три силовые контактные 20 пары. В данном случае в качестве силовых контактных пар использованы вакуумные дугогасительные камеры 25.

Камеры 25 укреплены на верхнем основании 22 блока 5. Электрические выводы от вакуумных камер выполнены в виде штепсельных гнезд 26 и 27.

Подвижные контакты 28 камер 25 соединены между собой изоляционной. траверсой 29, снабжен:.ой валиком 30, входя- ЗО щим в направляющую втулку 31. С валиком 30 связан рычаг привода включения вакуумной камеры посредством оси

32. Рычаг укреплен посредством оси

33 с возможностью вращения вокруг нее з на стойке 34 °

Блок снабжен также фиксатором 35 состояния контактных пар, который представляет собой цилиндрический корпус 36, содержащий подпружиненный шток 37 с роликом 38 и защелку 39, установленную в вырезе штока 37 и корпуса 36 на оси 40 и снабженную возвратной пружиной 41. Для уменьшения трения в качестве ролика 38 применен шарикоподшипник, С той же целью защелка 39 снабжена шарикоподшипником 42.

Шток 37 во внешней своей части снабжен нажимной пластиной 43, предназначенной для воздействия на микровыключа1ели 44, применяемые в качестse вспомогательных контактных пар и установленные на панели основания 22.

Противоположный конец штока 37 свя55 зан шарнирно посредством оси 45 с рычагом 6. Пружина 46 фиксатора 35 предназначена для воздействия через шток 37, рычаг 6 и траверсу 29 на подвижные контакты 28 вакуумных камер 25. Фиксатор 35 снабжен отключающим электромагнитом 47, предназначенным для воздействия на защелку 39 посредством штока 48 с пружиной 49, связанного с якорем электромагнита 47.

Электромагнит 47 для размыкания контактных пар снабжен микровыключателем 50, выполняющим роль вспомогательных контактных пар и взаимодействующим со штоком 51. На фиг. 1 и 3 электромагнит 47 показан в отключенном состоянии.

Устройство снабжено также вращающимся электромеханическим приводом

52 (фиг. 1), обеспечиваюцим поворот приводного вала 16 на заданный угол.

Величина этого угла зависит от взаимного расположения выступа 15 и коммутируемого блока в устройстве. В предлагаемом варианте исполнения устройства привод 52 содержит элект одвигатель 53 с редуктором, вал которого посредством полумуфты 54 связан с задающим устройством 55, обеспечивающим угол поворота приводного вала

l6, необходимый для нахождения коммутируемого блока. Задающее устройство

55 выполнено в виде кронштейна 56, взаимодействующего посредством установленных на нем роликов 57 с путевыми выключателями 58, размеценны" ми по окружности в корпусе 59. Ка чертеже обозна ены также полумуфта

60 и шарикоподшипник 61. Задающее устройство 55 укреплено на верхнем диске 2 и связано с приводным валом

16 посредством шпонки 62.

Устройство для коммутации электрических цепей снабжено цилиндром

63 с резьбой, предназначенным для фиксации устройства в оболочке электрического аппарата и механического воздействия на него с целью обеспечения соединения контактных гнезд 26 и 27 (фиг. 3) с контактными пальцами ответной панели (не показана).

Устройство работает следующим образом.

При .нажатии кнопки "Пуск" получает питание катушка электромагнита

47 (фиг. 3). Электромагнит 47 при этом срабатывает, притягивает свой якорь и тем самым подготавливает фиксатор 35 к работе и одновременно замыкает свои вспомогательные контактные пары (микровыключатель 50). Благодаря этому электромагнит 47 переводится в

1003189 8 ления которым применяются взрывобезо). пасные станции управления, составляют ри- около 290 руб. за один час, был ори" ентировочно определен экономический эффект от применения предлагаемого ю- устройства. При этом допускалось, ку, что при использовании предлагаемого ю- устройства среднее время каждого простоя будет уменьшено на 45 мин.

lo При годовом выпуске станций управления 500 шт. экономический эффект составляет более 500 тыс. руб.

Формула изобретения режим самЬподхвата и подается на электродвигатель 53 привода (фиг. 1

Двигатель начинает вращаться и и водит во вращение приводной вал 16 устройства. Когда ролик 59 достигает путевого выключателя 58, соответству щего нажатой кнопке и заданному бло отключается цепь питания катушки вкл чающего электромагнита 8. При этом электродвигатель останавливается, а электромагнит 8 срабатывает и связан ный с ним замыкатель 14 выступом 15 аосредством рычага б включает выбранный блок. При этом в самом конце хода рычага размыкается вспомогательный is контакт микровыключателя 44 (Фиг. 3), благодаря чему обесточивается катушка электромагнита 8. Таким образом, обеспечивается работа электромагнита

8 в кратковременном режиме.

Включенное положение коммутационных блоков фиксируется фиксаторами

35 (Фиг. 3) следующим образом. При воздействии выступа 15 на ролик 7 рычага 6 связанный с рычагом шток 37 2s поднимается вверх, сжимая пружину 46 и освобождая защелку 39, которая поворачивается вокруг своей оси под действием пружины 41 и запирает шток s этом положении (фиг. 5). Зо

Процесс отключения заданных блоков происходит следуюцим образом.

При нажатии. одной из кнопок "Стоп" прерывается цепь питания катушки однбго из электромагнитов 47 (фиг. 3), последний отключается и благодаря возвратной пружине 49 штоком 48 воздействует на Фиксатор, размыкая кон.тактные пары заданного блока. Одновременно размыкаются контакты электромагнита 47, прекращая его самоподхват.

Экономическая целесообразность предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет упростить технологию изготовления силовых распределителей и наладить их серийный выпуск. Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает возможность быстрой замены в условиях эксплуатации отдельных коммутационных блоков, каждый из которых представляет, собой отдельный электрический аппарат, что является важным, особенно в условиях угольных шахт. 55

Исходя из того, что экономические потери в результате простоя в шахте угледобывающего комплекса, для управУстройство для коммутации силовых электрических цепей, содержащее корпус с расположенными в нем основными и вспомогательными контактными парами, размещенными по окружности, механизм включения контактных пар, снабженный фиксаторами состояния контактных пар, замыкателем, связанным с размеценным в осевой части устройства электромагнитным приводом, имеющим электромагнит для замыкания и электромагниты для размыкания контактных пар, взаимодействующие с фиксаторами, а также вращающий электромеханический привод, обеспечивающий поворот замыкателя на заданный угол, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения технологичности и экономичности и повышения удобства его в эксплуатации, корпус выполнен в виде барабана, образованного двумя дисками, соединенными колонками, внутри которого равномерно по окружности размещены съемные блоки, каждый из которых состоит из двух изоляционных оснований в виде сектора круга, соединенных между собой колонками, на которых расположены по меньшей мере одна основная и одна вспомогательная контактные пары с одним механизмом включения и одним фиксатором состояния контактных пар.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ff 320846, кл. H 01 H 43/02, 1958.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке h 2195531/07, кл. Н .01 Н 43/02, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2843506/07, кл. Н 01 Н 43/02, 1979.

1003I89

1003189

10031 89 7

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-3", Рауиская наб., д. 4/5

Заказ 1577/38

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Попова

Редактор А. Огар Техред M.Êoñòèê Корректор С. Иекмар