Вакуумный выключатель

Авторы патента:

Будковский Александр Исаакович (RU)

Ахметгареев Марат Рифатович (RU)

Иванов Валерий Павлович (RU)

H01H33/666 - управляющие приспособления

Владельцы патента RU 2587994:

Открытое акционерное общество "Федеральная сетевая компания Единой энергетической системы" (ОАО "ФСК ЕЭС") (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" (RU)

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение в быстродействующих вакуумных выключателях. Подвижный контакт (2) вакуумной дугогасительной камеры (1) и шток (3) жестко связаны через изоляционную тягу (4). Импульсно-динамический привод отключения включает в себя кулачок (5), установленный на штоке (3), катушку (6) и фиксатор (7) с подпружиненными шариками (8), закрепленные на плите (9), а также перемещаемый диск (10). На опорной плите (11) закреплен привод включения (12) с толкателем (13). Шток (3) снабжен коническим наконечником (14), а на опорной плите (11) установлен кольцевой упор (15) в виде втулки, внутренняя поверхность которой имеет коническую часть (16), сопрягаемую с коническим наконечником (14). Перемещаемый диск (10) снабжен коническим выступом (17), а внутренняя поверхность втулки имеет вторую коническую часть (18), сопрягаемую с выступом (17). Технический результат - повышение износоустойчивости и надежности работы выключателя за счет клинового демпфированного останова штока и перемещаемого диска при отключении выключателя. 2 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может найти применение, например, в быстродействующих вакуумных выключателях для сверхпроводящих ограничителей тока короткого замыкания.

Уровень техники

Известен вакуумный выключатель, содержащий вакуумную дугогасительную камеру, шток, жестко связанный с ее подвижным контактом, приводы включения и отключения [SU 1396168]. Со штоком кинематически связаны две пары пружинно-рычажных упоров, фиксирующих подвижный контакт во включенном и отключенном положениях.

Недостаток выключателя - низкое быстродействие и малый коммутационный ресурс из-за того, что при включении выключателя помимо подвижного контакта приходится перемещать катушку и другие элементы привода отключения, а пружинно-рычажные упоры создают большие усилия трения.

В качестве прототипа выбран вакуумный выключатель, который содержит вертикально установленную вакуумную дугогасительную камеру, шток, жестко связанный с ее подвижным контактом, импульсно-динамический привод отключения с перемещаемым диском, и закрепленный на опорной плите привод включения с толкателем [патент RU 82930 U1]. В прототипе шток имеет плоский наконечник, которым шток в отключенном положении выключателя опирается в торец толкателя привода включения, а во включенном положении удерживает перемещаемый диск.

Недостаток прототипа состоит в том, что отключение выключателя сопровождается жестким соударением наконечника штока с торцом толкателя привода включения и перемещаемым диском, которое может сопровождаться обратным отскоком. Это снижает износоустойчивость и надежность работы выключателя.

Сущность изобретения

Технический результат изобретения - повышение надежности и износоустойчивости устройства за счет клинового демпфированного останова штока и перемещаемого диска при отключении выключателя.

Предметом изобретения является выключатель, содержащий вертикально установленную вакуумную дугогасительную камеру, шток, жестко связанный с ее подвижным контактом, импульсно-динамический привод отключения с перемещаемым диском и закрепленный на опорной плите привод включения с толкателем, отличающийся тем, что шток снабжен коническим наконечником, а на опорной плите установлен кольцевой упор в виде втулки, внутренняя поверхность которой имеет первую коническую часть, сопрягаемую с указанным коническим наконечником, и вторую коническую часть, сопрягаемую с коническим выступом, которым снабжен перемещаемый диск.

Краткое описание фигур чертежей

На фиг. 1 представлена конструкция выключателя в положении «Выключено», на фиг. 2 - в положении «Включено».

Осуществление полезной модели с учетом ее развития

На фигурах показаны: вертикально установленная вакуумная дугогасительная камера 1, ее подвижный контакт 2, шток 3, жестко связанный с контактом 2 через изоляционную тягу 4. Импульсно-динамический привод отключения включает в себя следующие показанные на фигурах элементы: кулачок 5, установленный на штоке 3, катушку 6 и фиксатор 7 с подпружиненным шариком 8, закрепленные на плите 9, а также перемещаемый диск 10.

На опорной плите 11 закреплен привод включения 12 с толкателем 13.

Шток 3 снабжен коническим наконечником 14, а на опорной плите 11 установлен кольцевой упор 15 в виде втулки, внутренняя поверхность которой имеет коническую часть 16, сопрягаемую с коническим наконечником 14.

Перемещаемый диск 10 снабжен коническим выступом 17, а внутренняя поверхность втулки кольцевого упора 15 имеет вторую коническую часть 18, сопрягаемую с выступом 17.

Кроме того, на фигурах показаны плита 19, на которой вертикально установлена камера 1 и вертикальные стойки 20 и 21.

Выключатель работает следующим образом.

Процесс включения.

Исходное отключенное положение показано на фиг. 1. При подаче питания на привод включения 12 его толкатель 13 через шток 3 и тягу 4 перемещает вверх подвижный контакт 2 в камере 1, преодолевая усилие воздействия подпружиненных шариков 8 на кулачок 5. Наконечник 14 штока 3 поднимает диск 10 до упора в катушку 6. Контакты выключателя в камере 1 замыкаются. После снятия питания с привода 12 толкатель 13 падает в исходное состояние, а шток 3 фиксируется в верхнем положении, показанном на фиг. 2, за счет упругого воздействия шариков 8 на кулачок 5.

Процесс выключения.

Исходное включенное положение показано на фиг. 2. При кратковременной (от емкостного накопителя) подаче питания на катушку 6 привода отключения диск 10 отталкивается от катушки 6 и отбрасывает вниз шток 3 вместе с жестко связанными с ним тягой 4 и подвижным контактом 2 камеры 1. Контакты выключателя в камере 1 размыкаются. Конусный выступ 17 диска 10 плавно упирается в верхнюю коническую часть 18 кольцевого упора 15, и диск 10 плавно останавливается. Шток 3, продолжая движение, плавно упирается коническим наконечником 14 в нижнюю коническую часть 16 кольцевого упора 15 и тоже плавно останавливается.

Выключатель, содержащий вертикально установленную вакуумную дугогасительную камеру, шток, жестко связанный с ее подвижным контактом, импульсно-динамический привод отключения с перемещаемым диском и закрепленный на опорной плите привод включения с толкателем, отличающийся тем, что шток снабжен коническим наконечником, а на опорной плите установлен кольцевой упор в виде втулки, внутренняя поверхность которой имеет первую коническую часть, сопрягаемую с указанным коническим наконечником, и вторую коническую часть, сопрягаемую с коническим выступом, которым снабжен перемещаемый диск.

Высоковольтный вакуумный выключатель содержит две автономные соосно закрепленные вакуумные дугогасительные камеры, торцы которых закрыты фланцами. Контактный узел первой вакуумной дугогасительной камеры состоит из неподвижного и подвижного контактов.

Переключающее устройство среднего напряжения, содержащее вакуумный картридж // 2578174

Изобретение касается устройства прерывания тока, способного замыкаться и размыкаться посредством основного подвижного контакта (3). Устройство содержит в качестве операционного механизма вакуумный картридж(6), соединенный с основной электрической цепью (1,2,3) и имеющий стержень, поддерживающий подвижный контакт (9) картриджа.

Разъединитель-выключатель нагрузки вакуумный трехпозиционный // 2574078

Разъединитель-выключатель нагрузки вакуумный трехпозиционный содержит одну или несколько фаз, объединенных общей рамой. Каждая из фаз имеет опорный изолятор с токоподводом и размещенную в защитном изоляционном корпусе вакуумную дугогасительную камеру с пружинным механизмом размыкания контактов и контактным рычагом, поворачивающимся в вертикальной плоскости вокруг оси в корпусе, главный неподвижный контакт, соединенный электрически с токоподводом и вакуумной дугогасительной камерой, а также установленный на другом опорном изоляторе главный подвижный контакт.

Модульный вакуумный выключатель // 2551443

Вакуумный выключатель содержит минимум два фазных модуля с расположенными в них вакуумными дугогасительными камерами, гибкими тоководами, тяговыми изоляторами, высоковольтными соединениями, механическими валами управления вакуумными выключателями.

Вакуумный выключатель с трехкомпонентным приводом // 2542718

Вакуумный выключатель содержит три полюса с вакуумными дугогасительными камерами, установленными на корпусе. Два электромагнитных привода с магнитными защелками установлены на том же корпусе между средней и крайними изоляционными тягами полюсов, причем подвижные части приводов соединены с изоляционными тягами дугогасительных камер общей тягой.

Вакуумный выключатель нагрузки // 2529501

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению. Вакуумный выключатель нагрузки содержит: раму, с установленными на ней изоляторами; двухконтурную контактную систему, в виде контура главных контактов и шунтирующего контура дугогасительных контактов; вакуумную дугогасительную камеру; и рычажный вал с приводом.

Вакуумный выключатель // 2521609

Вакуумный выключатель содержит стальное основание с вертикальными ребрами и горизонтальными полками, на которые в верхней и средней части корпуса установлено не менее двух одинаковых фазных модулей, разделенных между собой вертикальными ребрами.

Двигательный привод прямого действия // 2505877

Двигательный привод прямого действия предназначен для осуществления операций включения и отключения вакуумного выключателя. Привод содержит электродвигатель, приводящий в круговое вращательное движение, напрямую или через редуктор, кулачок в форме диска, который имеет участки с низким и высоким профилем, а также пружину отключения, механическую защелку и рычажный механизм, рычаги которого соединены с подвижными контактами вакуумных дугогасительных камер и с пружиной отключения, и который совершает качательные движения между включенным и отключенным положениями.

Устройство для коммутации электрических цепей // 2448385

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве переключателя чередования фаз для управления реверсивными механизмами или как устройство управления двухскоростными электродвигателями.

Синхронный вакуумный коммутационный аппарат // 2432635

Изобретение относится к области электротехники, а именно к силовым коммутационным аппаратам, и предназначено для управляемой коммутации различной электрической нагрузки, например электродвигателей, трансформаторов, емкостных батарей, кабельных линий и т.д.

Электромагнитный привод // 2608563

Изобретение относится к электромагнитному приводу (10) электрического выключателя (20), в частности электрического силового выключателя, содержащему по меньшей мере один подвижный якорь (60), который может совершать в заданном направлении (Р) перемещения возвратно-поступательное движение, соединяется косвенно или непосредственно с подвижным коммутирующим контактом (21) выключателя (20) и в замкнутом положении (61) замыкает магнитные контуры (М1, М2) привода (10) на первой упорной поверхности (62) якоря (60) с первым магнитопроводящим ярмом (100) привода и на второй упорной поверхности (63) якоря (60) – со вторым магнитопроводящим ярмом (105) привода (10), по меньшей мере один постоянный магнит (90, 95), вырабатывающий магнитное поле для магнитного контура (М1, М2) и удерживающую силу для удержания якоря (60) в замкнутом положении (61), и по меньшей мере одну катушку (80), расположенную таким образом, что она может вырабатывать магнитный поток за счет протекания тока через нее, попутный или встречный магнитному потоку постоянного магнита (90, 95) в магнитном контуре (М1, М2), причем после сборки электромагнитный привод (10) обеспечивает состояние подрегулирования за счет того, что благодаря магнитной силе постоянного магнита (90, 95) возможно саморегулирование положений первого и второго ярм (100, 105) по отношению друг к другу, и причем оба ярма (100, 105) могут быть приведены в прочно собранное положение за счет того, что они фиксированно ориентированы независимо от дальнейшего позиционирования якоря (60). 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство управления электрического распределительного блока среднего напряжения и распределительный блок, управляемый подобным устройством // 2619070

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в упрощении конструкции и эксплуатации. Устройство управления для электрического распределительного устройства защиты среднего напряжения содержит электрический блок переключения, включающий, по меньшей мере, один исполнительный компонент (7) размыкания и, по меньшей мере, один исполнительный компонент замыкания, которые выполнены с возможностью передачи команды управления, по меньшей мере, на один компонент (15) размыкания контактов и, по меньшей мере, на один компонент (12) замыкания контактов соответственно через механическую связь. Устройство также содержит средство для прерывания механической связи. Компонент замыкания (12) и компонент размыкания (15) расположены по существу обращенными к исполнительному компоненту (6) ручного замыкания и исполнительному компоненту (5) ручного размыкания соответственно. Механическая связь включает часть (24), прикрепленную к компоненту (12) замыкания, который срдержит втягиваемый элемент (25), выполненный с возможностью перемещения между первым положением, в котором элемент выполнен с возможностью взаимодействия с исполнительным элементом (18) исполнительного компонента (6) замыкания, и вторым положением, в котором элемент (25) втянут. Смещение элемента из развернутого положения во втянутое положение управляется замкнутым состоянием контактов, или удерживаемой командой размыкания для контактов, или путем приведения в действие фиксирующего средства для доступа к ходовому валу (1) для управления контактами блока переключения. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 22 ил.

Контактор трехполюсный вакуумный квк // 2637304

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрооборудовании. Вакуумный контактор содержит корпус с установленными в нем тремя дугогасительными вакуумными камерами с токоподводами и подвижными выводами камер, электромагнитный привод с двумя катушками, блок управления, датчик и исполнительный релейный элемент, причем одноименные концы обмоток исполнительного релейного элемента соединены параллельно и одни концы подсоединены к положительному полюсу выпрямительного моста, другие концы - к отрицательному через выходные цепи чувствительного элемента, блок технического диагностирования, содержащий узлы определения времени включения контактора и определения его напряжения включения в режиме форсировки, а также узел определения напряжения на выходных концах катушек электромагнитного привода контактора в режиме удержания. Технический эффект заключается в своевременном обеспечении обслуживающего персонала оперативной и достоверной информацией о техническом состоянии контактора и его узлов для сокращения количества и длительности простоев, трудоемкости при наладке и обслуживании контактора, а также безопасности его эксплуатации. 2 ил.

Размыкатель цепи с механической связью // 2641308

Изобретение относится к области электротехники, в частности к трехфазному высоковольтному размыкателю цепи с механической связью и направляющим средством. Техническим результатом является повышение надежности и устойчивости. Размыкатель цепи с механической связью содержит поперечную штангу и тяговую штангу, причем тяговая штанга расположена в указанной поперечной штанге. Кроме того, размыкатель цепи с механической связью содержит направляющее средство. Направляющее средство снабжено двумя несущими нагрузку элементами и двумя направляющими рукавами, при этом несущие нагрузку элементы прикреплены к поперечной штанге и расположены по двум сторонам тяговой штанги. Направляющие рукава соответствующим образом окружают несущие нагрузку элементы с возможностью поворота и отстоят от тяговой штанги. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя // 2642838

Изобретение относится к области электротехники. В центральном осевом отверстии контакта 6 цилиндрической формы установлен тяговый элемент 16 с радиальным выступом 17. На хвостовике подвижного контакта 9 вакуумной камеры 8 закреплен контактный элемент 18 в виде стакана, в котором, в положении "включено", размещен контактный участок подвижного контакта 6 цилиндрической формы. Тяга выполнена Г-образной формы с пазом на конце, в котором размещен радиальный выступ 17. В тяговом элементе 16 выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещена с зазором часть изоляционной тяги 10. Неподвижный контакт 19 разъединителя соединен с токопроводящим элементом 20, а тот, в свою очередь, - с отпайкой сборной шины. В положении "включено" напряжение к сборным шинам подается через замкнутые контакты вакуумной камеры 8, хвостовик 9 подвижного контакта вакуумной камеры 8, контактный элемент 18, контакт 6 разъединителя, неподвижный контакт 19 разъединителя, токопроводящий элемент 20, отпайки сборной шины. При подаче команды на отключение тяга 10 размыкает контакты вакуумной камеры 8. Затем контакт 6 с помощью тяги 7 поднимают вверх, выводя из соприкосновения с контактным элементом 18 в виде стакана вакуумной камеры 8. Контакты и отпайки при этом находятся в среде жидкого диэлектрика. Расположение на одной оси вакуумной камеры с ее изоляционной тягой, подвижного и неподвижного контактов разъединителя позволило уменьшить габариты высоковольтного контактного узла вакуумного выключателя и разъединителя, а также вдвое сократить количество токопроводящих элементов и соединений между ними, что позволило уменьшить потери электроэнергии на нагрев. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.