Привод быстродействующего коммутационного аппарата

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сони Советсхих социалистических

Республик п 5356И д М уф

6&- (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.09.75 (21) 2170191/07 (51) М. Кл. Н 01 Н 3, 32 с присоединением заявки № (23) П, ор тет риоритет

Совета Министров СССР по пелам изобретений Опу.блпковано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42 (53) УДК 621.316 542 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 23.05.77 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. П. Однорал, В. А. Тютькин и Е. Н. Чернов

Отделение Всесоюзного электротехнического института им. В. И. Ленина (54) ПРИВОД БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО КОММУТАЦИОННОГО

АППАРАТА

Изобретение может быть использовано в электроэнергетических установках, в частности для привода контактов быстродействующего синхронного выключателя, например вакуумного.

Известны быстродействующие индукционно-динамические приводы, в которых в качестве буферного устройства используется резина или набор металлических колец, масса которых увеличивается в направлении движения (1). Однако при повышенном быстродействии (1 )30 м/с) указанные буферные устройства оказываются неэффективными.

Известен также индукционно-динамический привод синхронного вакуумного выключателя, содержащий два биметаллических спиральных индуктора, между которыми расположен диск из электропроводного материала, жестко закрепленный на штоке, соединенном с подвижным кантактом выключателя, а торможение подвижных частей осуществляется за счет сил трения при вклннивании конической части штока в отверстие тормозных втулок с прорезями (2). Такое тормозное устройство, с одной стороны, не позволяет полностью устранить ударные нагрузки, а с другой, не обладает стабильностью тормозных характеристик от операции к операции из-за быстрого износа трущихся частей штока и втулок, что может привести к преждевременному выходу аппарата из строя. Кроме того, указанный привод имеет низкий к.п.д., поскольку значительная часть энергии емкостного накопителя расходуется на преодоление

5 усилий тормозных втулок.

Целью изобретения является устранение ударных нагрузок при коммутации, повышение к.п.д. привода и увеличение срока службы аппарата. Это достигается тем, что в предI0 лагаемом приводе торможение движущихся частей осуществляется за счет давления магнитного поля, для чего индукторы соединены между собой параллельно, так что разряд накопителя происходит на оба индуктора од15 новременно. Кроме того, привод снабжен быстродействующей управляемой защелкой, состоящей из двух индукционно-динамических механизмов.

Индукционно-динамический механизм вы20 полнен в виде индуктора и диска, жестко соединенного с рабочим зажимом защелки.

Срабатывание защелки обеспечивается прп помощи дополнительного или основного накопителя, в последнем случае индукторы защел25 ки включены последовательно с рабочими индукторамн привода.

Для обеспечения одновременного срабатывания индукционно-динамических механизмов защелки ее индукторы соединены между со30 бой параллельно, 535611

3

На фиг. 1 изображен описываемый привод, общий вид; на фиг. 2 — схема включения рабочих индукторов; на фиг. 3 — то же с индукторами защелки.

В корпусе 1 привода на кронштейнах 2 при помощи болтов 3 закреплены рабочие индукторы 4 и 5, представляющие собой плоские однослойные многовитковые катушки, выполненные из электропроводного материала, например меди, и залитые эпоксидным компаундом. Между индукторами 4 и 5 на штоке 6 расположен двусторонний биметаллический диск 7, рабочие поверхности 8 которого выполнены из электропроводного материала, например меди, для снижения активных потерь при протекании поверхностных токов в диске, а механическая прочность его обеспечивается легкими материалами, например сплавом алюминия.

Во включенном положении привод удерживается при помощи пружины 9, которая одновременно служит для плотного прижатия диска 7 к индуктору 5, а также создает необходимые усилия для поджатия контактов коммутационного аппарата. Отключение привода происходит при разряде накопителя 10 на индукторы 4 и 5 одновременно (см. фиг. 2).

После замыкания ключа 11 создается сильное магнитное поле при протекании через индукторы 4 и 5 тока разряда значительной величины, в результате чего в электропроводных поверхностях 8 диска 7 индуцируются вихревые токи. Направление этих токов противоположно направлению тока в индукторах 4 и

5. Диск 7 плотно прижат к индуктору 5, поэтому эквивалентная индуктивность L> системы индуктор 5 — поверхность 8 меньше индуктивности L4,â системы индуктор 4 — поверхность 8. В результате этого ток разряда в системе индуктор 4 — поверхность 8 в десятки раз меньше тока разряда в системе индуктор 5 — поверхность 8, поэтому электромагнитная сила, действующая на диск 7 со стороны индуктора 5, в сотни раз больше силы, действующей на диск 7 со стороны индуктора 4. Следовательно, диск 7, а значит, и шток 6, соединенный с подвижным контактом выключателя, отталкиваются от индуктора 5. По мере приближения диска 7 к индуктору 4 эвивалентная индуктивность Ls,s увеличивается, а индуктивность L<,> уменьшается. В результате этого электромагнитное усилие на диск 7 со стороны индуктора 5 уменьшается, а со стороны индуктора 4 увеличивается, за счет последнего и осуществляется торможение движущейся системы. В конце хода шток 6 при помощи конуса 12 устанавливается на защелку 13 и удерживает таким образом контакты выключателя в отключенном положении. Для обеспечения минимального зазора между индукторами 4 и 5 и диском 7, а также необходимой свободы перемещения для срабатывания зашелки 13 на штоке 6 по обе стороны от диска 7 установлены пружины 14 и 15.

25 зо

Включение привода осуществляется при разряде накопителя на индукторы 16 и 17 защелки 13. При этом диски 18 и 19, жестко соединенные с рабочими зажимами 20, отталкиваются от индукторов 16 и 17, соответственно, и рабочие зажимы 20 освобождают конус 12 штока 6. Под действием пружины 9 шток 6, соединенный с подвижным контактом аппарата, перемещается и замыкает контакты выключателя. В этом случае привод снабжается дополнительным накопителем, служащим для срабатывания управляемой защелки 13, или срабатывание ее обеспечивается от основного накопителя.

В случае необходимости быстродействующего синхронного включения индукторы 16 и

17 защелки 13 соединяют последовательно с индукторами 4 и 5 и включение аппарата происходит при разряде накопителя 10 на индукторы 16, 17, 4 и 5 одновременно (см. фиг.

3). Поскольку масса дисков 18 и 19 в несколько раз меньше массы подвижной системы шток 6 — диск 7 — контакт аппарата, защелка 13 срабатывает до того, как диск 7 начинает перемещаться, т. е. шток 6 успевает освободиться из зажимов 20 к моменту срабатывания индукционно-динамического привода.

Для обеспечения одновременного срабатывания обоих индукционно-динамических механизмов защелки 13 индукторы 16 и 17 соединены между собой параллельно (см. фиг. 3).

При этом, если один из дисков, например диск 18, перемещается с большей скоростью, то он оказывается на большем расстоянии от индуктора 16, чем диск 19 от индуктора 17. В результате этого индуктивность системы . е — в больше индуктивности системы L<; щ поэтому ток в индукционно-динамическом механизме с диском 18 и индуктором 16 становится меньше тока в индукционно-динамическом механизме с диском 19 и индуктором 17. Следовательно, диск 19 начинает перемещаться с большей скоростью по сравнению с диском

18, тем самым осуществляется синхронность срабатывания обоих индукционно-динамических механизмов защелки 13. Регулирование времени срабатывания защелки 13 производится путем изменения противодействующих усилий при помощи направляющих 21 и пружин 22. Пружины 22 одновременно служат для прижатия дисков 18 и 19 к индукторам

16 и 17 и обеспечивают надежное удерживание штока 6 при помощи зажимов 20 и конуса 12 в отключенном положении.

Использование предлагаемого привода высоковольтного выключателя обеспечивает возможность устранения ударных нагрузок на узлы и детали аппарата при включении и отключении, а также позволяет повысить к.п.д. и увеличить срок службы аппарата.

Формула изобретения

1. Привод быстродействующего коммутационного аппарата, содержащий два спираль535611 иг. ) ных однослойных индуктора, между которыми расположен диск из электропроводного материала, закрепленный на штоке, соединенном с подвижным контактом аппарата, и накопитель энергии, подключенный к индуктору, отличающийся тем, что, с целью устранения ударных нагрузок при коммутации, повышения к.п.д. и увеличения срока службы, он снабжен быстродействующей управляемой защелкой, выполненной в виде двух индукционно-динамических механизмов, а индукторы привода соединены между собой параллельно, 2. Привод по п. 1, отлич ающийся тем, что индукционно-динамический механизм защелки выполнен в виде индуктора и диска, жестко соединенного с рабочим зажимом.

3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что индукторы защелки включены последова5 тельно с индукторами привода.

4. Привод по п. 1, отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью обеспечения одновременного срабатывания индукционно-динамических механизмов защелки, ее индукторы соединены

10 между собой параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвторское свидетельство Хо 339977, М. Кл. Н 01Н 1/54, 1970.

15 2, Патент CIIIA Ke 3723922, кл. 335-68, 1969.

535611

Уиа 2

Фиг. о

Составитель Н. Глеклер

Редактор А. Пейсоченко Техред А. Галахова Корректоры: Т. Добровольская и Л. Орлова

Заказ 996/1 Изд. № 389 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2