BG113238A - Еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор на напрежение от колонков тип - Google Patents

Abstract

Носещият корпус на мощностния превключвател е съставен от изолационен цилиндър (1), метално дъно (2) и изолационен диск (3). На него чрез общ метален носач (8) са закрепени две главни вакуумни дъгогасителни камери (9, 10), разположени една до друга. На носача (8) чрез конзола (13) е монтирана вътрешна контактна дъга (14), която алтернативно се свързва с лява контактна дъга (15) и дясна контактна дъга (16) чрез контактни ламели (18) с контактни пружини (19). Ламелите (18) са установени на носач (20), монтиран чрез изолационен елемент (21) към задвижващ вал (4), лагерован в центъра на дъното (2). Подвижните контактни елементи (30) на двете главни вакуумни камери (9, 10) са свързани с два Г-образни лоста (35), лагеровани на носачи (36), закрепени към дъното (2). Между двата лоста (35) също към дъното (2) е лагерован задвижващ лост (42) с лагер (43) отгоре и с двураменен лост (40), който е съединен с шийки (39) на двата Г-образни лоста (35). По време на превключването гърбица (44) взаимодейства с лагера (43) така, че двете главни вакуумни камери (9, 10) работят синхронизирано в паралел. По този начин номиналният ток на мощностния превключвател се увеличава два пъти. Срещуположно на главните вакуумни камери (9, 10) на диска (3) чрез носач (11) е закрепена една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера (12). На конзола (23), хваната към диска (3) е монтирана вътрешна контактна дъга (22), която посменно се свързва с лява (24) и дясна (25) контактни дъги чрез контактни ламели (27), установени на носач (28), закрепен чрез изолационен елемент (29) към тръбен вал (5), лагерован коаксиално на вал (4). Подвижен контактен елемент (30) е свързан с Г-образен лост (35) с лагер (37) отгоре. На този лагер (37) периодично въздейства по време на превключването гърбица (38), монтирана на тръбния вал (5). За едно превключване вала (4) се завърта на 120 градуса и чрез известен съединител с празен ъглов ход завърта тръбния вал (5) на 40 градуса в края на превключването. Така се постига разделено изключване на номиналния и на циркулиращия ток.

Description

ЕДНОФАЗЕН МОЩНОСТЕН ПРЕВКЛЮЧВАТЕЛ ЗА СТЪПАЛЕН РЕГУЛАТОР НА НАПРЕЖЕНИЕ ОТ КОЛОНКОВ ТИП

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТА

Изобретението се отнася до мощностен превключвател на стъпален регулатор, който се вгражда в силови трансформатори с регулиране на напрежението под товар. Мощностният превключвател е най-важният възел на стъпалния регулатор, защото комутира работните токове без да се прекъсва захранването на потребителите. Мощностните превключватели от съвременен тип са с вакуумни дъгогасителни камери. Техните параметри регламентират и параметрите на стъпалния регулатор. Използват се и стъпални регулатори от така наречения колонков тип. При тях три еднофазни мощностни превключватели са монтирани етажно един под друг в общ маслен съд, като най-често са изолирани помежду си. Съществен проблем и при тези стъпални регулатори е как да се увеличи номиналния ток като се използват налични вакуумни дъгогасителни камери.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТА

Известен е еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор от колонков тип (1) съдържащ носещ корпус съставен от изолационен цилиндър, кръгло метално дъно и изолационен диск, на който чрез метални носачи са закрепени една главна вакуумна дъгогасителна камера и една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера. В центъра на корпуса е лагерован към дъното и изолационния диск задвижващ вал. Върху него е лагерован коаксиално тръбен изолационен вал. Главната вакуумна дъгогасителна камера е свързана с главна контактна система съставена от вътрешна дъга и две външни контактни дъги с изолационна междина помежду им, закрепени по вътрешната повърхност на изолационния цилиндър. Вътрешната дъга и външните дъги са свързани чрез контактни ламели установени на носач монтиран към задвижващия вал.

Спомагателната вакуумна дъгогасителна камера е свързана със спомагателна контактна система съставена от вътрешна контактна дъга, две външни контактни дъги и контактни ламели установени на носач монтиран на тръбния вал. Подвижните контакти на двете вакуумни камери са присъединени към еднакви механизми за отваряне и затваряне съставени от водач, Г-образен лост с лагер на горния край на вертикалното рамо и контактни пружини. По време на превключването с лагера на главната вакуумна камера взаимодейства гърбица установена на задвижващия вал, а с лагера на спомагателната вакуумна камера - гърбица установена на тръбния изолационен вал.

Недостатък на този еднофазен мощностен превключвател е, че номиналния ток и превключващата способност на мощностния превключвател са регламентирани от тези параметри на главната вакуумна дъгогасителна камера. По-високи параметри при тази конструкция не могат да се постигнат. Друг недостатък е, че в корпуса няма място за токоограничаващи резистори. Те трябва да се монтират над изолационния диск, с което височината се увеличава значително.

Известен е и друг еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор от колонков тип (2). Той също има носещ корпус съставен от изолационен цилиндър, метално дъно и изолационен диск, на който чрез метални носачи са закрепени две главни вакуумни дъгогасителни камери и една разположена между тях спомагателна вакуумна дъгогасителна камера. Главните вакуумни дъгогасителни камери са свързани с главна контактна система, която има два клона с по един бързодействащ разединител. Тук електрическата схема на превключване е друга. В едната посока на превключване се отваря едната главна вакуумна камера, а в обратната посока - втората главна вакуумна камера. Спомагателната вакуумна дъгогасителна камера има контактна система, която я свързва в края на превключването в паралел с едната или другата главна вакуумна камера. Механизмите за отваряне и затваряне на вакуумните камери са както тези от (1). В средата на носещия корпус е лагерован само един задвижващ вал с една комбинирана гърбица, която последователно изключва и включва трите вакуумни камери. Този вал задвижва и контактните системи. Резистор е монтиран в пространството срещу трите вакуумни камери.

Недостатък на този еднофазен мощностен превключвател е, че също не може да осигури по-големи номинални токове и превключваща способност спрямо тези регламентирани . от главните вакуумни дъгогасителни камери. Друг недостатък е, че еднофазният мощностен превключвател е с по-сложна конструкция.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО **»

Задачата на изобретението е да се създаде еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор от колонков тип, който да осигурява двукратно по-големи номинален ток и превключваща способност спрямо тези на наличните вакуумни дъгогасителни камери, като това не увеличава габаритните размери. Също така да осигурява унифицирана конструкция на два мощностни превключвателя — е параметрите гарантирани от вакуумните дъгогасителни камери и с двукратно по-големи параметри.

Задачата е решена с еднофазен мощностен превключвател, съдържащ носещ корпус от изолационен цилиндър, кръгло метално дъно и изолационен диск, на който чрез метални носачи са закрепени главна вакуумна дъгогасителна камера свързана с главна контактна система и спомагателна вакуумна дъгогасителна камера, свързана със спомагателна контактна система. В средата на носещия корпус е лагерован задвижващ вал, който носи контактни ламели на главната контактна система. Коаксиално на задвижващия вал е лагерован тръбен вал, който носи контактни ламели на спомагателната контактна система. Подвижните контакти на вакуумните дъгогасителни камери са свързани с механизми за отварянето и затварянето им.

Съгласно изобретението две главни вакуумни дъгогасителни камери са разположени една до друга и са закрепени на изолационен диск чрез общ метален носач. На него е монтирана чрез конзола вътрешна контактна дъга, която се свързва чрез контактни ламели с лява контактна дъга и алтернативно - с дясна контактна дъга, монтирани на изолационен цилиндър. Контактните ламели са установени на носач монтиран на задвижващ вал лагерован в средата на носещия корпус. Така двете главни вакуумни дъгогасителни камери са свързани в паралел и се отварят и затварят едновременно чрез механизъм съставен от лост с лагер отгоре и две симетрични рамена на двураменен лост. Този лост е присъединен към шийки на два Г-образни лоста съединени с подвижните контакти на двете главни вакуумни дъгогасителни камери чрез водачи с контактни пружини. На задвижващия вал има гърбица, която периодично контактува по време на превключването с лагера на лоста с двете рамена.

Срещуположно на главната вакуумна камера и главната контактна система е разположена спомагателна вакуумна дъгогасителна камера със спомагателна контактна система. Спомагателната вакуумна камера е закрепена на изолационния диск, на който е монтирана конзола с вътрешна контактна дъга. Тази дъга се свързва алтернативно с лява контактна дъга и дясна контактна дъга чрез ламели установени на носач закрепен на тръбен вал. Подвижният контакт на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера е свързан чрез водач с Г-образен лост с лагер отгоре, който периодично контактува по време на превключването с гърбица монтирана на тръбния вал. С цел самонагаждане за едновременно отваряне на двете главни вакуумни дъгогасителни камери двураменният лост е лагерован на шийката на задвижващия лост с лагер. Този лост и разположените от двете му страни два Г-образни лоста са лагеровани на ос установена на общ носач монтиран на дъното. Между двете главни вакуумни дъгогасителни камери и спомагателната вакуумна дъгогасителна камера има две свободни пространства, в които са монтирани резистори. Двете леви дъги на главната контактна система и на спомагателната контактна система са свързани с изолирани проводници. Същото се отнася и до двете десни дъги. Завъртането на тръбния вал по време на превключването се осъществява от задвижващия вал в последната една трета от неговото завъртане чрез известен съединител с празен ъглов ход. Например при завъртане на задвижващия вал на 120° за едно превключване, тръбният вал се завърта на 40°.

Като вариант, спомагателната контактна система е съставена от тоководеща плочка закрепена на конзола монтирана на изолационния диск. На плочката има ос, на която е лагерован носач с контактни ламели. Те осъществяват посменно връзка между плочката с лява контактна дъга, респективно - с дясна контактна дъга, монтирани на изолационния цилиндър. Носачът има канал, в който влиза задвижваща ролка на изолационно рамо хванато на тръбния вал. Конструкцията дава възможност да се реализират два унифицирани мощностни превключвателя. При използване на една главна вакуумна камера номиналният ток на превключване се определя от нейния номинален ток, а при две свързани в паралел вакуумни камери номиналният ток се удвоява.

Около изолационния Цилиндър са етажно монтирани три контактни пръстена. Горният е свързан с лявата контактна дъга, средният - с дясната контактна дъга, а долният - с дъното. За трифазен стъпален регулатор от колонков тип трите еднофазни мощностни превключвателя са монтирани етажно един под друг, като са хванати помежду си с изолационни цилиндри или с изолационни рейки. Трите задвижващи вала са съединени помежду си и с пружинен-енергиен акумулатор чрез междинни изолационни валове.

Предимство на еднофазния мощностен превключвател съгласно изобретението е, че един мощностен превключвател с една главна вакуумна дъгогасителна камера с номинален ток определен от нейните параметри

може да се превърне в мощностен превключвател с двукратен номинален ток чрез·използване на две главни вакуумни дъгогасителни камери, без да се увеличават габаритните размери. Друго предимство е, че еднофазния мощностен превключвател е обособен като отделна монтажна единица.

ПОЯСНЕНИЕ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ

Примерно изпълнение на еднофазен мощностен превключвател за стъпален регулатор от колонков тип, съгласно изобретението, е показано на приложените фигури, от които:

Фигура 1 представлява надлъжен разрез през мощностния превключвател.

Фигура 2 - поглед отгоре (А) на мощностния превключвател.

Фигура 3 - напречен разрез (В-В) над задвижващите механизми за отваряне и затваряне на вакуумните дъгогасителни камери.

Фигура 4 - надлъжен разрез (С-С) през двете главни вакуумни дъгогасителни камери свързани в паралел.

Фигура 5 - вариант на спомагателната контактна система свързана със спомагателната вакуумна дъгогасителна камера.

ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО

Носещата конструкция на мощностния превключвател е съставена от изолационен цилиндър 1, кръгло метално дъно 2 и кръгъл изолационен диск 3. В центъра на дъното 2 е лагерован задвижващ вал 4, около който е лагерован тръбен вал 5. Задвижващият вал 4 има горен извод 6 и долен извод 7, които служат за свързване с другите етажно подредени еднофазни мощностни превключватели. На изолационния диск 3 чрез общ метален носач 8 са монтирани една до друга две главни вакуумни дъгогасителни камери 9 и 10. На срещуположната страна върху диск 3 чрез носач 11 е монтирана една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера 12. Върху носача 8 чрез конзола 13 е закрепена вътрешна контактна дъга 14. Срещу нея на изолационния цилиндър 1 са монтирани лява контактна дъга 15 и дясна контактна дъга 16 с изолационна междина 17 между тях. Вътрешната контактна дъга 14 се свързва посменно с една от двете дъги 15 и 16 чрез контактни ламели 18 с контактни пружини 19 установени на носач 20 закрепен чрез изолационен елемент 21 към задвижващия вал 4. По аналогичен начин е осъществена и спомагателната контактна система. Тя има вътрешна контактна дъга 22 закрепена чрез конзола 23 към изолационния диск 3. Срещунея на изолационния цилиндър 1 са монтиранилява контактна дъга 24 и дясна контактна дъга 25 с изолационна междина 26 между тях. Контактни ламели 27 са установени на носач 28, който е свързан с тръбния вал 5 чрез изолационен елемент 29.

Подвижният контакт 30 на вакуумните дъгогасителни камери е свързан с водач 31 чрез винтова връзка 32 за регулиране на хода. Воденето е във втулка 33 монтирана на дъното 2 и съдържаща контактна пружина 34. Водачът 31 на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера 12 е свързан с хоризонталното рамо на Г-образен лост 35 закрепен на носач 36 установен на дъното 2. На върха на вертикалното рамо има лагер 37, който периодично взаимодейства с гърбица 38 монтирана на тръбния вал 5. Всяка главна вакуумна дъгогасителна камера 9 и 10 също има Г-образен лост 35, но вместо лагер има шийка 39, която е свързана с двураменен лост 40 (фиг. 3, фиг. 4) лагерован на шийка 41 на централно разположен лост 42. На върха на лост 42 има лагер 43, който периодично взаимодейства с гърбица 44 монтирана на вал 4. Лостове 35 и 42 са лагеровани чрез ос 45 и търкалящи лагери към общ носач 46 закрепен на дъното 2.

Етажно около изолационния цилиндър 1 са разположени три контактни пръстена 47, 48 и 49. Пръстен 47 е свързан с лявата дъга 15 чрез тоководещ елемент 50 насочен нагоре. Пръстен 48 е свързан с дясната дъга 16 чрез тоководещ елемент 51 насочен надолу. Пръстен 49 е свързан директно с дъното 2. Трите пръстена са укрепени допълнително към цилиндър 1 чрез втулки 52 и винтове 53. Пръстените се свързват електрически с известни и непоказани неподвижни контактни елементи закрепени на изолационен цилиндър на общия маслен съд, като това става чрез подвижни контактни мостове. Дъгите 15 и 24, респективно 16 и 25 са свързани чрез непоказани изолирани проводници. В пространството между главната и спомагателната контактни системи са разположени известни резистори 54. На долния край на вал 4. е монтирано буферно рамо 55 ограничено в двете крайни положения чрез непоказани опори закрепени на дъното 2.

На фиг. 5 е показан вариант на спомагателната контактна система. На конзола 56 закрепена на диск 3 е установена тоководеща плочка 57, която има лагерна ос 58. На нея е лагерован носач 59 на контактни ламели 60, които посменно свързват плочка 57 с дъги 61 и 62, като между тях има изолационна междина 63. В канал 64 на носача 59 се движи ролка 65 закрепена чрез изолационно рамо 66 към тръбния вал 5. Превключването става по следния начин. Известен пружинен енергиен, акумулатор завърта скокообразно вал 4 в случая на 120°. След около 40° гърбица 44 изключва двете главни вакуумни дъгогасителни камери 9'Т! 10 и контактните ламели 18 се прехвърлят безтоково от дъга 15 на дъга 16. Около 40° преди крайно положение известен съединител със свободен ход предава въртенето от вал 4 на тръбния вал 5. Гърбица 38 изключва спомагателната вакуумна дъгогасителна камера 12 и контактните ламели 27 се прехвърлят безтоково от дъга 24 на дъга 25. По аналогичен начин работи и спомагателната контактна система от фиг. 5. Обратното превключване става по същия начин.

Claims (7)

1. Еднофазен мощностен , превключвател за стъпален регулатор на напрежение от колонков тип, съдържащ носещ корпус от изолационен цилиндър, кръгло метално дъно и изолационен диск, на който чрез метални носачи са закрепени главна вакуумна дъгогасителна камера свързана с главна контактна система и спомагателна вакуумна дъгогасителна камера свързана със спомагателна контактна система, като в средата на носещия корпус е лагерован задвижващ вал носещ контактни ламели на главната контактна система, а коаксиално на него е лагерован тръбен вал носещ контактни ламели на спомагателната контактна система, подвижните контакти на вакуумните дъгогасителни камери са свързани с механизми за отварянето и затварянето им, характеризиращ се с това, че две главни вакуумни дъгогасителни камери (9 и 10) са разположени една до друга и са закрепени на изолационен диск (3) чрез общ метален носач (8), на който е монтирана конзола (13) с вътрешна контактна дъга (14) свързана чрез контактни ламели (18) установени на задвижван от вал (4) носач (20) с лява контактна дъга (15) и алтернативно - е дясна контактна дъга (16), монтирани на изолационен цилиндър (1), като по този начин двете главни вакуумни дъгогасителни камери (9, 10) са свързани в паралел и се отварят и затварят едновременно чрез механизъм съставен от лост (42) с лагер (43) отгоре и с две симетрични рамена на двураменен лост (40) свързани към шийки (39) на два Г-образни лоста (35) съединени с подвижните контакти (30) на двете вакуумни дъгогасителни камери (9, 10) чрез водачи (31), а по време на превключването контактува с лагер (43) на лост (42) и също така една спомагателна вакуумна дъгогасителна камера (12) е закрепена на изолационния диск (3), на който е монтирана конзола (23) с вътрешна контактна дъга (22) свързана чрез контактни ламели (27) установени на задвижван от тръбен вал (5) носач (28) с лява контактна дъга (24) и алтернативно — с дясна контактна дъга (25) монтирани на изолационния цилиндър (1), като подвижният контакт (30) на спомагателната вакуумна дъгогасителна камера (12) е свързан чрез водач (31) с Г-образен лост (35) с лагер (37) отгоре, който периодично контактува по време на превключването с гърбица (38) монтирана на тръбния вал (5).

2. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че с цел самонагаждане двураменният лост (40) е лагерован на шийката (41) на лост (42) чрез плъзгащ или търкалящи лагери, а лост (42) и разположените от двете му страни Г образни лостове (35) са лагеровани на ос (45) установена на общ носач (46) монтиран на дъното (2). ^-

3. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че в пространствата около двете главни вакуумни дъгогасителни камери (9, 10) и срещуположно разположената спомагателна вакуумна дъгогасителна камера (12) са монтирани резистори (54), а дъга (15) и дъга (24), респективно дъга (16) и дъга (25), са свързани чрез изолирани проводници.

4. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенции 1, 2 и 3, характеризиращ се с това, че тръбният вал (5) се завърта от задвижващия вал (4) чрез съединител със свободен ъглов ход в последната една трета от ъгъла на завъртане на задвижващия вал (4) или, в случая, задвижващият вал (4) се завърта на 120° при едно превключване, а тръбният вал (5) се завърта на 40° в края на превключването.

5. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенции 1, 2, 3 и 4, характеризиращ се с това, че като вариант спомагателната контактна система е съставена оттоководеща плочка (57) закрепена на конзола (56) монтирана на изолационния диск (3), като на лагерна ос(58) хваната на плочката (57) е лагерован носач (59) на контактни ламели (60) установяващи връзка между плочката (57) и посменно с дясна дъга (62) и лява дъга (61), а носачът (59) има канал (64), в който влиза задвижваща ролка (65) монтирана на изолационно рамо (66) хванато на тръбния вал (5).

6. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенции 1, 2, 3, 4 и 5, характеризиращ се с това, че около изолационния цилиндър (1) етажно са установени три контактни пръстена (47, 48, 49) като най-горният пръстен (47) е свързан с дъга (15) чрез тоководещ елемент (50), средният пръстен (48) е свързан с дъга (16) чрез тоководещ елемент (51), а долният пръстен (49) е свързан с дъното (2).

7. Еднофазен мощностен превключвател, съгласно претенции 1, 2, 3, 4, 5 и 6, характеризиращ се с това, че три еднофазни мощностни превключватели са подредени етажно един под друг в една колона на трифазен “мощностен превключвател, като са свързани- помежду си с изолационни цилиндри или изолационни рейки, а изводите (6, 7) на задвижващия вал (4) са куплирани помежду си с изолационни валове.