ПРУЖИННЫЙ ПРИВОД ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Область техники
Полезная модель относится к электроэнергетике и может быть применена в высоковольтных выключателях.
Уровень техники
Известен пружинный привод высоковольтного выключателя, содержащий включающий и отключающий электромагниты, выходной вал и, по меньшей мере, одну спиральную пружину, кинематически связанную с выходным валом через храповой механизм, выполненный с возможностями фиксации во взведенном положении и расфиксации под воздействием якоря включающего электромагнита, при этом отключение выключателя (под действием его собственных отключающих пружин) обеспечивается за счет освобождения выходного вала, зафиксированного приводом во включенном состоянии выключателя [RU 99655 U1].
Недостаток известного решения состоит в следующем.
В случае включения на поврежденную линию или другую нагрузку, отключающим пружинам выключателя приходится дополнительно преодолевать инерционное сопротивление элементов цепи кинематической связи выходного вала с храповым механизмом. Это замедляет процесс отключения тока нагрузки, снижает быстродействие выключателя, ускоряет износ его контактов под воздействием разрываемой электрической дуги.
Сущность полезной модели
Технический результат полезной модели - повышение быстродействия и надежности работы высоковольтного выключателя.
Предметом полезной модели является пружинный привод высоковольтного выключателя, содержащий включающий и отключающий электромагниты, выходной вал и, по меньшей мере, одну спиральную пружину, кинематически связанную с выходным валом через храповой механизм, выполненный с возможностями его фиксации во взведенном положении и расфиксации под воздействием якоря включающего электромагнита, при этом храповой механизм снабжен взводящим электромагнитом и кинематически связан с выходным валом через механизм свободного расцепления, выполненный с возможностью фиксации включенного положения выходного вала и его расфиксации с разрывом указанной кинематической связи под воздействием якоря отключающего электромагнита.
Полезная модель имеет развитие, которое состоит в том, что храповой механизм снабжен маховиком, установленным на валу храпового колеса.
Осуществление полезной модели с учетом ее развития
На фиг.1 представлен общий вид привода, а на фиг.2 - привод в разрезе, иллюстрирующем его внутреннее устройство.
Пружинный привод содержит включающий электромагнит 1, отключающий электромагнит 2, выходной вал 3, предназначенный для кинематического соединения с тягой высоковольтного выключателя, и спиральную пружину 4.
Пружина 4 кинематически связана с выходным валом 3. Цепь этой кинематической связи содержит храповой механизм, включающий храповое колесо 5, установленное на валу 6, взводящую собачку 7, удерживающую собачку 8. Фиксацию храпового механизма во взведенном положении пружины обеспечивает механизм удержания, в состав которого входят: валик 9 с лыской на хвостовике, рычаги 10 и 11. На одном конце рычага 11 установлен фиксирующий ролик 12, заходящий за выступ на рычаге 10. Второй конец рычага 11 тягой 13 связан с якорем включающего электромагнита 1, под воздействием которого храповой механизм расфиксируется.
Храповой механизм снабжен взводящим электромагнитом 14, якорь которого связан с храповым колесом 5 через коромысло 15 и взводящую собачку 7, которая поворачивает храповое колесо 5 на один зуб.
Кинематическая связь храпового механизма с выходным валом 3 осуществляется через кулачок 16, ролик 17, рычаг 18, подпружиненный шток 19 и механизм свободного расцепления. В состав этого механизма входят ролик 20, шарнирно соединенные рычаги 21 и 22. Кроме того, механизм свободного расцепления включает элементы, обеспечивающие фиксацию выходного вала во включенном положении и расфиксацию с разрывом кинематической связи осуществляемую под воздействием якоря отключающего электромагнита 2. К этим элементам относятся: подпружиненный рычаг 23, снабженный роликом, отключающая собачка 24 с пружиной, подпружиненый валик 25 с роликовым упором, а также защелка 26.
На валу 6 храпового колеса 5 установлен маховик 27.
Устройство работает следующим образом.
При каждом срабатывании взводящего электромагнита 14 его якорь поворачивает коромысло 15 и взводящая собачка 7 поворачивает храповое колесо 5 на один зуб. После полного взведения храпового механизма и связанной с ним спиральной пружины 4 электромагнит 14 отключается.
Включение привода (выключателя) осуществляется при срабатывании включающего электромагнита 1, якорь которого через тягу 13 поворачивает рычаг 12 и выводит фиксирующий ролик 12 из зацепления с рычагом 10. Храповое колесо 5 расфиксируется и взведенная пружина 4 освобождается.
Под воздействием пружины 4 храповое колесо 5 и соосные с ним кулачок 16 и маховик 27 поворачиваются против часовой стрелки. Кулачок 16 воздействует через ролик 17 на рычаг 18, который толкает шток 19.
Шток 19 перемещается и передает усилие через ролик 20 и шарнирно соединенные рычаги 21 и 22 на выходной вал 3, который переводит во включенное состояние высоковольтный выключатель. Во включенном положении вала 3 ролик 20 фиксируется защелкой 26.
Отключение осуществляется под действием его собственных пружин выключателя при срабатывании электромагнита 2, якорь которого поворачивает подпружиненный валик 25, высвобождая отключающую собачку 24., которая в свою очередь расфиксирует подпружиненный рычаг 23. При освобождении рычага 23 ролик 20 срывается с защелки 26 и механизм свободного расцепления складывается.
Благодаря расфиксации механизма свободного расцепления с освобождением выходного вала 3 от связи с элементами кинематической связи, обеспечивающими включение привода (подпружиненный шток 19, рычаг 18, ролик 17) уменьшается нагрузка на отключающие пружины выключателя и, как следствие, уменьшается время отключения.
Маховик 27 на валу 6 храпового колеса 5 накапливает энергию на начальном этапе цикла включения, когда пружина 4 только выходит из взведенного состояния и ее усилие максимально, и отдает энергию на последнем этапе цикла включения, когда усилие пружины 4 ослабевает. При этом максимальное усилие на валу 3, необходимое выключателю в конце цикла его включения, обеспечивается при меньшем начальном усилии пружины 4 и, соответственно, меньшей энергии для ее взвода.