РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к электротехнике (высоковольтным электрическим аппаратам), предназначенным для коммутации электрических цепей без тока и для создания видимого разрыва через воздушный промежуток.
Известен Выключатель (пат. РФ №8522, МПК H01H 21/54, опубл. 16.11.1998 г.), содержащий изоляционный корпус, состоящий из отдельных изоляционных блоков, стянутых шпильками к боковым щекам, контактные и шарнирные стойки, установленные на блоках ножа, выполненные на каждом полюсе в виде двух параллельных пластин, насаженных с двух сторон на ось шарнирной стойки и снабженных в средней части распоркой и центральной осью, пружины, установленные на осях и подпертые снаружи гайками, и кинематически связанные с ножами ведущий вал, встроенный в отверстиях боковых щек. Изоляционные блоки выполнены в виде изоляционных перемычек в форме двух связанных друг с другом цилиндров, между которыми раздельно защемлены контактные и шарнирные стойки, ножи каждого полюса снабжены отдельной центральной осью, ведущий вал выполнен коленчатым с изоляционной траверсой, снабженной пазами, охватывающими ножи, причем на центральных осях дополнительно установлены пружины.
Причинами, препятствующими достижению технического результата являются низкая технологичность, связанная с изготовлением и комплектованием каждой контактной группы значительным числом разнообразных деталей, и низкая надежность, обусловленная недостаточной электрической прочностью изоляции - воздушного промежутка, расположенного между токоведущими пластинами и ножами соседних контактных групп.
Признаки, общие с заявляемой полезной моделью: изолирующие блоки, стянутые шпильками.
Известен принятый за прототип разъединитель (пат. РФ №2281518, МПК H01H 31/24,опубл. 10.08.2006 г.), состоящий из одного или более полюсов, содержащий токоподводящие и токоотводящие проводники, токопроводящие соединительные пластины, связанные с приводом их перемещения, и изолирующие блоки, разделяющие и несущие указанные токопроводящие шины и соединительные пластины. Токопроводящие шины снабжены неподвижными контактами, установленными на их смежных концах, и закреплены на промежуточном изолирующем блоке, стенками и ребрами жесткости которого совместно с ребрами жесткости и основанием нижнего изолирующего блока образован отсек, в котором расположен реверсивный электродвигатель и аппаратура управления этим электродвигателем, приводящим в движение посредством кинематической связи, зафиксированные в верхнем изолирующем блоке соединительные пластины с установленными на их концах розеточными контактами.
Причинами, препятствующими достижению технического результата являются низкая технологичность, связанная с изготовлением промежуточного, верхнего и нижнего изолирующих блоков сложной конфигурации, необходимостью комплектования каждой контактной группы двумя парами подвижных и неподвижных контактов и низкая надежность, обусловленная недостаточной электрической прочностью изоляции на пересечениях токоведущих пластин контактных групп верхнего изолирующего блока и ограниченной ремонтопригодностью, связанной со сложностью замены подвижных контактов при исчерпании их рабочего ресурса.
Признаки, общие с заявляемой полезной моделью: токоподводящие и токоотводящие проводники, неподвижные контакты, два изолирующих блока, разделяющих и несущих токоподводящие и токоотводящие проводники и неподвижные контакты.
Задачей заявляемой полезной модели является создание разъединителя, обладающего высокой технологичностью, ремонтопригодностью и надежностью.
Технический результат заключается в обеспечении высокой технологичности, и ремонтопригодности путем упрощения конструкции и минимизации ее до двух сборочных единиц и розеточного узла, содержащего многоточечные контакты, и высокой надежности путем повышения прочности изоляции между контактными группами и снижения нагрева контактов и обеспечением малого переходного сопротивления.
Технический результат достигается тем, что в разъединителе, состоящем из одной или более контактных групп, содержащих токоподводящие и токоотводящие проводники, два изолирующих блока, разделяющих и несущих указанные токоподводящие и токоотводящие проводники и неподвижные контакты, каждая контактная группа содержит установленные на изолирующих блоках соосно и оппозитно первый и второй неподвижные контакты, выполненные в виде цилиндрических стержней, одни концы которых находятся во внутренней полости изолирующих блоков, другие концы снабжены резьбой для закрепления токопроводящих и токоотводящих проводников, между изолирующих блоков установлен подвижный изолирующий блок, выполненный с возможностью линейного перемещения, содержащий розеточный узел с отверстиями, в которых соосно с неподвижными контактами установлены токопроводящие втулки с пружинными цилиндрическими вкладышами из материала с высокой электропроводностью и упругостью, а на подвижном изолирующем блоке установлен шток для его перемещения, проходящий через отверстие в одном из изолирующих блоков.
Целесообразно длину стержней первых неподвижных контактов и расстояние между первым и вторым контактом каждой контактной группы выполнять преимущественно равными 1/3 длины вторых неподвижных контактов.
Рационально длину пружинных цилиндрических вкладышей выполнять преимущественно равной длине вторых неподвижных контактов.
Рекомендуется в боковой части неподвижного блока, на котором установлена группа первых неподвижных контактов, выполнять отверстия овальной формы для визуального контроля состояния контактных групп.
Целесообразно изолирующие блоки и подвижный изолирующий блок выполнять путем использования прессматериалов, например премикса DMC-30 или DMC-20.
Высокая технологичность и ремонтопригодность достигаются путем упрощения конструкции и минимизации ее до двух сборочных единиц и розеточного узла, содержащего многоточечные контакты.
Высокая надежность обеспечивается путем повышения прочности изоляции между контактными группами и снижения нагрева контактов обеспечением малого переходного сопротивления.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен в осевом разрезе разъединитель в разомкнутом состоянии, на фиг. 2 показан верхний блок с установленными на нем контакт-деталями, на фиг. 3 приведен розеточный узел в разрезе, на фиг. 4 изображен пружинный вкладыш, а на фиг. 5 представлен в осевом разрезе разъединитель в замкнутом состоянии.
Разъединитель состоит (фиг. 1, 5) из корпуса, выполненного в виде двух соединенных между собой верхнего 1 и нижнего 2 блоков, на дне каждого из которых закреплены контакт-детали 3 и 4, равномерно разнесенные друг от друга по окружности, и розеточного узла 5, размещенного в цилиндрической полости корпуса и закрепленного на подвижном штоке 6, проходящем через отверстие в одном из блоков.
Верхний 1 и нижний 2 блоки связаны между собой замковым соединением и скреплены болтовыми соединениями 7. Для обеспечения при сборке соосного расположения контакт-деталей 3 и 4 на замковом соединении верхнего 1 и нижнего 2 блоков имеется шлиц 8 (фиг. 2). Контакт-детали 3 и 4 закреплены на блоках 1 и 2 корпуса гайками 9 и имеют форму цилиндрических стержней, одни концы которых находятся во внутренней полости корпуса и служат неподвижными контактами разъединителя. Другие концы снабжены резьбой и служат для закрепления контакт-деталей 3 и 4 на верхнем 1 и нижнем 2 блоках и для присоединения к ним внешних отводящих 10 и подводящих 11 проводников коммутируемой цепи. Неподвижные контакты контакт-деталей 3, расположенные внутри полости корпуса на верхнем блоке 1, имеют 1/3 длины по отношению к соответствующим частям контакт-деталей 4, расположенным на нижнем блоке 2. В собранном виде разъединителя расстояние между торцами неподвижных контактов 3 и 4 обеспечивают электрическую прочность воздушного промежутка при заданном напряжении коммутируемой цепи.
Розеточный узел 5 (фиг. 2, 3) представляет собой цилиндр 12 из изоляционного материала, в котором впрессованы три втулки 13, выполненные из меди. Втулки 13 расположены на радиусах окружности, сдвинутых на угол 120 градусов друг относительно друга. Диаметр окружности, на которой расположены оси втулок 13, равен диаметрам окружностей, на которых расположены оси неподвижных контактов 3 и 4 верхнего 1 и нижнего 2 блоков корпуса разъединителя. В расточки каждой втулки 13 вставлены по два перфорированных пружинных вкладыша 14 и 15, кольцевой формы. Перфорированная часть вкладышей 14 и 15 имеет выпуклую форму в направлении внутреннего диаметра так, что внутренний диаметр d перфорированной части меньше, чем внешний диаметр D самого кольца (фиг. 4). Вкладыши 14 и 15 выполнены из материала с высокой электропроводностью и упругостью, например из бериллиевой бронзы с серебряным покрытием. Пружинные вкладыши 14 и 15 создают многоточечный контакт между втулками 13 и контакт-деталями 3 и 4, что обеспечивает малое переходное сопротивление электрического соединения токоведущего контура. Расстояние между противолежащими торцами вкладышей 14 и 15 во втулке 13 равно воздушному зазору между неподвижными контактами контакт-деталей 3 и 4 разъединителя.
Розеточный узел 5 размещен во внутренней полости корпуса разъединителя и насажен втулками 13 на контакт-детали 4.
На боковой стенке верхнего блока 1 выполнены овальные отверстия, расположенные против контакт-деталей 3 для визуального наблюдения за состоянием контактов.
По сравнению с прототипом и известными решениями, конструкция предлагаемого разъединителя в значительной степени упрощена, так как он состоит всего из трех узлов: двух сборочных единиц корпуса - верхнего 1 блока с установленными на нем контакт-деталями 3 и отводящими проводниками 10 и нижнего 2 блока, на котором закреплены контакт-детали 4 и подводящие проводники 11, и розеточного узла 5, в котором запрессованы втулки 13 с перфорированными пружинными вкладышами 14 и 15.
Предлагаемый разъединитель более технологичен в изготовлении за счет применения прессматериалов и деталей простой формы.
Предлагаемая полезная модель обладает высокой надежностью, т.к. обеспечивает малое переходное сопротивление, уменьшение потери мощности на контактах и их нагрев, исключает пересечения токоведущих частей и обусловленное этим снижение электрической прочности изоляции.
Работает разъединитель следующим образом.
Сборка разъединителя включает подготовку сборочных единиц верхнего 1 (фиг. 1, 5) и нижнего 2 блоков и розеточного узла 5. Подготовка сборочной единицы верхнего блока 1 осуществляется путем установки в отверстия, разнесенные на 120 градусов контакт-деталей 3 с короткими контактными частями и закрепления их гайками 9. Аналогичным образом в отверстия нижнего блока 2 устанавливаются контакт-детали 4 с удлиненными контактными частями. Сборка розеточного узла 5 (фиг. 3) заключается в установке пружинных вкладышей 14, 15 внутрь втулок 13 и закреплении в центральное отверстие подвижного штока 6.
Для полной сборки разъединителя розеточный узел 5 устанавливается внутрь нижнего блока 2 путем посадки втулок 13 с пружинными вкладышами 14 на контакт-детали 4. При этом выступ блока 1 (на рисунках не показан) и паз на блоке 2 должны быть совмещены. Крепление верхнего 1 и нижнего 2 блоков между собой осуществляется болтовыми соединениями 7.
После монтажа разъединителя в установочную позицию производится подсоединение подводящих 10 и отводящих 11 проводников.
Замыкание и размыкание разъединителя осуществляется путем движения штока 6 в осевом направлении при помощи ручного привода или электромагнитного привода (на рисунках не показаны). При замыкании движением штока 6 вверх (фиг. 1) вместе с розеточным узлом 5 перемещаются втулки 13, которые скользят на пружинных вкладышах 14 и 15 по поверхности контакт-деталей 4 и заходят на контакт-детали 3. В крайнем верхнем положении розеточного узла 5 (фиг. 5) осуществляется замыкание коммутируемой цепи по контуру: внешние отводящие проводники 10, контакт-детали 3, пружинные вкладыши 14, втулки 13, пружинные вкладыши 15, контакт-детали 4, внешние подводящие проводники 11. Пружинные вкладыши 14 и 15 создают многоточечный контакт между втулками 13 и контакт-деталями 3 и 4, что обеспечивает малое переходное сопротивление электрического соединения токоведущего контура, исключает нагрев контактов и, в конечном итоге, повышает надежность разъединителя. Размыкание разъединителя осуществляется в обратном порядке путем перемещения штока 6 вниз.
Высокая технологичность и ремонтопригодность достигаются путем упрощения конструкции и минимизации ее до двух сборочных единиц и розеточного узла, выполненного в виде многоточечных контактов,
Высокая надежность обеспечивается путем повышения прочности изоляции между контактными группами и снижения нагрева контактов обеспечением малого переходного сопротивления.
Заявляемая полезная модель способствует созданию разъединителя, обладающего высокой технологичностью, ремонтопригодностью и надежностью.