РУЧНОЙ ПРИВОД ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ ОТВЕТВЛЕНИЙ ОБМОТКИ СТУПЕНЧАТЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
MANUAL DRIVE FOR STEP TRANSFORMER WINDING TAP CHANGERS

Изобретение касается ручного привода для пошагового, без потребления мощности, управления переключателем ответвлений обмотки ступенчатого трансформатора.
Такой ручной привод известен из DE-OS 3541888. Он состоит из корпуса, ведущего вала, снабженного поворотной рукояткой ведомого вала, передаточного механизма, расположенного между ними, и цифрового индикатора для соответствующего включенного положения переключателя ответвлений обмотки.
Другой ручной привод известен из фирменного печатного издания данного заявителя «Ручной привод BM75, инструкция по эксплуатации BA109/03», опубликованного в июле 2004 г. И здесь предусмотрена поворотная рукоятка для ручного управления. Этот ручной привод с целью безопасности снабжен деблокировочным рычагом, который после каждой операции переключения должен запираться навесным замком, чтобы предотвратить использование посторонними лицами. Для контроля предусмотрен также блокировочный контакт, который переключается одновременно с управлением деблокировочным рычагом.
Из другого фирменного печатного издания данного заявителя «Ручной привод MR404 - инструкция по эксплуатации BA23/02», опубликованного в августе 2004 г., известен еще один ручной привод, у которого поворотная рукоятка может сниматься с ведущего вала и крепиться снаружи на корпусе с помощью пружинной скобы. В этом варианте осуществления привод деблокируется путем вращения ключа. При этом стопорный рычаг снимается со стопорной шайбы и с колеса с кулачками; ведущий вал деблокируется и может быть повернут. С помощью понижающей передачи вал, ведущий к переключателю ответвлений обмотки, всегда поворачивается на один оборот за одно переключение, независимо от того, сколько оборотов на одно переключение необходимо на самой поворотной рукоятке. По окончании переключения с помощью пружины растяжения упомянутый стопорный рычаг снова фиксируется, входя в выемку стопорной шайбы и в колесо с кулачками, так что привод блокируется. Одновременно переключается электрический кулачковый выключатель. Из-за принудительного защелкивания новое переключение может осуществляться только после повторного вращения ключа.
Резюмируя, можно характеризовать известный уровень техники таких ручных приводов следующим образом: имеются три механических конструктивных узла, а именно, силовая передача, служащая для передачи приложенного к поворотной рукоятке момента вращения переключателю ответвлений обмотки, механизм управления, служащий для передачи движения от поворотной рукоятки к механизму индикации и для настройки, возможно, имеющихся средств принудительной блокировки, а также упомянутый механизм индикации, служащий для визуализации рабочих положений переключателя ответвлений обмотки, а также для подсчета завершенных переключений. Известные ручные приводы снабжены также устройствами безопасности, которые должны препятствовать их использованию посторонними лицами.
Однако оказалось, что ручные приводы, так как они, как правило, предусмотрены для использования под открытым небом и во многих случаях монтируются без контроля, подвержены многочисленным попыткам использования, противоречащего назначению. Частично речь идет при этом о дилетантах, которые просто игнорируют прилагаемую к приборам инструкцию по эксплуатации, частично же о преднамеренных попытках неправильного использования или просто вандализме. Наряду с неизбежными в этом случае повреждениями прибора или же нарушениями эксплуатации ступенчатого трансформатора это, в частности, рискованно также с точки зрения гарантийных обязательств.
Задачей изобретения является создание ручного привода вышеназванного типа, который обеспечивает наибольшую возможную механическую, а также электрическую защиту от неправильного использования и попыток неправильного использования любого рода.
Эта задача решается с помощью ручного привода с признаками первого пункта формулы изобретения. Зависимые пункты касаются предпочтительных усовершенствованных вариантов осуществления изобретения.
Предлагаемый изобретением ручной привод содержит, в соответствии с уровнем техники, уже описанные конструктивные узлы - силовую передачу, механизм управления и механизм индикации. В соответствии с изобретением, механизм управления содержит при этом устройство блокировки, которое снабжено защелкой, воспринимающей усилия в случае, если посторонние лица хотят произвести переключение, противоречащее назначению, не воспользовавшись деблокировочным устройством. Изобретение предлагает в целом наибольшую возможную защиту от неправильного использования, будь то непреднамеренно по незнанию или же преднамеренно.
Далее необходимо пояснить изобретение более подробно с помощью чертежей. На фигурах показано:
Фиг.1 - устройство блокировки предлагаемого изобретением ручного привода в застопоренном состоянии сзади, т.е. с повернутой от пользователя стороны корпуса,
Фиг.2 - то же самое устройство блокировки, изображенное сбоку,
Фиг.3-9 показано устройство блокировки в различные моменты времени во время подготовки и проведения переключения, т.е. использования ручного привода, спереди, а именно:
Фиг.3 - после снятия защитного навесного замка,
Фиг.4 - после дальнейшего вращения элемента управления в конечное положение,
Фиг.5 - в начале вращения вставленной поворотной рукоятки,
Фиг.6 - при дальнейшем вращении поворотной рукоятки,
Фиг.7 - незадолго перед окончанием переключения,
Фиг.8 - по окончании переключения,
Фиг.9 - при последующем стопорении.
Фиг.10 - комплектный ручной привод, изображенный в перспективе спереди.
Сначала необходимо более подробно пояснить фиг.1 и 2, на которых показано предлагаемое изобретением устройство блокировки в стационарном, защищенном состоянии. Снаружи не изображенного корпуса находится наружный ключ 1, на котором отформован наружный элемент 2 управления. Этот наружный элемент 2 управления соответствует неподвижному ответному элементу 3, к которому он прилегает в защищенном состоянии и зафиксирован в этом положении навесным замком 4, который продет через отверстия как наружного элемента 2 управления, так и неподвижного ответного элемента 3. Наружный элемент 2 управления соединен с внутренним ключом 5, который снабжен кулачком 6, а также содержит стопорный палец 7. Наружный элемент 2 управления, наружный ключ 1 и внутренний ключ 2 выполнены с возможностью поворота. Кроме того, предусмотрена защелка 8, которая установлена на оси 9 поворота. В ней имеется паз 10, который соответствует кулачку 6 с обеспечением геометрического замыкания. На своей противоположной пазу 10 стороне она имеет стопорный контур 11, который соответствует стопорному пальцу 7 с обеспечением геометрического замыкания, как будет подробно поясняться ниже. Кроме того, на защелке 8 предусмотрен стопорный кулачок 12, который может передвигаться вокруг оси 9 вращения на защелке 8 вместе с ней. Предпочтительно стопорный кулачок 12 может передвигаться перпендикулярно продольной протяженности защелки 8 на определенную величину. Описанный стопорный кулачок 12 соответствует пазу 14 на зубчатом колесе 15 механизма управления. Описанный стопор 13, в свою очередь, соответствует стопорному пазу 16 на ведущем валу 17. Кроме того, показана пружина 18, которая шарнирно соединена с внутренним ключом 5, а также пружина 19, которая шарнирно соединена с защелкой 8. Наконец, изображены также микровыключатель 20, предназначенный для управления силовым выключателем трансформатора, а также микровыключатель 21, служащий для формирования электрического сообщения об удалении замка.
В этом положении внутренний ключ 5 удерживается в изображенном положении навесным замком 4.
На описанных ниже фигурах еще раз обозначены номерами позиций только соответственно необходимые для пояснения текущего положения и принципа действия конструктивные элементы. На фиг.3 показано устройство блокировки после удаления навесного замка 4. Внутренний ключ 5 поворачивается пружиной 18 на 90 градусов вправо. Одновременно приходит в действие микровыкючатель 21, и при этом электрически отображается удаление навесного замка 4. Видно, что ведущий вал 17 еще блокирован с помощью стопора 13, который фиксируется, входя в стопорный паз 16.
На фиг.4 показано устройство после полной деблокировки, т.е. дальнейшего вращения элемента управления в конечное положение. При этом наружный элемент 2 управления и вместе с тем внутренний ключ 5, сопротивляясь усилию пружины, продолжают поворачиваться вправо. В результате, он попадает своим кулачком 6 на защелку 8, прижимает ее вниз и вводит с фиксацией в паз 10. Во время этого движения защелки 8 срабатывает микровыключатель 20, предназначенный для управления силовым выключателем трансформатора, так что обеспечивается включение трансформатора без напряжения. Только в конечном положении этой деблокировки, как показано на фиг.4, деблокируется ведущий вал 17, потому что стопор 13 выводится из стопорного паза 16. После этого ручной привод готов к эксплуатации; только теперь ведущий вал может быть приведен в действие с помощью надетой поворотной рукоятки. До этого момента времени еще возможно прерывание предусмотренного переключения.
На фиг.5 показано устройство в начале вращения поворотной рукоятки. Стопорный кулачок 12 не входит в паз 14. При вращении поворотной рукоятки с помощью механизма управления вращается одновременно паз 14, при этом при восьми оборотах поворотной рукоятки паз 14 совершает ровно один оборот. После начала вращения стопорный кулачок 12 переходит на паз 14 своим контуром, а кулачок 6 может за счет усилия пружины выскочить из паза 10. Это показано на фиг.6. Деблокировка защелки 8 для возможной фиксации с вхождением в паз 16 ведущего вала 17 происходит только после семи оборотов, так как зубчатое колесо 15 и вместе с тем паз 14 совершает только один оборот на одно переключение. В поясняемом здесь примере осуществления речь идет о восьми оборотах ведущего вала 17. Однако это необязательно; возможно и другое количество оборотов. Путем соответствующего расчета механизма в каждом случае, однако, обеспечивается, чтобы паз 14 при каждом переключении совершал ровно один оборот.
Внутренний ключ 5 теперь блокирован не пазом 10, а взаимодействием стопорного пальца 7, который теперь попал на стопорный контур 11. Это показано на фиг.7: стопорный палец блокируется контуром 11.
На фиг.8 показано устройство после полностью завершенного переключения, у которого стопор 13 зафиксирован в пазу и при этом ведущий вал 17 блокирован стопором 13. Как пояснялось, стопор 13 снова введен в стопорный паз 16 и при этом, благодаря пружине 19, вся защелка 8 повернута. Сообщение микровыключателя 21 об удалении замка в этом положении еще активно.
На фиг.9 показано, наконец, устройство во время стопорения. По решению пользователя наружный элемент 2 управления - здесь не изображенный - против усилия пружины 18 снова поворачивается вручную так, чтобы он примкнул к неподвижному ответному элементу 3, и можно было ввести навесной замок 4, который фиксирует элементы в этом положении. Сообщение микровыключателя 21 об удалении замка снова пропадает.
Из изображенной последовательности понятно, что предлагаемое изобретением устройство объединяет различные защитные функции. С одной стороны, ведущий вал 17 есть и остается блокированным, пока не будет удален навесной замок 4, и, кроме того, совершенно сознательно элемент 2 управления не будет повернут дальше против усилия пружины 18 в рабочее положение. Кроме того, возможно осуществление только соответственно полного переключения, здесь состоящего из восьми оборотов ведущего вала 17. Это происходит благодаря взаимодействию стопорного кулачка 12 и паза 14. Если пользователь при переключении после менее чем восьми оборотов прерывает вращательное движение, получаются изображенные на фиг.5 или, соответственно, 6 промежуточные состояния, в которых микровыключатель 20 оставляет силовой выключатель трансформатора отключенным, и невозможно закрыть или, соответственно, застопорить устройство. Это невозможно потому, что внутренний ключ 5 остается блокированным. Кроме того, невозможно произвести более восьми оборотов, так как именно после восьми оборотов, т.е. полного оборота паза 14, стопорный кулачок 12 защелки 8 снова западает в этот паз 14, при этом также снова блокируется ведущий вал 17, потому что защелка 8 повернулась вокруг точки 9 вращения. Это блокирование может быть преодолено только совершенно сознательно путем повторного приведения в действие наружного элемента 2 управления.
На фиг.10 еще раз показан полностью предлагаемый изобретением ручной привод снаружи. Здесь показаны поворотная рукоятка 22, которая обычно надета на корпусе сбоку, отверстие 23 для ввода этой поворотной рукоятки 22, а также в верхней части корпуса ведомый вал 24, ведущий к переключателю ответвлений обмотки, которым должно осуществляться управление. Кроме того, показаны также индикатор 25 положения, который отображает соответствующее текущее включенное ответвление переключателя ответвлений обмотки, а также индикатор 26 шага переключения и счетчик 27. Индикатор 26 шага переключения совершает при каждом переключении ровно один оборот, аналогично пазу 14 на зубчатом колесе 15 механизма управления, и информирует тем самым о текущем состоянии соответствующей схемы конечного выключения. Если стрелка этого индикатора 26 шага переключения снова достигла своего исходного положения, переключение закончено.