ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ

Область техники
Полезная модель относится к электротехнике, в частности к приводам вакуумных высоковольтных выключателей.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известны различные конструкции высоковольтных вакуумных выключателей, в частности, вакуумный выключатель, описанный в заявке на изобретение №2000101559, опубликованной 20.12.2001, который содержит встроенный электромагнитный привод. Однако данный выключатель не обеспечивает ручного оперативного включения при отсутствии питания во вторичных цепях привода.
Также известны механизмы включения-выключения вакуумных высоковольтных выключателей, раскрытые в патенте на изобретение RU 2081468, опубликованном 10.06.1996, авторских свидетельствах SU 1334207 и SU 1552250, опубликованных соответственно 30.08.1987 и 23.03.1990, содержащие рычажный механизм с рычагом, выходной вал с рычагами, механизм расцепления, энергоноситель.
Недостатками данных технических решений являются сложность конструкции и невысокая надежность их работы.
Кроме того, из уровня техники известен выключатель высоковольтный вакуумный, описанный в патенте на полезную модель RU 50715, опубликованном 20.01.2006, который содержит электромагнитный привод и механизм ручного оперативного включения и механизм усиления для отключения от электромагнитов с минимальной энергией потребления.
К недостаткам данного выключателя также относятся сложность конструкции и невысокая надежность работы.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, на достижение которого направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении надежности работы высоковольтного вакуумного выключателя.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в высоковольтном вакуумном выключателе, включающем корпус, параллельно расположенные вакуумные камеры, вал с закрепленными на нем подвижными контактами вакуумных камер, блок защелок, фиксирующий положение вала в состоянии вкл./выкл., электромагнит включения, электромагнит отключения, схему управления, пружину отключения, механизм блокировок, блок контактов, счетчик циклов, а так же механизм ручного включения, блок защелок выполнен в виде захватного механизма, состоящего из корпуса, защелки, упора и оси сопряженной с валом (3). Наличие подпружиненной защелки и упора в механизме позволяет использовать энергию включения для перевода блока защелок в состояние вкл., а так же с одной стороны, надежно фиксировать вал (3), а другой стороны, освобождать его без затруднений.
Краткое описание фигур чертежей
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен общий вид вакуумного выключателя (крышка условно снята);
на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1 (выключатель в положении «Вкл.»);
на фиг. 4 - блок защелок в состоянии «Откл.»;
на фиг. 5 - блок защелок в состоянии «Вкл.»
Осуществление полезной модели
Высоковольтный вакуумный выключатель содержит корпус (1) с расположенными на нем параллельно вакуумными камерами (2), вал (3) с закрепленными на нем подвижными контактами вакуумных камер (на чертежах не показаны), блок защелок (4), фиксирующий положение вала (3) в состоянии вкл./выкл., электромагнит включения (5), электромагнит отключения (6), плату управления (7) условно не показана, пружину отключения (8), механизм блокировок (9), блок контактов (10) и счетчик циклов (11), а так же механизм ручного включения (12).
Блок защелок (4) выполнен в виде захватного механизма, состоящего из корпуса (20), защелки (21), упора (22) и оси (23) сопряженной с валом (3) через тягу (24). Защелка (21) расположена на оси (25) и подпружинена пружиной (26) (условно не показана, поворачивает защелку по часовой стрелке). В сопряжении с защелкой (21) находится упор (22) на оси (27), упор (22) подпружинен пружиной (28) (условно не показана, поворачивает упор против часовой стрелки).
При подаче сигнала на включение, плата управления формирует кратковременный импульс тока на катушку электромагнита включения. Шток электромагнита выталкивается в низ, приводя в движение ось (23) и через нее вал (3) с подвижными контактами вакуумных камер, блок контактов (10) меняет свое положение, замыкая одну и размыкая другую группу контактов внутри себя, а также производится взвод пружины отключения. Контакты вакуумных камер смыкаются. Счетчик циклов увеличивается на одну единицу.
При движении вниз ось (23) упирается в выступ и опрокидывает защелку (21) против часовой стрелки, дойдя до крайнего положения защелка (21) освобождает упор (22) который под действием пружины (28) поворачивается против часовой стрелки, запирает защелку (21). Блок защелок переводится в положение «Вкл.», фиксируя ось (23), а с ней и вал (3) от обратного поворота. Шток электромагнита включения под действием собственной возвратной пружины возвращается в исходное положение.
В состоянии «Вкл.» ось (23) через вал (3) и тягу (24) постоянно испытывает воздействие силы пружины отключения (8), которая стремится сместить ее вверх.
Геометрия корпуса (20) и защелки (21) подобрана таким образом, чтобы под действием упора (22) блокировать перемещение оси (23) в состоянии «Вкл.», при этом не препятствуя вращению упора (22) на оси (27) по часовой стрелке.
Таким образом, система остается в статичном положении до тех пор, пока к упору (22) не будет приложена сила, поворачивающая его по часовой стрелке вокруг оси (27).
Выключатель переведен в состояние «включен». Во включенном положении механизм блокировок препятствует повторному включению механическим способом, а плата управления препятствует повторному включению электрическим способом.
При подаче сигнала на выключение, плата управления формирует кратковременный импульс тока на катушку электромагнита отключения. Шток электромагнита выталкивается, приводя в движение спуск блока защелок. Упор (22) поворачивается по часовой стрелке вокруг оси (27), защелка (21) освобождается. Ось (23) под действием пружины отключения (8) через вал (3) и тягу (24) опрокидывает защелку (21) по часовой стрелке. Геометрия корпуса (20) и защелки (21) подобрана таким образом, чтобы в положении «Откл.» не препятствовать перемещению оси (23) вверх.
Блок защелок переведен в состояние «Откл.» Пружина (26) удерживает защелку (21) в положении «Откл.».
Под действием пружины отключения вал (3) поворачивается, размыкая контакты вакуумных камер. Блок контактов меняет свое положение, размыкая одну и замыкая другую группу контактов внутри себя. Плата управления препятствует повторному отключению.
Выключатель переведен в состояние «отключен».
Механизм ручного включения служит для ручного оперирования выключателем при отсутствии оперативного питания на плате управления. Энергия запасается в пружине посредством предварительного ручного взвода. В случае отсутствия питания оперативных цепей, при нажатии на кнопку «вкл.», маятник, ранее заблокированный от поворота, освобождается. Поворачиваясь под действием сил пружины, маятник толкает шток электромагнита включения. Далее происходит процесс, идентичный описанному ранее.
Геометрия корпуса (20) ограничивает ход оси (23) пространством вертикального паза, таким образом исключается возможность соскока штока электромагнита включения. Это, а так же минимальное количеством деталей блока защелок положительно влияет на общую надежность выключателя.