УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОЙ БЛОКИРОВКИ ТРЕХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
DEVICE OF MECHANICAL INTERLOCKING OF THREE AUTOMATIC SWITCHES WITH ELECTRIC DRIVE

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам блокировки, и может быть использовано для управления электрическими цепями в системах ввода резервного питания, а именно для блокировки трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения.
Известно устройство механической блокировки (механизм блокировки) автоматических выключателей, содержащее корпус, управляющий элемент с толкателями, фиксатор, взаимодействующий с управляющим элементом и контактной системой блокируемого устройства, при этом управляющий элемент выполнен в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, двух пар шарнирно соединенных между собой рычага и шатуна, установленных с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, при этом шатуны взаимодействуют с противоположными сторонами трапецеидальной кулисы, шарнирно соединенной с фиксатором, выполненным в виде тонкого стержня, концы которого установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поочередного взаимодействия с контактными системами блокируемых устройств (см. патент РФ на изобретение №2297684, МПК Н01Н 3/20, Н01Н 9/24 «Устройство блокировки», дата публикации 20.04.2007 г.).
Однако известное устройство блокировки может быть расположено между двумя автоматическими выключателями, что не позволяет автоматизировать процесс их включения-выключения путем установки электроприводов.
Наиболее близким по технической сущности является устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом, содержащее соединенный с автоматическим выключателем механизм блокировки, включающий управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, фиксатор, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с подпружиненной трапецеидальной кулисой и взаимодействующий с контактной системой автоматического выключателя, шатун и рычаг, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, а также оно содержит второй механизм блокировки, соединенный со вторым автоматическим выключателем, и соединенное с механизмами блокировки согласующее устройство, включающее корпус, коромысла, симметрично установленные в корпусе, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны - с верхним плечом коромысла, нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой (см. заявку РФ на полезную модель №2008111445 от 25 марта 2008 г., Н01Н 3/20, Н01Н 9/24 «Устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом»).
Недостатком известного устройства является то, что оно может быть использовано для блокировки только двух автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения в системах ввода резервного питания.
Техническим результатом является возможность блокировки в системах ввода резервного питания трех автоматических выключателей, работающих в режиме автоматического включения-выключения от электропривода.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом, содержащее механизмы блокировки с управляющими элементами, выполненными в виде поводка, шарнирно соединенного с фиксатором, и согласующее устройство, включающее пару коромысел, установленных на осях с возможностью поворота, нижние плечи которых шарнирно соединены между собой, а верхние плечи взаимодействуют с управляющими элементами, согласно изобретению согласующее устройство снабжено второй парой коромысел, второе коромысло первой пары и первое коромысло второй пары расположены на одной оси, на осях поворота первого коромысла первой пары и второго коромысла второй пары шарнирно установлены двуплечие рычаги, конец нижнего плеча которых шарнирно соединен посредством тяги с верхним плечом противоположного двуплечего рычага, верхние плечи первых коромысел каждой пары и второго двуплечего рычага снабжены упорами, взаимодействующими с управляющими элементами, верхние плечи вторых коромысел каждой пары и первого двуплечего рычага шарнирно соединены с управляющими элементами, причем тяга соединена с двуплечим рычагом на расстоянии от оси его поворота, равном длине его нижнего плеча.
Наличие второй пары коромысел и двух двуплечих рычагов позволило создать устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом.
Расположение на одной оси шарнирно соединенного с управляющим элементом второго коромысла первой пары и первого коромысла второй пары, снабженного упором, позволяет при включении среднего автоматического выключателя надежно блокировать крайние автоматические выключатели.
Установка на осях поворота первого коромысла первой пары и второго коромысла второй пары двуплечих рычагов, концы нижних плеч которых шарнирно соединены посредством тяги с верхним плечом противоположного двуплечего рычага, позволяет при включении одного из крайних автоматических выключателей надежно блокировать другой крайний и средний автоматические выключатели.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «новизна».
Заявляемые существенные признаки изобретения, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения условию патентоспособности «изобретательский уровень».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом.
На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме ожидания.
На фиг.2 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения первого автоматического выключателя.
На фиг.3 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения второго автоматического выключателя.
На фиг.4 изображена кинематическая схема устройства механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом в режиме включения третьего автоматического выключателя.
На фиг.5 изображен вид А-А на фиг.4.
Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом содержит механизмы блокировки 1, 2, 3, каждый из которых снабжен управляющим элементом, выполненным в виде поводка 4, шарнирно соединенного с фиксатором 5, и согласующее устройство 6, включающее две пары коромысел 7, 8 и 9, 10. Коромысло 7 установлено на оси 11, коромысло 8 и 9 установлено на оси 12, коромысло 10 установлено на оси 13. Все коромысла установлены с возможностью поворота. На оси поворота 11 коромысла 7 шарнирно установлен двуплечий рычаг 14. На оси поворота 13 коромысла 10 установлен двуплечий рычаг 15. Нижние плечи коромысел 7 и 8 шарнирно соединены между собой шарниром 16. Нижние плечи коромысел 9 и 10 шарнирно соединены между собой шарниром 17. Верхние плечи коромысел 8 и 10, а также двуплечего рычага 14 шарнирно соединены с поводком 4. Верхние плечи коромысел 7, 9, а также двуплечего рычага 15 снабжены упором 18, взаимодействующим с поводком 4. Конец нижнего плеча двуплечего рычага 14 шарнирно соединен с верхним плечом двуплечего рычага 15 при помощи тяги 19. Конец нижнего плеча двуплечего рычага 15 шарнирно соединен с верхним плечом двуплечего рычага 14 при помощи тяги 20. Тяги 19 и 20 соединены с верхними плечами двуплечих рычагов 14 и 15 при помощи шарниров 21 и 22, расположенных на расстоянии от осей вращения 11 и 13, равном нижнему плечу двуплечих рычагов 14 и 15. Механизмы блокировки 1 2 3 снабжены окнами 23 для перемещения поводка 4, шарнирно соединенного с фиксатором 5, взаимодействующим с контактной системой 24 соответствующих автоматических выключатели 25, 26, и 27, соединенных с электродвигателями 28 посредством рычагов включения 29. Механизмы блокировки 1, 2 и 3 снабжены рычагами 30, жестко соединенными с рычагами включения 29. Рычаг включения 30 механизмов блокировки 1, 2 и 3 кинематически соединен с поводком 4 посредством системы рычагов, взаимодействующих с трапецеидальной кулисой (не показаны).
Устройство механической блокировки трех автоматических выключателей с электроприводом работает следующим образом.
В исходном положении механизмы блокировки 1, 2, и 3 находятся в режиме ожидания (см. фиг.1). Поводок 4 каждого механизма блокировки 1, 2 и 3 находится в нейтральном положении по середине окна 23. Автоматический выключатель 25 включают в работу рычагом 29, соединенным с электродвигателем 28, и при помощи рычага 30, жестко соединенного с рычагом 29, включают механизм блокировки 1. Рычаг 30 механизма блокировки 1 через трапецеидальную кулису и систему рычагов (не показаны) перемещает поводок 4 с фиксатором 5 вправо от автоматического выключателя 25 (см. фиг.2). Поводок 4 тянет за собой верхнее плечо двуплечего рычага 14, которое через упор 18 толкает вправо верхнее плечо коромысла 7. Нижнее плечо коромысла 7 через шарнир 16 тянет вниз нижнее плечо коромысла 8. Верхнее плечо коромысла 8 перемещается влево и тянет за собой поводок 4 с фиксатором 5 механизма блокировки 2 в сторону автоматического выключателя 26. Происходит блокирование автоматического выключателя 26 путем взаимодействия фиксатора 5 с контактной системой 24 автоматического выключателя 26. При этом верхнее плечо двуплечего рычага 14 через шарнир 21 тягой 20 перемещает вправо нижнее плечо двуплечего рычага 15, верхнее плечо которого перемещается влево и упором 18 толкает верхнее плечо коромысла 10, которое перемещает поводок 4 и фиксатор 5 механизма блокировки 3 к автоматическому выключателю 27. Происходит блокировка автоматического выключателя 27 посредством взаимодействия его контактной системы 24 с фиксатором 5 механизма блокировки 3. Нижнее плечо коромысла 10 опускается вниз и через шарнир 17 поворачивает коромысло 9. При этом верхнее плечо с упором 18 коромысла 9 свободно отходит вправо. Таким образом, при включении автоматического выключателя 25 работают все три механизма блокировки 1, 2, 3, и происходит надежное блокирование двух других автоматических выключателей 26 и 27.
При включении автоматического выключателя 26 включается механизм блокировки 2, поводок 5 которого перемещается влево от автоматического выключателя 26, разблокируя его. Через нижние плечи коромысел 7, 8, 9 и 10 и шарниры 16 и 17 начинают работать механизмы блокировки 1 и 3, и происходит блокировка крайних автоматических выключателей 25 и 27.
При включении автоматического выключателя 27 происходит блокировка автоматических выключателей 25 и 26 по аналогии включения автоматического выключателя 25.