УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЕЛЕНИЕМ УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ, ОБРАЗОВАННОЕ ПО МЕНЬШЕЙ МЕРЕ ДВУМЯ УСТРОЙСТВАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
DEVICE FOR CONTROLLING GROUNDING OF MEDIUM VOLTAGE ELECTRICAL PROTECTION DEVICE, FORMED BY AT LEAST TWO ELECTRICAL PROTECTION DEVICES

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройству для управления заземлением распределительного устройства электрической защиты, размещенного между двумя частями электрической цепи так, чтобы обеспечивать, по меньшей мере, функцию прохождения тока между этими частями, функцию прерывания тока и функцию заземления одной из вышеупомянутых частей, при этом указанное распределительное устройство содержит по меньшей мере два устройства электрической защиты, соответственно, первое и второе устройство защиты, установленные параллельно друг другу, при этом каждое устройство содержит ветвь, содержащую средство для прерывания тока и средство для изоляции цепи или прерыватели, установленные последовательно, при этом каждое устройство защиты содержит механизм для управления своим прерывателем, содержащим вал.
ИЗВЕСТНЫЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время известны устройства для обеспечения управления двумя механизмами заземления такого модуля, состоящего из механического соединения двух механизмов посредством соединительного стержня, включающего регулировочную систему, предназначенную для сокращения разбросов расстояния между двумя, расположенными рядом модулями.
Недостатки такого устройства управления заключаются в том, что скорости вращения двух валов зависят друг от друга, что в результате может привести к повреждению механизмов. Используемая регулировочная система в общем является сложной, поэтому она должна быть корректно отрегулирована. Более того, выполнение такого регулирования является сложной, рискованной и дорогостоящей операцией во время установки.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
С этой целью объектом настоящего изобретения является устройство управления выше упомянутого вида, это устройство отличается тем, что так называемый первый управляющий механизм прерывателя так называемого первого из устройств содержит подвижной элемент, который может быть приведен в действие пользователем и управляет так называемым вторым управляющим механизмом прерывателя так называемого второго устройства через так называемый соединительный механизм так, что во время первой части движения для приведения в действие подвижного элемента в направлении размыкания первого прерывателя в определенное вращательное положение вала, соединенного с указанным прерывателем, обозначаемое максимальным положением, два управляющих вала соответственно двух прерывателей соединяются при вращении, и что, как только второй прерыватель достигает определенного расстояния от соотнесенного с ним линейного контакта, обеспечивая возможность установки изоляционного расстояния в соответствующей ветви, два механизма разъединяются так, что два вала продолжают свое вращательное перемещение независимо друг от друга в направлении размыкания прерывателей.
Это устройство обеспечивая возможность управления двумя механизмами при помощи одного подвижного рычага и позволяет каждому из механизмов закрытия сохранять свою скорость закрытия без оказания влияния на другой механизм.
Согласно частному варианту выполнения, так называемый первый прерыватель представляет собой прерыватель заземления, тогда как так называемый второй прерыватель представляет собой простой размыкающий цепь прерыватель.
Согласно другому варианту, скорость вращения приводного вала первого прерывателя выше, чем у приводного вала второго прерывателя так, что во время второй части движения для приведения в действие подвижного элемента в направлении размыкания первый прерыватель заканчивает свое перемещение прежде чем второй.
Согласно другому варианту, это устройство дополнительно содержит регулировочные средства для сокращения разбросов расстояния между двумя устройствами.
Согласно другому варианту, вышеупомянутый соединительный механизм содержит указанные регулировочные средства.
Согласно другому варианту, вышеупомянутый соединительный механизм содержит два кривошипа, прикрепленных при вращении, соответственно, к двум управляющим валам, соответственно, первого и второго прерывателей, два соединительных стержня, связанных шарнирным образом одним из своих концов соответственно с двумя кривошипами и своим противоположным концом - один с другим, вокруг образующей валик шарнирной оси, пригодной для взаимодействия с возможностью скольжения с пазом, образованной в опоре, механически связанной с рамой распределительного устройства, причем этот паз обеспечивает направление валика во время первой части движения для приведения в действие подвижного элемента в направлении размыкания прерывателей, при этом указанный валик выходит из этого паза в момент, когда вышеупомянутое максимальное положение приводного вала первого прерывателя превышено так, что два вала после этого положения могут свободно вращаться с собственной скоростью, сообщенной им собственным приводным средством, в положение, соответствующее максимальному размыканию прерывателей.
Благодаря этим признакам, разброс расстояния между двумя модулями во время установки автоматически сокращается без необходимости какого-либо регулирования.
Согласно другому варианту, вышеупомянутая опора так же содержит уклон, подходящий для регулирования направления валика во время движения для повторного соединения двух прерывателей в линию после движения размыкания, причем этот уклон расположен в продолжении одного из продольных краев вышеупомянутого паза таким образом, что во время движения для повторного соединения прерывателей в линию валик сначала направляется посредством уклона, затем попадает в этот паз и далее направляется по продольным краям, ограничивающим этот паз, при этом вышеупомянутые два вала соединены во время движения повторного соединения в линию, и в тоже самое время два прерывателя достигают своего положения повторного соединения в линию.
Согласно другому аспекту, вышеупомянутая уклон расположен в продолжении одного из продольных краев паза, причем этот край имеет длину меньшую, чем длина другого продольного края, при этом указанный уклон продолжается с увеличением расстояния от продольного направления первого продольного края.
Согласно другому аспекту, вышеупомянутый паз продолжается в направлении, продолжающемся по существу параллельно плоскости, проходящей через две оси вращения соответственно двух валов.
Согласно другому аспекту, вышеупомянутые регулировочные средства содержат средство для обеспечения поступательного смещения валика в направлении по существу под прямыми углами к плоскости, содержащей две соответственные оси двух валов, причем это смещение валика соответствует изменению сгибания соединительных стержней на уровне направляющего валика и обеспечивает возможность выполнять компенсацию изменений расстояния между двумя расположенными рядом устройствами во время установки этих двух устройств.
Согласно другому аспекту, эти регулировочные средства содержат вторую опору, прикрепленную к раме распределительного устройства, причем указанная вторая опора содержит отверстия или направляющие оси, пригодные для взаимодействия с направляющими осями, соответственно отверстиями, предусмотренными в первой опоре так, чтобы обеспечивалось поступательное направление первой опоры относительно второй опоры во время вышеупомянутого перемещения валика.
Согласно другому аспекту, это устройство содержит средство для блокировки регулировочной системы в требуемом положении.
Согласно другому аспекту, два вала двигаются посредством подвижной пружины, усилие которой, и в связи с этим, также усилие, необходимое для приведения их в действие, выше для пружины первого прерывателя, чем для пружины второго привода. Эти признаки обеспечивают для пользователя возможность сохранять усилие движения, которое соответствует стандартам.
Согласно другому признаку, вышеупомянутые два устройства предназначены для проведения тока в 630 А и связаны таким образом, чтобы создавать модуль среднего напряжения, пригодный для выдерживания тока в 1250 А.
Еще одним объектом настоящего изобретения является модуль среднего напряжения, содержащий устройство управления, с признаками, упомянутыми ранее по отдельности или в совокупности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Однако другие преимущества и признаки изобретения поясняются в последующем детальном описании приложенных чертежей, приведенных исключительно в качестве примера, на которых показано:
Фиг. 1 - вид в перспективе электрического распределительного модуля среднего напряжения согласно изобретению, причем этот модуль состоит из двух расположенных рядом основных модулей,
Фиг. 2 - вид в перспективе того же модуля без внешних стенок,
Фиг. 3 - вид в перспективе, иллюстрирующий только механизм для управления заземлением модуля без рамы модуля относительно Фиг. 2, и рассматриваемый спереди,
Фиг. 4 - вид в перспективе того же механизма, рассматриваемого сзади,
Фиг. 5 - схематичный вид, иллюстрирующий работу механизма модуля согласно изобретению, оборудованного устройством управления согласно изобретению,
Фиг. 6-9 - виды сверху, иллюстрирующие устройство управления модуля среднего напряжения согласно изобретению в разных положениях в диапазоне от положения в линию до положения заземления модуля,
Фиг. 6 - устройство управления в так называемом положении в линию заземляющих механизмов,
Фиг. 7 - то же устройство после первого движения двух механизмов в направлении размыкания заземляющих механизмов в так называемую максимальную точку,
Фиг. 8 - то же устройство после переключения из так называемого максимального положения,
Фиг. 9 - то же устройство, в котором два механизма закончили свое перемещение в направлении размыкания прерывателей.
Фиг. 10 - схематично работу регулировочного устройства согласно изобретению, которое предназначено для компенсации разбросов расстояния между двумя устройствами,
Фиг. 11 - частичный вид в перспективе, иллюстрирующий это регулировочное устройство, рассматриваемое сзади устройства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ВЫПОЛНЕНИЯ
На Фиг. 1 показан электрический распределительный модуль С среднего напряжения согласно изобретению, предназначенный для электрического соединения двух шин и проведения высокого номинального тока, к примеру, в этом конкретном варианте выполнения, ток составляет 1250 А, при этом этот модуль состоит из расположенных рядом двух так называемых стандартных модулей или устройств С1, С2, предназначенных для проведения более низкого номинального тока, то есть 630 А.
Работа такого модуля схематично описана на Фиг. 5.
Этот модуль С предназначен для обеспечения ряда функций, соответственно обеспечения прохождения тока между шинами, выполнения прерывания тока после возникновения повреждения в электрической цепи, возможно возникающего, к примеру, при коротком замыкании в сети, и выполнения заземления цепи, предназначенного для независимой работы двух частей сети.
С этой целью, как проиллюстрировано на Фиг. 5, этот модуль С содержит две ветви или модуля, расположенных параллельно. Первый модуль С1 содержит прерыватель цепи 1, содержащий вакуумный прерыватель цепи последовательно с прерывателем 2 заземления, тогда как второй модуль С2 содержит прерыватель 3 цепи последовательно с простым размыкающим цепь прерывателем 4, не пригодным для соединения с землей. Согласно этому конкретному варианту выполнения, эти прерыватели 1, 3 цепи пригодны для функции изолирования.
Таким образом, на этой Фиг. 5 показано, что управляющие валы двух подвижных контактов соответственно двух прерывателей 1, 3 цепи соединены, тогда как прерыватели 2 заземления первого модуля С1 и прерыватель 4 второго модуля С2 механически связаны при помощи устройства L механического соединения согласно изобретению.
Прерыватель 4 второго устройства С2 не имеет электрической связи с землей (на этой стороне нет контакта с землей). Этот переключатель размыкает только цепь и обеспечивает изоляционное расстояние с линейными контактами 5. Энергия, необходимая для пользователя, обеспечивающая вращение управляющего вала этого прерывателя 4 намного ниже, чем та, которая необходима для вращения приводного вала первого прерывателя 2. В результате, усилие движения, прикладываемое пользователем для соединения модуля в линию, остается в соответствии со стандартом.
Каждое основное устройство или модуль С1, С2 модуля согласно изобретению содержит механизм M1, M2 для приведения в действие его прерывателя 2, 4, который подобран конкретно под него.
Как показано на Фиг. 1-3, механизм М1 первого модуля С1 содержит заземляющий подвижный вал, который доступен для пользователя посредством подвижного элемента через отверстие, обеспеченное для этой цели, тогда как механизм М2 второго модуля содержит приводной вал прерывателя, который не доступен пользователю. Рама механизма этого второго модуля снимается с передней поверхности по сравнению с первым модулем, который содержит входы управления подвижным рычагом для прерывателя цепи и прерывателя, мнемосхему, отображающую положение контактов цепи, блокирующий селектор между прерывателем цепи и прерывателем, системы блокирования замка и запирающего затвора кнопок управления механизма прерывателя цепи. Во втором модуле С2 передняя сторона f рамы служит только как точка вращения других обратных валов, являющихся частью механического соединительного устройства механического соединения согласно изобретению.
На Фиг. 4 показаны прерыватели, которые управляются устройством управления согласно изобретению посредством управляющих механизмов М1, М2, выполненных конкретно для каждого модуля или устройства С1, С2 и устройства L механического соединения.
Это устройство L механического соединения будет описано ниже со ссылкой на Фиг. 6-9 и 11.
Это устройство содержит первый 6 и второй 7 подвижные кривошипы, причем указанные кривошипы соединены соответственно с двумя приводными валами 8, 9 двух прерывателей 2, 4. Каждый из этих двух кривошипов 6, 7 связан шарнирным образом с одним из концов соответственно так называемого первого соединительного стержня 10 и так называемого второго соединительного стержня 11, при этом эти два соединительных стержня связаны шарнирным образом друг с другом своими противоположным концом с помощью образующей валик шарнирной оси 12, установленной с возможностью скольжения в пазе 13, предусмотренного в так называемой первой опоре 14, механически связанной с рамой Х модуля С.
Этот паз продолжается уклоном 21, продольное направление которого наклонено по направлению к внешней стороне паза 13 относительно продольного направления паза так, что продольное направление уклона 21 образует угол приблизительно 45° относительно продольного направления паза 13.
Длины продольных краев 13а, 13b вышеупомянутого паза 13 и уклона 21, такие как в описании работы устройства ниже со ссылкой на Фиг. 6-9.
На Фиг. 6 два механизма М1, М2, приводят в движение два прерывателя 2,4 в положение в линию, то есть положение, в котором контакты прерывателей находятся в положении, обеспечивающем прохождение тока между двумя шинами.
Во время движения пользователем для того, чтобы размокнуть эти контакты для выполнения заземления модуля С, так называемый первый кривошип 6 при вращении в направлении по часовой стрелке привидением в действие подвижного элемента в том же направлении вращения. Это запускает, с одной стороны, смещение шарнирной оси 12 двух образующих валик соединительных стержней в указанном пазе 13 по направлению к другому кривошипу 7, причем эта ось 12 направлены вдоль краев 13а, 13b паза 13 и, с другой стороны, вращение по часовой стрелке так называемого второго кривошипа 7, приводящего в движение приводной вал 9 второго прерывателя 4.
Вращательное приводное движение так называемого первого кривошипа продолжается до положения, которое соответствует прохождению шарнирной оси 12 в угол 13с, образованный на конце верхнего продольного края 13а паза 13 (как проиллюстрировано на Фиг. 7). Это положение соответствует также положению мертвой точки механизмов или так называемой «максимальной» точке, причем это положение определяется таким образом, что в этом положении второй механизм М2 приводит в движение так называемый второй прерыватель 4 в положение, в котором он обеспечивает определенное расстояние размыкания с неподвижным линейным контактом 5. Таким образом, до тех пор, пока шарнирная ось не достигла этого положения, это расстояние размыкания не достигается.
Когда механизмы М1, М2 достигают этого положения прохождения мертвой точки, образующая валик ось 12 больше не направляется, и кривошипы 6, 7 являются свободными в своем движении. Два механизма М1, М2 работают независимо друг от друга, как проиллюстрировано на Фиг. 8. Так как приводной вал 8 прерывателя 2 первого механизма М1 быстрее, чем приводной вал 9 прерывателя 4 второго механизма М2, первый прерыватель заканчивает свое перемещение до второго, положения, проиллюстрированного на Фиг. 8.
Таким образом, на Фиг. 9 два механизма М1, М2 закончили свое движение и привели модуль С в положение заземления, в котором переключатель 2 заземления первого механизма М1 находится в положении заземления, тогда как прерыватель 4 второго механизма М2 находится в положении размыкания, определяющем определенное расстояние размыкания.
Во время повторного соединения модуля С в линию, пользователь приводит в действие элемент движения, и, в связи с этим, вал 8 первого механизма М1 вращается в направлении против часовой стрелки. Во время этого движения образующая валик ось 12 сначала следует за уклоном 21 опоры 14, и второй соединительный стержень 11 приводит во вращение против часовой стрелки второй кривошип 7. В тоже время два механизма М1, М2 находятся в положении соединения в линию.
Этот модуль С дополнительно содержит, в соответствии с изобретением, регулировочное устройство R, пригодное для компенсации изменения расстояния между двумя основными модулями С1, С2. Это регулировочное устройство R содержит средство для обеспечения поступательного движения шарнирной оси 12 соединительных стержней, образующих вышеупомянутый валик, в направлении d1, по существу под прямыми углами к направлению его смещения в пазу 13 так называемой первой опоры 14. Это делается возможным с помощью нескольких направляющих осей 15, прикрепленных к первой опоре 14, прием эта первая опора установлена с возможностью скольжения относительно второй опоры 17, которая неподвижна относительно рамы Х распределительного устройства, при этом указанные направляющие оси взаимодействуют с направляющими отверстиями 16, обеспеченные во второй опоре 17. Таким образом, изменения расстояния между двумя модулями С1, С2 приводят к поступательному смещению валика 12 в направлении, по существу, под прямыми углами к его направлению смещения в так называемой первой опоре 14, причем это смещение делается возможным и направляемым смещением вышеупомянутых направляющих осей 15 в соответствующих отверстиях. Таким образом, изменения расстояния между двумя модулями С1, С2 компенсируются большим или меньшим сгибанием между двумя соединительными стержнями 10, 11 в точке шарнирного соединения двух соединительных стержней, причем это изменение сгибания получается в результате смещения валика 12 в вышеупомянутом направлении d1, и это смещение обеспечивается и направляется вышеупомянутыми направляющими элементами 15, взаимодействующими с отверстиями 16.
Таким образом, на Фиг. 10а регулировочное устройство R находится в положении, соответствующем номинальному расстоянию n между двумя модулями С1, С2, в котором положение направляющих элементов или осей 15 находится по существу в центре вышеупомянутых отверстий 16.
На Фиг. 10b расстояние между двумя модулями увеличивается на определенное значение относительно номинального расстояния n. Это приводит к меньшему сгибанию между двумя соединительными стержнями и к размещению направляющих элементов 15 на нижнем конце соответствующих отверстий 16.
С другой стороны, на Фиг. 10с расстояние между двумя модулями С1, С2 уменьшается на определенную величину b относительно номинального расстояния между двумя модулями. В этом положении направляющие элементы 15 расположены на верхнем конце соответствующих отверстий 16.
Согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения, проиллюстрированного на Фиг. 11, так называемая опора 14 содержит два фланца 18, 19, обращенных друг к другу, причем каждый из этих двух фланцев содержит продолговатое отверстие, образующее паз 13, ограниченный двумя продольными краями 13а, 13b, обращенными друг к другу, из которых так называемый верхний край 13а имеет длину большую, чем другой так называемый нижний край 13b, при этом нижний продолговатый край 13b продолжается уклоном 21, направленной наружу из паза 13.
Эти два фланца прикреплены друг к другу четырьмя фиксирующими осями 20, находящимися в четырех углах фланцев и соединяющими указанные фланцы вместе попарно.
Таким образом, компенсация изменений ширины модуля С выполняется смещением валика 12 в направлении d1, и, таким образом, так называемой первой опоры 14 относительно так называемой второй опоры 17, при этом указанный валик 12 направляется во время этого движения направляющими осями 15, взаимодействующими с соответствующими отверстиями 16. Эта система R регулирования автоматически размещается во время установки устройств, таким образом достаточно остановить ее в этом положении для того, чтобы сохранить положение опоры 14 в вышеупомянутом направлении d1 постоянным. В действительности, после соединения двух модулей С1, С2 определяется положение валика 12, и таким образом валик 12 размещает так называемую первую опору 14 относительно второй опоры 17.
Устройство для управления заземлением модуля среднего напряжения изготовлено в соответствии с изобретением, причем этот модуль состоит из двух стандартных модулей и каждый из них содержит управляющий механизм для прерывателя цепи, причем указанное устройство управления делает возможным управление двумя механизмами одним подвижным рычагом, при этом сохраняя усилие движения со стороны оператора в соответствии со стандартами, при этом изобретение обеспечивает два механизма замыкания для сохранения своей скорости замыкания, не влияя на другой механизм.
Изобретение так же обеспечивает возможность автоматического сокращения разбросов расстояния между двумя модулями во время установки без необходимости регулирования.
В связи с этим, получается, что устройство управления имеет низкую стоимость изготовления и использования за счет нескольких частей, уменьшенных до минимума, эти части изготавливаются простой обработкой и без необходимости регулирования во время установки устройств.
Следует отметить, что простой размыкающий прерыватель не требует высокой скорости, а, следовательно, его подвижная пружина намного слабее, чем у прерывателя заземления. Следовательно, объединение этих двух прерывателей обеспечивает возможность ограничения усилия движения.
Следует так же отметить, что для управления устройствами прерывания цепи предпочтительным является один механизм, расположенный на левой стороне и который управляет двумя камерами вакуумных прерывателей цепи. Один соединительный стержень выполняет соединение двух устройств на этом уровне. Устройство компенсации расстояния любого типа так же может быть предусмотрено на этом уровне. Благодаря конструкции вакуумный прерыватель цепи работает на путях износа очень малой площади контакта, порядка нескольких миллиметров, что требует очень точной и независимой регулировки для каждого вакуумного прерывателя цепи с устройством в замкнутом положении. Эта регулировка находится сзади каждого вакуумного прерывателя цепи и выполняется посредством системы, содержащую винт, гайку и контргайку. Компенсация разбросов по ширине модуля выполняется регулировкой пути износа контактов. Кроме того, следует отметить, что при высоком напряжении устройства чаще являются трехполюсными, которые потребуют шесть камер для устройств 1250 А.