ИЗОЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С ИЗОЛЯЦИОННЫМ УСТРОЙСТВОМ
ISOLATION APPARATUS AND MEASURING TRANSDUCER WITH AN ISOLATION APPARATUS

Изобретение относится к изоляционному устройству с переключающей штангой, которая может перемещаться между положением выключения и положением включения, и к измерительному преобразователю с подобным изоляционным устройством.
В частности, изобретение относится к изоляционному устройству для выполненных в виде преобразователей напряжения или тока измерительных преобразователей высоковольтных распределительных устройств. Для определенных испытаний высоковольтного распределительного устройства с измерительным преобразователем, в частности при вводе в эксплуатацию распределительного устройства, например для эксплуатации распределительного устройства с испытательным переменным напряжением или для испытания кабелей с низкой частотой переменного напряжения, необходимо изолировать измерительный преобразователь от остального распределительного устройства, то есть отсоединять от цепи тока распределительного устройства, так как в противном случае может доходить до повреждений или разрушения измерительного преобразователя. Для этого измерительный преобразователь, например, демонтируется, что, однако, очень трудоемко в частности при капсулированном распределительном устройстве. Альтернативно измерительный преобразователь может быть оснащен интегрированным изоляционным устройством, при помощи которого измерительный преобразователь может электрически отсоединяться от цепи тока распределительного устройства и соединяться с цепью тока. Подобные изоляционные устройства снабжаются, например, индикатором положения переключения, для того чтобы распознавать и контролировать положение переключения изоляционного устройства, и защищаются от непредусмотренного приведения в действие.
В основе изобретения лежит задача предоставить улучшенное изоляционное устройство, при помощи которого в частности измерительный преобразователь может отсоединяться от цепи тока высоковольтного распределительного устройства и соединяться с цепью тока.
Задача решается согласно изобретению с помощью изоляционного устройства с признаками пункта 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Соответствующее изобретению изоляционное устройство включает в себя переключающую штангу, которая может перемещаться между положением выключения и положением включения, и стопорный элемент, который может фиксироваться в двух отличных друг от друга положения стопорения на анкерном элементе. Стопорный элемент и переключающая штанга выполнены таким образом, что они в положении включения переключающей штанги соединены друг с другом с геометрическим замыканием, если стопорный элемент находится в первом положении стопорения, и в положении выключения переключающей штанги соединены друг с другом с геометрическим замыканием, если стопорный элемент находится во втором положении стопорения.
Соединения с геометрическим замыканием зафиксированного на анкерном элементе стопорного элемента с переключающей штангой в положении выключения и положении включения стопорят переключающую штангу в этих обоих положениях переключения. Вследствие того, что стопорный элемент принимает в обоих положениях переключения отличные друг от друга положения стопорения, с одной стороны сокращается согласно так называемому принципу “защиты от дурака” опасность стопорения переключающей штанги в неправильном положении переключения, так как для каждого положения переключения необходимо другое положение стопорения стопорного элемента. С другой стороны, текущее положение переключения переключающей штанги может распознаваться или делаться распознаваемым благодаря соответствующему положению стопорения стопорного элемента. Изобретение повышает таким образом эксплуатационную безопасность изоляционного устройства благодаря однозначному для каждого из обоих положений переключения переключающей штанги требованию монтажа стопорного элемента в его соответствующем положении стопорения и делает одновременно возможным отображение текущего положения переключения переключающей штанги за счет положения стопорения стопорного элемента. Стопорение переключающей штанги в обоих положениях переключения и отображение положения переключения реализуются при этом за счет одного и того же стопорного элемента, так что количество и стоимость конструктивных элементов сокращаются по сравнению с изоляционным устройством с отдельными компонентами для стопорения переключающей штанги и для отображения положения переключения.
Вариант осуществления изобретения предусматривает, что стопорный элемент имеет два противоположных фиксирующих конца и в первом положении стопорения прилегает первым фиксирующим концом к анкерному элементу, а во втором положении стопорения прилегает вторым фиксирующим концом к анкерному элементу. Другими словами, стопорный элемент должен переворачиваться, для того чтобы переводить его из одного положения стопорения в другое положение стопорения. Вследствие этого различимость обоих положений стопорения предпочтительно повышается.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает фиксирующий элемент, например, винт, для разъемной фиксации стопорного элемента на анкерном элементе в обоих положениях стопорения. Например, фиксирующий элемент может фиксироваться в выемке фиксации анкерного элемента, и стопорный элемент имеет отверстие фиксации, через которое фиксирующий элемент может проводиться в обоих положениях стопорения к выемке фиксации. Вследствие этого стопорный элемент может в обоих положениях стопорения при помощи одного и того же фиксирующего элемента фиксироваться на анкерном элементе, вследствие чего количество конструктивных элементов и стоимость изоляционного устройства дополнительно сокращаются.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает предохранительный элемент для предохранения фиксирующего элемента от разъединения фиксации стопорного элемента в обоих положениях стопорения. Например, посредством предохранительного элемента может в обоих положениях стопорения блокироваться доступ к фиксирующему элементу. Предохранительный элемент имеет, например, замок для фиксации фиксирующего элемента. Благодаря подобному предохранительному элементу опасность непредусмотренного или непреднамеренного отсоединения фиксирующего элемента и стопорения переключающей штанги сокращается, и эксплуатационная безопасность изоляционного устройства предпочтительно дополнительно повышается.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает, что стопорный элемент имеет, по меньшей мере, одну метку, которая в одном из обоих положений стопорения видна, а в другом положении стопорения скрыта. Это делает возможным отображение текущего положения переключения переключающей штанги за счет видимости метки в соответствующем положению переключения положении стопорения стопорного элемента.
Дальнейшие варианты осуществления изобретения предусматривают, что переключающая штанга имеет углубление переключающей штанги, и стопорный элемент имеет вводимый в углубление переключающей штанги выступ стопорного элемента для соединения с геометрическим замыканием переключающей штанги и стопорного элемента, и/или что стопорный элемент имеет углубление стопорного элемента, и переключающая штанга имеет вводимый в углубление стопорного элемента выступ переключающей штанги для соединения с геометрическим замыканием переключающей штанги и стопорного элемента. Эти варианты осуществления изобретения делают возможными конструктивно простые и надежные соединения с геометрическим замыканием переключающей штанги и стопорного элемента в обоих положениях переключения переключающей штанги согласно принципу паз-гребень.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает, что соединение с геометрическим замыканием переключающей штанги и стопорного элемента выполнено таким образом, что переключающая штанга может со стопорным элементом перемещаться между положением выключения и положением включения, если переключающая штанга и стопорный элемент соединены с геометрическим замыканием. Этот вариант осуществления изобретения позволят предпочтительно использовать стопорный элемент также в качестве инструмента для перемещения переключающей штанги между положениями переключения. Вследствие этого количество конструктивных элементов и стоимость изоляционного устройства дополнительно сокращаются.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает охватывающий стопорный элемент в обоих положениях стопорения корпус, который имеет съемную крышку корпуса, без которой корпус делает возможным доступ к стопорному элементу. Этот вариант осуществления изобретения делает возможной защиту изоляционного устройства от загрязнения или воздействий окружающей среды благодаря корпусу, например, при использовании изоляционного устройства на открытом воздухе или в окружающей среде с неблагоприятными условиями окружающей среды. Съемная крышка корпуса делает при этом возможным доступ к изоляционному устройству для перемещения и стопорения переключающей штанги посредством демонтажа крышки корпуса.
Дальнейший вариант осуществления изобретения предусматривает, по меньшей мере, один вспомогательный переключатель для электрической сигнализации текущего положения переключения переключающей штанги. Это делает предпочтительно возможным дистанционный запрос положения переключения переключающей штанги на основе созданных, по меньшей мере, одним вспомогательным переключателем сигналов. Например, сигналы могут предаваться на центр управления, для того чтобы была возможность запрашивать положение переключения переключающей штанги в центре управления.
Соответствующий изобретению измерительный преобразователь имеет соответствующее изобретению изоляционное устройство для электрического отсоединения измерительного преобразователя от цепи тока в положении выключения переключающей штанги и для электрического соединения измерительного преобразователя с цепью тока в положении включения переключающей штанги.
Преимущества подобного измерительного преобразователя проистекают из вышеуказанных преимуществ изоляционного устройства и потому не повторяются здесь.
В частности, изобретение предусматривает применение соответствующего изобретению измерительного преобразователя в высоковольтном распределительном устройстве. Это делает возможным электрическое отсоединение измерительного преобразователя от цепи тока высоковольтного распределительного устройства при испытаниях высоковольтного распределительного устройства, которые без отсоединения измерительного преобразователя от цепи тока могут приводить к повреждениям или разрушению измерительного преобразователя.
Вышеописанные свойства, признаки и преимущества данного изобретения, а также способ их достижения становятся более ясными и понятными в связи с последующим описанием примеров осуществления, которые разъясняются более подробно в связи с чертежом. При этом на чертеже показаны:
фиг. 1 - изображение в перспективе первого примера осуществления изоляционного устройства в положении включения переключающей штанги;
фиг. 2 - изображение в перспективе показанного на фиг. 1 изоляционного устройства в положении включения переключающей штанги без предохранительного элемента;
фиг. 3 - изображение в перспективе переключающей штанги и стопорного элемента, показанного на фиг. 1 изоляционного устройства при перемещении переключающей штанги;
фиг. 4 - изображение в перспективе показанного на фиг. 1 изоляционного устройства в положении выключения переключающей штанги без предохранительного элемента;
фиг. 5 - изображение в перспективе показанного на фиг. 1 изоляционного устройства в предохраняемом с помощью предохранительного элемента положении выключения переключающей штанги;
фиг. 6 - изображение в перспективе второго примера осуществления изоляционного устройства; и
фиг. 7 - изображение в перспективе показанного на фиг. 6 изоляционного устройства без крышки корпуса.
Соответствующие друг другу элементы снабжены на фигурах одинаковыми ссылочными позициями.
Фиг. 1 по 5 показывают изображения в перспективе первого примера осуществления изоляционного устройства 1 измерительного преобразователя 3. Изоляционное устройство 1 имеет переключающую штангу 5, стопорный элемент 7, фиксирующий элемент 9 и предохранительный элемент 11.
Переключающая штанга 5 может перемещаться между показанным на фиг. 1 и 2 положением включения и показанным на фиг. 4 и 5 положением выключения вдоль продольной оси 15 переключающей штанги 5. Фиг. 3 показывает промежуточное положение переключающей штанги 5 при ее перемещении между положением включения и положением выключения со стопорным элементом 7.
Переключающая штанга 5 имеет круглую цилиндрическую наружную поверхность 13 с проходящим в виде кольца вокруг продольной оси 15 переключающей штанги углублением 17 переключающей штанги. Один конец переключающей штанги 5 имеет проходящий в виде кольца вокруг продольной оси 15 переключающей штанги выступ 19 переключающей штанги, который выступает наподобие фланца от наружной поверхности 13 переключающей штанги 5.
Стопорный элемент 7 может фиксироваться в двух отличных друг от друга положениях стопорения при помощи фиксирующего элемента 9 на анкерном элементе 21. Анкерный элемент 21 выполнен в виде плиты, которая имеет отверстие 23 анкерного элемента, через которое проходит переключающая штанга 5. Фиг. 1 и 2 показывают стопорный элемент 7 в первом положении стопорения. Фиг. 4 и 5 показывают стопорный элемент 7 во втором положении стопорения.
Стопорный элемент 7 имеет соответствующую наружной поверхности 13 переключающей штанги 5, имеющую форму сегмента круглого цилиндра поверхность 25 прилегания, которая может прилегать к наружной поверхности 13 переключающей штанги 5 и после прилегания покрывает наружную поверхность 13 переключающей штанги 5 максимум на половине периметра. Поверхность 25 прилегания имеет проходящее в виде кругового сегмента углубление 27 стопорного элемента, которое соответствует выступу 19 переключающей штанги, и в которое может вводиться выступ 19 переключающей штанги.
Далее стопорный элемент 7 имеет два противоположных фиксирующих конца 29, 31 и в первом положении стопорения прилегает первым фиксирующим концом 29, а во втором положении стопорения вторым фиксирующим концом 31 к анкерному элементу 21. На втором фиксирующем конце 31 стопорный элемент 7 имеет проходящий в виде кругового сегмента, выступающий от поверхности 25 прилегания выступ 33 стопорного элемента, который соответствует углублению 17 переключающей штанги и может вводиться в углубление 17 переключающей штанги, для того чтобы переключающую штангу 5 и стопорный элемент 7 соединять друг с другом с геометрическим замыканием. Выступ 33 стопорного элемента имеет такое же расстояние от углубления 27 стопорного элемента, как и выступ 19 переключающей штанги от углубления 17 переключающей штанги.
Фиксирующий элемент 9 выполнен в виде винта, который может фиксироваться в снабженной внутренней резьбой для винта (не видимой на фигурах) выемке фиксации анкерного элемента 21. Фиксирующий элемент 9 может в обоих положениях стопорения проводиться через проходящее между обоими фиксирующими концами 29, 31 отверстие 35 фиксации в стопорном элементе 7 к выемке фиксации и фиксироваться в выемке фиксации.
Предохранительный элемент 11 выполнен в виде навесного замка с U-образной скобой 37, концы которой могут фиксироваться в теле 39 замка и деблокироваться ключом. Стопорный элемент 7 имеет для каждого фиксирующего конца 29, 31 предохранительное отверстие 41, 43, через которое может проводиться одна полка скобы 37. Предохранительное отверстие 41, 43 для фиксирующего конца 29, 31 выполнено таким образом, что посредством одной полки скобы 37 может блокироваться доступ к отверстию 35 фиксации с фиксирующего конца 29, 31, если другая полка скобы 37 проходит через предохранительное отверстие 41, 43. Посредством предохранительного элемента 11 может таким образом блокироваться доступ к проведенному с фиксирующего конца 29, 31 в отверстие 35 фиксации фиксирующему элементу 9.
Стопорный элемент 7 имеет далее на проходящей между фиксирующими концами 29, 31 наружной стороне две отличные друг от друга метки 45, 47, причем первая метка 45 расположена рядом с первым фиксирующим концом 29, а вторая метка 47 расположена рядом со вторым фиксирующим концом 31, и вторая метка 47 имеет такое же расстояние от второго фиксирующего конца 31, как и первая метка 45 от первого фиксирующего конца 29. Например, первая метка 45 выполнена в виде зеленой полоски, а вторая метка 47 выполнена в виде красной полоски. На анкерном элементе 21 расположен пластинообразный просмотровый барьер 49, который в первом положении стопорения стопорного элемента 7 скрывает первую метку 45, а во втором положении стопорения стопорного элемента 7 скрывает вторую метку 47. Таким образом, в первом положении стопорения видна вторая метка 47, а во втором положении стопорения видна первая метка 45.
Фиг. 1 показывает стопорный элемент 7 в первом положении стопорения и переключающую штангу 5 в положении включения. В этих положениях стопорного элемента 7 и переключающей штанги 5 выступ 33 стопорного элемента 7 входит в зацепление с углублением 17 переключающей штанги 5, вследствие чего стопорный элемент 7 и переключающая штанга 5 соединяются друг с другом с геометрическим замыканием. Стопорный элемент 7 зафиксирован фиксирующим элементом 9 на анкерном элементе 21, к которому он прилегает первым фиксирующим концом 29. Одна полка скобы 37 предохранительного элемента 11 проведена через второе предохранительное отверстие 43. Другая полка скобы 37 блокирует доступ к отверстию 35 фиксации со второго фиксирующего конца 31. Обе полки скобы 37 зафиксированы в теле 39 замка, так что предохранительный элемент 11 блокирует доступ к фиксирующему элементу 9. Вторая метка 47 на стопорном элементе 7 видна и отображает тем самым положение включения переключающей штанги 5.
Для того чтобы перемещать переключающую штангу 5 из положения включения в положение выключения, сначала предохранительный элемент 11 отпирается и снимается. Фиг. 2 показывает изоляционное устройство 1 в положении включения после снятия предохранительного элемента 11. После этого сначала удаляется фиксирующий элемент 9, и затем стопорный элемент 7 снимается с переключающей штанги 5.
После этого переключающая штанга 5 перемещается со стопорным элементом 7 в положение выключения. Для этого стопорный элемент 7 переворачивается, так что второй фиксирующий конец 31 обращен к анкерному элементу 21, и соединяется с геометрическим замыканием с переключающей штангой 5, благодаря тому, что выступ 19 переключающей штанги 5 вводится в углубление 27 стопорного элемента 7, и выступ 33 стопорного элемента 7 вводится в углубление 17 переключающей штанги 5, как показывает фиг. 3. Затем стопорный элемент 7 прижимается в направлении анкерного элемента 21, и переключающая штанга 5 перемещается тем самым, пока второй фиксирующий конец 31 стопорного элемента 7 не будет прилагать к анкерному элементу 21, как показано на фиг. 4. После этого стопорный элемент 7 фиксируется фиксирующим элементом 9 на анкерном элементе 21, и затем блокируется доступ к фиксирующему элементу 9 предохранительным элементом 11, как показано на фиг. 5. Теперь первая метка 45 на стопорном элементе 7 видна и отображает положение выключения переключающей штанги 5.
Для того чтобы переключающую штангу 5 перемещать из положения выключения в положение включения и в положении включения фиксировать и предохранять, вышеописанные шаги выполняются в обратном порядке: сначала снимается предохранительный элемент 11, затем удаляется фиксирующий элемент 9, после этого переключающая штанга 5 вытягивается со стопорным элементом 7 в положение включения, затем стопорный элемент 7 приводится в первое положение  стопорения и фиксируется фиксирующим элементом 9 на анкерном элементе 21, и, наконец, монтируется предохранительный элемент 11, так что изоляционное устройство 1 снова принимает показанное на фиг. 1 состояние.
Фиг. 6 и 7 показывают изображения в перспективе второго примера осуществления изоляционного устройства 1 измерительного преобразователя 3. Этот пример осуществления отличается от показанного на фиг. 1 по 5 первого примера осуществления лишь тем, что изоляционное устройство 1 имеет два вспомогательных переключателя 51, 53, два элемента 55, 57 управления и корпус 59. Кроме того, может исключаться просмотровый барьер 49.
Элементы 55, 57 управления расположены на переключающей штанге 5. Вспомогательные переключатели 51, 53 расположены таким образом, что первый элемент 55 управления контактирует с первым вспомогательным переключателем 51, если переключающая штанга 5 принимает положение включения, и второй элемент 57 управления контактирует со вторым вспомогательным переключателем 53, если переключающая штанга 5 принимает положение выключения. Вспомогательные переключатели 51, 53 электрически сигнализируют текущее положение переключения переключающей штанги 5. Электрические сигналы вспомогательных переключателей 51, 53 передаются по выведенным из корпуса 59 соединительным кабелям 61 на электрический модуль измерительного преобразователя 3 и из модуля, например, на пункт управления, для того чтобы была возможность дистанционно запрашивать положение переключения переключающей штанги 5.
Корпус 59 расположен на анкерном элементе 21 и окружает вспомогательные переключатели 51, 53, элементы 55, 57 управления и стопорный элемент 7 в его положениях стопорения. Корпус 59 имеет съемную крышку 63 корпуса, без которой корпус 59 делает возможным доступ к стопорному элементу 7, для того чтобы переключающую штангу 5 перемещать вышеописанным образом между положением выключения и положением включения и в этих положения переключения в каждом случае фиксировать и предохранять. Крышка 63 корпуса имеет смотровое окошко 65, через которое в первом положении стопорения стопорного элемента 7 видна вторая метка 47, а во втором положении стопорения стопорного элемента 7 видна первая метка 45.
Фиг. 6 показывает изоляционное устройство 1 с закрытым корпусом 59, фиг. 7 показывает изоляционное устройство 1 без крышки 63 корпуса, то есть со снятой крышкой 63 корпуса.
Показанный на фиг. 6 и 7 пример осуществления может модифицироваться в том отношении, что изоляционное устройство 1 имеет либо только вспомогательные переключатели 51, 53 и элементы 55, 57 управления, либо только корпус 59.
Несмотря на то, что изобретение было подробно и в деталях проиллюстрировано и описано посредством предпочтительных примеров осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и другие варианты могут выводиться отсюда специалистом, не выходя за рамки объема защиты изобретения.