CZ14169U1

CZ14169U1 - Spínací prvek

Info

Publication number: CZ14169U1
Application number: CZ200415049U
Authority: CZ
Inventors: Bartošástanislaváing; Marekájosefáing; Vostrejžápetráing
Original assignee: Driboźáspol@Ásár@Áo
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2004-02-09
Publication date: 2004-03-22
Also published as: PL372674A1; SK4160U; PL206547B1; HU0500027V0; DE202005001435U1; HU2986U; AT7961U1; RU46385U1

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká spínacího prvku venkovního elektrického vedení vysokého napětí, s hlavním nožovým kontaktem a s vedlejším kontaktem tvořeným zhášecí pružinou a háčkem. Dosavadní stav techniky

Spínací prvky výše uvedeného druhu sestávají z pevného podpěrného izolátoru a z pohyblivého podpěrného izolátoru, kdy zpravidla pohyblivý izolátor je opatřen nožem, a pevný izolátor je opatřen vidlicí, přičemž tyto dvě části spoluvytváří hlavní kontakt. Zároveň je pohyblivý podpěrný izolátor opatřen háčkem a pevný podpěrný izolátor je opatřen zhášecí pružinou s výkmitným ramenem, které je v sepnutém stavu hlavního kontaktu zachyceno v háčku.

Zhášecí pružina a háček vytváří tzv. vedlejší kontakt, jehož úkolem je zabránit vzniku elektrického oblouku při odpínání hlavního kontaktu. Při odpínání se rozepne hlavní kontakt, nůž se vysmekne z vidlice a tyto části se od sebe vzdalují. V tento okamžik přebírá vedení proudu krátkodobě vedlejší kontakt, tj. háček a pružina. Pohybem háčku dochází k prohýbání a napružování zhášecí pružiny. Při dostatečné vzdálenosti hlavních kontaktů se vysmekne zhášecí pružina z háčku, a mezi háčkem a zhášecí pružinou vznikne elektrický oblouk, který se dalším pohybem pružiny v důsledku jejího předpružení prodlužuje. Oblouk zhasíná buď při dosažení dostatečné vzdálenosti, popř. tepelným prodlužováním. Zhášecí pružina je opatřena spodním dorazem, který vymezuje koncovou polohu spodní části výkmitného ramene pružiny.

Mezi výhody uvedeného systému patří vysoká lychlost vzdalování výkmitného ramene pružiny od háčku, která navíc není závislá na ovládací rychlosti celého přístroje (rychlosti vzdalování podpěrného a pevného izolátoru).

Nevýhody uvedeného systému spočívají v tom, že zhášecí vlastnosti jsou značně závislé na rychlosti pohybu, tvaru a délce zhášecí pružiny, resp. jejího výkmitného ramene. Při velké rychlosti vzniká riziko velkého překmitu i po dosažení koncové polohy výkmitného ramene, které je zbrzděno pouze spodním dorazem ve své spodní části. Střední a horní část výkmitného ramene může po dosažení koncové polohy dále překmitnout, a v důsledku rázu a energie tohoto překmitnutí se může výkmitné rameno vrátit zpět do ionizované dráhy, přičemž může dojít ke znovuzapálení oblouku.

Úkolem technického řešení je tedy nalezení takového spínacího prvku s mechanismem zhášecí pružiny, který by zlepšil výhody pružinového systému, a zároveň odstranil riziko zpětného překmitnutí i při velké rychlosti odpínání.

Podstata technického řešeni

Tento úkol je vyřešen spínacím prvkem venkovního elektrického vedení vysokého napětí podle tohoto technického řešení. Spínací prvek sestává známým způsobem z pevného podpěrného izolátoru a z pohyblivého podpěrného izolátoru, dále z hlavního kontaktu tvořeného nožem a vidlicí a z vedlejšího kontaktu tvořeného zhášecí pružinou a háčkem. K podpěrnému izolátoru nesoucímu zhášecí pružinu je upevněn spodní doraz, pro vymezení koncové polohy spodní části výkmitného ramene pružiny.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že nad spodním dorazem je uspořádán horní doraz pro vymezení koncové polohy střední a/nebo horní části výkmitného ramene zhášecí pružiny, přičemž vzdálenost horního dorazu od výkmitného ramene zhášecí pružiny v klidové poloze ve vodorovné rovině je stejná, nebo větší než vzdálenost spodního dorazu. Výhoda spínacího prvku podle technického řešení spočívá v tom, že riziko překmitu a zpětného pohybu střední resp. horní části výkmitného ramene zhášecí pružiny je eliminováno horním dorazem, který utlumí zbytkovou energii výkmitného ramene pružiny při dosažení koncové polohy.

Ve výhodném provedení spínacího prvku je horní doraz upevněn ke spodnímu dorazu. Výhoda tohoto uspořádání spočívá v usnadnění výroby, a v úspoře materiálu, poněvadž horní doraz tak může mít menší rozměry než kdyby byl upevněn přímo na podpěrný izolátor.

-1 CZ 14169 Ul

V jiném výhodném provedení je horní doraz vytvořen ve tvaru obráceného písmene U, jehož ramena svírají s výkmitným ramenem pružiny ostiý úhel. V tomto výhodném provedení tvoří ramena také boční vedení pro výkmitné rameno pružiny, a zabraňují jeho případnému stranovému vychýlení.

V dalším výhodném provedení jsou horní doraz i ramena z ocelového drátu a spodní konce ramen jsou upevněny ke spodnímu dorazu. Ocelový drát při nárazu výkmitného ramene zhášecí pružiny také nepatrně zapraží a utlumí energii překmitů.

Nakonec je výhodné, když dorazová část horního dorazu je opatřena tlumícím prvkem, popř. je sama přímo vytvořena z materiálu tlumícího kinetickou energii výkmitného ramene zhášecí pružiny při dopadu na dorazovou část horního dorazu. Toto řešení je zvláště vhodné při velkých délkách výkmitné části zhášecí pružiny, popř. při velkých rychlostech jejího odpínání.

Technické řešení spínacího prvku umožňuje nasazení zhášecí pružiny s mnohem delším výkmitným ramenem než u doposud známých systémů. Jelikož délka výkmitného ramene je při srovnatelném úhlu otevření značně větší, také vzdálenost vedlejších kontaktů v rozepnutém stavu je podstatně větší, a tím se zlepšují poměry pro zhášení elektrického oblouku. Velké předpružení a velká pohybová rychlost zajišťují, že při rozepnutí vedlejších kontaktů nedojde k natažení elektrického oblouku na celou dráhu pohybu, a umožní zkrácení doby hoření elektrického oblouku na minimum. Riziko překmitů a zpětného pohybu výkmitného ramene je eliminováno horním dorazem a jeho tlumící funkcí.

Přehled obrázků na výkresech

Technické řešení bude blíže osvětleno pomocí výkresu, na němž znázorňuje obr. 1 boční pohled na spínací prvek v sepnutém stavu s čárkovaně naznačenou polohou v rozepnutém stavu, a obr. 2 čelní pohled na spínací prvek v sepnutém stavu.

Příklady provedení technického řešení

Spínací prvek, znázorněný na obr. 1 a obr. 2 sestává z pevného podpěrného izolátoru I a z pohyblivého podpěrného izolátora 2. V zobrazeném příkladu provedení je k pohyblivému podpěrnému izolátora 2 upevněn nůž 3 a háček 6, zatímco k pevnému podpěrnému izolátora 1 je upevněna vidlice 4 a zhášecí pružina 5. Dvojice nůž 3 - vidlice 4 tvoří hlavní kontakt, dvojice háček 6 - zhášecí pružina 5 (resp. výkmitné rameno 52), tvoří vedlejší kontakt pro zhášení elektrického oblouku při rozepnutí nože 3 a vidlice 4.

Osazení podpěrných izolátorů I a 2 může být provedeno i opačným způsobem.

K podpěrnému izolátora 1 nesoucímu zhášecí pružinu 5 je upevněn spodní doraz 7 z plechu, sloužící pro vymezení koncové polohy spodní části výkmitného ramene 52 pružiny 5. Ke spodnímu dorazu 7 je upevněn horní doraz 8, vytvořený ve tvaru obráceného písmene U, jehož ramena 9 svírají s výkmitným ramenem 52 zhášecí pružiny 5 ostrý úhel, a jejich spodní konce jsou upevněny ke spodnímu dorazu 7. Horní doraz 8 včetně ramen 9 je vytvarován z ocelového drátu. Horní doraz 8 je výškově uspořádán tak, že jeho dorazová hrana vymezuje koncovou polohu horní části výkmitného ramene 52 pružiny 5, přibližně ve 2/3 jeho délky. V horizontálním směru je horní doraz 8 umístěn ve vzdálenosti L od výkmitného ramene 52 pružiny 5 v klidové poloze, přičemž vzdálenost L je několikanásobně větší, než vzdálenost 1 spodního dorazu 7 od výkmitného ramene 12 pružiny 5 v klidové poloze. Na dorazové části horního dorazu 8 může být v některých provedeních nasazen tlumící prvek 10 z měkkého materiálu s tlumícími vlastnostmi. Průmyslová využitelnost

Spínací prvek podle technického řešení je možno využít u odpínačů venkovního elektrického vedení vysokého napětí.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Spínací prvek venkovního elektrického vedení vysokého napětí, sestávající z pevného podpěrného izolátoru a z pohyblivého podpěrného izolátoru, z hlavního kontaktu tvořeného nožem (3) a vidlicí (4), a z vedlejšího kontaktu tvořeného zhášecí pružinou (5) a háčkem (6), přičemž k podpěrnému izolátoru (1, 2) nesoucímu zhášecí pružinu (5) je upevněn spodní doraz (7) pro vymezení koncové polohy spodní části výkmitného ramene (5'), zhášecí pružiny (5), vyznačující se tím, že nad spodním dorazem (7) je uspořádán horní doraz (8) pro vymezení koncové polohy střední a/nebo horní části výkmitného ramene (5') zhášecí pružiny (5), přičemž vzdálenost (L) horního dorazu (8) od výkmitného ramene (5') zhášecí pružiny (5) v klidové poloze ve vodorovné rovině je stejná, nebo větší než vzdálenost (1) spodního dorazu (7).
2. Spínací prvek podle nároku 1, vy z n a č uj í c í se t í m , že horní doraz (8) je upevněn ke spodnímu dorazu (7).
3. Spínací prvek podle alespoň jednoho z nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že horní doraz (8) je vytvořen ve tvaru obráceného písmene U, jehož ramena (9) svírají s výkmitným ramenem (5') pružiny (5) ostrý úhel.
4. Spínací prvek podle nároků 2 a3, vyznačující se tím, že horní doraz (8) i ramena (9) jsou z ocelového drátu, a že spodní konce ramen (9) jsou upevněny ke spodnímu dorazu (7)·
5. Spínací prvek podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dorazová část horního dorazu (8) je opatřena tlumícím prvkem (10) pro pohlcení/kinetické energie výkmitného ramene (5') zhášecí pružiny (5).
6. Spínací prvek podle alespoň jednoho z předchozích nároků, vyznačující se tím, že dorazová část horního dorazu (8) je vytvořena z materiálu tlumícího kinetickou energii výkmitného ramene (5') zhášecí pružiny (5) při dopadu.

1 výkres