PL175980B1 - Nadmuchiwany wyłącznik samoczynny z pneumatycznie blokowanym półruchomym tłokiem - Google Patents

Abstract

1. Nadmuchiwany wylacznik samoczynny z pneumatycznie blokowanym pólrucho-mym tlokiem, zawierajacy oslone napelniona gazem dielektrykiem pod cisnieniem, dwa styki lukowe wspólpracujace ze soba, co najmniej jeden bedacy czescia zespolu styku ruchomego, polaczonego z czlonem manewrowym i przystosowany do osiowego przemieszczania sie w oslonie od pozycji zamknietej do pozycji otwartej, zespól styku ruchomego skladajacy sie z dwóch wspól- osiowych rur, aby okreslic z jednej i z drugiej strony, pierwsza sciane pierscieniowa laczaca obie rury, ko- more nadmuchu i komore sprezania, polaczona z komora nadmuchu i zamykana pólruchomym tlokiem, znamienny tym, ze pierwsze zespoly do unierucha- miania tloka (11) na pierwszym odcinku przemiesz- czania zespolu styku ruchomego od pozycji zamknietej do pozycji otwartej i drugie zespoly do przemieszczania osiowego tloka (11) z zespolem styku ruchomego na drugim odcinku tego przemieszczania zespolu styku ruchomego, zawieraja zespól pneumatyczny, wspólpracujacy z zespolami mechanicznymi. FIG. 1 PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest nadmuchiwany wyłącznik samoczynny z pneumatycznie blokowanym półruchomym tłokiem.

Z opisu patentowego nr EP-0475270 znany jest wyłącznik typu nadmuchiwanego, zawierający osłonę napełnioną gazem dielektrycznym pod ciśnieniem, dwa styki łukowe współpracujące ze sobą, co najmniej jeden będący częścią zespołu styku ruchomego, połączonego z członem manewrowym i przystosowany do osiowego przemieszczania się w osłonie od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej, zespół styku ruchomego stanowią dwie

175 980 współosiowe rury, które z jednej strony tworzą komorę nadmuchu pierwszej pierścieniowej ściany łączącej pierwszą i drugą rurę i komorę sprężania po drugiej stronie pierścieniowej ściany, przy czym komora sprężania łączy się z komorą nadmuchu i jest zamykana przez półruchomy tłok.

Podczas otwierania, gaz w komorze sprężania jest sprężany, ponieważ odległość między tłokiem a pierścieniową ścianą oddzielającą komorę sprężania od komory nadmuchu zmniejsza się. W znanym wyłączniku, gaz dielektryczny jest sprężany podczas przemieszczania się zespołu styku ruchomego od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej. Przemieszczanie się zespołu styku ruchomego wymaga pewnej ilości energii. Zapotrzebowanie na energię jest tym większe, ponieważ gaz w komorze sprężania jest sprężany podczas całego kursu zespołu styku ruchomego.

Celem wynalazku jest zmniejszenie zużycia energii wyłącznika podczas operacji otwierania.

W tym celu, zgodnie z wynalazkiem, są przewidziane pierwsze zespoły do unieruchamiania tłoka na pierwszym odcinku przemieszczania się zespołu styku ruchomego od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej i drugie zespoły do przemieszczania osiowego tłoka z zespołem styku ruchomego na drugim odcinku tego samego przemieszczania się zespołu styku ruchomego, te zespoły zawierają element pneumatyczny współpracujący z elementami mechanicznymi.

W przypadku słabych prądów przerywanych, gaszenie łuku ma miejsce między stykami łuku podczas operacji otwierania, w wyniku sprężania gazu w komorze sprężania. Tutaj gaszenie łuku uzyskuje się przez strumień gazu pochodzący z komory sprężania, przed końcem przemieszczania się styku ruchomego, dlatego też, nie jest konieczne sprężanie gazu w komorze sprężania podczas całego okresu przemieszczania się zespołu styku ruchomego. Począwszy od chwili, gdy tłok przemieszcza się wraz z zespołem styku ruchomego, ilość energii niezbędna, aby manewrować zespołem jest bardzo mała, ponieważ gaz nie jest już sprężony.

W dalszym ciągu jest dostarczany zespół pneumatyczny do współpracy z elementami mechanicznymi, które mogą wówczas być zmniejszone i wymagają mniejszej siły. Jest to ważne, ponieważ siły z elementów mechanicznych są przekazywane do części ruchomych urządzenia i są ogólnie mówiąc przejęte przez człon napędowy, zwłaszcza pręt łączący i przez dźwignie z nim współpracujące.

Według korzystnego sposobu wykonania, drugie elementy mechaniczne do osiowego przemieszczania tłoka zawierają człon napędowy, połączony na stałe z zespołem styku ruchomego, który napędza element oporu sprzęgnięty z tłokiem podczas drugiego odcinka przemieszczania, ten element oporu jest umieszczony na trasie członu napędowego.

Pierwsze elementy mechaniczne do unieruchomienia tłoka zawierają sprężynę, umieszczoną między elementem stałym a ścianą czołową tłoka a członem wstrzymującym stałym współpracującym ze ścianą oporową tłoka.

Zespół pneumatyczny zawiera element wytwarzający podciśnienie w przestrzeni między zamocowanym członem wstrzymującym a ścianą oporową, ta przestrzeń jest uszczelniona.

Korzystnie, zespół pneumatyczny składa się z elementu pierścieniowego, zaopatrzonego w co najmniej jeden otwór i umieszczonego między ścianą czołową a ścianą oporową, również zaopatrzoną w co najmniej jeden otwór, ten pierścieniowy element jest poruszany przez co najmniej jedną sprężyną ściskową, umieszczoną między tym elementem a ścianą czołową, naprzeciw ściany oporowej, w sposób gazoszczelny zamykając otwór.

Element oporowy połączony z tłokiem jest elementem pierścieniowym, sprężyna ściskająca zespół pneumatyczny spręża podczas napędzania ten element przez człon napędowy.

Zespół pneumatyczny, który działa w podciśnieniu na pierwszym odcinku przemieszczania się zespołu ruchomego od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej, przyczynia się do unieruchomienia tłoka i pozwala w ten sposób na użycie słabej sprężyny. Również siła

175 980 przekazana przez tę sprężynę jest słabsza i nie jest konieczne wzmocnienie i obciążenie zespołu ruchomego z jego członem manewrowym.

Wynalazek jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia podłużny przekrój wyłącznika według wynalazku w pozycji zamkniętej, fig. 2 podłużny przekrój wyłącznika w pozycji końcowej sprężania i fig. 3 - podłużny przekrój wyłącznika w pozycji otwartej.

Poniżej opisano komorę wyłączania, wyłącznik samoczynny o wysokim napięciu może posiadać dla każdej fazy kilka komór wyłączających typu opisanego w dalszej kolejności. Na figurach 1 - 3 te same odnośniki odpowiadają tym samym elementem.

Na figurach, odnośni 1 oznacza osłonę, która korzystnie jest komorą izolującą na przykład z porcelany, napełnioną gazem o dobrych właściwościach dielektrycznych, na przykład sześciofluorkiem siarki o ciśnieniu kilku barów.

Wyłącznik samoczynny zawiera zespół stały i zespół styku ruchomego.

Zespół stały zawiera styk łukowy 3, składający się z rury metalowej, której zakończenie 3A jest wykonane z materiału odpornego na działanie łuku, na przykład ze stopu na bazie wolframu. Zespół stały zawiera również styk stały 4, składający się z palców chronionych przez kołpak przeciwulotowy 5. Styk łukowy i styk stały są podłączone do pierwszego zacisku, nie przedstawionego.

Zespół styku ruchomego zawiera część manewrową 6, przechodzącą przez komorę w sposób gazoszczelny i połączoną z mechanizmem, nie pokazanym. Do części 6 jest dołączony zespół metalowy, zawierający dwie rury 7 i 8 współosiowe, rura 8 ma średnicę większą niż rura 7. Obie rury 7 i 8 są połączone między sobą metalową ścianą pierścieniową 9. Rury 7 i 8 i ściana pierścieniowa są wykonane fabrycznie, korzystnie w jednym kawałku.

Rura 7 posiada ruchomy styk. Jego zakończenie 7A jest wykonane z materiału odpornego na działanie łuku i współpracuje ze stykiem 3, 3A. Rura 8 ma zakończenie 8A podtrzymujące dyszę nadmuchową 10 z materiału izolacyjnego. Część rurowa 8A tworzy styk ruchomy stały wyłącznika i współpracuje, gdy wyłącznik jest w pozycji włączania (pozycja zamknięta), z palcami 4, jak pokazuje fig. 1.

Zakończenie 8A rury 8, dysza nadmuchowa 10, rura 7 i ściana pierścieniowa 9 określają komorę sprężania 18, oddzieloną od rury 7 i 8 oraz tłok 11 określają komorę sprężania 18, oddzieloną od komory nadmuchowej 17 ścianą pierścieniową 9. Tłok 11 ślizga się osiowo między rurami 7 i 8 w sposób gazoszczelny.

Tłok 11 jest połączony z rurą 12 współosiowo do rur 7 i 8. Zakończenie rury 12 jest połączone ze ścianą pierścieniową 20 tworząc ścianę oporową. Ściana oporowa 20 współpracuje ze ścianą pierścieniową 14A, połączoną z rurą 14 stałą, współosiową do rury 12, ściana pierścieniowa 14A tworzy człon oporowy zakończenia kursu rury 12 podczas manewru zamykania. Rura 14 jest połączona elektrycznie na czas poboru prądu wynoszący 1 sek. (nie przedstawiony) przez pośrednio element stały 21 również pierścieniowy. Rura 14 podpiera styk stały tworzący palce 16 w styku elektrycznym z rurą 8.

Jeden lub kilka członów napędowych 7B połączonych na stałe z rurą 7 i rozciągających się w stosunku do niej promieniowo, w kierunku rury 8, jest wmontowanych między rurą 7 a rurą 12.

Jedna lub kilka sprężyn 15 jest rozmieszczonych między częścią stałą 21 a ścianą czołową 22 tłoka 11.

Tłok 11 jest wyposażony w zawór jednokierunkowy 11A, pozwalający na cyrkulację gazu z wnętrza komory określonej osłoną 1 do komory sprężania 18. Co do ściany pierścieniowej 9, jest ona wyposażona w zawór jednokierunkowy 9A, pozwalający na cyrkulację gazu z komory sprężania 18 do komory nadmuchu 17.

Pierwsze elementy mechaniczne do unieruchamiania tłoka 11 na pierwszym odcinku przemieszczania się zespołu styku ruchomego między pozycją zamkniętą a pozycją otwartą, zawierają sprężynę 15 umieszczoną między elementem stałym 21 a ścianą czołową 22 tłoka 11 i członem wstrzymującym stałym 14A, współpracującym ze ścianą oporową 20 tłoka 11.

Drugie elementy mechaniczne do przemieszczania osiowego tłoka 11 z zespołem styku ruchomego podczas następnego odcinka tego samego przemieszczenia zespołu styku

175 980 ruchomego, zawierają człon napędowy 7B, połączony na stałe z zespołem styku ruchomego, który napędza element oporowy 23 połączony z tłokiem 11 na drugim odcinku przemieszczania zespołu styku ruchomego, ten element jest umieszczony na trasie członu. Element oporowy 23 połączony z tłokiem 11 jest elementem pierścieniowym i będzie dalej dokładniej opisany.

Zespół pneumatyczny współpracuje z elementami mechanicznymi. Ten zespół składa się z elementu pierścieniowego 23, zaopatrzonego w co najmniej jeden otwór 24 i umieszczonego między ściana czołową 22 tłoka 11 a ścianą oporową 20 tłoka 11, również zaopatrzonego w co najmniej jeden otwór. Ten pierścieniowy element 23 jest popychany przez co najmniej jedną sprężynę ściskową 26, umieszczoną między elementem pierścieniowym 23 a ścianą czołową 22, naprzeciw ściany oporowej 20, która szczelnie zamyka otwór 25, dzięki podkładce korzystnie wykonanej z kauczuku 27, wstawionej w element pierścieniowy 23. Sprężyna ściskowa 26 zespołu pneumatycznego jest ściskana w czasie napędzania elementu pierścieniowego 23 przez człon napędowy 7B. Uszczelki 31, 32 zapewniają uszczelnienie komory sprężania 28 widocznej na fig. 3.

Działanie wyłącznika samoczynnego jest następujące.

Na figurze 1, wyłącznik samoczynny jest w pozycji zamkniętej. Sprężyna popycha półruchomy tłok 11 od strony ściany czołowej 22, jego ściana oporowa 20 dotyka członu pierścieniowego oporowego 14A. Komora sprężania 18 ma wtedy maksymalną pojemność. Sprężyna ściskowa 26 popycha element pierścieniowy 23 na ścianę oporową 20 zamykając jej otwór 25. Przestrzeń wypełniona gazem między tym elementem 23 a członem oporowym 14A jest bardzo mała, zespół pneumatyczny porusza się więc dzięki podciśnieniu, jako element utrzymujący tłok 11, w kierunku członu oporowego 14A, którego działanie powiększa sprężyna 15, która może wtedy mieć mały rozmiar.

Na pierwszym odcinku przemieszczania, człon manewrowy 6 jest przesuwany na lewo na fig. 1, przesuwając rurę 7 i 8. Pojemność komory sprężania 18 zmniejsza się, tłok pozostaje nieruchomy, nadmuchiwanie łuku dokonuje się przez przejście gazu zawartego w komorze 18 przez zawór 9A. Człon napędowy 9B przesuwa się wolno wzdłuż rury 12. Ten pierwszy odcinek przemieszczania trwa aż do pozycji pokazanej na fig. 2.

W pozycji z fig. 2, przestrzeń komory sprężania 18 jest bardzo mała, właściwie bez znaczenia i człon napędowy opiera się o element pierścieniowy 23. Korzystnie, rozmiary komory sprężania 18, rury 12 i 14, jak również ustawienie członu napędowego TB są tak dobrane, aby wielkość tej przestrzeni była bez znaczenia. Ewentualnie, można dobrać też inne rozmiary przestrzeni martwej komory sprężania, różnej od zera.

Gdy człon napędowy 7B oprze się o element pierścieniowy 23, popycha ten element na przekór sile sprężyny ściskowej 26 i w ten sposób uwalnia otwory 24 i 25. Gaz może więc wniknąć do komory aspiracyjnej 28, pokonując siłę wstrzymującą z podciśnienia. Zaczyna się drugi odcinek przemieszczania zespołu styku ruchomego i tłok 11 jest przesuwany z ruchomym zespołem. Na tym drugim odcinku przemieszczania zespołu styku ruchomego, sprężanie gazu w komorze sprężania 18 jest przerwane i energia niezbędna dla działania rury manewrowej 6 jest zmniejszona. Osiąga się w ten sposób pozycję otwartą przedstawioną na fig. 3.

Aby ponownie zamknąć wyłącznik samoczynny, przesunięcia dokonują się dokładnie w kierunku przeciwnym, gaz przechodzi przez komorę aspiracyjną 28 do przestrzeni 30 i napełnia komorę sprężania 18 przechodząc przez zawór 11A, następnie człon napędowy 7B popycha na stosunkowo małą odległość powierzchnię czołową tłoka 11, dzięki części oporowej 11B, zapewniając zetknięcie ściany oporowej 20 z członem wstrzymującym stałym 14A i ponowne uruchomienie zespołu pneumatycznego w podciśnieniu.

175 980

FłG.3 i i * 1\.1-ϊα.1·Α kVkŁKk\\K^ AW. ly\i y\. I. V\t\A iułC. A klVvl t\\ V V

t—	“7Π
V
	z10 /

175 980

FIG.2

·. © x Χ.Χ κ χ χ V »A χ κ X. >aV. k V^k X ., k k k kX K κ k\ k k k k k k k k».^ . V

Κχ - fe

175 980

FIG.1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nadmuchiwany wyłącznik samoczynny z pneumatycznie blokowanym półruchomym tłokiem, zawierający osłonę napełnioną gazem dielektrykiem pod ciśnieniem, dwa styki łukowe współpracujące ze sobą, co najmniej jeden będący częścią zespołu styku ruchomego, połączonego z członem manewrowym i przystosowany do osiowego przemieszczania się w osłonie od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej, zespół styku ruchomego składający się z dwóch współosiowych rur, aby określić z jednej i z drugiej strony, pierwszą ścianę pierścieniową łączącą obie rury, komorę nadmuchu i komorę sprężania, połączoną z komorą nadmuchu i zamykaną półruchomym tłokiem, znamienny tym, że pierwsze zespoły do unieruchamiania tłoka (11) na pierwszym odcinku przemieszczania zespołu styku ruchomego od pozycji zamkniętej do pozycji otwartej i drugie zespoły do przemieszczania osiowego tłoka (11) z zespołem styku ruchomego na drugim odcinku tego przemieszczania zespołu styku ruchomego, zawierają zespół pneumatyczny, współpracujący z zespołami mechanicznymi.
2. 2. Wyłącznik według zastrz. 1, znamienny tym, że drugie zespoły mechaniczne do osiowego przemieszczania tłoka (11) zawierają człon napędowy (7B), trwale połączony z zespołem styku ruchomego, który napędza element oporowy na tłoku (11) na drugim odcinku przemieszczania zespołu styku ruchomego, ten element oporowy jest umieszczony na trasie członu napędowego (7B).
3. 3. Wyłącznik według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że pierwsze elementy mechaniczne do unieruchamiania tłoka (11) zawierają sprężynę (15), umieszczoną między elementem stałym (21) a ścianą czołową (22) tłoka (11) i członem wstrzymującym stałym (14A) współpracującym ze ścianą oporową (20) tłoka (11).
4. 4. Wyłącznik według zastrz. 3, znamienny tym, że zespół pneumatyczny zawiera element wytwarzający podciśnienie w przestrzeni między członem wstrzymującym stałym (14A) a ścianą oporową (20), ta przestrzeń jest uszczelniona.
5. 5. Wyłącznik według zastrz. 4, znamienny tym, że zespół pneumatyczny składa się z elementu pierścieniowego (23), wyposażonego w co najmniej jeden otwór (24) i umieszczonego między ścianą czołową (22) tłoka (11) a ścianą oporową (20) tłoka (11), również zaopatrzoną w co najmniej jeden otwór (25), ten pierścieniowy element (23) jest poruszany przez co najmniej jedną sprężyną ściskową (26), umieszczoną między tym elementem pierścieniowym (23) a ścianą czołową (22), naprzeciw ściany oporowej (20), w sposób gazoszczelny zamykając otwór (25).
6. 6. Wyłącznik według zastrz. 2 albo 5, znamienny tym, że element oporowy połączony z tłokiem (11) jest elementem pierścieniowym (23), sprężyna ściskowa (26) zespołu pneumatycznego jest sprężana podczas napędzania tego elementu (23) przez człon napędowy (7B).