Разъединительный силовой аппарат — SU 1597951 (original) (raw)
)5 Н 01 ОПИСАН. ТЕНИ Всесоюзного гоз ыскател ьс кого и института Сельманенко,ук и В. И. Дол равочник. - М. -. 21 с 28/03, 196 1 Й СИЛОВО к электроэнерг использования естокового апп ких напряжени ских цепей с соз цепи. Цель изоб и с Ан ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ1 РИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ(5) Изобретение относитстике и предназначено длякачестве коммутационногората в силовых сетях высодля разъединения электричданием видимого разрыва Изобретение относится к электротехнике, конкретно к разъединителям преимущественно для сельских электросетей.Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и облегчение обслуживания аппарата под напряжением,На фиг.показан разъединительны" иловой аппарат; на фиг. 2 - сечение А - а фиг. 1; на фиг, 3 - 6 - диаграммы сил в зоне контакта.Аппарат содержит контактную пару, состоящую из розеточного 1 и штыревого 2 контактов, соединенных с двумя гибкими разделяемыми участками, например участками провода 3 и 4. Фиксация замкнутого состояния обеспечивается за счет конструкции ретения - упрощение конструкции аппарата, повышение его надежности и облегчение обслуживания аппарата под напряжением. Аппарат содержит контактную пару, присоединенную по крайней мере к одному гибкому токопроводу, и усройство фиксации замкнутого и разомкнутого состояний аппарата, причем контактная пара выполнена самоне- сущей, один из контактов выполнен с поднутрением в средней части с симметрично расположенными пружинящими элементами, входящими в зону поднутрения. Для стабилизации осевого давления рабочая зона поднутрения выполнена в пределах заданных углов по заданному профилю. Самонастройка фиксирования замкнутого положения контактов,и свободное их размыкание обеспечиваются профилем поперечного сечения контакта в зоне поднутрения, а разомкнутое положение контактов фиксируется наличием зацепов на каждой из ответных частей контактной пары. 1 з.п.ф-лы, 6 ил. контактов 1 и 2, содержащих пружинящие элементы 5 в одном из контактов и выемку 6 с рабочей частью 7 в другом. Для свободного хода пружинящих элементов 5 в розе- точном контакте 1 выполнены пазы 8, где пружинящие элементы с одной из сторон, например 9, закреплены. Фиксация разомкнутого состояния аппарата осуществляется при помощи зацепов 1 О.Сечение по выемке 6 (фиг. 2) выполнено по закону эллипса (допустимо отклонение от эллипса по овалу). При этом пружинящий элемент 5 опирается рабочей частью 7 на поверхность выемки 6 по малой оси 1 эллипса, Пазы 8 выполнены так, чтобы при повороте штыревого контакта 2 до совпадения большой оси эллипса 2 с осью пружи 1597951няших элементов 5 последние не мешалисвободному осевому ходу контактов 1 и 2.Аппарат работает следующим образом.Для включения устройства контакты 1ц 2 сближаются, например, с помошьюизолирующей штанги, входят один в другой иза счет наличия пружицяших элементов 5и выемки 6 происходит их надежная фиксация в замкнутом состоянии,Наибольшая величина осевого давленияпри условии постоянства силы давленияпружинящих элементов 5 получается, еслиугол между осью контакта и нормалью ккривой профиля выемки 6 находится в пределах 45 - 70, что объясняется следующимобразом.В момент касания контактов в точке касания с криволинейным профилем в рабочейзоне выемки возникает сила давления(фиг. 3), раскладывающаяся на нормальнуюи касательную составляющие, а нормаль ккасательной профиля выемки образует с осьюХ угол (.Л,альцейшее разложение сил, воздейстуюших ца контакт, дает осевую Я и раз и л ьцую Й составл яюшие (фи г. 4), Г 1 оскол ьку пружинящие элементы расположены симметрично, то воздействие радиальных силвзаимно компенсируется и в конечной точке(цри прижатии) оказывает влияние толькоосевая составляющая сил Я.Из анализа возможного взаимодействиясил рассматриваемом узле при различныхуглах нормали в точке касания (фиг. 5)следует, что геометрическим местом концоввекторов сил, действующих по нормали (Ь),является полуокружцость, опирающаяся навектор силы Р как ца диаметр. При этомосевая составляющая сил Я, является проекцией вектора Л на ось Х. Из диаграммывидно, что наибольшее значение силыпри р=45. При этом по мере смещенияот этого угла в обе стороны составляюцая убываег. Усилие пружинящего элемента тем больше, чем больше отклонение его от положения свободного состояния. Зависимость этого усилия от отклонения (в данном случае цо оси У) представлена ца фиг. 6.Соместный анализ зависимостей и графики(фиг. 5 и 6) показывает, что при рабогс сис ькмкц, соответстующей углам от 45 до 0, у илия осевого давления Я сниж; ггся кцк з счет отклонения пружинящего элсмсцг(приближения его к положению со. исого состояния), так и за счет соотоццзц мсжд силами Я и Р. Рабоа в этой зоцнс с соотстстуст требуемым условиям. В згцоостсуюшей углам от 90 до 45, сниженк усилия за счет уменьшения силы далсция пружинящего элемента Р противостоцг озрастацие доли усилия в осевом цацрглсццц Вместе с тем работа вблизи точки с уг цм 9(1" малоэффектица, так как в этой1520 ЗО 25 35 40 45 50 55 зоне мала касательная составляющая сил 3, вызывающая взаимоперемегцение контактов,Поэтому в качестве рабочей зоны выбрана часть профиля выемки, соответствуюшая изменению углов в пределах 45 - (60 - 70) .Требуемый профиль рабочей зоны выемки определяется на основе решения дифференциальных уравнений работы механизма с учетом указанных условий оптимизации на основе зависимостей1 х Я=Р - =сопь 1; Р=:зсп 2Ь У - ); оР= что соответствует дифференциальным уравнениямсЕх йк -Аду .У - са. Ж Да (Дх) +(гд 21 фс 2На основе решения этих дифференциаль ных уравнений, пренебрегая относительно малыми составляющими под знаком логарифма, приближенная зависимость описывается формулой)япагде У, Х - текущие координаты профиля выемки;Р - требуемое усилие нажатия контактов;К - коэффициент, обратный жесткостипружинящего элемента;а - угол конусности контактов;У. - минимальное расстояние от осиконтактов до контактной точкицружиняшего элемента в свободном состоянии,1 рофиль поперечного сечения выемкивыбран исходя из следующих требований.Соотношение между малой и большой осями должно соответствовать крайним рабочимположениям пружинящего элемента. Дляобеспечения самонастраивающегося фиксирования замкнутого состояния контактов необходимо, чтобы крутизна вблизи малого диаметра была наибольшей. Сечение контактов взоне поднутрения должно быть наибольшим.Для выполнения указанных требований необходимо, чтобы больший диаметр совпадал с основной осевой образующей, а малый соответствовал наибольшей глубине выемки с учетом его продольного профиля суглом касательной около 45 (по указаннымусловиям). Кроме того, необходимо, чтобыпрофиль был плавным и крутым, чему внаибольшей степени соответствует овал илиэллипс.Испол ьзов ание изобретения поз вол яетупростить конструкцию за счет исключенияопорных конструкций, изоляторов каждоговвода и вывода, изоляторов связи с приводом и самого привода, Кроме того,уменьшаются габариты и вес самих контактных пар. В результате уменьшается числоотказов и, соответственно, повышается надежность работы не только самого устройства, но и сети, в которой это устройство используется. Появляется возможность более простого и доступного обслуживания устройства при проведении ремонтных работ самого устройства и обслуживание сети методами работы под напряжением.формула изобретения1. Разъединительный силовой аппарат, содержащий контактную пару, соединенную с разделяемыми участками цепи по крайней мере одной гибкой связью, устройство фиксации контактов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции аппарата, повышения его надежности и облегчения обслуживания аппарата под напряжением, контактная пара выполнена с фиксацией замкнутого состояния, причем один из контактов выполнен с выемкой в средней части и симметрично расположенными пружинящими элементами, входящими в зону выемки, при этом угол между осью контакта н нормальную к точке касания пружинящего элемента к рабочей зоне выемки изменяется от 45 до 70, а профиль выемки в рабочей зоне выполнен согласно зависимости где Х, т - текущие координаты профиля выемки;Ум - минимальное расстояние от осиконтактов до контактной точк и пружинящего элемента в свободном состоянии;Р - требуемое усилие нажатия контактов;К - коэффициент, обратный жесткости пружинящего элемента;яла - угол конусности контактов;2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, чтопоперечное сечение выемки выполнено по за кону овала или эллипса, одна из осейкоторого совпадает с основной осевой образующей.Шулл дарственного комитета по113035, Москва, Ж - 3 енно-издательский комбина обретени Раушс Патент, г. Ужгород ор Л. Пили пен коноеям при ГКНТ СС 4/5 ул. Гагарина, 10