Електромагнітний привід вакуумного вимикача

Електромагнітний привід вакуумного вимикача, що складається з магнітопроводу, якоря, напрямних, котушок керування, постійних магнітів, механізмів ручного вимикання та блокування увімкнення вимикача, який відрізняється тим, що якір має поздовжні і торцеві пази, причому поздовжні пази розміщені симетрично вздовж осі якоря і виходять на один торець якоря по всій своїй глибині, а торцеві пази виконані симетрично на протилежному торці цього якоря. (19) (21) 2003098152 (22) 01.09.2003 (24) 25.07.2007 (46) 25.07.2007, Бюл. № 11, 2007 р. (72) Мельник Роман Іванович, Мельник Ярослав Володимирович, Пшоновський Дмитро Леопольдович, Бодаква Роман Михайлович (73) ТОВАРИСТВО З ОБМЕЖЕНОЮ ВІДПОВІДАЛЬНІСТЮ "ВИСОКОВОЛЬТНИЙ СОЮЗ - УКРАЇН А" (56) Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Приводы к выключателям и разъединителям высокого напряжения. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение, 1982. 3 79739 поширюють область застосування таких вимикачів та підвищують їх надійність. Запропонований винахід це новий тип електромагнітного привода, в якому впроваджені перелічені покращення, що відсутні в аналога. В основу винаходу поставлена задача створення такого типу електромагнітного привода з застосуванням нових конструктивних та технологічних рішень, що дозволяють впровадити вдосконалення, які відсутні в прототипу. При цьому повинні бути покращенні техніко-економічні показники, масово-габаритні параметри та досягнутий вищий ступінь надійності в експлуатації. Поставлена задача досягається шляхом застосування в багатофункціональному електромагнітному приводі якоря, в якому виконані пази, а саме поздовжні пази, які виходять на один торець якоря з метою збільшення швидкодії привода та зменшення струму споживання котушок керування та пази на протилежному торці з метою збільшення сили магнітної защіпки. Вказані ознаки електромагнітного привода належать до суттєви х тому, що їх сукупність забезпечує досягнення позитивного результату. Так, наприклад, наявність на якорі поздовжних пазів, що виходять на один торець значно зменшують величину індукованих в якорі струмів Фуко, які згідно правила Ленца протидіють наростанню магнітного потоку в електромагніті під час його вмикання. Це дає можливість зменшити цю протидію, а також зменшити струм споживання і збільшити швидкодію привода. Виконання пазів на протилежному торці якоря дає можливість забезпечити оптимальне співвідношення площі торця якоря і площі перерізу якоря при якому сила притягання "магнітної защіпки" є максимальною. Застосування в електромагнітному приводі даного винаходу дозволяє забезпечити в порівнянні з прототипом: збільшення зусилля магнітних защіпок при тому самому січенні якоря, зменшити струм споживання котушок керування, що поширює область застосування, а також збільшити швидкодію, що особливо важливо в умовах аварійного вимикання вимикача. Запропонований винахід дозволяє забезпечити створення високотехнологічної, уніфікованої серії електромагнітних приводів з різними потужностями, що необхідно для створення нової серії вакуумних вимикачів. Отже, на думку авторів такі конструктивні рішення мають перевагу над існуючими електромагнітними приводами вакуумних та інши х вимикачів. На Фіг.1 показано електромагнітний привод вакуумного вимикача ( вид зверху); На Фіг.2 - електромагнітний привод вакуумного вимикача ( вид збоку); На Фіг.3 - якір електромагнітного привода вакуумного вимикача. Конструктивно електромагнітний привод вакуумного вимикача (див. вид зверху Фіг.1) складається з слідуючих вузлів та деталей: пластин магнітопровода 1, якоря 2, двох постійних магнітів 3, штока увімкнення 4, підшипників 5, стопорних шайб 6, осі 7, напрямної колодки увімкнення 8, пластин фіксації напрямної колодки 9, пальців 10, котушок керування, а саме увімкнення 11 та коту 4 шки вимикання 12, а також напрямної колодки вимикання 13, роликів 14, пружини 15, вала механізму ручного вимикання 16 і штока вимикання 17. Верхня 18 і нижня 19 опорні пластини (див. вид збоку Фіг.2) утримують шихтований магнітопровід. Крім того, до складу привода входять механізм ручного вимикання 20, механізм блокування увімкнення вимикача 21 з штоком 22 та пружиною 23. Утримуюча шпилька 24 дає змогу підтримувати проміжний вал 25 з важелями. Вказівник положення вимикача 26 вказує положення вимикача і привода до складу якого також входять опорні пластини 27 і 28 і направляючі 29 і 30. Робота електромагнітного привода відбувається наступним чином. Сила магнітного поля створена електромагнітним приводом, завдяки своїм магнітним характеристикам, переміщує рухомий якір 2 (Фіг.1 і 3) з одного положення в протилежне і при цьому безпосередньо через важелі проміжного вала 25 (Фіг.2) елементи кінематичної ланки вимикача. Така кінематична схема забезпечує мінімальний знос її елементів на протязі всього терміну експлуатації вакуумного вимикача. Постійні магніти 3 (Фіг.1) електромагнітного привода вакуумного вимикача утримують контакти ВДК в крайніх положеннях "увімкнено" та "вимкнено" за рахунок, вищезгаданої системи "магнітної защіпки", в основі якої є замикання магнітного кола увімкнення чи вимикання відповідно якорем 2 (Фіг.1). Для увімкнення вимикача необхідно через котушку увімкнення 11 (Фіг.1) пропустити постійний струм, при якому сила дії в магнітному полі увімкнення, незважаючи на великий зазор між якорем і магнітопроводом (див.Фіг.1), перебільшить величину сили притягання якоря в магнітному колі вимикання, де аналогічний зазор відсутній. При досягненні величини "зрушення" якір 2 (Фіг.1 і 3) електромагнітного привода рухається з прискоренням приводячи в рух всю кінематичну ланку вимикача і замикає контакти ВДК. Якір 2 (Фіг.1 і 3) зупиняє свій рух вибравши вищезгаданий "зазор" і фіксується в цьому положенні "магнітною защіпкою". Чим менший зазор між якорем 2 (Фіг.1) і магнітопроводом 1 (Фіг.1) магнітного кола, тим більша сила притягання постійних магнітів 3 (Фіг.1). Завдяки застосуванню пазів (див вид А на Фіг.3) на торці якоря збільшено зусилля утримання магнітної защіпки в увімкнутому положенні вимикача. При цьому сила утримання електромагніта складає до 9000Η, що дозволяє забезпечити необхідний підтиск контактів ВДК вимикача та надійну його фіксацію в увімкненому положенні навіть в умовах ударів і вібрацій (що є покращенням в порівнянні до електромагнітного привода вакуумного вимикача взятого за прототип). Крім того, завдяки поздовжних пазів в якорі (Фіг.3), які виходять на другому торці якоря збільшена швидкодія привода та зменшені струми споживання котушок керування. Отже, увімкнення вмикача це результат спільної дії магніторушійної сили котушки увімкнення 11 (Фіг.1) зі струмом і дії постійних магнітів 3 (Фіг.1), що мають велику енергоємність. 5 79739 Для вимикання вимикача необхідно через котушку вимикання 12 (Фіг.1) пропустити струм у напрямку, при якомy сила дії на якір 2 (Фіг.1 і 3) перебільшить силу утримання "магнітної защіпки" в уімкнутому положенні. При цьому, рухаючись, якір 2 (Фіг.1 і 3) електромагнітного привода замикає собою магнітне коло вимикання привода і тим самим чітко фіксує вимикач у вимкнутому положенні "магнітною защіпкою", яку забезпечують постійні магніти 3 (Фіг.1) вакуумного вимикача. Такий електромагнітний привод створений на ΒΑΤ "Ρ3ΒΑ" (м. Рівне) та пройшов всі нормативні Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 6 (електро-механічні, комутаційні та інші) випробування з новостворенним вакуумним вимикачем. На думку авторів такий електромагнітний привод вакуумного вимикача є необхідним для експлуатаційних організацій енергомереж народного господарства України. Джерело інформації: 1. Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Приводы к выключателям и разъединителям высокого напряжения. Л. "Энергоатомиздат". Ленинградское отделение. 1982г. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601