Пристрій для розряду конденсаторної батареї генератора імпульсних струмів

Пристрій для розряду кондесаторної батареї генератора імпульсних струмів, що містить дві пари нерухомих контактів, підімкнених до одного виводу конденсаторної батареї, два рухомих замикачі, механічно з'єднані між собою з можливістю переміщення один відносно одного, один з котрих підімкнено до електромагніта, при цьому один рухомий контакт безпосередньо, а другий через струмообмежувальний резистор підімкнено до другого виводу конденсаторної батареї, елементи пристрою закріплено на плоскій основі, який відрізняється тим, що в нього введено другий електромагніт, до якого підімкнено другий рухомий замикач, нерухомі контакти мають форму кулі і закріплені на трьох вертикальних стояках, установлених на плоскій основі, а рухомі замикачі мають форму тора і закріплені на ізоляційних штангах, з'єднаних з якорями електромагнітів, які закріплені на верхній кришці, установленої на вертикальних стояках, при цьому на опорному виступі середнього стояка установлено з можливістю прокручування навколо осі важіль, зигзагоподібної форми, з можливістю переміщення в пазах планок, установлених на ізоляційних штангах, і з можливістю звільнення другої штанги при досягненні першим замикачем крайнього нижнього положення. Корисна модель відноситься до електротехніки, а саме до пристроїв захисної комутації і може бути використаний в електроімпульсних установках з ємнісними накопичувачами енергії при розряді конденсаторної батареї в аварійних ситуаціях та плановому відключенні. Відомо пристрій захисної комутації конденсаторів генераторів імпульсних струмів (ПС), який містить дві пари стаціонарних контактів та два рухомих замикача, кожен з яких має електромагнітний привід причому роздільне замикання у часі забезпечується за рахунок реле часу. Для захисту конденсаторів від перевищення напруги вище за номінальну, паралельно конденсаторам ввімкнено захисний розрядник із струмообмежувальним резистором. ("Оборудование и технологические процессы с использованием электрогидравлического эффекта". Под ред. Гулого Г.А., Машиностроение. 1977г., стр.204). Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є такі: електромагнітний привід, який ввімкнено до низьковольтної мережі, рухомий та нерухомий контакти для замикання конденсаторів на струмообмежувальний резистор, а потім накоротко. Причиною, що перешкоджає одержанню аналогом очікуваного технічного результату, є складність конструкції та системи управління (наявність реле часу та проміжних реле), що знижує надійність захисної системи. Найбільш близьким за технічною суттю до винаходу є пристрій для розряду конденсаторної батареї (А.С. СССР №1224897,4Н02Н7/16, опублік. БИ №14, 1986г), що складається з двох нерухомих контактів, які підімкнені до одного з виводів конденсаторної батареї, двох рухомих замикачів, виконаних у вигляді струмообмежувальних скоб, які закріплені в ізоляторах. За допомогою виступів замикачі механічно з'єднані один з одним та із загальним приводом (електромагнітом) з можливістю переміщення одного замикача відносно іншого, перший замикач оснащено скобою, а другий - защіпкою із фіксатором, скобу розміщено з можливістю вибивання защіпки і фіксатора при знаходженні першого замикача в нижньому положенні, один рухомий контакт замикача безпосередньо, а другий - через струмообмежувальний резистор підімкнено до другого виводу конденсаторної батареї. Всі елементи пристрою закріплено на плоскій основі. 4121 Ознаки, які збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, є такі дві пари нерухомих контактів, підімкнені до одного виводу конденсаторної батареї, два рухомих замикача, механічно з'єднаних між собою з можливістю переміщення одного замикача відносно іншого, один замикач пщімкнено до електромагніта, при цьому один рухомий замикач безпосередньо, а другий через струмообмежувальний резистор пщімкнено до другого виводу конденсаторної батареї Причиною, що перешкоджає отриманню очікуваного технічного результату є те, що використання защіпки за принципом пластинчастої пружини знижує надійність роботи пристрою через релаксацію пружинних властивостей або механічного руйнування пружинного елемента, що може призвести до короткого замикання зарядженої конденсаторної батареї і виходу зі строю конденсаторів і контактів пристрою захисту, а також нещасних випадків з обслуговуючим персоналом Крім того цей пристрій не забезпечує захист конденсаторної батареї від перевищення напруги вище номінальної для конденсаторів В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для розряду конденсаторної батареї, в якому шляхом спрощення конструкції буде забезпечено надійний захист обслуговуючого персоналу від високої напруги при вимкненні генератора імпульсних струмів, виключена можливість режиму короткого замикання зарядженої конденсаторної батареї генератора імпульсних струмів (ПС) завдяки високій надійності поетапного розряду конденсаторної батареї спочатку на струмообмежувальний резистор, а потім накоротко з витримкою часу, яка забезпечується механічним засобом, забезпечено надійний захист конденсаторів у випадку аварійного підвищення напруги на них, завдяки використанню захисного розрядного проміжку із струмообмежувальним резистором, що дозволить підвищити надійність та ресурс конденсаторної батареї і всього ПС у цілому, знизити малогабаритні показники пристрою для розряду конденсаторної батареї Поставлена задача досягається шляхом того, що пристрій для розряду конденсаторної батареї ПС, що містить дві пари нерухомих контактів, ПІДІмкнених до одного виводу конденсаторної батареї, два рухомих замикачі, механічно з'єднаних між собою з можливістю переміщення один відносно іншого, один з яких пщімкнено до електромагніта, при цьому один рухомий контакт безпосередньо, а інший через струмообмежувальний резистор з'єднаний з другим виводом конденсаторної батареї, елементи пристрою закріплено на плоскій основі, згідно з винаходом введено другий електромагніт, до якого пщімкнено другий рухомий замикач, нерухомі контакти мають форму кулі і закріплені на трьох вертикальних стояках, установлених на плоскій основі, а рухомі замикачі мають форму тора і закріплені на ІЗОЛЯЦІЙНИХ штангах, з'єднаних із якорями електромагнітів, які прикріплені на верхній кришці, установленої на вертикальних стояках, при цьому на опорному виступі середнього стояка установлено з можливістю прокручування навколо осі важіль зигзагоподібної форми, з можливістю переміщення в пазах планок, установлених на ІЗОЛЯЦІЙНИХ штангах і з можливістю звільнення другої штанги при досягненні першим замикачем крайнього нижнього положення Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і технічним результатом, якого можна досягти, необхідно відзначити, що використання нерухомих контактів у формі куль та рухомих замикачів у формі торів забезпечить однорідність електричного поля між кулями і торами і дозволить зменшити відстань між ними, що дасть змогу використовувати електромагніти з меншою потужністю і габаритами та зменшити масогабаритні показники пристрою Крім того, змінюючи відстань між кулями змінюється пробивна напруга цієї пари, таким чином регулюється величина напруги на конденсаторній батареї при якій здійснюється захист батареї від перенапруги, установка рухомих замикачів на ІЗОЛЯЦІЙНІЙ штанзі з пазами, в середині яких переміщується важіль зигзагоподібної форми, забезпечує затримку руху вниз однієї штанги відносно іншої На Фіг 1 представлено вид спереду пристрою, що заявляється, при замкнених замикачах На Фіг 2 представлена принципова електрична схема пристрою На Фіг 3 представлено вузол кріплення важеля зигзагоподібної форми на опорному стояку і положення його плеч відносно пазів у планках на ІЗОЛЯЦІЙНИХ штангах На Фіг 4 представлено вид пристрою спереду при розімкнених замикачах Пристрій для розряду конденсаторної батареї ПС містить дві пари нерухомих контактів 2-1, 3-2 виконаних у формі куль, установлених на вертикальних стояках 4, 5, 6, які розміщені на плоскій основі 7, два рухомих замикачі 8, 9 мають форму торів, установлені на ІЗОЛЯЦІЙНИХ штангах 10, 11, оснащених планками 17, 18, які мають пази, виконані на одній із сторін, що направлені один проти одного і з'єднані з якорями 12, 13 електромагнітів 14, 15, які установлені на верхній кришці 16, яку закріплено на вертикальних стояках 4, 5, 6 На середньому стояку 5, який має опорний виступ 19 з боку другої ізоляційної штанги 11, закріплено важіль 20, зигзагоподібної форми, з можливістю прокручування навколо осі 22 для надання руху штанзі 11 при досягненні першим замикачем 9 нижнього положення при замиканні контактів 3-2, лівий бік важеля 20 зв'язаний з опорним виступом 19 пружиною 21 Пристрій працює таким чином При вимкненні живлення електромагнітів 14, 15 замикачі 8 і 9 опущені і конденсаторна батарея 23 замкнена накоротко через контакти 2, 3, 9 При подачі живлення на котушки електромагнітів 14, 15 їх якорі 12 і 13 втягуються і ІЗОЛЯЦІЙНІ штанги рухаються уверх і піднімають рухомі замикачі 8 і 9, які мають форму торів У результаті контакти 2-1 і 3-2, які мають форму кулі, розмикаються Відстань між контактами 3-2 вибрана відносно пробивної напруги цього проміжку, необхідної для захисту від перенапруги на конденсаторній батареї При знятті напруги з котушок електромагнітів 14, 15 після команди оператора при вимкненні ПС або спрацьовуванні системи автоматичного відключення при аварійному підвищенні напруги на конденсаторній батареї, 4121 зусилля притягання якорів 12 та 13 електромагнітів 14, 15 відсутнє і під дією власної ваги перша ізоляційна штанга 10 із замикачем 9 рухається униз, при цьому друга штанга 11 не рухається, завдяки тому, що важіль 20 зигзагоподібної форми своїм правим плечем опирається в верхній буртик паза другої" планки 18 ізоляційної штанги 11. Зусилля притиску задається пружиною 2 1 . Рухомий замикач 9 опускається на контакти 3-2, замикаючи конденсаторну батарею 23 на струмообмежувальний резистор 24. У момент досягнення замикачем 9 крайнього нижнього положення верхній буртик планки 17 першої ізоляційної штанги надавлює на ліве плече важеля зигзагоподібної форми 20, котрий прокручується навколо осі 22 і праве його плече виходить із паза планки 18 другої ізоляційної штанги 11, звільнюючи при цьому шлях для руху униз ізоляційної' штанги 11. Під дією власно є А 11 ваги штанга 11 і рухомий замикач 8 рухаються униз і замикач опускається на контакти 2-1, замикаючи конденсаторну батарею 23 накоротко Інтервал у часі між замиканням контактів 3-2 та 2-1 визначається довжиною паза у планці 17 і швидкістю руху ізоляційної штанги 10, цього часу достатньо для розряду конденсаторної батареї' на струмообмежувальний резистор і виключає можливість її розряду в режимі короткого замикання. При аварійному підвищенні напруги на конденсаторній батареї 23 пробивається повітряний проміжок між нерухомими контактами 2-1 і конденсаторна батарея 23 розряджається на струмообмежувальний резистор 24. Розряд батареї буде тривати до тих пір, доки система автоматичного відключення не відключить ГІС від мережі живлення, що дозволяє збільшити строк служби конденсаторів. 12. Д 3 2 U і 2 U 23 гП* 1 /7 \ \ /У/У /7 / / J1 JSL •ч Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ-42, 01601