Устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом

Авторы патента:

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к устройствам блокировки, и может быть использована для управления электрическими цепями в системах ввода резервного питания, а именно для блокировки двух автоматических выключателей с электроприводом, работающих в режиме автоматического включения - выключения. Техническим результатом является возможность блокировки в системах ввода резервного питания двух автоматических выключателей с электроприводом, а также создание компактного устройства управления электрическими цепями и упрощение их управлением. Устройство механической блокировки автоматических выключателей включает механизмы блокировки (1) и (2), согласующее устройство (3). Каждый механизм блокировки включает, управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапециидальной кулисы (4), фиксатор (5), выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с подпружиненной трапециидальной кулисой (4) и взаимодействующий с контактной системой (6) соответствующего автоматического выключателя (7), (8). А также включает шатун (11) и рычаг (12). Новым является наличие второго механизма блокировки (2) и согласующего устройства (3), включающего коромысла (17) и (18), шарнирно установленные на осях (15) и (16). Нижние плечи коромысел (17) и (18) шарнирно соединены между собой шарниром (19), верхнее плечо коромысла (17) шарнирно соединено с поводком (20). Другой конец поводка (20) жестко соединен с подпружиненной трапецеидальной кулисой (4) механизма блокировки (1). Верхнее плечо коромысла (18) шарнирно соединено с поводком (21). Другой конец поводка (21) жестко соединен с подпружиненной трапецеидальной кулисой (4) механизма блокировки (2). Поводки (20) и (21) установлены с возможностью поперечного перемещения в овальных отверстиях (22), расположенных напротив фиксаторов (5). 1 н.п.ф., 3 ил.

Известно устройство блокировки, содержащее корпус с установленной в нем контактной системой, управляющий элемент, толкатели, взаимодействующие с контактной системой, блокиратор, выполненный в виде эксцентрика со шлицем, взаимодействующий эксцентричной частью с торцом подпружиненного стержня, установленного с возможностью осевого перемещения в направляющих корпуса и соединенного посредством рычага с зубом (фиксатором), взаимодействующим с блоком кулачков, состоящим из исполнительного, взводящего и отключающего кулачков, каждый из которых снабжен двумя зубьями, передающими движение посредством толкателя, на шток включателя (см. патент РФ №2178926, 7 МПК, Н01Н 3/20, Н01Н 9/20, «Переключающее устройство с управляемой блокировкой включения», опубликованный 27.01.2002 г.).

Недостатком известного устройства блокировки является то, что наличие системы кулачков, взаимодействующих с толкателями, усложняет устройство, делает его крупногабаритным и металлоемким.

Расположение контактной системы внутри корпуса снижает его функциональные возможности, а именно позволяет производить только защиту от несанкционированного включения и от повторного включения переключающего устройства, но не может управлять работой, например двух модульных автоматических выключателей путем включения одного и блокирования другого.

Кроме того, перевод блокиратора в состояние разрешения включения, путем поворота эксцентрика с помощью отвертки, снижает удобство пользования устройством блокировки.

Наиболее близким по существенным признакам и принципу работы является устройство механической блокировки (механизм блокировки) автоматических выключателей, содержащее корпус, управляющий элемент с толкателями, фиксатор, взаимодействующий с управляющим элементом и контактной системой блокируемого устройства, при этом управляющий элемент выполнен в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, двух пар шарнирно соединенных между собой рычага и шатуна,

установленных с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, при этом шатуны взаимодействуют с противоположными сторонами трапецеидальной кулисы, шарнирно соединенной с фиксатором, выполненным в виде тонкого стержня, концы которого установлены в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения и поочередного взаимодействия с контактными системами блокируемых устройств (см. патент РФ на изобретение №2297684 МПК Н01Н 3/20, Н01Н 9/24 «Устройство блокировки», дата публикации 20.04.2007 г.).

Однако известное устройство блокировки располагается только между двумя автоматическими выключателями, что не позволяет автоматизировать процесс их включения-выключения путем установки электроприводов.

Техническим результатом является возможность блокировки в системах ввода резервного питания двух автоматических выключателей с электроприводом, а также создание компактного устройства управления электрическими цепями и упрощение их управлением.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом, содержащее механизм блокировки, соединенный с автоматическим выключателем, включающий, управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, фиксатор, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с трапецеидальной кулисой и взаимодействующий с контактной системой автоматического выключателя, шатун и рычаг, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, согласно полезной модели, оно содержит второй механизм блокировки, соединенный со вторым автоматическим выключателем, и соединенное с механизмами блокировки согласующее устройство, включающее, коромысла, симметрично установленные на осях, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны с верхним плечом коромысла, нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой.

Наличие второго механизма блокировки, соединенного со вторым автоматическим выключателем, позволяет осуществлять блокировку двух автоматических выключателей с электроприводом, и обеспечить автоматическое дистанционное их включение, а также создать компактное устройство управления электрическими цепями.

Наличие согласующего устройства, соединенного с механизмами блокировки, содержащего, коромысла, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны с верхним плечом

коромысла, а нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой, позволяет при включении одного автоматического выключателя надежно блокировать второй.

Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна».

Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного выполнения устройства механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом.

На фиг.1 изображен общий вид устройства механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом, на фиг 2 изображен вид А фиг.1, на фиг.3 изображено сечение Б-Б фиг.2.

Устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом включает механизмы блокировки 1 и 2, согласующее устройство 3. Каждый механизм блокировки 1 и 2 включает, управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапециидальной кулисы 4, фиксатор 5, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с трапециидальной кулисой 4 и взаимодействующий с контактной системой 6 соответствующего автоматического выключателя 7 или 8, соединенных с электродвигателями 9 или 10. А также включает шатун 11 и рычаг 12, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости. При этом рычаг 12 механизма блокировки 1 жестко соединен с рычагом включения 13 автоматического выключателя 7, а рычаг 12 механизма блокировки 2 жестко соединен с рычагом включения 13 автоматического выключателя 8. Шатуны 11 у механизмов блокировки 1 и 2 установлены с левой стороны подпружиненной трапецеидальной кулисы 4.

Согласующее устройство 3 включает корпус 14, в котором на осях 15 и 16 шарнирно установлены коромысла 17 и 18. Нижние плечи коромысел 17 и 18 шарнирно соединены между собой шарниром 19, верхнее плечо коромысла 17 шарнирно соединено с поводком 20. Другой конец поводка 20 жестко соединен с подпружиненной трапецеидальной кулисой 4 механизма блокировки 1. Верхнее плечо коромысла 18 шарнирно соединено с поводком 21. Другой конец поводка 21 жестко соединен с подпружиненной трапецеидальной кулисой 4 механизма блокировки 2. Поводки 20 и 21 установлены с возможностью поперечного перемещения в овальных отверстиях 22 корпуса 14, расположенных напротив фиксаторов 5.

Устройство механической блокировки автоматических выключателей работает следующим образом. В исходном положении рычаги 12 механизмов блокировки 1 и 2,

жестко соединенные с рычагами включения 13 соответственно автоматических выключателей 7 или 8 находятся в нейтральном положении. Для включения автоматического выключателя 7 рычаг 13 переводят электродвигателем 9 в положение «Включено». Одновременно рычаг 12 механизма блокировки 1 переходит в положение «Включено». При этом рычаг 12 (см. фиг.2) поворачивает шатун 11 и перемещает его вдоль стороны подпружиненной трапецеидальной кулисы 4, которая отклоняется в направлении от автоматического выключателя 7. Подпружиненная трапецеидальная кулиса 4 тянет за собой фиксатор 5 в том же направлении. Одновременно подпружиненная трапецеидальная кулиса 4 перемещает в поперечном направлении поводок 20, который через окно 22 тянет за собой конец верхнего плеча коромысла 17 (см. фиг.1). Коромысло 17, поворачивается на оси 15, при этом конец нижнего его плеча опускается вниз и через шарнир 19 тянет вниз нижнее плечо коромысла 18, которое поворачивается на оси 16 в противоположную сторону коромысла 17. При этом верхний конец коромысла 18 перемещается по направлению к автоматическому выключателю 8 и тянет за собой поводок 21, соединенный с подпружиненной трапецеидальной кулисой 4 механизма блокировки 2. Подпружиненная трапецеидальная кулиса 4 перемещает фиксатор 5 по направлению к автоматическому выключателю 8, и фиксатор 5 взаимодействует с контактной системой 6 автоматического выключателя 8, блокируя его (см. фиг.3). При этом шатун 11 упирается в подпружиненную трапецеидальную кулису 4 и осуществляет дополнительную блокировку автоматического выключателя 8. Таким образом, при включенном автоматическом выключателе 7 осуществляется надежная блокировка автоматического выключателя 8. При необходимости включения автоматического выключателя 8 электродвигателем 9 переводят рычаг включения 13 автоматического выключателя 7 в положение «Выключено». Одновременно в положение «Выключено» переходит рычаг 12 механизма блокировки 1. При этом фиксатор 5 взаимодействует с контактной системой 6 автоматического выключателя 7 и блокирует его, а шатун 11 осуществляет его дополнительную блокировку. Одновременно с этим происходит разъединение контактной системы 6 автоматического выключателя 8 с фиксатором 5 и разблокировка автоматического выключателя 8. Затем электродвигателем 10 включают автоматический выключатель 8. Таким образом, при включенном автоматическом выключателе 8 происходит надежная блокировка автоматического выключателя 7.

Устройство механической блокировки автоматических выключателей с электроприводом, содержащее соединенный с автоматическим выключателем механизм блокировки, включающий управляющий элемент, выполненный в виде подпружиненной трапецеидальной кулисы, фиксатор, выполненный в виде тонкого стержня, шарнирно соединенный с подпружиненной трапецеидальной кулисой и взаимодействующий с контактной системой автоматического выключателя, шатун и рычаг, установленные с возможностью поворота относительно друг друга в вертикальной плоскости, отличающееся тем, что оно содержит второй механизм блокировки, соединенный со вторым автоматическим выключателем, и соединенное с механизмами блокировки согласующее устройство, включающее шарнирно установленные коромысла, два поводка, каждый из которых соединен с одной стороны с подпружиненной трапецеидальной кулисой, с другой стороны с верхним плечом коромысла, нижние плечи коромысел шарнирно соединены между собой.