RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 179538 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 314448 (22) Data zgłoszenia: 25.05.1996 (51) IntCl7: E05C 5/02 E05B 15/00 H02B 1/14 (54) Mechanizm do blokowania rygla drzwi przedziału bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej (43) Zgłoszenie ogłoszono: 12.11.1996 BUP 23/96 (73) Uprawniony z patentu: "ELEKTROBUDOWA" SA., Katowice, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.09.2000 WUP 09/00 72) Twórcy wynalazku: Zbigniew Hetman, Konin, PL Antoni Lewandowski, Ślesin, PL Stanisław Łopuski, Konin, PL Stanisław Wapniarski, Kazimierz Biskupi, PL PL 179538 B1 1. Mechanizm do blokowania rygla drzwi (57) przedziału bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza rozdzielnicy wysokiego napięcia, przy czym rygiel osadzony jest przesuwnie i wyposażony w co najmniej jeden poprzecznie usytuowany element oporowy, a w przedziale znajduje się co najmniej jeden łącznik obwodów głównych bloku funkcjonalnego połączony za pośrednictwem, obrotowego wokół swej osi, cięgła z napędem usytuowanym w przedniej części przedziału, znamienny tym, że ma blokującą dwuramienną dźwignię (19), której jeden koniec współpracuje z oporowym elementem (17) rygla (16) drzwi (2), a drugi koniec połączony jest z popychaczem (21) współpracującym z krzywką(23) osadzoną na cięgle (8, 12) napędu (7, 11) łącznika (3, 4). Fig. 1
Mechanizm do blokowania rygla drzwi przedziału bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej Zastrzeżenia patentowe 1. Mechanizm do blokowania rygla drzwi przedziału bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza rozdzielnicy wysokiego napięcia, przy czym rygiel osadzony jest przesuwnie i wyposażony w co najmniej jeden poprzecznie usytuowany element oporowy, a w przedziale znajduje się co najmniej jeden łącznik obwodów głównych bloku funkcjonalnego połączony za pośrednictwem, obrotowego wokół swej osi, cięgła z napędem usytuowanym w przedniej części przedziału, znamienny tym, że ma blokującą dwuramienną dźwignię (19), której jeden koniec współpracuje z oporowym elementem (17) rygla (16) drzwi (2), a drugi koniec połączony jest z popychaczem (21) współpracującym z krzywką (23) osadzoną na cięgle (8,12) napędu (7,11) łącznika (3,4). 2. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że blokująca dźwignia (19) umieszczona jest na wsporniku (24). 3. Mechanizm według zastrz. 2, znamienny tym, że wspornik (24) wyposażony jest w sprężynę (29). 4. Mechanizm według zastrz. 2, znamienny tym, że wspornik (24) zamocowany jest do listwy (5), usytuowanej poprzecznie do bocznej ścianki (6) osłony bloku funkcjonalnego. 5. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że popychacz (21) umieszczony jest w co najmniej jednej prowadnicy (30). 6. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że popychacz (21) wyposażony jest w rolkę (22). 7. Mechanizm według zastrz. 1, znamienny tym, że popychacz (21) wyposażony jest w przedłużacz (31). 8. Mechanizm według zastrz. 7, znamienny tym, że przedłużacz (31) wyposażony jest w rolkę (32). 9. Mechanizm według zastrz. 7, znamienny tym, że przedłużacz (31) usytuowany jest w prowadnicy (33). 10. Mechanizm według zastrz. 7, znamienny tym, że przedłużacz (31) ma wycięcie (34). 11. Mechanizm według zastrz. 7, znamienny tym, że przedłużacz (31) ma postać płaskownika. * * * Przedmiotem wynalazku jest mechanizm do blokowania rygla drzwi przedziału bloku funkcjonalnego rozdzielnicy jednoczłonowej, zwłaszcza rozdzielnicy wysokiego napięcia, przy czym rygiel osadzony jest przesuwnie osiowo i wyposażony jest w co najmniej jeden poprzecznie usytuowany element oporowy, a w przedziale znajduje się co najmniej jeden łącznik obwodów głównych bloku funkcjonalnego. Znana rozdzielnica jednoczłonowa wysokiego napięcia (powyżej jednego kilowolta) zawiera elektrycznie ze sobą połączone bloki funkcjonalne takie jak: blok zasilający, odbiorczy, sprzęgłowy, pomiarowy, bezpiecznikowy - przy czym każdy z bloków umieszczony jest w indywidualnej, szafowej osłonie metalowej. Każdy z bloków funkcjonalnych w swych obwodach głównych zawiera co najmniej jeden łącznik elektryczny taki jak: odłącznik lub rozłącznik, uziemnik. Z polskiego opisu patentowego nr 143 878 znany jest mechanizm do blokowania drzwi w celkach rozdzielni wysokiego napięcia - nazywanej dalej, zgodnie z obowiązującą normą, blokiem funkcjonalnym rozdzielnicy jednoczłonowej. Mechanizm zasadniczo składa się
179 538 3 z trzech części: listwy blokującej, cięgła (element sztywny) i rygla drzwi przedziału (celki) obwodów głównych bloku funkcjonalnego. Listwa blokująca usytuowana jest pionowo w tylnej części przedziału, a w swym górnym końcu ma wzdłużne wycięcie, za pośrednictwem którego osadzona jest na wielowypustowym wałku napędu odłącznika szynowego. Natomiast w dolnym końcu listwa ma okrągły, przelotowy otwór, za pośrednictwem którego osadzona jest na wielowypustowym wałku napędu odłącznika liniowego. Ponadto listwa dolnym końcem połączona jest za pośrednictwem cięgła z wałkiem napędowym styków odłącznika liniowego, a górnym końcem połączona jest za pomocą cięgła z wałkiem napędowym styków odłącznika szynowego, przy czym napędy odłączników zamocowane są do tylnej ścianki osłony bloku, a każdy z napędów wyposażony jest w gniazdo usytuowane w bocznej ściance osłony, przeznaczone do współpracy z ręczną dźwignią napędową. Wałek napędowy styków odłącznika szynowego połączony jest za pomocą cięgła, mającego postać rury spłaszczonej na końcach, z dźwignią rygla drzwi przedziału obwodów głównych bloku funkcjonalnego. Rygiel ma postać poziomo usytuowanego pręta, osadzony jest przesuwnie osiowo oraz obrotowo wokół swej osi podłużnej, wyposażony jest w poprzecznie usytuowany element oporowy o postaci sworznia, umieszczony w kątowo ukształtowanym wycięciu, zamknięcia drzwi przedziału. Znany mechanizm działa następująco: wyłącza się blok funkcjonalny spod napięcia przez otwarcie wyłącznika obwodów głównych, otwiera się odłącznik liniowy za pośrednictwem ręcznej dźwigni jego napędu, a następnie w ten sam sposób otwiera się odłącznik szynowy. Podczas otwierania odłącznika szynowego, cięgło połączone z wałkiem napędowym jego styków wymusza obrót rygla zamknięcia drzwi wokół swej osi sprawiając, że sworzeń rygla zostaje przemieszczony z pionowej części wycięcia w zamknięciu, do części poziomej tego wycięcia. Następnie ręcznie przesuwa się rygiel w lewo, powodując wysunięcie się jego końca z otworu w blokującym zaczepie drzwi - umożliwiając ich otwarcie. Po otwarciu drzwi następuje samoczynne zasłonięcie otworu dla rygla, przez kątownik połączony ze sprężyną odciągową, który blokuje osiowy przesuw rygla - a tym samym przy otwartych drzwiach przedziału uniemożliwia przesunięcie rygla w prawo oraz uniemożliwia zamknięcie odłącznika szynowego i liniowego. Załączenie odłączników możliwe jest tylko przy zamkniętych drzwiach, gdyż podczas ich zamykania zaczep spowoduje odsunięcie kątownika blokującego otwór dla rygla, umożliwiając przesunięcie rygla w prawo. W tym położeniu rygla jego sworzeń, podczas zamykania odłącznika szynowego, zostaje przemieszczony w pionową część wycięcia w zamknięciu drzwi, uniemożliwiając ich otwarcie przy załączonych odłącznikach. Znany mechanizm dobrze spełnia swoją rolę, ma jednak tę niedogodność, że boki poszczególnych bloków funkcjonalnych rozdzielnicy muszą być usytuowane w stosunkowo znacznej odległości od siebie tak, aby personel miał swobodny dostęp do bocznie usytuowanych gniazd napędów odłączników. W wyniku tego powierzchnia czynna pomieszczenia, w którym znajduje się jedna lub więcej rozdzielnic wieloblokowych nie jest efektywnie wykorzystana. Ponadto usytuowanie listwy blokującej oraz napędów odłączników na tylnej ściance osłony bloku funkcjonalnego w znacznym stopniu ogranicza efektywne jej wykorzystanie w celu zamontowania na niej innej aparatury elektrycznej - co sprawia, że przedział obwodów głównych, a tym samym blok musi mieć stosunkowo znaczne wymiary gabarytowe. Dlatego bloki funkcjonalne wyposażone w znany mechanizm są stosunkowo rzadko stosowane, pomimo jego wysokiej niezawodności. To sprawia, że dotychczas w praktyce najczęściej stosuje się mechanizm zawierający zasuwkę rygla, połączoną z ruchomym rdzeniem cewki elektrycznej sterowanej ręcznie za pośrednictwem przycisku usytuowanego na zewnętrznej stronie przedniej ścianki osłony bloku - pomimo, że mechanizm ten charakteryzuje się dużą zawodnością eksploatacyjną. Wynika to stąd, że mechanizm ten umożliwia umieszczenie gniazd napędów łączników w przedniej ściance osłony, co pozwala na dogodne operowanie ręczną dźwignią napędową oraz umożliwia zlikwidowanie odstępów pomiędzy blokami tak, że mogą się stykać bokami.
4 179 538 Zagadnieniem technicznym wymagającym rozwiązania jest takie zmodyfikowanie znanego mechanizmu, w którym rygiel zamknięcia drzwi współpracuje z napędem łącznika, aby gniazdo tego napędu było usytuowane w przedniej ściance osłony bloku funkcjonalnego. Istota wynalazku polega na tym, że mechanizm ma blokującą dwuramienną dźwignię, której jeden koniec współpracuje z oporowym elementem rygla drzwi, a drugi koniec połączony jest z popychaczem współpracującym z krzywką osadzoną na cięgle napędu łącznika. Blokująca dźwignia umieszczona jest na wsporniku, wyposażonym w sprężynę oraz zamocowanym do listwy, usytuowanej poprzecznie do bocznej ścianki osłony bloku funkcjonalnego. Popychacz umieszczony jest w co najmniej jednej prowadnicy oraz wyposażony jest w rolkę lub wyposażony jest w przedłużacz, mający rolkę. Przedłużacz usytuowany jest w prowadnicy, ma wycięcie oraz ma postać płaskownika. Mechanizm według wynalazku współpracujący z napędem odłącznika (rozłącznika) blokuje przesuw rygla drzwi przedziału obwodów głównych bloku funkcjonalnego uniemożliwiając ich otwarcie, gdy styki tego łącznika są zamknięte. W tym stanie elektrycznym łącznika wejście do przedziału nie jest możliwe, a ponadto podczas zamierzonego otwierania łącznika, zamknięte jeszcze drzwi stanowią naturalną osłonę dla personelu przed bezpośrednim działaniem łuku elektrycznego, który ewentualnie mógłby powstać podczas wykonywania tej czynności. W przypadku, gdy mechanizm współpracuje z napędem łącznika, którym jest uziemnik - nie jest możliwe otwarcie drzwi przedziału, gdy uziemnik jest otwarty (blok nie jest uziemiony). W ten sposób personel jest zabezpieczony przed ewentualnym porażeniem. Mechanizm umożliwia efektywne wykorzystanie, znanych w istocie, cięgłowych napędów łączników sterowanych od przedniej strony osłony bloku funkcjonalnego - co sprawia, że bloki funkcjonalne mogą być usytuowane bezpośrednio obok siebie, a ich przedziały mają mniejsze wymiary gabarytowe. Możliwe stało się także zrezygnowanie z korzystania ze znanego, eksploatacyjnie zawodnego, mechanizmu zawierającego zasuwkę rygla drzwi, połączoną z rdzeniem cewki elektrycznej. Mechanizm według wynalazku ma nieskomplikowaną budowę oraz - jak wykazały badania przeprowadzone w rzeczywistych warunkach pracy rozdzielnic jednoczłonowych, przeznaczonych dla znamionowego napięcia, wynoszącego 17 24 kilowoltów - jest wysoce niezawodny w eksploatacji. Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie w widoku z boku usytuowanie mechanizmu w bloku funkcjonalnym, zawierającym odłącznik oraz uziemnik, a mechanizm współpracuje z napędem odłącznika; fig. 2 - mechanizm w widoku W oznaczonym na fig. 1; fig. 3 - mechanizm w widoku W1 oznaczonym na fig. 2; fig. 4 - w widoku W2 oznaczonym na fig. 1 fragment a bloku funkcjonalnego, w którym mechanizm współpracuje z napędem uziemnika; fig. 5 - mechanizm w widoku W3 oznaczonym na fig. 4, a fig. 6 przedstawia blok funkcjonalny w widoku W4 oznaczonym na fig. 1. Jak pokazano na rysunku, szafowo ukształtowany blok funkcjonalny ma przedział 1 obwodów głównych wyposażony w drzwi 2, odłącznik 3 lub rozłącznik (na rysunku nie pokazany), uziemnik 4. W przedniej części przedziału znajduje się pionowa listwa 5 usytuowana prostopadle do lewej, bocznej ścianki 6 osłony bloku. Do listwy 5 zamocowany jest rozłącznie napęd 7, mający obrotowe, wokół swej osi, rurowe cięgło 8 połączone z wałkiem 9 sprzężonym z ruchomymi stykami 10 odłącznika. Do listwy 5, poniżej napędu odłącznika, zamocowany jest rozłącznie także napęd 11, mający obrotowe cięgło 12 połączone z wałkiem 13 sprzężonym z ruchomymi stykami 14 uziemnika 4, przy czym odłącznik oraz uziemnik zamocowane są rozłącznie do tylnej ścianki 15 osłony bloku funkcjonalnego. Nad napędem 7 odłącznika 3 usytuowany jest mechanizm M do blokowania znanego, pionowo przesuwnego rygla 16 drzwi 2, wyposażonego w pięć prostopadle usytuowanych, sworzniowych oporowych elementów 17 umieszczonych jeden pod drugim i normalnie przeznaczonych do współpracy z przyporządkowanymi im blokującymi kostkami, osadzonymi w przedniej ściance 18 osłony bloku funkcjonalnego i stanowiącymi razem z ryglem 16 znane zamknięcie drzwi 2 przedziału 1.
179 538 5 Mechanizm M ma blokującą dwuramienną dźwignię 19, której zewnętrzny koniec współpracuje z oporowym elementem 17 rygla 16 drzwi, a wewnętrzny koniec połączony jest obrotowo, za pomocą sworznia 20, z górnym końcem pionowo usytuowanego popychacza 21, którego dolny koniec wyposażony jest w obrotową rolkę 22 stykającą się z krzywką 23 osadzoną rozłącznie na cięgle 8 napędu 7 odłącznika 3. Blokująca dźwignia 19 zamocowana jest do kształtowego wspornika 24 za pomocą sworznia 25 osadzonego w jego wypustach 26, przy czym wspornik ma rowkowe wycięcie 27 dla dźwigni blokującej 19 oraz jest zamocowany do listwy 5, za pom ocą śrub 28. Na sworzniu 25, stanowiącym oś obrotu dźwigni blokującej 19, osadzona jest rozprężnie działająca sprężyna 29 stykająca się jednym końcem z górną powierzchnią dźwigni 19 w pobliżu osi popychacza 21, a drugim końcem - z mocującą śrubą 28 wspornika 24 wyposażonego w dwie prowadnice 30 popychacza 21. W przypadku, gdy mechanizm M współpracuje z napędem 11 uziemnika 4, popychacz 21 wyposażony jest w obrotowo z nim połączony przedłużacz 31, mający na dolnym końcu obrotową rolkę 32 stykającą się z krzywką 23 osadzoną rozłącznie na cięgle 12 napędu uziemnika. Przedłużacz ma postać płaskownika, umieszczony jest w prowadnicy 33 zamocowanej do listwy 5, a w środkowej części ma wycięcie 34 dla przeprowadzenia cięgła 8 napędu 7 odłącznika (rozłącznika). Mechanizm przedstawiony w przykładzie wykonania działa następująco: podczas pracy bloku funkcjonalnego, odłącznik 3 jest zamknięty, uziemnik 4 otwarty, drzwi 2 przedziału 1 są zamknięte, a ich rygiel 16 zablokowany za pośrednictwem mechanizmu. W stanie zablokowania rygla (fig. 2, 3) obrotowe cięgło 8 napędu 7 odłącznika jest w takim położeniu kątowym, że krzywka 23 za pośrednictwem rolki 22 spowodowała przemieszczenie popychacza 21 w górne położenie, w którym blokująca dźwignia 19 usytuowana jest poziomo, a jej zewnętrzny koniec znajduje się nad oporowym elementem 17 rygla 16 uniemożliwiając jego przesuw ku górze, a tym samym otwarcie drzwi przedziału. W celu otwarcia drzwi uprzednio należy: wyłączyć blok spod napięcia - przez otwarcie wyłącznika obwodów głównych, otwarcie odłącznika 3 - przez obrót o 180 stopni cięgła 8 napędu 7 uruchamianego od zewnętrznej strony drzwi, za pomocą ręcznej dźwigni, zamknięcie uziemnika 4 za pośrednictwem jego napędu 11. Po otwarciu odłącznika 3, krzywka 23 swą roboczą wypukłością skierowana jest ku dołowi i umożliwia przesunięcie popychacza 21 ku dołowi, pod działaniem sprężyny 29. W dolnym położeniu popychacza, dźwignia 19 usytuowana jest ukośnie ku górze tak, że nie blokuje oporowego elementu 17 rygla 16 i możliwe jest przesunięcie go ku górze - a tym samym otwarcie drzwi przedziału. W przypadku, gdy mechanizm współpracuje z napędem 11 uziemnika 4, działanie jego jest takie samo jak opisano wyżej, przy czym rygiel 16 drzwi jest zablokowany w stanie otwarcia uziemnika, a odblokowany - w stanie zamknięcia uziemnika. Stany uziemnika uzależnione są od kątowego położenia cięgła 12 jego napędu 11, a usytuowanie krzywki 23 na tym cięgle jest z tymi stanami skorelowane. W ten sposób drzwi przedziału, po uprzednim wyłączeniu napięcia oraz otwarciu odłącznika, mogą być otwarte tylko po uziemieniu bloku funkcjonalnego.
179 538
Fig. 2 179 538
Fig. 3 179 538
Fig. 4 179 538
Fig. 5 179 538
Fig. 6 179 538
179 538 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.