Кабельная линия

 

Использование: в кабельных сетях электроснабжения передвижных машин и механизмов на объектах горных работ, в строительстве и при электрификации различных временных объектов. Сущность изобретения: наличие механической блокировки, выполненной в виде установленных на всех приводах заземляющих ножей 12 данной линии, в том числе и на питающем ее распредустройстве, одинаковых блок-замков, а также электрической блокировки, содержащей электромагниты 28, подключенные непосредственно или через согласующие устройства к токоведущим шинам 23 и связанные с заземляющими ножами 12 через расцепитель 18, исключает возможность выполнения операций соединения и рассоединения отрезков кабельных сетей при незапертых во включенном положении заземляющих ножах в голове питающей линии, а также отключение этих ножей, если хозя бы на одном из устройств для соединения кабелей данной линии не закрыт доступ к токоведущим частям и не отключены заземляющие ножи 12„ k з.п. ф-лы, k ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

CtNN

РЕОПУБЛИН (Я)% Н 02 С 1!ОО 15/Оь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 r3

Ф ,р ( а-М.5 (21 ) 4695288/О 7 (22) 24.05.89 (46) 23 06.92. Бюл. 4" 23 (71) Научно-производственное объеди11 нение "Союзстромэкология (72) H.B.ßñàêîa, H,Ï.Èåðìèãèí . и В.п.фоменко (53) 621.315(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР.

N 584343, кл. H 01 Н 9/22, 1977, Дубинский Н.N. Снабжение передвижного оборудования при открытой добыче угля, И.: Недра, 1974, стр. 90"91.

Авторское свидетельство СССР и 877001, кл. Н 02 С 15/08, 1981. (54) КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ (57) Использование: в кабельных сетях электроснабжения передвижных машин и механизмов на объектах горных: работ, в строительстве и при электрификации различных временных объектов.

Сущность изобретения: наличие меха„,SUÄÄ 1742916 А 1

2 нической блокировки, выполненной в виде установленных на всех приводах заземляющих ножей 12 данной линии, в том числе и на питающем ее распредустройстве, одинаковых блок-замков, а также электрической блокировки, содержащей электромагниты 28, подключенные непосредственно или через согласующие устройства к токоведущим шинам 23 и связанные с заземляющими ножами 12 через расцепитель 18", исключает возможность выполнения операций соединения и рассоединения отрезков.кабельных сетей при незапертых во включенном положении заземляющих ножах в голове питающей линии, а также отключение этих ножей, если хозя бы на одном из устройств для соединения кабелей данной линии не закрыт доступ к токоведущим частям и не отключены заземляющие ножи 12.

4 з.п. ф-лы, 4 ил. !

42916 з

17

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроустановкам, используемым в системах электроснабжения передвижных машин и механизмов, например, при производстве горных работ, Известно устройство, предотвращающее ошибочные действия обслуживающего персонала с коммутационными аппаратами, основанное на принципе блокирования гриводов разъединителей и стационарных заземляющих ножей с помощью механических и электромагнитных замков.

Известна рудничная кабельная муфта, предназначенная для соединения силовых кабелей в условиях открытых горных работ, конструктивно состоящая

:из корпуса с крышкой, соединенных шарнирно, содержащая кабельные вводные устройства и помещенные внутрь муфты опорные изоляторы, на которых закреплены зажимы для соединения жил кабеля.

Особенностью эксплуатации указанных муфт:является.то, что безопасность работ на их токоведущих частях должна обеспечиваться с: помощью коммутационных аппаратов, расположенных на питающем конце кабельной линии, а следовательно, удаленных от места производства работ, и зависит от точности выполнения инструкций при проведении операций переключения. Это, а также то, что рудничное электрооборудование работает в условиях, требующих постоянного монтажа и демонтажа кабельных линий, обусловливает высокую вероятность ошибочной подачи -. напряжения на токоведущие части укаэанных муфт в момент производства работ на них.

Наиболее близкой по технической . .сущности и достигаемому результату к заявляемой является кабельная линия, содержащая питающую электроустановку и по меньшей мере. одно устройство для соединения силовых, гибких кабелей, имеющее корпус с установленными в нем на опорных изоляторах токоведущими шинами по числу фаз сети, заземляющие ножи, крышку люка, шарнирно соединенную с корпусом и механическую блокировку между крышкой люка и приводом заземляющих ножей.

Один из заземляющих ножей выполнен с увеличенной длиной контактной поверхности для заземления одной из фаз с опережением относительно других фаз, достаточным для срабатывания защиты от однофазных замыканий, действующей на отключение линии, корпус дополнительно снабжен внутренней сетчатой крышкой для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях устройства с помощью указателя напряжения °

Однако указанное устройство имеет . существенные недостатки, снижающие эффективность и безопасность его обслуживания. Использование переносных указателей может явиться причиной электротравматизма обслуживающего пер. сонала, так как при значительной про" тяженности кабельной линии, например, в условиях горных работ, интервал времени от момента проверки работоуО способности указателя напряжения и до момента проверки отсутствия на.пряжения на токоведущих частях и от последней операции до момента включения заземляющих ножей достаточно вед лик для появления на них напряжения, таким образом, достоверность информации об отсутствии напряжения в момент включения заземляющих ножей недостаточна. Кроме того, при вставленном в отверстие сетчатой крышки ука- зателе напряжения сама крышка может оказаться под высоким потенциалом, поскольку изолирующая часть указателя остается снаружи этой крышки. Особенно это опасно при наличии однофаэЗ .ного замыкания на другой фазе, в любой точке данной электрической сети.

В известном устройстве не исключает" ся возможность отсоединения питаю4Q щего кабеля от закороченных заземля" ющих ножами токоведущих шин, а, следовательно, и появления на его жилах опасного. напряжения. При снятом кабеле к потребителю соответствующий вводной канал остается открытым, что в.

4 случае попадания в него влаги, живых организмов и т,д. может вызвать аварийные ситуации. Кроме того, техни ческие решения, заложенные в конструкцию данного устройства, как и дру 0 гих существующих его аналогов, не затрагивают проблемы улучшения условий эксплуатации кабеля, повышения eI o технического ресурса и надежности электроснабжения питаемых объектов.

Цель изобретения - повышение эффективности и безопасности обслуживания кабельной линии.

174291

Поставленная цель достигается тем, что в кабельной линии, содержащей питающую электроустановку и по меньшей мере одно устройство для соединения силовых гибких кабелей, имеющее корпус с установленными в нем на опорных изоляторах токоведущими шинами по числу фаз сети, заземляющие ножи, . крышку люка, шарнирно соединенную с . 1p корпусом, и механическую блокировку между крышкой люка и приводом заземляющих ножей, каждое устройство для соединения силовых гибких кабелей . снабжено .узлом электрической блокиров- 15 ки, содержащем электромагниты с визуально. контролируемым состоянием, подключенные к токоведущим шинам непосредственно или через согласующий преобразователь, и связанные с заземля- 20 ющими ножами через расцепитель, предназначенный для их запирания в отклюценном положении при включенных элек-. тромагнитах, при этом механическая блокировка выполнена в виде установ- . 25 ленного на приводе заземляющих ножей . блок-замка, ключ которого установлен с возможностью извлечения только при . запертых заземляющих ножах в их отключенном положении, при этом питаю- ЗО щая электроустановка также имеет механическую блокировку заземляющих ножей, выполненную в виде аналогичного блок-замка, имеющего с упомянутой общий ключ, установленный с возможно 35 стью извлечения только при запертых заземляющих ножах в их включенном положении. Зажимы жил питающего кабеля выполнены глухими. Вводный канал от.ходящего кабеля .снабжен подпружинен-. ным клапаном, а крышка люка - скобой для запирания клапана при закрывании люка. Привод заземляющих ножей выполнен пружинным.

На фиг. 1. изображено устройство для соединения силовых гибких каЬелей, встроенного в кабельный барабан, внешний вид; на фиг.. 2 — то же, переносной вариант; на фиг. 3 - расположение .основных элементов устройства в его 5О корпусе; на фиг. 4 - принципиальная схема электрической блокировки заземляющих. ножей.

Устройство содержит корпус 1, выполненный, например, в виде цилиндрической оболочки. На торцовых стенках

55 корпуса имеется вводной канал 2 для питающего кабеля 3, оснащенный эластичным кольцом 4 для зажима кабеля и

6 герметизации корпуса 1, а также канал 5 для отходящего кабеля 6, имеющий уплотнительную манжету 7, зажим

v для оболочки кабеля и подпружиненный клапан 9, предназначенный для запирания при отсутствии кабеля канала 5 с помощью скобы 10, закрепленной на крышке 11 рабочего люка устройства.

Внутри корпуса 1 имеются заземляющие ножи 12, закрепленные на общем валу 13, установленном на подшипниковых опорах. На, этом-же валу расположены пружинный привод, .состоящий из рукоятки 14, оснащенной дверцей 15, и пружины 16, рычаг 17, расцепитель

18 8электрической блокировки, секторы 19 механизма закрывания крышки

11 рабочего люка. Рукоятка 14 оснащена блок-замком 20.

Для запирания включенных заземляющих ножей 12 при открытом рабочем люке предусмотрены подпружиненные упоры 21. Токоведущие части, общие, для соединяемых кабелей 3 и 6, в. виде закрепленных на изоляторах 22 коротких шин 23 имеют с одной стороны губки 24 для заземляющих ножей 12, а с другой - зажимы: глухие 25 для питающего кабеля и разъемные 26 для каЬеля, отходящего к нагрузке. Корпус оснащен зажимами 27 для заземляющих жил кабелей, а также зажимами для цепи контроля целостности. заземляющей сети. Электрическая блокировка содержит электромагниты 28, подключенные к токоведущим шинам 23 непосредственно или через согласующий преобразователь, например, емкостный делитель

29 напряжения. Толкатели (не показаны) электромагнитов 28 кинематически связаны с расцепителем 18, а положение каждого из них не зависит от положения других толкателей. Для визуального контроля их положения в Торцовой стенке корпуса 1 имеются смот ровые окошки 30. Механическая блокировка между приводами заземляющих ноже устройства и питающей электроустановки состоит иэ одинаковых блокзамков с общим и единственным ключом, имеющим возможность извлечения из замочной скважины только при запертых заземляющих ножах: в отключенном положении - для устройств, соединяющих кабели данной линии, и во включенном положении - для питающей ее электроустановки. Доступ к приводу эаземля1742916 ющих ножей и блок-замку 20 закрыт дверцей 15 с запорным устройством 31, Для предохранения корпуса 1 устройства от разрыва при замыканиях, вызванных снижением сопротивления изоляции токоведущих частей, на его . тыльной торцовой стенке есть взрывной клапан 32 с предохранительной решеткой 33. Устройство может устанавливаться в кабельный барабан 34, расположенный на шасси 35 с тягой 36 либо на легких опорах 37.

Устройство работает следующим образом. 15

Предварительно в распредустройстве, питающем линию, в которую входят одно или несколько данных устройств, на приводе заземляющих ножей устанавливается блок-замок с общим ключом 2О для всех блок-замков данной линии.

Поскольку ключ единственный, то операции на устройствах для соединения кабелей можно выполнять только при запертых во включенном положении но" 2 жах питающего распредустройства., а последние можно отключить только при отключенных ножах и закрытых крышках люков всех относящихся к данной линии устройств для соединения ее кабелей. Таким образом, подать напряжение на открытые токоведущие части этих устройств невозможно, как и невозможно включить в них заземляющие ножи и открыть люки при незапертых во включенном положении заземляющих ножах в 35 голове линии. Электрическая блокировка лействует независимо от.механической и препятствует включению заземляющих ножей в устройствах для соединения кабелей, а, следовательно, и от- <0 крыванию люков, если вследствие ошибки обслуживающего персонала устройство подключено к линии, не оснащенной требуемым блок-замком, что могло бы явиться причиной короткого замыкания 4$ в момент включения заземляющих ножей 12.

Порядок выполнения операции рассмотрим на примере, когда на линии уже установлены такие устройства и треЬуется подключить к последнему из них кабель потребителя или, еще од" ного устройства.

Обесточив данную линию на питающем распредустройстве, включаем ее заземляющие ножи и запираем их в этом положении блок-замком, извлекаем ключ, вставляем его в блок-замок устройства, к которому следует подключить следующий участок кабельной линии.

Поворотом ключа освобождаем привод, включаем ножи, при этом открывается крышка люка, а ключ фиксируется в замочной скважине так, что повернуть и извлечь его нельзя. Если перед этим хотя бы на одной фазе имелось напряжение - e результате вышеупомянутых ошибочных действий эксплуатационного персонала - то соответствующий электромагнит заблокирует заземляюцие ножи в отключенном положении, удерживая упор расцепителя 18 на пути рычага 17, жестко сидящего на валу

13 заземляющих ножей 12, и не позволит им включиться. Если даже напряжение успеет появиться после трогания ножей, то их мгновенное - под действием пружины — включение вызовет металлическое замыкание и срабатывание защит в питающих распредустройствах.

Таким .образом, опасные режимы для персонала исключаются. В любом случае включенные заземляющие ножи 12 запираются в этом положении подпружиненными упорами 21, освобождаемыми открывшейся крышкой 11 люка. Последняя своей скобой 1О освобождает также клапан 9, позволяя ввести в канал

5 отходящий кабель 6 и подключить его к шинам 23. После этого крышка 11 люка закрывается и .запирается поворотом приводной рукоятки 14 при сохраняющемся еще надежном контакте между губками 24 и ножами 12. Отключенные заземляющие ножи закрываются поворотом ключа, который затем извлекается. Только после этого на линию можно подать напряжение, наличие которого, а также состояние электрической блокировки контролируется через смотровые окошки 30.

В варианте использования устройства с кабельным барабаном 34 питающий кабель 3 вводится через канал в цилиндрической поверхности барабана и имеет возможность с допустимым радиусом изгиба наматываться на ба" рабан в любом направлении, после чего он, при необходимости, закрывается с целью предохранения от вредных воздействий влаги, прямых солнечных лучей, повреждений специальным легким кожухом. Иасси 35 кабельного барабана оснащается буксировочным устройст вом 36. В случае использования устройства в переносном. варианте - Ьез

1742916 зок кабеля с устройством образуют элемент (модуль) сборной кабельной линии, что предотвращает ошибочное о соединение его жип и появление на них напряжения..

Оснащение вводного канала для отходящего кабеля подпружиненным клапаном, а крышки люка " скобой для за10 пирания этого клапана, исключает доступ к токоведущим частям предлагаемого устройства. при снятом кабеле и .закрытом люке.

Расположение на одной стороне кор15 пуса предлагаемого устройства всех частей, требующих доступа для обслуживания, позволяет использовать данное устройство для соединения силовых гибких кабелей как самостоятельное изделие, либо как встраиваемое в другое технологическое оборудование, например, в кабельный барабан.

Формула

Кабельная линия, содержащая питающую электроустановку и по меньшей иере одно устройство для соединения .силовых гибких кабелей, каждое из ко30 торых имеет корпус с установленными в нем на опорных изоляторах токоведуцими шинами по числу фаз сети, заэемляюцие ножи, крышку люка, шарнирно соединенную с корпусом, и механическую блокировку между крышкой люка и приводом заземляющих ножей, отличающаяся тем, что, с целью повышения безопасности обслуживания, каждое устройство для соединения силовых гибких кабелей снабжено узлом электрической блокировки, содержащем электромагниты с визуально контролируемым состоянием, подключенные к токоведущим шинам непосредственно или через согласующий преобразователь, и связанные с заземляющими ножами через расцепитель, предназначенный для их запирания в отключе-.ном положении при включенных электромагнитах, при этом механическая блокировка выполнена в виде установленного на приводе заземляющих ножей блок-замка, ключ которого установлен с возможностью извлечения только при запертых заземляющих но жах s их отключенном положении, при этом питающая электроустановка также имеет механическую блокировку заземляющих ножей, выполненную в виде кабельного барабана - оно оснащается легкими опорами 37, служащими одновременно и ручками для переноски.

Технико-зкономические преимущества предлагаемого устройства в сравне нии с известным заключается в повышении эффективности и безопасности обслуживания передвижных кабельных сетей.

В известном техническом решении использование переносных указателей напряжения на токоведущих частях устройства для соединения силовых гибких кабелей из-за значительного интервала времени между проверкой отсутствия напряжения на шинах устройства и их заземлением снижает достоверность информации об отсутствии напряжения в момент включения заземляюцих ножей, кроме того, конструкция укаэанного устройства не обеспечивает безопасное использование переносных указателей напряжения.

В предлагаемом техническом решейии наличие механической блокировки ис-. ключает возможность выполнения операций монтажа и демонтажа в кабельных сетях при незапертых во включенном положении заземляющих ножах в голове питающей линии, а также отключение этих ножей, если хотя Ьы на одном из устройств для соединения силовых гибких кабелей данной линии не.отключены заземляющие ножи, и, следовательно, Hp 3pKpbIT 0GT K el-o токоведущим частям, что исключает возможность подачи напряжения на линию при работе на ее токоведущих частях. Кроме того, независимая от механической электрическая блокировка исключает возможность включения его заземляющих ножей при наличии на его шинах напряжения в результате ошибочного подключения питающей линии к электроустановке, не имеющей соответствующего блокзамка. Таким образом, механическая и электрическая блокировки обеспечи-. вают безопасное обслуживание кабельной линии.

Наличие пружинного привода в пред» лагаемом устройстве в любом аварий-. ном случае обеспечивает мгновенное включение заземляющих ножей, исключающее возникновение электрической дуги.

Зажимы жип питающего кабеля выполнены глухими, а жил отходящего кабеля — быстросьемными, при этом отреизобретения

1742916

11 аналогичного блок-замка, имеющего с .упомянутой общий ключ,. установленный с возможностью извлечения только при запертых заземляющих ножах в их включенном положении.

2. Линия по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что зажимы жил питающего кабеля выполнены глухими.

3 Линия по и 1 о т л и ч а ю щ а я с. я тем, что вводной канал отходящего кабеля снабжен подпружиненным клапаном, а крышка люка - ско$ бои для запирания.клапана при закрывании люка.

4. Линия по и. 1, о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что привод заземля1О ющих ножей выполнен пружинным, Составитель Н.йсанов

Техред 1,дцдык Корректор И;Самборская

Редактор В.Бугреикова

Подписное

Тираж

Заказ .2291

ВИИИИИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР!

13035, Иасква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r..Óæãîðîä, ул. Гагарина, !01