Разъединитель с ножами заземления и механической блокировкой

 

Изобретение относится к высоковольтным разъединителям внутренней и наружной установки с рубящим принципом движения подвижного контакт-ножа. В разъединителе, состоящем по крайней мере из одного полюса, содержащем основание, опорные изоляторы, ножи заземления с контактными пружинами, механические блокировки приводного вала подвижного контакт-ножа разъединителя с валами ножей заземления, контактные выводы, размыкаемые и осевые неподвижные контакты с рабочими поверхностями контактирования ножей заземления, валы ножей заземления содержат жестко соединенные с ними петлеобразные контактодержатели каждого ножа заземления, содержащего две контакт-детали, имеющие L-образную по длине форму сечения при расположении отогнутой части со стороны вала ножей заземления. Технический результат - уменьшение габаритов и повышение надежности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коммутационным аппаратам, в частности к высоковольтным разъединителям внутренней и наружной установки с рубящим принципом движения подвижного контакта, снабженным ножами заземления с одной из сторон разъединителя или двумя ножами заземления с каждой его из сторон, а также механической блокировкой от ошибочного оперирования подвижным контактом разъединителя и его ножами заземления.

Разъединители этих исполнений получили широкое распространение в электроэнергетике. Накопленный опыт испытаний и эксплуатации этих аппаратов позволяет отметить в их конструкциях наличие существенных недостатков: ножи заземления, будучи жестко присоединенными вместе с их держателями к своим приводным валам, при включении испытывают изгибающие деформации, что приводит к неоправданным увеличениям усилий включения и к преждевременному их износу. Расположение контакт-деталей ножей заземления с внутренней стороны их стальных держателей снижает контактные нажатия во включенном положении при протекании по ним аварийного тока короткого замыкания, т.е. снижает их электродинамическую и термическую стойкость. Применяемые механические блокировки не позволяют обеспечивать четкую их работу во всем диапазоне их действия от полностью включенного до полностью отключенного положения и стабильно сохранять эту четкость работы в эксплуатации. В том числе эти блокировки не позволяют обеспечивать надежное блокирование в промежуточных положениях включения и отключения ножа разъединителя. Недостаточны, как правило, и технические характеристики ножей заземления в аварийных режимах работы. Можно отметить также высокую стоимость этих аппаратов, особенно зарубежных.

В качестве прототипа выбран разъединитель РВЗ-15,75/200, для которого характерны все отмеченные выше недостатки (Приложение 1).

Технической задачей, на решение которой направлено данное предлагаемое изобретение, является устранение отмеченных недостатков прототипа, более эффективное использование проводниковых и вспомогательных материалов в разъединителях с отличительными особенностями прототипа, уменьшение габаритов и повышение надежности аппаратов в эксплуатации.

Для решения этой задачи в разъединителе с ножами заземления и механической блокировкой, состоящем, по крайней мере, из одного полюса, снабженном ножами заземления с одной или обоих его сторон, содержащем основание, опорные изоляторы, ножи заземления с контактными пружинами, механические блокировки, приводного вала подвижного контакт-ножа разъединителя с валами ножей заземления, токоведущая система которого рубящего типа с контактными выводами, содержит размыкаемые и осевые неподвижные контакты с рабочими поверхностями контактирования неподвижных контактов ножей заземления, валы ножей заземления содержат жестко соединенные с ними петлеобразные контактодержатели каждого ножа заземления, содержащего две одинаковые симметрично расположенные контакт-детали, имеющие L-образную по длине форму сечения при расположении отогнутой части со стороны вала ножей заземления, которые свободно установлены на внешних боковых сторонах петлеобразных контактодержателей и прижаты к ним в отключенном положении ножа заземления с помощью контактных пружин и направляющих осей, при этом к нижним отогнутым частям этих контакт-деталей одним концом присоединены гибкие связи, имеющие с другой своей стороны контактные соединения с заземленным основанием разъединителя, причем на каждом валу ножей заземления жестко укреплена блокирующая обойма. Блокирующая обойма выполнена в виде сегмента, расположенного на оси вала ножей заземления и отходящей от его края внутрь образованной окружности плоской поверхности блокирующей обоймы, к которой вдоль ее в отключенном положении ножа заземления прилегает стержнеобразный блокирующий регулируемый ползун, имеющий механическую связь с приводным валом ножа разъединителя. В механическую связь ножа заземления, расположенную со стороны размыкаемого контакта между валом ножа заземления и стержнеобразным блокирующим регулируемым ползуном введен двуплечий рычаг, свободно сидящий на своей оси со своими передающими движение соединительными серьгами. В центральных зонах плоских рабочих поверхностей контактирования ножей заземления выполнены местные выпуклости полусферической формы. Контактные пружины ножей заземления могут быть выполнены спиральными или пластинчаторессорными.

Мне не известны разъединители с ножами заземления и механическими блокировками, имеющие изложенные выше отличительные особенности.

Свободная подвеска контакт-деталей ножей заземления на петлеобразных держателях позволяет исключить механические напряжения в ножах заземления, при оперировании снизить усилия включения, повысить надежность и стабильность их работы. Малые расстояния между стенками контактодержателей и стенками контакт-деталей ножей заземления, в случае выполнения их ферромагнитными, позволяют создать большие усилия электродинамического взаимодействия между ними при протекании аварийного тока короткого замыкания, тем самым значительно повысить электродинамическую и термическую стойкость аппарата.

Введение в конструкцию блокирующих ползунов механически четко увязывает их взаимодействие и соответственно взаимодействие между валами подвижных контактов ножей разъединителя и валами ножей заземления, это позволяет надежно блокировать включение ножей заземления при включенных ножах разъединителя и наоборот - включение ножей разъединителя при включенных ножах заземления не только в крайних их положениях, но и во всех промежуточных положениях.

Отличительные признаки, изложенные в п.п.1, 2 и 3 формулы изобретения, являются новыми, ранее не известными. Пункт 4 и 5 известен из патента 2137239, выданного 10.09.1999.

На фиг. 1 в качестве примера показан общий вид предлагаемого разъединителя с двумя ножами заземления и механической блокировкой приводного вала подвижного контакт-ножа разъединителя с валами ножей заземления при включенных подвижных контактах-ножах разъединителя, отключенных и заблокированных от случайного включения ножах заземления, на фиг.2 показан вид с торца разъединителя со включенным ножом заземления, на фиг.3 показано положение гибкой связи при отключенном ноже заземления и на фиг.4 - положение гибкой связи при включенном его положении.

На основании 1 разъединителя установлены опорные изоляторы 2, на которых смонтирована токоведущая система разъединителя, содержащая подвижный контакт-нож разъединителя 3, размыкаемый неподвижный контакт 4 и осевой неподвижный контакт 5 с их контактными выводами, соответственно 6 и 7, на каждом из которых имеются рабочие поверхности контактирования, соответственно 8 и 9, выполняющие роль неподвижных размыкаемых контактов ножей заземления. Подвижный контакт-нож разъединителя 3 опирается на ось 10 его вращения из включенного в отключенное положение, укрепленную в контактодержателе 11 контакт-деталей ножа разъединителя (фиг.2) и имеет приводную ось 12, соединенную через изоляционную тягу 13 с рычагами приводного вала 14 разъединителя. Контакт-детали ножей заземления 15 имеют по длине L-образную форму и свободно подвешены на внешних боковых сторонах петлеобразных контактодержателей 16, жестко закрепленных на валах 17 и 18 ножей заземления разъединителя. Эти контакт-детали ножей заземления 15 имеют возможность свободного поступательного перемещения на направляющих осях 19 и стягивающих контактные пружины 20 шпильками 21 вплоть до прилегания их к внешним боковым сторонам каждого контактодержателя 16 в условиях отключенного положения контакт-деталей ножей заземления 15. На плоских рабочих поверхностях контактирования одинаковых симметрично расположенных контакт-деталей ножей заземления 15 с неподвижными размыкаемыми контактами в их центральных зонах выполнены местные выпуклости 22 полусферической формы. К нижним отогнутым частям контакт-деталей ножей заземления 15 присоединены гибкие связи 23 (фиг.3-4), которые другими своими концами присоединены непосредственно к заземленному основанию 1 разъединителя. На валах ножей заземления 17 и 18 разъединителя жестко укреплены блокирующие обоймы 24, а в направляющих развальцованных отверстиях 25 пластинчатых перемычек 26 основания 1 разъединителя установлены стержнеобразные блокирующие регулируемые ползуны 27 и 28 (ползун), имеющие возможность поступательного перемещения внутри швеллерообразных опор 29 основания 1 разъединителя. Эти ползуны в отключенном положении контакт-деталей ножей заземления 15 прилегают к плоским поверхностям 30, примыкающим к сегментам 31 блокирующих обойм 24. Со стороны осевого неподвижного контакта 5 разъединителя ползун 28 связан механической связью с приводным валом 14 разъединителя через серьгу 32 и рычаг вала 33. Со стороны размыкаемого контакта 4 ползун 27 связан такой же механической связью с приводным валом 14, но через серьги 34 и 35, а также через двуплечий рычаг 36, свободно сидящий на своей оси 37. Упоры 38 и 39 служат для ограничения перемещения ползунов 27, 28 в соответствующую сторону.

При отключении разъединителя приводной вал 14, поворачиваясь под воздействием своего привода (не показан), передает через изоляционные тяги 13 и приводную ось 12 вращение подвижному контакт-ножу разъединителя 3 и поворачивает его на отключение до образования необходимого разрядного промежутка между размыкаемым неподвижным контактом 4 и подвижным контакт-ножом 3. Одновременно при повороте приводного вала 14 ползуны 27 и 28 через механические связи перемещаются во внутреннюю сторону к приводному валу 14 до выхода их от соприкосновения с плоскими поверхностями 30 сегментов 31 блокирующих обойм 24. С этого момента появляется возможность включения ножей заземления 15 с помощью их валов 17 и 18. С самого начала движения контакт-деталей ножей заземления 15 с одной или с двух сторон разъединителя на включение сразу же наступает блокирование возможности ошибочного включения ножа разъединителя и это блокирование строго сохраняется во всех промежуточных положениях контакт-деталей ножей заземления до тех пор пока контакт-детали ножей заземления не вернутся в окончательно отключенное положение. Это блокирование достигается упором торцов ползунов 27 и 28 в поверхности сегментов 31 блокирующих обойм 24. Только после возвращения ножей заземления в полностью отключенное положение появляется возможность включения подвижного контакт-ножа разъединителя 3 во включенное положение.

Таким образом, поставленная ранее техническая задача решена. Достигнуто более эффективное использование проводниковых и вспомогательных материалов, снижены габариты и повышена надежность аппарата в эксплуатации.

Литература 1. Проспект В/О Машиноэкспорт СССР Москва "Разъединители внутренней установки" РВ РВ(3) Внешторгиздат ЛО-3361.

Формула изобретения

1. Разъединитель с ножами заземления и механической блокировкой, состоящий по крайней мере из одного полюса, содержащий заземленное основание с опорными изоляторами, токоведущую систему рубящего типа с контактными выводами, которая содержит подвижный контакт-нож, размыкаемый и осевой неподвижные контакты с рабочими поверхностями контактирования, выполняющими роль неподвижных размыкаемых контактов ножей заземления, снабженных контактными пружинами, и механические блокировки приводного вала подвижного контакт-ножа с валами ножей заземления, отличающийся тем, что валы ножей заземления содержат жестко соединенные с ними петлеобразные контактодержатели каждого ножа заземления, который содержит две контакт-детали, имеющие L-образную по длине форму сечения, причем отогнутые части контакт-деталей расположены со стороны вала ножа заземления, контакт-детали свободно установлены с помощью направляющих осей на внешних сторонах петлеобразных контактодержателей и прижаты к ним в отключенном положении ножа заземления с помощью контактных пружин, к нижним отогнутым частям петлеобразных контактодержателей одним концом присоединены гибкие связи, имеющие с другого конца контактные соединения с заземленным основанием, а на каждом валу ножей заземления жестко укреплена блокирующая обойма механической блокировки, выполненная в виде сегмента, расположенного на оси вала ножей заземления, и отходящей от края сегмента внутрь его окружности плоской поверхности, к которой вдоль нее прилегает в отключенном положении ножа заземления стержнеобразный блокирующий регулируемый ползун механической блокировки, имеющий механическую связь с приводным валом контакт-ножа.

2. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что механическая связь блокирующего регулируемого ползуна с приводным валом контакт-ножа содержит двуплечий рычаг, свободно установленный на своей оси со своими передающими движение соединительными серьгами.

3. Разъединитель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что в центральных зонах плоских рабочих поверхностей контактирования ножей заземления выполнены местные выпуклости полусферической формы.

4. Разъединитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что контактные пружины ножей заземления выполнены спиральными.

5. Разъединитель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что контактные пружины ножей заземления выполнены пластинчато-рессорными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5