Разъединитель поворотно-проходного типа

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным разъединителям. Разъединитель поворотно-проходного типа состоит из одного или более полюсов, снабженных ножами заземления, свободно установленными на своих держателях, жестко укрепленных на валу ножей заземления, неподвижные контакты токоведущих систем которых укреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя, выполнены в виде спаренных тонкостенных уголков с зазором между стенками, расположенными параллельно друг другу симметрично осевой плоскости полюса и развернутыми во внешние стороны параллельно основанию другими стенками с размещенными на них контактными выводами разъединителя, а подвижные контакты - ножи разъединителя размещены внутри полых поворотно-проходных изоляторов, укрепленных на валу основания разъединителя. Валы ножей заземления, по крайней мере один, шарнирно укреплены на основании разъединителя между опорным изолятором неподвижного контакта разъединителя и полым поворотно-проходным изолятором подвижного контакта - ножа разъединителя, а к каждой из двух параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижных контактов и с их внешних сторон дополнительно установлены работающие параллельно уголкам одна или более токоведущих тонкостенных скоб. Техническим результатом является сокращение габаритов разъединителя в отключенном положении ножей заземления. 4 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к высоковольтным разъединителям, у которых подвижный контакт - нож каждого полюса разъединителя размещен внутри полого, симметричного по длине, поворотно-проходного изолятора, укрепленного в своей средней по длине части на валу заземленного основания разъединителя. Размыкаемые рабочие контактирующие поверхности контакта - ножа расположены на его внешних открытых частях за пределами торцов поворотно-проходного изолятора. Неподвижные контакты токоведущей системы полюса разъединителя и ножей заземления закреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя. Разъединители этого типа в настоящее время получают все большее распространение не только в мировой, но и в отечественной практике.

Прототипом предлагаемого изобретения выбран разъединитель поворотно-проходного типа с ножами заземления. Недостатком прототипа, равно как и других известных конструкций разъединителей поворотно-проходного типа, является относительно большая общая ширина основания с ножом заземления в отключенном положении, ограничивающая применение разъединителей этого типа в компактных комплектных распределительных устройствах (КРУ), поскольку требует соответствующего увеличения ширины шкафа КРУ при заданном классе напряжения, а следовательно, увеличение расхода материалов на изготовление КРУ и капиталовложений для расширения места установки КРУ. Другим недостатком прототипа является необходимость значительного увеличения высоты неподвижных контактов при увеличении поперечного сечения и поверхности теплоотвода для сохранения допустимого теплового режима при разработках разъединителей поворотно-проходного типа на более высокие номинальные токи, электродинамическую и термическую стойкость при любых классах напряжения с соответствующими заданными междуфазными расстояниями.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение отмеченных недостатков прототипа, и, соответственно, расширение области высокоэффективного применения разъединителей поворотно-проходного типа в электротехнике с широким диапазоном параметров по номинальным токам, номинальным напряжениям, электродинамической и термической стойкости.

Для решения этой задачи в разъединителе поворотно-проходного типа, состоящем из одного или более полюсов, снабженных ножами заземления, свободно установленных на своих держателях, жестко укрепленных на валу ножей заземления, неподвижные контакты токоведущих систем которых укреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя, выполнены в виде спаренных тонкостенных уголков с зазором между стенками, расположенными параллельно друг другу симметрично осевой плоскости полюса и развернутыми во внешние стороны параллельно основанию другими стенками с размещенными на них контактными выводами разъединителя. Подвижные контакты - ножи разъединителя размещены внутри полых поворотно-проходных изоляторов, укрепленных на валу основания разъединителя. Валы ножей заземления, по крайней мере один, шарнирно укреплены на основании разъединителя между опорным изолятором неподвижного контакта разъединителя и полым поворотно-проходным изолятором подвижного контакта - ножа разъединителя. К каждой из двух параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижных контактов с их внешних сторон дополнительно установлены работающие параллельно уголкам одна или более токоведущих тонкостенных скоб, которые могут быть установлены на каждой из внешних сторон параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижного контакта, который одновременно служит неподвижным размыкаемым контактом ножа заземления, а ее боковая стенка, расположенная со стороны полого поворотно-проходного изолятора, может служить упором от перевключения подвижного контакта - ножа разъединителя. Опорный изолятор может быть выполнен спаренным, т.е. состоящим из двух изоляторов, расположенных по обе стороны относительно осевой плоскости полюса разъединителя параллельно или под углом друг к другу, причем эти изоляторы могут быть прямоугольной, овальной формы или в форме двух дуг, внутренними своими полостями направленными навстречу друг другу. Ножи заземления каждого полюса разъединителя могут быть расположены между опорными спаренными изоляторами. Внутри каждой из токоведущих тонкостенных скоб, работающих параллельно уголкам неподвижных контактов, могут быть установлены дополнительно одна или более аналогичные токоведущие скобы.

Мне неизвестны разъединители поворотно-проходного типа с изложенными отличительными признаками.

Выполнение разъединителя поворотно-проходного типа с ножами заземления, у которых вал ножей заземления перенесен в центр с расположения на краю основания разъединителя, как это имеет место во всех других известных конструкциях разъединителей, резко сокращает вылет ножей заземления за пределы основания разъединителя в отключенном положении, а следовательно, сокращает габариты разъединителя и, как следствие, сокращает габариты комплектных распределительных устройств, в которых они применяются, по размерам их оснований.

Введение тонкостенных токоведущих скоб, устанавливаемых на боковых стенках уголков неподвижных контактов, имеет очень большое значение для создания возможности развития разъединителей поворотно-проходного типа на большие номинальные токи, т.к. позволяет с их помощью в значительной мере компенсировать необходимость увеличения высоты неподвижных контактов, и, соответственно, высоты самих аппаратов, равно как и комплектных распределительных устройств при сохранении заданных температурных режимов.

Применение спаренных неподвижных контактов позволяет увеличить их механическую стойкость, а соответственно, и стойкость аппарата в аварийных режимах работы.

Расположение ножей заземления между спаренными изоляторами служит сокращению габаритов проектируемых разъединителей этого типа на большие номинальные токи.

Отличительные признаки, изложенные в п.п.1, 2, 4, и 5 формулы предлагаемого изобретения являются новыми, ранее не применявшимися. Пункт 3 является новым только применительно к разъединителям поворотно-проходного типа.

На фиг.1 в качестве примера показан общий вид предлагаемого разъединителя поворотно-проходного типа, на фиг.2 показана его проекция сбоку на один из крайних полюсов и на фиг.3 показаны возможные варианты установки спаренных опорных изоляторов.

На опорных изоляторах 1 каждого полюса трехполюсного разъединителя, установленных на основании 2 с немагнитными вставками 3, смонтированы с помощью держателей 4 неподвижные контакты 5 и 6 разъединителя, выполненные в виде спаренных тонкостенных уголков.

На сторонах уголков, развернутых в противоположные стороны, расположены контактные выводы разъединителя 7 и 8 соответственно. Под этими выводами с боковых сторон к неподвижным контактам прикреплены токоведущие скобы 9 и 10, служащие одновременно неподвижными размыкаемыми контактами ножей заземления 11 и упорами, ограничивающими движение полого поворотно-проходного изолятора 12 разъединителя на включение. С целью развития теплоотводящих поверхностей неподвижных контактов 5 и 6 в их конструкцию введены токоведущие скобы 13, образующие дополнительный путь тока из зоны рабочего контактирования 14 неподвижных контактов 5 и 6 и подвижного контакта - ножа разъединителя - 15 непосредственно к контактным выводам 7 и 8. В конструкции неподвижных контактов для дополнительного развития теплоотдающих поверхностей введены токоведущие скобы-вкладыши 16 (см. фиг.2).

Неподвижные контакты снабжены направляющими скосами 17 и в зонах их рабочих контактирующих поверхностей выполнены выпуклости 18 сферической формы.

Полые поворотно-проходные изоляторы 12 всех трех полюсов разъединителя укреплены на их общем валу 19.

На основании 2 укреплен контакт 20, обеспечивающий заземление подвижного контакта - ножа разъединителя 15 в отключенном положении.

Принципиальной особенностью разъединителя поворотно-проходного типа является расположение вала 21 ножей заземления на основании 2 между опорными изоляторами 1 неподвижных контактов 5 и 6 и полыми поворотно-проходными изоляторами 12, что резко сокращает вылеты ножей заземления за пределы основания разъединителя в их отключенном положении, а следовательно, соответственно сокращает ширину разъединителя в этом положении.

При отключении разъединителя усилие от привода через приводной рычаг (на чертеже не показан) передается на вал 19, который, поворачиваясь из включенного в отключенное положение, выводит из контактирования подвижный контакт - нож разъединителя 15 с его неподвижными контактами 5 и 6. При дальнейшем повороте вала до отключенного положения создаются необходимые электрические промежутки между подвижными контактами - ножами разъединителя 15 и неподвижными контактами 5 и 6. В отключенном положении одним своим концом подвижные контакты - ножи разъединителя 15 замыкаются на контакт 20, обеспечивающий заземление подвижного контакта - ножа разъединителя 15 в отключенном положении.

Ножи заземления 11 включаются с помощью своего привода после окончания операции отключения подвижного контакта - ножа разъединителя. Возможность его более раннего включения, равно как и включение подвижного контакта - ножа разъединителя при включенном ноже заземления, исключается соответствующими общепринятыми системами блокировки.

Процесс включения разъединителя осуществляется в обратном порядке.

В результате практического освоения предлагаемого изобретения достигается большой технико-экономический эффект за счет значительного сокращения габаритов разъединителя поворотно-проходного типа в отключенном положении ножей заземления, создания возможности широкого развития разъединителей этого типа по номинальным токам, а также за счет повышения компактности.

Формула изобретения

1. Разъединитель поворотно-проходного типа, состоящий из одного или более полюсов, снабженных ножами заземления, свободно установленными на своих держателях, жестко укрепленных на валу ножей заземления, неподвижные контакты токоведущих систем которых укреплены на опорных изоляторах, установленных сверху и снизу на основании разъединителя, выполнены в виде спаренных тонкостенных уголков с зазором между стенками, расположенными параллельно друг другу симметрично осевой плоскости полюса и развернутыми во внешние стороны параллельно основанию другими стенками с размещенными на них контактными выводами разъединителя, а подвижные контакты - ножи разъединителя размещены внутри полых поворотно-проходных изоляторов, укрепленных на валу основания разъединителя, отличающийся тем, что валы ножей заземления, по крайней мере один, шарнирно укреплены на основании разъединителя между опорным изолятором неподвижного контакта разъединителя и полым поворотно-проходным изолятором подвижного контакта - ножа разъединителя, а к каждой из двух параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижных контактов с их внешних сторон дополнительно установлены, работающие параллельно уголкам, одна или более токоведущих тонкостенных скоб.

2. Разъединитель по п.1, отличающийся тем, что одна из токоведущих тонкостенных скоб, установленных на каждой из внешних сторон параллельно расположенных стенок тонкостенных уголков неподвижного контакта, одновременно служит неподвижным размыкаемым контактом ножа заземления, а ее боковая стенка, расположенная со стороны полого поворотно-проходного изолятора, может служить упором от перевключения подвижного контакта - ножа разъединителя.

3. Разъединитель по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что опорный изолятор выполнен спаренным, т.е. состоящим из двух изоляторов, расположенных по обе стороны относительно осевой плоскости полюса разъединителя параллельно или под углом друг к другу, причем эти изоляторы могут быть прямоугольной, овальной формы или в форме двух дуг, внутренними своими полостями направленными навстречу друг другу.

4. Разъединитель по п.3, отличающийся тем, что ножи заземления каждого полюса разъединителя расположены между опорными спаренными изоляторами.

5. Разъединитель по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что внутри каждой из токоведущих тонкостенных скоб, работающих параллельно уголкам неподвижных контактов, установлены дополнительно одна или более аналогичные токоведущие скобы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3