Устройство коммутационного оборудования
Владельцы патента RU 2608840:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) (RU)
Изобретение относится к области электротехники, в частности к области устройств коммутационного оборудования. Устройство может быть использовано в закрытых электрических подстанциях напряжением 35 кВ и выше, для которых существует зависимость стоимости сооружения от площади и объема сооружения. Техническим результатом изобретения является сокращение производственной площади под установки опорных элементов выключателя, разъединителя и сопутствующего им другого оборудования за счет их компактности. На электрических подстанциях используются также выключатель со встроенным трансформатором тока, которые используются в цепях измерения либо в релейных устройствах. Одновременно используются также выключатель без встроенных трансформаторов тока, в этом случае устанавливают дополнительно оборудование - трансформатор тока, а также ограничители перенапряжения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к области устройств коммутационного оборудования. Предлагаемое устройство может быть использовано в закрытых электрических подстанциях напряжением 35 кВ и выше, для которых существует зависимость стоимости сооружения от площади и объема занимаемого оборудованием. Предлагаемое изобретение уменьшает площадь и объем сооружения в сравнении с существующим вариантом исполнения коммутационного оборудования.
Известно устройство коммутационного оборудования [1] (УКО), а именно вакуумный выключатель, закрепленный на монтажной металлоконструкции.
Недостатком [1] является то, что визуально не обозревается положение контактной системы, и для достоверности положения контактной системы, смежно последовательно, с обеих сторон контактной системы, дополнительно предусматривают высоковольтный двухколонковый горизонтально-поворотный разъединитель [3].
Известно устройство коммутационного оборудования [2] (УКО), а именно элегазовый выключатель, закрепленный на монтажной металлоконструкции.
Недостатком [2] является то, что визуально не обозревается положение контактной системы, и для достоверности положения контактной системы смежно, последовательно, с обеих сторон контактной системы, дополнительно подключают высоковольтный двухколонковый горизонтально-поворотный разъединитель [3].
Известно устройство [3] высоковольтный двухколонковый горизонтально-поворотный разъединитель. Разъединитель состоит из визуально обозримых контактных систем, размещенных на верхних фланцах опорных изоляторов, как правило, имеющих возможность вращения в собственной оси, приводимых ручным или электрическим приводом. За счет вращения опорных изоляторов происходит отключение или включение обозримых визуально контактных систем, одна из двух частей которых называется «нож», а другая «ламель».
Недостатком [3] является то, что разъединитель этого типа имеет конструктивное усложнение токоведущих систем (консоль ножа и консоль ламели), что увеличивает затраты на изолирующие и проводниковые материалы, а также занимает большее пространство и площадь и к тому же не предназначен отключать токи повреждения. Упомянутый высоковольтный двухколонковый горизонтально-поворотный разъединитель устанавливается на железобетонном либо на металлическом опорном элементах.
Наиболее близким по существу заявляемого изобретения, прототипом, является установка коммутационного оборудования в комплектно-блочной трансформаторной подстанции [4], состоящая из отдельных функциональных, защищенных от атмосферных воздействий транспортабельных модулей полной заводской готовности, электротехническое и вспомогательное оборудование.
Недостатком прототипа [4] является присутствие двух опорных элементов разъединителя, крепление штанги ламели и штанги ножа, что занимает дополнительную площадь.
Целью предлагаемого изобретения является сокращение производственной площади под установки опорных элементов выключателя, разъединителя и сопутствующего им другого оборудования за счет их компактности.
На электрических подстанциях используются также выключатель со встроенным трансформатором тока, которые используются для подключения цепей измерения либо релейных устройств. Одновременно используются также выключатель без встроенных трансформаторов тока, в этом случае смежно высоковольтному выводу выключателя устанавливают дополнительно оборудование - трансформатор тока, а также дополнительно устанавливают оборудование - ограничитель перенапряжения.
Цель предлагаемого технического решения достигается тем, что устройство коммутационного оборудования (УКО), состоящего из блока металлоконструкции, на котором установлен трехфазный выключатель, содержащий выводы каждой фазы и коммутационный привод, а также в створе вывода каждой фазы выключателя установлены трансформаторы тока, при этом они (трансформаторы тока) установлены в створе выводов одной стороны выключателя на блоке металлоконструкции, а с другой стороны против каждого фазного вывода выключателя установлены ограничители перенапряжения, плашки контактных выпусков которых в сторону выключателя присоединены с помощью электропроводника болтовым присоединением на выводы выключателя, а на плашки контактного выпуска, трансформатора тока то же, что и ограничителя перенапряжения, во внешние стороны, дополнительно закреплена «ламель» разъединителя, нож которого закреплен на конце штанги, которая, в свою очередь, закреплена на верхнем фланце опорного изолятора разъединителя, имеющая привод коммутации тоже и для подключения заземляющей штанги, причем трансформатор тока и ограничитель перенапряжения каждой фазы, расположенные в створе выводов выключателя той же фазы на междуфазном расстоянии, соответствующем габаритному расстоянию между ножом штанги, отключенного разъединителя и «ламелью», на плашках контактного выпуска трансформатора тока, тоже и для ограничителя перенапряжения, при этом на плашке контактного выпуска трансформатора тока и ограничителя перенапряжения, на которых расположены «ламели», дополнительно предусмотрен отрезок высокоомного электропроводника, а на нижнем фланце опорного изолятора разъединителя предусмотрена заземляющая штанга.
Сущность заявленного изобретения поясняется фиг. 1 и фиг. 2, где 1 - выключатель на блоке металлоконструкции; 2 - привод выключателя; 3 - привод разъединителя; 4 - трансформатор тока; 5 - разъединитель; 6 - плашка контактного выпуска с ламелью 9; 7 - ограничитель перенапряжения; 8 - нож разъединителя (пунктирной линией показано отключенное положение, за счет разворота на 90°); 9 - ламель.
Устройство работает следующим образом.
Выключатель 1 на блоке металлоконструкции отключается приводом 2 вследствие действий обслуживающего персонала или автоматики. Отключенное состояние выключателя 1 разблокирует привод 3 горизонтального «ножа» 8 на штанге, за счет тяги, разворота на 90°, вокруг своей оси опорного изолятора разъединителя 5. В результате горизонтальный «нож» 8 отсоединится от «ламель» 9 («губчатого» зажим), закрепленного на плашке контактного выпуска 6 трансформатора тока 4 или ограничителя перенапряжения 7. Пунктирной линией показано отключенное положение «ножа» 8 разъединителя разворотом на 90°, штанги от «ламели» 9. Этим создан видимый разрыв токовой цепи выключателя 1 компактным устройством УКО, который к тому же занимает меньшую площадь, тем самым выполнена поставленная цель.
При осуществлении заявленного изобретения, сокращается площадь под опорный изолятор из конструкции разъединителя в комплекте трансформаторной подстанции блочного типа.
Приведенные примеры применения предлагаемого изобретения показывают его полезность для открытых распределительных устройств и для закрытых распределительных устройств напряжениями 35 кВ и выше.
Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружено средство, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.
Заявленное техническое решение можно реализовать в комплектных трансформаторных подстанциях (закрытых и открытых) блочного типа. Благодаря компактности блока, сокращается рабочая площадь под установку оборудования. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.
Использованные источники
1. Патент РФ RU №2317609, МПК H01H 33/662. Приоритет от 23.10.2006. Опубл. 20.02.2008.
2. Патент РФ RU №2054725, МПК Н01Н 33/02. Приоритет от 14.12.1994. Опубл. 20.02.1996.
3. Патент РФ RU №2272331, МПК Н01Н 33/00. Приоритет от 10.06.2003. Опубл. 20.03.2006.
4. Патент РФ RU№2189681, МПК Н02 В7/06. Приоритет от 25.12.2000. Опубл. 20.09.2002.
1. Устройство коммутационного оборудования (УКО), состоящего из блока металлоконструкции, на котором установлен трехфазный выключатель, содержащий выводы каждой фазы и коммутационный привод, а также в створе вывода каждой фазы с одной стороны выключателя установлены трансформаторы тока, которые, в свою очередь, установлены на блоке металлоконструкции, отличающееся тем, что с другой стороны против каждого фазного вывода выключателя установлены ограничители перенапряжения, плашки контактных выпусков которых в сторону выключателя присоединены с помощью электропроводника болтовым присоединением на выводы выключателя, а на плашке контактного выпуска трансформатора тока, то же, что и ограничителя перенапряжения, во внешние стороны дополнительно закреплена «ламель» разъединителя, нож которого закреплен на конце штанги, которая, в свою очередь, закреплена на верхнем фланце опорного изолятора разъединителя, имеющая привод коммутации тоже и для подключения заземляющей штанги.
2. Устройство коммутационного оборудования по п. 1, отличающееся тем, что трансформатор тока и ограничитель перенапряжения каждой фазы расположены в створе выводов выключателя той же фазы на междуфазном расстоянии, соответствующем габаритному расстоянию между ножом штанги, отключенного разъединителя и «ламелью», на плашках контактного выпуска трансформатора тока, тоже и для ограничителя перенапряжения.
3. Устройство коммутационного оборудования по п. 1, отличающееся тем, что на плашке контактного выпуска трансформатора тока и ограничителя перенапряжения, на которых расположены «ламели», дополнительно предусмотрен отрезок высокоомного электропроводника, а на нижнем фланец опорного изолятора разъединителя предусмотрена заземляющая штанга.
