Предохранитель-разъединитель

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистммеских

Реса ублнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.04.77 (21) 2473811/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гесударстееиимй комитет

СССР ае делам изебретеиий и еткрмтий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.79 (72) Авторы изобретения

Ю. А. Исаков, А. Я. Зотов, И. У. Никоненко и. Л. И. Жуков (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ-РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ

Изобретение относится к области электроаппаратостроения и предназначено для защиты силовых трансформаторов открытых распределительных подстанций (станций) напряжением 35 — 110 кВ.

Известны предохранители-разъединители с автогазовым дугогасительным устройстeov (!). Недостатком этих предохранителей является низкая безопасность при выполнении операций персоналом при помощи оперативных штанг из-за наличия выхлопа ионизированных газов вниз. Кроме того, использование в качестве ножа разъединителя самого дугогасительного устройства (патрона) обладающего значительным весом, особенно на большие классы напряжений, не позволяет получить достаточной скорости размыкания ножа, что снижает его отключающую способность.

Известны такжс предохранители, содержащие автогазовое дугогасительное устройство с выхлопом через открытый конец и рубящий контактный нож с отключающей пружиной и буфером (21. Они обладают достаточной скоростью размыкания ножа, так как масса его незначительна. Однако з этих конструкциях нож не может выполнять функции разъединителя из-за его недостаточной длины (это связано с ограничением величины допустимой массы ножа).

Кроме того, отсутствие механизма, позволяющего выполнять операции отключения ножа р при помощи оперативной штанги, и наличие выхлопа ионизорованных горячих газов вниз делают работу указанных предохранителей в качестве разъединителей (даже при наличии требуемой длины ножа) невозможной.

Вместе с тем, появление при срабатывании

>0 восходящего потока горячих ионизированных газов в момент приложения к предохранителю возвращающегося напряжения ускоряет повторный пробой воздушного промежутка между концами ножа и патрона, что значительно снижает надежность работы этих предохранителей.

Целью изобретения является повышение отключающей способности, надежности и безопасности работы предохранителя. Это достигается тем, что в предлагаемом пре20 дохранителе контактный нож снабжен дополнительным ножом, который шарнирно соединен с основным и снабжен отключающей пружиной и кулачковым механизмом, а дугогасительное устройство установлено

662998 открыты» ко1ц, » гвсрх li снабжено козырькомм.

Выполнение йожа предохранителя из

- двух шарнирно соединенных элементов (колен) позволяет повысить его отключающую способность. Это становится возможным благодаря тому, что ломающийся в шарнире добавленный элемент (верхнее колено) ножа

=выполнен достаточно легким и.поэтому под действием пружины отключается с большой скоростью. Кроме того, эта скорость отклю10

= чения возрастает и за счет суммирования скоростей колен ножа. Введенный в конструкцию ножа кулачковый механизм обеспечивает возможность оперативного отключения ножа при помощи штанги.

Установка дугогасительного устройства

Вместе с тем; увеличение длины ножа в предлагаемой койструкции не увеличивает механической нагрузки на его излом, так как в момент удара ножа в буфер его верхнее колено находится в отключенном положении.

0;l повременно выхлоп ионизирова нных горячих газов вверх делает оперативное вы30 полненпе операции с ножом предохранителя при по»ощи штанги (использование ножа в качестве разъединителя) безопасным, так как исключается поражение обслуживаю" щего персонала выхлопными газами в момент срабатывания предохранителя.

На чертеже показан полюс описываемого предохранителя-разъединителя, установленный в рабочем положении — открытым концом патрона (вертикально или под углом вверх) .

Предохранитель состоит из двух опорных изоляторов I и 2, рубящего контактного ножа 3 и дугогасительного устройства (патрона) 4. Опорные изоляторы имеют V-образное расположение (в данном случае под углом 90 ) и крепятся на опорной V-образной плите 5. Последняя вместе с изоляторами крепится при помощи болтов к траверсе 6 вводного "портала распределительного устройства. На верхнем изоляторе 1 (под потенциалом фазы) устанавливается кронштейн 7. К его левому концу 8 крепится подводящая шина подстанции. Здесь же расположен амортизатор 9 рубящего контактного ножа. На правом конце кронштейна 7 крепятся основание (нижнее колено) ножа 3 и его отключающая пружина 10, располо женная во влагозащитном кожухе.

На верхнем цоколе опорного изолятора -2 расположен кронштейн 11, на котором крепятся пружинный амортизатор 12. ловитель

13 и захват 14:гахватывающего приспособления, вращающийся в шарнире 15. второе плечо которого оснащено кольцом 16 для использования штанги. Захват 14 удерживает специальный выступ ловителя 13 при помощи пружины 17. На нижнем ко,ще кронштейна 11 находится щека 18 шарнирного соединения кроншт йна с ловителем. Патрон 4 закрепляется в ловителе 13 при помощи стыкового замка, осуществляемого ушком 19 патрона и соответствующим храповым выступом ловителя. Электрическая связь ловителя 13 с отходящей от кронштейна 11, с правой стороны патрона, шиной подстанции осуществляется при помощи гибкой шинки 20.

Рубящий контактный нож 3 состоит из дву элементов (нижнего и верхнего колен), соединенных между собой при помощи шарнира 21. Верхнее колено 22 выполнено из дву параллельных контактирующих пластин, прижимаемых одна к другой пружиной 23.

Между пластинами расположен кулачковый механизм 24, служащий для выведения ножа при помощи штанги из зацепления со стреловидным наконечником 25 при операции отключения. В шарнире 21 расположена отключающая пружина 26 верхнего колена.

Для защиты от гололеда и попадания влаги внутрь патрона 4 предохранитель снабжен козырьком 27.

При срабатывании предохранителя внутри дугогасительного устройства 4 размыкается коммутирующий элемент (плавкая вставка, контакт). При этом происходит освобождение токоведущей связи патрона. Эта связь за наконечник 25 верхним коленом 22, вращающимся под действием отключающей пружины 26, начинает вытягиваться наружу. Однако вытягивающее усилие в первый момент после возникновения электрической дуги определяется продольным газовым дутьем. Ударная волна газов обгоняя связь, воздействует на верхнее колено ножа и сообщает ему большую окружную скорость. Первоначальное отброшенное положение колена

22 вместе со стреловидным наконечником 25, козырьком 27 и гибкой связью 28 на чертеже показано пунктиром. При ударе ножа 3 в буфер нагрузка на излом значительно снижается за счет уменьшения длины ножа посредством ломающегося колена 22. Отключенное положение ножа 3 на чертеже показано пунктиром.

Одновременно с продольным газовым дутьем при больших токах возникает поперечное газовое дутье через патрубок поперечного газового дутья (на чертеже показан пунктиром), если он предусмотрен в конструкции дугогасительного устройства 4.

662998

Реактивные силы газовой струи через патрубок поперечного дутья, ведущие к излому газогенерирующей трубки, поглощаются пружинным амортизатором 12.

При перезарядке предохранителя нажатием штанги сверху вниз на кольцо 16 производится освобождение патрона 4 от действия захвата 14. Выталкивающая пружина амортизатора 12 опрокидывает патрон открытым концом вниз. При этом ловитель 13 поворачивается в шарнире щеки 18. Патрон 4 занимает перевернутое положение, показанное на чертеже пунктиром. После этого штангой поворачивается кулачковый механизм 24 и гибкая связь 28 сбрасывается на землю.

Сработавший патрон вручную извлекают из ловителя 13, а на его место устанавливают новый. Операция перезарядки производится вручную без штанг и подъема персонала на высоту. Затем патрон переворачивается в свое исходное положение и удерживается в нем захватом !4. Выталкивающая пружина амортизатора 12 осуществляет прижатие патрона и его центровку. Следующей операцией является захват штангой кольца кулачкового механизма 24, поворот его на угол

90 и наведение ножа на стреловидный наконечник 25 гибкой связи патрона. После этого дальнейшим поворотом кулачка на угол 90 производится зацепление пластин колена на шейке стреловидного наконечника 25.

Предохранитель готов к работе.

В оперативных целях нож 3 может выводиться из работы (отключаться) при помощи штанги и .кулачкового механизма 24.

Для этого персоналу оперативной штангой с земли поворотом кулачка необходимо вывести нож из зацепления со стреловидййм наконечником 25, а затем освободить штангу.

При этом под действием пружины 26 начинает перемещаться верхнее колено 22, как более легкое, а затем с некоторым запозданием — нижнее колено вместе с движущимся верхним коленом. Сложение скоростей колен позволяет получить достаточную скорость движения ножа 3, что активно способствует гашению дуги от токов холостого хода трансформаторов. Персонал подстанции может спокойно находиться внизу под полюсами предохранителя, не боясь поражения cãî внезапным срабатыванием, Электрическая дуга от тока холостого хода трансформатора устанавливается íà верхней кромке наконечника 25 и наруж: -;t конце верхнего колена 2 ножа 3, не вызывая разрушения .и т о их рабочего контактирования. Операции выведения ножей из работы и введения Нх в работу осуществляются пофазно.

10 Применение в конструкции предлагаемого предохранителя ломающегося ножа позволяет повысить дугогасптельнуK) отключающую способность предохранителя при использовании его в качестве разъединителя.

43

Расположение патрона предохранителя открытым концом вверх устраняет необходимость выполнения ограждения зоны выхлопа, что значительно снижает стоимость подстанций (станций). Кроме того, стоимость подстанций еще более снижается, если мощg0 ность трансформаторов такова, что позволяет использовать данный предохранитель и в качестве разъединителя; способного отключать ток холостого хода защищаемого трансформатора. и

Формула изобретения

Предохранитель-разъединитель, содержащий автогазовбе дугогасительное устройство с выхлопом через открытый конец и рубящий контактный нож с отключающей пру30 жинои и буфером, отличающийся тем, что, с целью повышения отключающей способности, надежности и безопасности работы, контактный нож снабжен дополнительным ножом, который шарнирно соединен с основ > ным и-снабжен отключающей пружиной и кулачковым механизмом, а дугогасительное устройство установлено открытым концом вверх и снабжено козырьком.

Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе

1. Каталог фирмы «Magrini»., ст. 83-А. февраль 1971.

2. Бабико М. А. Электрические аппараты

1963, с. 680, рис. 7 — 14.

662998 гг гг

< z»

/ V ф

I J (Составитель В. Попова

Редактор А. Пейсоченко Техред О. Луговая Корректор Г. Назарова

Заказ 2710 54 Тираж 922 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4