ШКАФ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 1994 года по МПК H02B11/12 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к конструкции шкафов высоковольтных комплектных распределительных устройств среднего напряжения.

Известный шкаф комплектного распределительного устройства с трансформатором с. Н. состоит из трех блоков: силового трансформатора, сборных шин и разъединителя-предохранителя. В блоке трансформатора устанавливается силовой трансформатор с. Н. , выводы высокого напряжения которого соединяются алюминиевыми шинами с нижними неподвижными контактами поворотного блока разъединитель-предохранитель. Этот поворотный блок одновременно является фасадной дверью блока, снизу которой приварена с фасада полоса, запрещающая открывание дверей блока силового трансформатора. Блок разъединителя-предохранителя разделен перегородкой на два отсека: слева - отсек стороны высокого напряжения, а справа - отсек автоматического выключателя, защищающего вспомогательные цепи стороны низкого напряжения [1] .

Недостатки известной конструкции следующие: сложность конструкции, большие габариты шкафа вследствие значительных размеров силового трансформатора.

Известен шкаф распределительного устройства, содержащий внутреннюю и внешнюю тележки, которые установлены в шкафу распределительного устройства [2] .

Недостатки этой конструкции: сложность, большие габариты, увеличенная материалоемкость, ненадежность конструкции (повышенные механические нагрузки на предохранители и измерительные трансформаторы при вкатывании выдвижного элемента).

Известный шкаф комплектного распределительного устройства выполняется с выдвижными элементами (с выключателем, с выдвижным элементом - разъединителем, с трансформаторами напряжения, с силовым трансформатором) [3] .

Шкаф комплектного распределительного устройства состоит из четырех отсеков: сборных шин, трансформаторов тока и кабельных присоединений; выдвижного элемента; релейного шкафа. Выдвижной элемент сверху закрывается крышкой. Сборные шины расположены в отсеке сборных шин, установлены на ребро и крепятся на изоляционных досках на каждой боковине шкафа.

Сборные шины, отпайки от них, шины кабельной сборки выполняют из алюминиевых или медных шин со скругленными кромками. Они изолированы трубкой из поливинилхлоридного пластика, окрашенного в цвета, соответствующие фазировке (желтый, зеленый, красный). На место присоединения отпаек к сборным шинам надеты изоляционные коробки. Отпайки от сборных шин присоединяются к нижним неподвижным разъединяющим контактам, смонтированным в изоляторе специальной конструкции.

Выдвижной элемент представляет собой металлическую выкатную тележку на катках, на которой установлены силовой трансформатор, предохранители, разъемные контакты главной и вспомогательной цепей. Силовой трансформатор на выкатной тележке расположен так, что вводы первичного напряжения направлены к фасаду выдвижного элемента. Предохранители расположены на уровне силового трансформатора и жестко прикреплены к его выводам первичного напряжения. Разъемные контакты главной цепи закреплены на выкатной тележке посредством кронштейнов, на которых удерживаются предохранители. А кронштейны расположены на опорных изоляторах. Разъемные контакты вспомогательной цепи, выполненные с гибким присоединением, расположены на фасадном листе выдвижного элемента. Вывод вторичного напряжения силового трансформатора соединен с разъемным контактом низкого напряжения.

Недостатки прототипа: сложность конструкции, большие габариты шкафа, значительная материалоемкость (большой расход металла и т. д. ).

Целью изобретения является повышение надежности, упрощение конструкции, уменьшение габаритов и материалоемкости, улучшение условий эксплуатации.

Цель достигается тем, что шкаф комплектного распределительного устройства содержит корпус, в котором отсек ввода шин от соседнего шкафа включает связанные между собой токоведущие шины - шины круглого сечения и плоские шины, при этом шины круглого сечения расположены в проходных изоляторах, установленных в стенке отсека ввода шин, в котором на участки соединения шин круглого сечения с плоскими установлены изоляционные коробки.

В отсеке выдвижного элемента расположена выкатная тележка с передними стойками, которые одной своей стороной прилегают к фасадной панели тележки. На тележке установлены силовой трансформатор, силовые предохранители, подвижные элементы разъемных контактов главной цепи и подвижные элементы разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения трансформатора, которые закреплены в нижней части каркаса выкатной тележки, и разъемный контакт вспомогательной цепи с комплектом наборных зажимов.

Каркас выкатной тележки дополнительно снабжен задними стойками, металлической коробкой со съемной крышкой, металлической рамой с опорными изоляторами и металлической полосой.

Задние стойки выполнены короче передних.

Металлическая коробка установлена в верхней части передних стоек, причем открытой стороной коробка расположена к фасадной панели и в ней помещен горизонтально разъемный контакт вспомогательной цепи с комплектом наборных зажимов, закрытых съемной крышкой.

Силовой трансформатор установлен в левой части выкатной тележки, причем его большая сторона расположена параллельно продольной оси выкатной тележки.

В правой части выкатной тележки напротив силового трансформатора вертикально установлены силовые предохранители, которые также расположены в ряд параллельно продольной оси выкатной тележки.

Между правыми передней и задней стойками установлена металлическая полоса, на которой через промежутки расположены опорные изоляторы, к которым закреплены силовые предохранители.

Между передними стойками над силовым трансформатором и предохранителями установлена металлическая рама, к опорным изоляторам которой прикреплены подвижные элементы разъемных контактов главной цепи.

В нижней части шкафа на внутренней стенке отсека выдвижного элемента закреплены неподвижные элементы разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения трансформатора, при этом эти неподвижные элементы закрываются металлическим кожухом.

Металлический кожух прикреплен к внутренней стенке отсека выдвижного элемента.

К передним стойкам выкатной тележки ниже металлической рамы с опорными изоляторами прикреплен металлический кронштейн.

Подвижные элементы разъемных контактов главной цепи выполнены на удлиненных стержнях.

Комплект наборных зажимов в металлической коробке закреплен с помощью скобы.

Нижняя изоляционная коробка выполнена со срезанной отбортовкой, при этом нижний проходной изолятор прилегает к срезу изоляционной коробки.

Внутри проходных изоляторов токоведущие шины круглого сечения соединены с помощью металлической втулки и винтов.

Металлическая втулка установлена не неизолированные концы круглых шин.

В металлической втулке выполнены резьбовые отверстия для винтов.

Внутри проходных изоляторов расположены резиновые прокладки.

На фиг. 1 изображен шкаф комплектного распределительного устройства, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке В на фиг. 2; на фиг. 5 - вид по стрелке Г на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - узел I на фиг. 3; на фиг. 8 - отсек ввода шин от соседнего шкафа; на фиг. 9 - вид по стрелке Е на фиг. 8; на фиг. 10 - сечение Л-Л на фиг. 9; на фиг. 11 - узел II на фиг. 10.

Шкаф комплектного распределительного устройства содержит корпус 1, разделенный на отсек 2 сборных шин, отсек 3 выдвижного элемента, отсек 4 линейных шин, который связан с отсеком 5 ввода шин от соседнего шкафа, и релейный шкаф 6, в котором помещена аппаратура (не показана) вспомогательных цепей. В отсеке 3 установлен выдвижной элемент 7 в виде выкатной тележки, выполненной на катках 8. В шкафу отсек 5 ввода шин от соседнего шкафа отделен от отсека 2 сборных шин и отсека 3 выдвижного элемента с помощью перегородок 9. Отсек 5 ввода выполнен с крышкой 10, являющейся задней крышкой шкафа. В нижней части отсека 5 ввода расположена металлическая перегородка 11.

Каркас выкатной тележки 7 представляет собой жесткую металлическую конструкцию, в основе которой лежит горизонтальная опора 12, по углам которой установлены передние и задние стойки 13 и 14. Задние стойки 14 выполнены короче передних стоек 13.

Выкатная тележка 7 имеет фасадную панель 15, на которой установлен съемный лист 16. Одной стороной передние стойки 13 прилегают к фасадной панели 15.

В верхней части каркаса выкатной тележки 7 на передних стойках 13 установлена прямоугольная металлическая коробка 17, в которой горизонтально расположен разъемный контакт 18 вспомогательной цепи с комплектом наборных зажимов 19. Съемная крышка 20 частично закрывает металлическую коробку 17, в которой закреплена скоба 21. Скоба 21 удерживает комплект наборных зажимов 19, которые соединяют проводники 22 с разъемным контактом 18 вспомогательной цепи. Проводники 22 обеспечивают электрическую связь с выключателем-автоматом (не показан), установленным в шкафу.

На горизонтальной опоре 12 выкатной тележки 7 установлены силовой трансформатор 23 с гибкими вводами 24 первичного напряжения, силовые предохранители 25, подвижные элементы 26 разъемных контактов главной цепи и подвижные элементы 27 разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения силового трансформатора 23. Подвижные элементы 26 установлены на удлиненных стержнях 28, являются частью разъемных контактов главной цепи, содержащих также неподвижные элементы 29 в виде стержней, которые установлены в шкафу.

Подвижные элементы 27 являются частью разъемных контактов для снятия вторичного напряжения силового трансформатора 23, содержащих также неподвижные элементы 30 в виде стержней, которые установлены в шкафу.

Внутри шкафа к его внутренней стенке 31 крепится изоляционная опорная панель 32, в которой закреплены неподвижные элементы 9 разъемных контактов главной цепи.

Силовой трансформатор 23 установлен в левой части выкатной тележки 7, причем поперечная ось трансформатора 23, т. е. большая его сторона, параллельна продольной оси выкатной тележки 7.

В правой части выкатной тележки 7 напротив силового трансформатора 23 вертикально установлены силовые предохранители 25, параллельные продольной оси выкатной тележки 7.

Силовые предохранители 25 удерживаются на опорных изоляторах 33, которые через промежутки закреплены на металлической полосе 34, которая установлена между передней и задней стойками 13 и 14 по правую сторону выкатной тележки 7.

Между передними стойками 13 выкатной тележки 7 в ее верхней части жестко закреплена опорная металлическая рама 35, к которой крепятся подвижные элементы 26 главной цепи.

Удлиненные стержни 28 подвижных элементов 26 удерживаются на опорных изоляторах 36, которые жестко крепятся к опорной раме 35.

Таким образом, подвижные элементы 26 главной цепи располагаются над силовым трансформатором 23 и предохранителями 25.

Подвижные элементы 26 главной цепи электрически соединены гибкими проводниками 37 с силовыми предохранителями 25, которые соединены с гибкими вводами 24 силового трансформатора 23.

К передним стойкам 13 выкатной тележки 7 ниже опорной металлической рамы 35 с опорными изоляторами 36 закреплен металлический кронштейн 38 для установки на нем выключателя-автомата (не показан), служащего для включения силового трансформатора 23 под нагрузку.

На фасадной панели 15 выкатной тележки 7 выполнено окно 39 для оперирования выключателем-автоматом.

С другой стороны силового трансформатора 23 расположены выводы 40 низкого напряжения, обозначенные - а, б, с.

Для обеспечения электрической связи выводы 40 связаны с подвижными элементами 27 с помощью проводников 41, протянутых по правой и левой сторонам каркаса выкатной тележки 7.

Подвижные элементы 27 для снятия вторичного напряжения закреплены на гетинаксовой плите 42 с помощью шинок 43, причем плита 42 жестко прикреплена к угольнику 44, который расположен в нижней части каркаса выкатной тележки 7 и жестко соединен с ним.

В нижней части шкафа расположены неподвижные элементы 30 разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения силового трансформатора 23. Неподвижные элементы 30 прикреплены к шинкам 45, которые установлены на гетинаксовой плите 46, которая закреплена к внутренней стенке 47 отсека 3 выдвижного элемента. К нижней части шинок 45 подсоединены проводники 48, которые соединены с релейным шкафом 6.

Неподвижные элементы 30 закрываются металлическим кожухом 49 для предохранения от случайного прикосновения к элементам 30 при выкаченной из шкафа выкатной тележки 7. В металлическом кожухе 49 выполнены отверстия для входа подвижных элементов 27 разъемных контактов для снятия вторичного напряжения.

В отсеке 5 ввода шин от соседнего шкафа содержатся токоведущие шины 50 круглого сечения, проходящие через проходные изоляторы 51, которые прикреплены с двух сторон к стенке отсека 5 ввода. В отсеке 5 ввода также выполнены плоские токоведущие шины 52.

Шины 50 соединены с плоскими шинами 52 под углом 90^о. Шины 52 проходят через проходные изоляторы 53 и соединены с неподвижными элементами 29 разъемных контактов главной цепи.

Проходные изоляторы 53 установлены на перегородке 11 в отсеке 5 ввода шин.

Соединение каждой плоской шины 52 с шиной 50 круглого сечения представляет собой разборное контактное соединение 54, которое закрывается изоляционной коробкой 55 для предохранения от электрического пробоя.

В нижней изоляционной коробке 55 с одной стороны срезана отбортовка, чтобы обеспечить подсоединение нижней токоведущей шины 50 к плоской шине 52 и установку нижнего проходного изолятора 51, т. е. нижний проходной изолятор 51 прилегает к срезу изоляционной коробки 55. В проходных изоляторах 51 также установлены токоведущие шины 56 круглого сечения от соседнего шкафа. Внутри проходных изоляторов 51 выполняется соединение шины 50 круглого сечения с аналогичной шиной 56 от соседнего шкафа. На токоведущие шины 50 и 56 круглого сечения надеты изоляционные трубки 57. Соединение шин 50 и 56 осуществляется с помощью металлической втулки 58 и винтов 59. Втулка 58 устанавливается на неизолированные концы 60 круглых шин 50 и 56, затем в резьбовые отверстия 61, выполненные во втулке 58, ввинчиваются четыре винта 59 до прочного сжатия. Для предотвращения смещения шин 50 и 56 внутри проходных изоляторов 51 расположены резиновые прокладки 62. На противоположном конце каждой шины 56 от соседнего шкафа выполнено утолщение 63 за счет наложения дополнительной изоляции.

Шкаф КPУ работает следующим образом.

При вкатывании выкатной тележки 7 подвижные элементы 26 входят во внутрь изоляционной опорной панели 32 и соединяются в ней с неподвижными элементами 29 разъемных контактов главной цели, тем самым обеспечивая подачу электрического напряжения на силовой трансформатор 23.

Одновременно подвижные элементы 27 соединяются с неподвижными элементами 30 в металлическом кожухе 49, тем самым обеспечивая снятие вторичного напряжения с силового трансформатора 23 и передачу напряжения для питания вспомогательной аппаратуры в релейном шкафу 6.

Изобретение позволяет упростить конструкцию; уменьшить габариты (с ширины шкафа 1125 мм перейти на ширину 750 мм); снизить расход черного и цветных металлов (длина линейных и сборных шин уменьшена).

В целом, снижение массы шкафа и выдвижного элемента выполняется за счет установки трех опорных изоляторов, на которых удерживаются подвижные элементы разъемных контактов главной цепи вместо шести изоляторов, что ведет к уменьшению количества покупных изделий.

(56) Дорошев К. И. Эксплуатация комплектных распределительных устройств 6-220 кВ. - М. : Энергоатомиздат, 1987, с. 67, рис. 3.7.

Заявка Японии N 64-9805, кл. H 02 B 11/12, 1989.

Каталог 02.61.09-89, устройства комплектные распределительные, серии КМ-1Ф. - М. : Информэлектро, 1989.

Использование: в высоковольтных комплектных распределительных устройствах среднего напряжения. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 1, в котором отсек ввода 5 шин от соседнего шкафа включает связанные между собой токоведущие шины круглого и плоского сечения. В отсеке 3 выдвижного элемента расположена выкатная тележка 7 с передними стойками 13, которые одной стороной прилегают к фасадной панели 15 тележки 7, на которой установлены силовой трансформатор, силовые предохранители, подвижные элементы 26 разъемных контактов главной цепи и подвижные элементы 27 разъемных контактов. Каркас выкатной тележки 7 снабжен задними стойками 14, металлической коробкой со съемной крышкой, металлической рамой 35 с опорными изоляторами 36. В нижней части шкафа на внутренней стенке 47 отсека 3 выдвижного элемента закреплены неподвижные элементы 30 разъемных контактов, закрытые металлическим кожухом 49. К передним стойкам 13 выкатной тележки 7 ниже металлической рамы 35 с опорными изоляторами 36 закреплен металлический кронштейн 38. Подвижные элементы 26 разъемных контактов главной цепи выполнены на удлиненных стержнях 28. Нижняя изоляционная коробка 55 выполнена со срезанной отбортовкой, при этом нижний проходной изолятор 51 прилегает к срезу изоляционной коробки 55. Внутри проходных изоляторов 51 токоведущие шины крулого сечения соединены с помощью металлической втулки и винтов. 9 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. ШКАФ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА, содержащий корпус, в котором отсек ввода шин от соседнего шкафа включает связанные между собой токоведущие шины, круглого сечения и плоские, при этом шины круглого сечения расположены в проходных изоляторах, установленных в стенке отсека ввода шин, в котором на участки соединения шин круглого сечения с плоскими установлены изоляционные коробки, в отсеке выдвижного элемента расположена выкатная тележка с передними стойками, которые одной стороной прилегают к фасадной панели тележки, при этом на тележке установлены силовой трансформатор, силовые предохранители, подвижные элементы разъемных контактов главной цепи и подвижные элементы разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения трансформатора, которые закреплены в нижней части каркаса выкатной тележки, и разъемный контакт вспомогательной цепи с комплектом наборных зажимов, отличающийся тем, что каркас выкатной тележки дополнительно снабжен задними стойками, металлической коробкой со съемной крышкой, металлической рамой с опорными изоляторами и металлической полосой, при этом задние стойки выполнены меньшей длины, чем передние, металлическая коробка установлена в верхней части передних стоек, причем открытой стороной коробка расположена к фасадной панели и в ней помещен горизонтально разъемный контакт вспомогательной цепи с комплектом наборных зажимов, закрытых съемной крышкой, силовой трансформатор установлен в левой части выкатной тележки, причем его большая сторона расположена параллельно продольной оси выкатной тележки, при этом в правой части выкатной тележки напротив силового трансформатора вертикально установлены силовые предохранители, которые также расположены в ряд параллельно продольной оси выкатной тележки, при этом между правыми передней и задней стойками установлена металлическая полоса, на которой через промежутки расположены опорные изоляторы, к которым прикреплены силовые предохранители, а между передними стойками над силовым трансформатором и предохранителями установлена металлическая рама, к опорным изоляторам которой прикреплены подвижные элементы разъемных контактов главной цепи, в нижней части шкафа, на внутренней стенке отсека выдвижного элемента закреплены неподвижные элементы разъемных контактов, служащих для снятия вторичного напряжения трансформатора, при этом неподвижные элементы закрываются металлическим кожухом. 2. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что металлический кожух прикреплен к внутренней стенке отсека выдвижного элемента. 3. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что к передним стойкам выкатной тележки ниже металлической рамы с опорными изоляторами, прикреплен металлический кронштейн. 4. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что подвижные элементы разъемных контактов главной цепи выполнены на удлиненных стержнях. 5. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что комплект наборных зажимов закреплен в металлической коробке с помощью скобы. 6. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что нижняя изоляционная коробка выполнена со срезанной отбортовкой, при этом нижний проходной изолятор прилегает к срезу изоляционной коробки. 7. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что внутри проходных изоляторов токоведущие шины круглого сечения соединены с помощью металлической втулки и винтов. 8. Шкаф по п. 7, отличающийся тем, что металлическая втулка установлена на неизолированные концы круглых шин. 9. Шкаф по п. 8, отличающийся тем, что в металлической втулке выполнены резьбовые отверстия для винтов. 10. Шкаф по п. 1, отличающийся тем, что внутри проходных изоляторов расположены резиновые прокладки.