ТРЕХФАЗНЫЙ ОБЩИЙ ГАЗОВЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ РЕЗЕРВУАРНОГО ТИПА (ЕГО ВАРИАНТЫ) Российский патент 1996 года по МПК H01H33/70 

Изобретение относится к электротехнике, более конкретно касается трехфазного общего газового выключателя резервуарного типа, используемого в мощных энергосистемах напряжением 550 кВ, который имеет одноходовые шунтирующие резисторы и конденсаторы.

Известен одноразъемный выключатель, который является трехфазным общим газовым выключателем резервуарного типа, в котором прерыватели трех фаз расположены в общем герметичном резервуаре с тем, чтобы уменьшить размер всего газоизоляционного выключателя. В этом выключателе для возможности использования в электрической линии большой мощности напряжением 500 кВ шунтирующий резистор для ограничения перенапряжения от замыкающего переключения и конденсатор для ограничения переходного восстанавливающего напряжения расположены параллельно с прерывателем каждой фазы. Выключатель имеет заземленный цилиндрический резервуар и трехфазные комплекты прерывателей для трехфазной энергии, расположенные в заземленном резервуаре, причем каждый комплект прерывателей состоит из прерывателя, шунтирующего резистора и конденсаторного средства, соединенных параллельно. Шунтирующие резисторы расположены радиально по внутренней стенке прерывателей, а конденсаторные средства расположены в центральном районе заземленного резервуара, причем шунтирующие резисторы и конденсаторные средства защищены цилиндрическим экранирующим элементом. Одноразъемная функция выключателя требует, чтобы один прерыватель взаимодействовал с конденсатором, который соответствует по емкости тем конденсаторам, которые используются в выключателях типа двойного размыкания. Дополнительно выключатели для использования в мощных силовых линиях напряжением 550 кВ требуют замыкающих резисторов длиной 1 м, которые соединены последовательно. Поэтому монтаж шунтирующих резисторов в выключателе не может обеспечить компактной структуры выключателя, размеры которого имеют тенденцию к увеличению из-за больших осевых размеров шунтирующих резисторов.

Цель изобретения состоит в создании компактного трехфазного общего выключателя резервуарного типа для высоковольтных линий, который имеет уменьшенные осевые и радиальные размеры.

Другая цель изобретения состоит в создании компактного трехфазного общего выключателя резервуарного типа, в котором резервуар имеет уменьшенные осевые и радиальные размеры.

На фиг. 1 представлен в вертикальном разрезе общий трехфазный газовый выключатель, первый вариант; на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 изображен в поперечном сечении газовый выключатель, второй вариант; на фиг. 5 показано сечение В-В на фиг. 4.

На фиг. 1, 2 и 3 заземленный резервуар 1 имеет участки выводов 1А, 1В, которые выступают радиально наружу из стенки резервуара 1 в его верхней и нижней частях. Участки выводов 1А и 1В герметично закрыты изоляционными прокладками 2А и 2В. Операционное устройство 3 предусмотрено в нижней части заземленного резервуара 1. Заземленный резервуар заполнен дугогасящим газом и содержит три комплекта прерывателей с прерывателями 4, 5 и 6 для трех фаз силовой линии, расположенные относительно друг друга с интервалом 120^о. Прерыватели расположены так, что их оси проходят вертикально, и являются прерывателями цугового (тягового) типа.

Каждый прерыватель имеет неподвижный контакт 7 и подвижный контакт 8 напротив неподвижного контакта 7. Неподвижный контакт соединен с проводником 9 верхнего вывода, подвижный контакт 8 с проводником 10 нижнего вывода. Подвижные контакты 8 для трех фаз способны перемещаться в состояние замыкания и размыкания с взаимодействующими неподвижными контактами 7 в результате функционирования операционного устройства 3. Дуговые разряды, образуемые при разъединении подвижных контактов 7, гасятся продувками газа высокого давления, образуемого средством компрессии газа, представленного цуговыми цилиндрами 11.

Конденсаторное средство 12 на ограничения переходного восстанавливающего напряжения и шунтирующий резистор 13 для ограничения перенапряжения при осуществлении замыкания расположены в каждом из комплектов прерывателей 4, 5 и 6. Конденсаторное средство 12 содержит монтажные элементы 12А, 12В, которые выполняют функцию соединяющих проводников, дугообразную изоляционную перегородку 12С, образованную между монтажными элементами 12А и 12В, имеющую колонообразные (стебельчатые) осевые полости, и множество конденсаторных элементов 12D, расположенных в указанных полостях в перегородке 12С. Изоляционная перегородка 12С подавляет любое воздействие горячего газа, образующегося во время размыкания, и улучшает изоляцию ограниченного пространства в заземленном резервуаре. Конденсаторное средство 12 имеет дугообразное поперечное сечение и располагается радиально с внутренних сторон прерывателей 4, 5 и 6. Каждое средство шунтирующего резистора 13 имеет подвижный контакт 13А, взаимодействующий с подвижным контактом 8 прерывателя, неподвижный контакт 13В, взаимодействующий с неподвижным контактом 7 прерывателя, и резистор 13С, образованный между неподвижным контактом 13В и неподвижным контактом 7. Для снижения размера в осевом направлении резистор 13С образован из наборов (стопок) резистивных элементов, сгруппированных в две группы, которые расположены по обеим сторонам каждого прерывателя 4, 5 и 6, которые поддерживаются и соединяются посредством монтажных элементов 13D, которые также служат в качестве соединяющих проводников. Как видно на фиг. 3, резистивные элементы резистора 13С для каждой фазы расположены параллельно одному или обоим контактам прерывателя. Это расположение является эффективным с точки зрения сокращения радиального и осевого размеров заземленного резервуара 1.

Каждый прерыватель 4, 5, 6 снабжен экранирующим элементом 14, ограничивающим электрическое поле, который охватывает неподвижную сторону прерывателя, т.е. неподвижный контакт 7, неподвижный контакт 13В резистора, резистор 13С замыкающего резистора и часть конденсаторного средства 12. Экранирующий элемент 15 предусмотрен на подвижной стороне каждого из прерывателей 4, 5 и 6 с тем, чтобы частично охватывать подвижный контакт 8 и часть конденсаторного средства 12. Каждый экранирующий элемент 15 имеет больший радиус кривизны в своих частях, обращенных к разным фазам и заземлению, чем в других частях, и поэтому представляет эллиптическое поперечное сечение. Заземленный резервуар 1 снабжен камерами 16 для проведения профилактики, образованными в местах его, смежных с прерывателями 4, 5, 6.

В этом варианте, так как резистивные элементы 13С шунтирующего резистора 13 выполнены в виде двух групп, установлены по бокам каждого из прерывателей 4, 5 и 6 и проходят параллельно геометрической оси прерывателя, увеличения радиального и осевого размеров заземленного резервуара по причине установки резисторных элементов 13С не происходит.

Диаметр заземленного резервуара 1 может быть уменьшен до 70% по сравнению с диаметром известного трехфазного общего газового выключателя резервуарного типа. Кроме того, изоляционная перегородка 12С конденсатора эффективно предотвращает смешивание горячего газа, образованного в прерывателях разных фаз во время размыкания, тем самым предотвращая снижение изоляции между разными фазами. Проверка и замена элементов прерывателей облегчается благодаря созданию камер 16 профилактики.

На фиг. 4 и 5 показан второй вариант реализации изобретения, который предназначен для использования в случае, когда средство замыкающего резистора имеет более высокую мощность. Элементы резистора 13С расположены в виде трех параллельных групп, которые поддерживаются монтажными элементами с 13G по 13J, которые также служат в качестве соединяющих проводников.

Этот вариант реализации изобретения имеет те же преимущества, что и первый вариант.

Описанные варианты позволяют уменьшить размеры заземленных резервуаров и могут использоваться в газоизолированных переключающих средствах, давая возможность сократить длину образующей линии, тем самым давая возможность снизить размер и стоимость переключающего средства.

Согласно изобретению размер заземленного резервуара может быть уменьшен не только в осевом направлении, но и в радиальном в силу того, что замыкающие резисторы соответствующих прерывателей расположены по сторонам прерывателей. Поэтому можно образовать трехфазный общий газовый выключатель типа контура-резервуара с уменьшенным диаметром резервуара.

Сущность: трехфазный общий газовый выключатель резервуарного типа имеет цилиндрический заземленный резервуар, наполненный изолирующим газом, в котором установлены три комплекта прерывателей для трех фаз электрической цепи. Каждый комплект прерывателей состоит из параллельно соединенных прерывателя, имеющего неподвижный и подвижный контакты, конденсаторного средства и шунтирующего резистора. Прерыватели трех фаз расположены с интервалом относительно друг друга по окружности резервуара и имеют геометрические оси, проходящие аксиально внутри резервуара. Шунтирующий резистор каждой фазы расположен с одной боковой стороны прерывателя, смежной с соседним прерывателем другой фазы, а конденсаторное средство каждой фазы расположено на внутренней и наружной сторонах прерывателя, в результате чего радиальный и осевой размеры заземленного резервуара могут быть уменьшены. 2 с. и 6 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. Трехфазный общий газовый выключатель резурвуарного типа, содержащий заземленный цилиндрический резервуар, заполненный изолирующим газом, в котором по окружности расположены комплекты прерывателей для трех фаз электрической цепи, причем каждый из комплектов прерывателей состоит из электрически параллельно соединенных прерывателя с неподвижным и подвижным контактами, конденсаторного средства и шунтирующего резистора с резистивными элементами и неподвижным и подвижным контактами, продольные оси прерывателей расположены параллельно продольной оси заземленного резервуара, шунтирующие резисторы комплектов прерывателей расположены с боковых сторон прерывателей, которые обращены к боковой стенке заземленного резервуара, а коаксиально неподвижному и подвижному контактам каждого из прерывателей закреплены полые электростатические экранирующие элементы, отличающийся тем, что экранирующие элементы каждого из комплектов прерывателей имеют в поперечном сечении больший радиус кривизны у своих поверхностей, обращенных к заземленному резервуару и к комплектам прерывателей других фаз, чем у других поверхностей экранирующих элементов, резистивные элементы шунтирующих резисторов каждого комплекта прерывателей расположены параллельно одному из контактов или обоим контактам прерывателя каждого из комплектов прерывателей, конденсаторные средства комплектов прерывателей расположены радиально с внутренних сторон прерывателей, обращенных к оси заземленного резервуара, причем конденсаторные средства каждого комплекта прерывателей включают в себя конденсаторные элементы в полостях изоляционной перегородки, выполненной с дугообразным поперечным сечением. 2. Выключатель по п.1, отличающийся тем, что полые экранирующие элементы имеют каждый эллиптическую форму поперечного сечения. 3. Выключатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что каждый шунтирующий резистор снабжен монтажным элементом для соединения с неподвижным контактом соответствующего прерывателя. 4. Трехфазный общий газовый выключатель резервуарного типа, содержащий цининдрический заземленный резервуар, заполненный изолирующим газом, в котором по окружности расположены комплекты прерывателей для трех фаз электрической цепи, причем каждый комплект превывателей состоит из электрически параллельно соединенных прерывателя с неподвижным и подвижным контактами, конденсаторного средства и шунтирующего резистора с резистивными элементами и неподвижным и подвижным контактами, продольные оси прерывателей расположены параллельно продольной оси заземленного резервуара, а коаксиально неподвижному и подвижному контактам каждого из прерывателей закреплены полые электростатические экранирующие элементы, отличающийся тем, что продольная ось заземленного резервуара расположена вертикально, а в каждом из комплектов прерывателей шунтирующий резистор расположен с одной боковой стороны прерывателя, обращенной к одному из соседних комплектов прерывателей, а конденсаторное средство расположено с другой боковой стороны прерывателя, обращенной к другому из соседних комплектов прерывателей, причем экранирующие элементы каждого узла выключения имеют в поперечном сечении большие радиусы кривизны у поверхностей, обращенных к двум другим комплектам прерывателей и к заземленному резервуару, чем у других поверхностей, а конденсаторные средства имеют конденсаторные элементы, установленные в полостях дугообразной изоляционной перегородки. 5. Выключатель по п.4, отличающийся тем, что продольные оси прерывателей всех комплектов расположены в вершинах первого воображаемого треугольника, образованного в поперечном сечении заземленного резервуара, оси шунтирующих резисторов комплектов расположены в вершинах второго воображаемого треугольника, образованного в поперечном сечении заземленного резервуара и расположенного с угловым смещением в одну сторону по отношению к первому треугольнику. 6. Выключатель по п.4 или 5, отличающийся тем, что заземленный резервуар имеет камеры профилактического обслуживания, образованные на участках резервуара, примыкающих к соответствующим комплектам прерывателей. 7. Выключатель по пп.4 - 6, отличающийся тем, что каждый шунтирующий резистор снабжен монтажным элементом, соединенным с неподживным контактом соответствующего прерывателя. 8. Выключатель по пп.4 - 7, отличающийся тем, что экранирующие элементы имеют в поперечном сечении эллиптическую форму.