КАЧАЮЩИЙСЯ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ Российский патент 1999 года по МПК H01H31/30 

Изобретение относится к электротехнике, конкретно - к устройству высоковольтных разъединителей, преимущественно качающегося типа.

Известны качающиеся разъединители (Л1), содержащие раму, на которой расположены изоляторы, один (или два) из которых качающийся (поворотный). На качающемся изоляторе закреплен контактный нож с входящим сферическим контактом, на другом изоляторе закреплен контактный нож с ламельным контактом. К недостаткам таких разъединителей относится сложность устройств для разрушения льда в контактах, большие нагрузки на изоляторы при оперировании, а также сложность контактных ножей на номинальные токи больше 1000 А.

Известны также качающиеся разъединители (Л2), аналогичные описанным выше. На качающемся изоляторе закреплен контактный нож с входящим пластинчатым контактом, на другом изоляторе закреплен контактный нож с ламельным контактом, в который при включении разъединителя врубается входящий контакт. При достаточной простоте такие разъединители не могут надежно работать в условиях гололедообразования при большой толщине корки льда, т.к. на пластинчатом контакте образуется гололед, и для обеспечения необходимого электрического контакта необходимо разрушить слой льда с него. При включении разъединителя слой льда испытывает напряжения сжатия и поэтому для его разрушения необходимы большие усилия, т.к. лед имеет максимальный предел прочности именно при сжатии, а поверхность его на контакте большая. Для скола льда обычно используется энергия удара входящего контакта по ламельному контакту, однако это требует увеличения механической прочности элементов разъединителя и его изоляторов.

Задачей настоящего изобретения является улучшение работоспособности разъединителя при гололеде, а также повышение надежности его путем уменьшения ударных нагрузок на изоляторы и другие элементы.

Решение этой задачи достигается тем, что в качающемся разъединителе, содержащем раму, изоляторы, один из которых качающийся, укрепленные на изоляторах контактные ножи с входящим контактом на качающемся изоляторе и ламельным контактом на другом, входящий контакт в месте контактирования выполнен с полками, перпендикулярными по их высоте плоскости движения входящего контакта, а размеры полок выбраны из соотношения:
A<S; H>0,25S
где
A и H - ширина и высота полок соответственно;
S - нормируемая толщина гололеда.

Кроме того, полки на входящем контакте по их длине могут быть выполнены перпендикулярно касательной к окружности, описываемой точками контактирования входящего контакта в момент встречи с точками контактирования на ламельном контакте. Входящий контакт может выполняться в виде двух Г-образных уголков, соединяемых вместе полками наружу. В полках входящего контакта в промежутках между ламелями могут выполняться пазы.

На фиг. 1 изображен качающийся разъединитель в момент включения, на фиг. 2 - вид на контактные ножи сверху; на фиг. 3 - вид на контактные ножи сверху с входящим контактом из Г-образных уголков.

Качающийся разъединитель (фиг. 1) содержит раму 1, на которой установлены неподвижный изолятор 2 и вращающийся в подшипниках 3 качающийся (поворотный) изолятор 4. На неподвижном изоляторе 2 закреплены контактные ножи 5 с ламельным контактом 6, а на качающемся изоляторе 4 - контактные ножи 7 с входящим контактом 8. В местах контактирования входящего контакта 8 с ламельным контактом 6 выполнены полки 9, по высоте перпендикулярными плоскости движения входящего контакта 8. Ширина A и высота H полок 9 выбираются из соотношения
A<S; H>0,25S
где
S - нормируемая толщина гололеда, при которой предназначен работать разъединитель.

При включении подвижных контактных ножей 7 в ламельный контакт 6 разрушение корки льда с контактных поверхностей полок 9 входящего контакта 8 происходит при значительно меньших усилиях.

Как известно, усилие разрушения льда пропорционально произведению площади поверхности, с которой его необходимо сколоть, и напряжения разрушения льда. Площадь полок 9, с которых необходимо сколоть лед, незначительна по величине (определяется как произведение ширины A полок 9 на их длину на входящем контакте 8) и значительно меньше, чем площадь пластинчатого входящего контакта у известных разъединителей. В связи с этим в заявляемом разъединителе лед срезается с относительно узких полок 9 значительно легче, т.к. поверхность скола значительно меньше, а предел прочности льда при срезе в несколько раз меньше предела прочности при сжатии.

Испытаниями установлено, что заметное уменьшение усилий скола льда с полок 9 начинает сказываться при выполнении ширины полки A меньше толщины гололеда S, а ее высоты H - больше 0,25 от толщины гололеда S, при этом, чем больше высота полки H и меньше ее ширина A, тем эффективнее происходит скол льда. Максимальная высота H и минимальная ширина полок A определяются механической жесткостью полок 9 при оперировании разъединителем и нагревом полок токами, протекающими через разъединитель.

Кроме того, выполнение входящего контакта 8 с полками 9 улучшает условия охлаждения контактных поверхностей (увеличивается поверхность теплоотдачи), что благоприятно влияет на работоспособность контактов при прохождении токов нагрузки.

При такой форме контактов при оперировании в условиях гололеда скол льда с входящего контакта 8 происходит при небольших усилиях на изоляторы 2 и 4. Над ламельным контактом при необходимости может быть установлен льдозащитный кожух.

Эффективнее всего скол льда происходит в случае расположения полок 9 по их длине перпендикулярно касательной и окружности, описываемой точками контактирования полок 9 входящего контакта 8 в момент встречи с точками контактирования на ламельном контакте 6, т.к. в этом случае происходит срез льда перпендикулярно полке 9 с ее узкой грани.

На фиг. 3 изображены контактные ножи, в которых входящий контакт 8 выполнен в виде двух Г-образных уголков 10, соединяемых вместе полками 9 наружу, к ламелям 6. Такой контакт выполняется обычной штамповкой, что проще для производства.

В полках 9 входящего контакта в промежутках 11 между ламелями контакта 6 выполняются пазы 12 (на высоту полки 9), что дополнительно позволяет уменьшить усилия скола льда с полок 9. Кроме того, увеличивается поверхность охлаждения контактных поверхностей. В совокупности это позволяет повысить надежность разъединителя,

Изобретение относится к высоковольтному аппаратостроению и касается конструкции разъединителей качающегося типа. Технический результат - улучшение работоспособности разъединителя, повышение его надежности путем уменьшения ударных нагрузок на изоляторы и другие элементы при оперировании в условиях гололеда, а также повышения эффективности охлаждения контактных поверхностей при прохождении токов нагрузки. Это достигается тем, что входящий контакт выполнен с полками, перпендикулярными по их высоте плоскости движения входящего контакта, а размеры полок выбраны из соотношения
A < S, H > 0,25 S
где A и H - ширина и высота полок соответственно;
S - нормируемая толщина гололеда. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Качающийся разъединитель, содержащий раму, изоляторы, один из которых качающийся, укрепленные на изоляторах контактные ножи с входящим пластинчатым контактом на качающемся изоляторе и ламельным контактом на другом, отличающийся тем, что входящий контакт в месте контактирования выполнен с полками, перпендикулярными по их высоте плоскости движения входящего контакта, а размеры их выбраны из соотношения
A < S, H > 0,25S,
где A и H - ширина и высота полок соответственно;
S - нормируемая толщина гололеда. 2. Качающийся разъединитель по п.1, отличающийся тем, что полки на входящем контакте по их длине расположены перпендикулярно касательной к окружности, описываемой точками контактирования входящего контакта в момент встречи с точками контактирования на ламельном контакте. 3. Качающийся разъединитель по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что входящий контакт выполнен в виде двух Г-образных уголков, соединенных вместе полками наружу. 4. Качающийся разъединитель по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в полках входящего контакта в промежутках между ламелями выполнены пазы.