КОМПЛЕКТНОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО СЕРИИ TEL Российский патент 1999 года по МПК H02B13/02 H01H33/66 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям комплектных распределительных устройств одностороннего обслуживания с вакуумным выключателем.

Известно комплектное распределительное устройство серии SVS фирмы HOLEC (Нидерланды), содержащее стационарно установленные вакуумные выключатели, разъединители-заземлители линейного перемещения, кабельные вводы, сборные шины (Рекламный проспект фирмы HOLEC "Main activities of HOLEC international 1.2.0., 1994 г.).

Фазные модули выключателей расположены в линию, параллельную сборным шинам, что значительно усложняет архитектуру первичных цепей и увеличивает габариты устройства в целом. Подвижный контакт разъединителя-заземлителя представляет собой стержень, а неподвижные контакты - две концевые и одну проходные цанги наружного обхвата. Это предполагает значительный линейный размер всего механизма. Заземление кабельных вводов осуществляется через вакуумную камеру, т.е. отсутствует видимое заземление.

Наиболее близким по архитектуре первичных цепей является комплектное распределительное устройство VISAX компании GEC Alsthom T@D, где все функциональные элементы смонтированы на одной прямой между сборными шинами и кабельными вводами и расположены в глубину со стороны обслуживания (Материалы III симпозиума Электротехника 2010 года, май 1995 г.).

Недостатками данного устройства являются сложность оперирования разъединителем (поворот всего выключателя), наличие отсека сборных шин с воздушной изоляцией, что увеличивает габариты устройства. Концепция выдвижного выключателя усложняет конструкцию устройства (наличие шторок, закрывающих доступ к токоведущим частям при выдвижении выключателя, защитные блокировки этого механизма и т. д. ). Это также противоречит современной тенденции построения комплектных распределительных устройств, когда вакуумный выключатель устанавливается стационарно, т.к. он не требует обслуживания в течение всего срока эксплуатации.

Изобретение решает задачу создания комплектного распределительного устройства с простейшей архитектурой силового токоведущего контура. Техническим результатом применения заявленного изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов, необслуживаемость отсека выключателей, повышение безопасности обслуживания кабельного отсека.

Предлагаемое комплектное распределительное устройство отличается тем, что оси разъединителей-заземлителей совпадают с соответствующими осями фазных модулей вакуумных выключателей, подвижные контакты разъединителей-заземлителей помещены в прозрачном изоляционном корпусе и в любом положении видимы со стороны обслуживания, а их концы выполнены в виде цанг с ламелями, наклоненными относительно оси упомянутых контактов и подпружиненными изнутри, неподвижные контакты выполнены в виде цилиндрических гнезд, а сборными шинами являются соединенные между собой токосъемы подвижных контактов соседних выключателей.

Сущность изобретения заключается в том, что оперирование разъединителем-заземлителем реализуется линейным перемещением его подвижных контактов вдоль осей, совпадающих с осями вакуумных камер соответствующих фазных модулей вакуумных выключателей. Перемещение происходит внутри прозрачного изоляционного корпуса, что делает видимым со стороны обслуживания как разрыв в силовой цепи, так и заземление кабелей. Цанги внутреннего контактирования на концах подвижных контактов разъединителей-заземлителей предполагают простую реализацию схемы токоведущего контура, т.к. неподвижными контактами служат цилиндрические гнезда. Наклон ламелей на цангах обуславливает протекание не только осевой, но и круговой составляющей тока. Последняя отталкивает ламели цанг от центра к периферии при электродинамическом воздействии, увеличивая контактное нажатие и компенсируя усилия притяжения ламелей от осевой составляющей тока.

На фиг. 1 показана компановка модификации заявленного устройства на три присоединения, на фиг. 2 - фрагмент устройства с модулями двух соседних выключателей и компановка токоведущих частей их разъединителей-заземлителей, на фиг. 3 - фотография общего вида устройства на три присоединения.

Заявленное устройство состоит из отсека управления 1, отсека выключателей и разъединителей 2 и кабельных отсеков 3.

В отсеке 1 расположены приводы вакуумных выключателей, блок управления и автоматики, механизмы оперирования разъединителями-заземлителями с соответствующими блокировками. Органы управления, контроля и мнемосхема расположены на передней панели этого отсека.

В отсеке 2 расположены вакуумные выключатели 4 в положении вакуумными камерами вниз, разъединители-заземлители 5, датчики тока и напряжения 6 (на фиг. 2 не показаны).

В каждом из кабельных отсеков 3 расположены пружины взвода разъединителей-заземлителей 7 и кабельные разделки 8. Токосъемы 9 подвижных контактов 10 вакуумных выключателей электрически соединяются втулками 11. Места соединения изолируются муфтами 12. Разъединители-заземлители состоят из подвижных контактов 13 с цангами внутреннего контактирования на концах с тяговыми изоляторами 14 и неподвижных контактов, выполненных в виде цилиндрических гнезд - проходного 15 и концевых 16 и 17. Контакты 16 электрически соединены с неподвижными контактами 18 вакуумных камер, контакты 15 - с гнездами стыков кабельных наконечников, а контакты 17 заземляются. Ламели цанг подпружинены изнутри таким образом, что усилие пружин (на фиг. 2 не показаны) стремятся развести ламели от центра к периферии, чем обеспечивается надежный многоточечный контакт цинги с цилиндрическими гнездами 15, 16 или 17. Изоляционный корпус 19 разъединителей-заземлителей выполнен из прозрачного негорючего поликарбоната. Из такого же материала изготовлена фронтальная стенка отсека 2.

Комплектное распределительное устройство работает следующим образом. По одному из кабелей 8 через выключенный разъединитель 5 и выключатель 4 (вводной выключатель) подводится энергия к сборным шинам. Последние представляют собой проводники, состоящие из токосъемов 9, соединенных втулками 11. Положение контактов выключателя и разъединителя при этом показаны на фиг. 2 справа. Подвижные контакты всех выключателей комплектного распределительного устройства находятся на потенциале сборных шин. Отходящие кабели потребителей, расположенные в других кабельных отсеках 3, питаются через аналогичную сеть: сборные шины - замкнутый выключатель 4-замкнутый разъединитель-заземлитель 5. Путь тока при этом показан стрелками на фиг. 2. При необходимости производства работ в кабельном отсеке 3 (замена кабеля, проверка изоляции и т. п. ) отключается соответствующий выключатель 4, а затем разъединитель-заземлитель 5. Срабатывание последнего реализуется ускоренным перемещением подвижных контактов 13 вниз под действием пружин 7. При этом размыкается цепь между контактами 15 и 16 (срабатывание разъединителя) и замыкается цепь между контактами 15 и 17 (заземление кабеля). Положение выключателя 4 и разъединителя-заземлителя 5 при этом показано на фиг. 2 слева, причем и разрыв, и заземление видимы со стороны обслуживания (фиг. З). Возможность оперирования выключателем 4 и разъединителем-заземлителем 5 определяется блокировками согласно ГОСТ и МЭК. Сигналы с датчика тока и напряжения поступают в блок управления и автоматики и на индикацию наличия напряжения на кабеле, расположенную на передней панели отсека 1.

Заявленное комплектное распределительное устройство серии TEL является логическим продолжением концепции необслуживаемого модульного вакуумного выключателя серии TEL (пат. РФ N 2020631). Эти выключатели имеют соосную с вакуумной камерой кинематику привода, серийно выпускаются предприятием "Таврида Электрик" с 1992 года, имеют международные сертификаты КЕМА N 245-94 и N 49-96.

Параметры устройства, представленного на фиг. 3:
Номинальное напряжение, кВ - 12
Номинальный ток присоединения, А - 400
Номинальный ток сборных шин, А - 800
Номинальный ток отключения, кА - 20
Количество присоединений - 3
Габаритные размеры, мм
высота - 1410
глубина - 550
ширина по фронту на одно присоединение - 170
Вес на одно присоединение, кг - 65
Очевидно, что заявленное комплектное распределительное устройство может содержать любое количество присоединений. Скоростное (5 м/с) заземление является дополнительной защитой устройства от разрушения в случае ошибочных действий персонала (заземление вводного кабеля, находящегося под напряжением). Несмотря на малые габариты, обслуживание кабельного отсека, а именно подключение и отключение кабельных наконечников цангового типа, сложности не представляет. Все токоведущие части устройства заключены в полимерную изоляцию. Отсеки 1 и 2 выполнены пылезащищенными со степенью защиты IP61. Проведен комплекс испытаний заявленного устройства в испытательном центре "Таврида Электрик". В настоящее время ведется подготовка к серийному выпуску и международной сертификации.

Изобретение относится к электротехнике. Устройство состоит из отсека управления, отсека выключателей и разъединителей и кабельных отсеков. В отсеке управления расположены приводы вакуумных выключателей, блок управления и автоматики, механизмы оперирования разъединителями-заземлителями с соответствующими блокировками. Органы управления, контроля и мнемосхема расположены на передней панели этого отсека. В отсеке выключателей расположены вакуумные выключатели в положении вакуумными камерами вниз, разъединители-заземлители, датчики тока и напряжения. В каждом из кабельных отсеков расположены пружины взвода разъединителей-заземлителей и кабельные разделки. Изобретение позволяет упростить конструкцию, уменьшить габариты и повысить безопасность при обслуживании. 3 ил.

Комплектное распределительное устройство серии TEL одностороннего обслуживания, содержащее расположенные пофазно в глубину со стороны обслуживания кабельные вводы, разъединители-заземлители линейного перемещения, фазные модули выключателя, комбинированную воздушно-полимерную изоляцию токоведущих частей, отличающееся тем, что оси разъединителей-заземлителей совпадают с соответствующими осями фазных модулей вакуумных выключателей, подвижные контакты разъединителей-заземлителей помещены в прозрачном изоляционном корпусе и в любом положении видимы со стороны обслуживания, а их концы выполнены в виде цанг с ламелями, наклоненными относительно осей упомянутых контактов и подпружиненными изнутри, неподвижные контакты выполнены в виде цилиндрических гнезд, а сборными шинами являются соединенные между собой токосъемы подвижных контактов соседних выключателей.