КОМПЛЕКТНОЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК H02B11/12 H02B11/28 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к конструкциям комплектных распределительных устройств одностороннего обслуживания с вакуумными выключателями.

Известно комплектное распределительное устройство, содержащее стационарно установленные вакуумные выключатели, двухпозиционные разъединители-заземлители линейного перемещения, кабельные вводы, сборные шины (см. а.с. СССР N 518829, H 02 B 7/00, 1976).

Разные модули вакуумных выключателей расположены в линию, параллельную сборным шинам, что усложняет архитектуру первичных цепей и увеличивает габариты устройства. Кроме того, в данной конструкции без отключения всей подстанции невозможна замена выключателя, так как непосредственно к нему крепятся сборные шины, невозможна установка трансформаторов тока в каждой ячейке распределительного устройства, для этого применена специальная измерительная ячейка. Твердая изоляция всех токоведущих частей ухудшает тепловой режим работы устройства, что объясняет его невысокие токовые параметры и, как следствие, возможность подключения лишь одного кабеля.

Настоящее изобретение решает задачу создания комплектного распределительного устройства с простейшей архитектурой силового токоведущего контура. Техническим результатом применения изобретения является упрощение конструкции, уменьшение габаритов, повышение безопасности и удобства обслуживания кабелей (тестирование изоляции, фазировка или наложение переносного заземления) без необходимости открывания кабельного отсека.

Поставленная задача решается тем, что в комплектном распределительном устройстве одностороннего обслуживания, содержащем сборные шины, выключатель, разъединитель-заземлитель, кабельные вводы, трансформаторы тока, сборные шины расположены одна под другой, разъединитель-заземлитель выполнен трехпозиционным с горизонтальным перемещением подвижного контакта, его оси расположены перпендикулярно осям фазных модулей выключателя, выполненного вакуумным, вакуумный выключатель и разъединитель-заземлитель объединены в одном устройстве, снаружи изоляционных направляющих подвижных контактов которого закреплены измерительные трансформаторы тока, первичной обмоткой которых служат подвижные контакты разъединителя-заземлителя, а его неподвижными контактами являются гнезда заземления и цилиндрические гнезда, расположенные на сборных шинах и на вакуумном выключателе, последние соединены гибкими связями с подвижными контактами вакуумных камер его фазных модулей, к неподвижным контактам которых крепятся кабельные вводы; кабельные вводы представляют собой вилкообразные наконечники, вставленные между контактными дисками, надетыми на закрепленную с двух концов резьбовую шпильку, причем наконечники зафиксированы на упомянутых дисках с помощью сухарей и сжаты гайкой, расположенной внутри испытательного гнезда, направленного в сторону обслуживания и закрытого пробкой, имеющей на конце контактный соединитель кабельного ввода и высоковольтного провода для подключения ограничителей перенапряжений и трансформаторов напряжения.

В предложенной конструкции основное внимание уделено повышению токовых параметров устройства, поэтому фазные модули вакуумного выключателя и сборные шины расположены в отсеках, представляющих собой вертикальные изоляционные трубчатые корпуса, что улучшает условия естественного охлаждения токоведующих частей.

Сущность изобретения заключается в том, что оперирование разъединителем-заземлителем реализуется линейным перемещением его контактов вдоль осей, направленных в глубину со стороны обслуживания, а оси фазных модулей вакуумного выключателя расположены вертикально. Цанги внутреннего контактирования на концах подвижных контактов разъединителя-заземлителя предполагают простую реализацию силового токоведущего контура, так как неподвижными контактами служат цилиндрические гнезда, расположенные на сборных шинах, вакуумном выключателе и на потенциале земли. 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 усилие взаимного притяжения ламелей от осевой составляющей тока. Все регламентные работы на кабеле проводятся без открывания кабельного отсека. Необходимо лишь открутить пробки на лицевой панели и ввернуть на их место специальные приспособления.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показано комплектное распределительное устройство с включенным разъединителем-заземлителем. На фиг. 2 - то же, с разъединителем-заземлителем в заземленном положении, вместо пробки на лицевой панели вкручено специальное приспособление.

Комплектное распределительное устройство состоит из вакуумного выключателя диагонального типа, то есть вакуумные камеры 1, 2, 3, его фазных модулей вакуумного выключателя, закрепленные внутри трубчатых изоляционных корпусов 4, находятся на различном расстоянии от привода 5 в каждом фазном модуле. Эта разница соответствует расстоянию между сборными шинами 6, покрытыми полимерной изоляцией. Гибкие токосъемы 7 соединяют подвижные контакты вакуумных камер с цилиндрическими гнездами, являющимися неподвижными контактами разъединителя-заземлителя 8. Другие неподвижные контакты такого же типа крепятся на цилиндрических гнездах 9, через которые проходят сборные шины 6, и гнездах заземления 10. Подвижные контакты разъединителя-заземлителя 11 с цангами внутреннего контактирования через изоляционные ходовые винты 12 соединены с приводом селектора 13 и управляемой рукояткой 14. К неподвижным контактам вакуумного выключателя 15 крепятся кабели 16 и гнезда тестирования и фазировка кабелей 17. Снаружи изоляционных трубчатых направляющих 18 подвижных контактов разъединителя-заземлителя 11 закреплены питающие 19 и измерительные 20 трансформаторы тока.

К неподвижным контактам вакуумных камер 1,2,3 фазных модулей крепятся кабельные вводы, представляющие собой вилкообразные наконечники 21, вставленные между контактными дисками 22, надетыми на закрепленную с двух концов резьбовую шпильку 23, причем наконечники зафиксированы на упомянутых дисках 22 с помощью сухарей и сжаты гайкой 24, расположенной внутри испытательного гнезда 17, направленного в сторону обслуживания и закрытого пробкой 25, имеющей на конце контактный соединитель кабельного ввода и высоковольтного провода 26 для подключения ограничителей перенапряжений 27 и трансформаторов напряжения 28.

Устройство работает следующим образом. Во включенном положении (фиг. 1) кабели 16 соединены со сборными шинами 6 через замкнутые вакуумные камеры 1,2,3 фазных модулей вакуумных выключателей, гибкие токосъемы 7 и контакты разъединителя-заземлителя 11. При необходимости отключения от сборных шин вначале размыкается вакуумный выключатель, то есть размыкаются контакты вакуумных камер 1, 2, 3 его фазных модулей, а затем вращением рукоятки 14 через привод 13 передается вращательное движение на ходовые винты 12, переводящие контакты разъединителя-заземлителя 11 в отключенное положение. Возможность оперирования выключателем и селектором определяется блокировками согласно ГОСТ и МЭК. Мнемосхема на лицевой панели отражает положение контактов выключателя и разъединителя-заземлителя. При необходимости заземления кабеля, например, при ремонтных работах контакты разьединителя-заземлителя 11 переводятся в заземленное положение и замыкаются контакты выключателя. В этом положении кабели 16 через вакуумные камеры 1, 2, 3 его фазных модулей, гибкие токосъемы 7, неподвижные контакты 8 и его подвижные контакты 1 разъединителя-заземлителя соединяются с гнездами заземления 10.

Для проведения регламентных работ на кабеле необходимо лишь открутить пробки 25 на лицевой панели кабельного отсека, предварительно убедившись по мнемосхеме, что кабели заземлены через вакуумные камеры 1, 2, 3 фазных модулей вакуумного выключателя. При этом высоковольтный соединитель 26 трансформаторов напряжения 28 и ограничителей перенапряжения 27 отключается от кабельного ввода. В этом положении в испытательные гнезда 17 может быть вставлен обычный высоковольтный индикатор, видимый через лицевое окно, так как гнездо 17 изготовлено из прозрачного пластика типа LEXAN. Вкрутив в гнездо 17 защитный изоляционный кожух 29 и проводник 30, можно производить следующие регламентные работы на кабеле:
непосредственное (не через вакуумную камеру) заземление кабеля 16 наложением переносного заземления на проводник 30;
высоковольтное тестирование изоляции кабеля 16 подачей тестового напряжения на проводник 30. Разъединитель-заземлитель при этом испытании находится в отключенном положении. При этом на ограничители перенапряжения 27 и на трансформаторы напряжения 28 испытательное напряжение не подается, так как они защищены кожухом 29;
высоковольтное тестирование вакуумных камер 1,2,3 фазных модулей вакуумного выключателя проводится аналогично предыдущему испытанию, но при этом вакуумный выключатель отключен, а разъединитель-заземлитель заземлен через вакуумные камеры 1, 2, 3 фазных модулей вакуумного выключателя;
заземление сборных шин 6 осуществляется непосредственным заземлением проводника 30 переводом разъединителя-заземлителя во включенное положение.

В данном комплектном распределительном устройстве можно присоединить до 4 кабелей по 240 мм², а также возможно отсоединение одного или нескольких кабелей, не снимая остальных.

Комплектное распределительное устройство является логическим продолжением разработок предприятия "Таврида Электрик" по созданию нового поколения необслуживаемого коммутационного оборудования.

Устройство состоит из выключателя с вакуумными камерами его фазных модулей, расположенными на различном расстоянии от привода и помещенными в изоляционные трубчатые корпуса. Подвижные контакты разъединителя-заземлителя цангового типа, перемещаясь горизонтально, соединяют потенциалы подвижных контактов фазных модулей вакуумного выключателя со сборными шинами либо с заземляющими гнездами. Кроме того, подвижные контакты разъединителя-заземлителя являются первичными обмотками проходных трансформаторов тока. К потенциалам неподвижных контактов вакуумных камер фазных модулей крепятся кабельные наконечники. Тexничecкий результат заключается в том, что регламентные работы на кабеле проводятся без открывания кабельного отсека откручиванием пробок на лицевой панели и установкой на их место специальных приспособлений, состоящих из изоляционного кожуха и проводника. Возможность оперирования выключателем и селектором определяется блокировками согласно ГОСТ и МЭК. 2 ил.

Комплектное распределительное устройство одностороннего обслуживания, содержащее сборные шины, выключатель, разъединитель-заземлитель, кабельные вводы, отличающееся тем, что сборные шины расположены одна под другой, разъединитель-заземлитель выполнен трехпозиционным с горизонтальным перемещением подвижного контакта, его оси расположены перпендикулярно осям фазных модулей выключателя, выполненного вакуумным, вакуумный выключатель и разъединитель-заземлитель объединены в одном устройстве, снаружи изоляционных направляющих подвижных контактов которого закреплены измерительные трансформаторы тока, первичной обмоткой которых служат подвижные контакты разъединителя-заземлителя, а его неподвижными контактами являются гнезда заземления и цилиндрические гнезда, расположенные на сборных шинах и на вакуумном выключателе, последние соединены гибкими связями с подвижными контактами вакуумных камер фазных модулей, к неподвижным контактам которых крепятся кабельные вводы, представляющие собой вилкообразные наконечники, вставленные между контактными дисками, надетыми, на закрепленную с двух концов резьбовую шпильку, причем наконечники зафиксированы на упомянутых дисках с помощью сухарей и сжаты гайкой, расположенной внутри испытательного гнезда, направленного в сторону обслуживания и закрытого пробкой, имеющей на конце контактный соединитель кабельного ввода и высоковольтного провода для подключения ограничителей перенапряжений и трансформаторов напряжения.