ВЫКАТНОЙ ЭЛЕМЕНТ С МЕХАНИЗМОМ РАЗДЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ШКАФУ КОМПЛЕКТНОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2002 года по МПК H02B11/02 

Изобретение относится к области высоковольтного аппаратостроения, в том числе к выдвижным элементам шкафов комплектных распределительных устройств (далее по тексту КРУ) в металлической оболочке.

Известные, серийно выпускаемые КРУ унифицированы выкатными элементами с коммутирующей аппаратурой: вакуумными, маломасляными, элегазовыми и др. выключателями, а также целой серией выкатных элементов с некоммутирующей аппаратурой; штепсельными разъеденителями, предохранителями, трансформаторами напряжения и др. Такие выкатные элементы предназначены для работы в шкафах КРУ [1].

Все общеизвестные выкатные элементы, серийно выпускаемые в Украине и за рубежом, имеют одно конструктивное решение: сплошная монолитная рама на колесах для перемещения по дну ячейки. Перемещение такого выкатного элемента из контрольного положения в рабочее и наоборот, в пределах отсека выкатного элемента, происходит, как правило, при открытых дверях шкафа [2].

К серийно выпускаемым на Украине выкатным элементам следует отнести: выкатные элементы типа ЕВ-6-К-Х, ЕВ-10-К-37, ЕВ-10-К-Х11, выкатной элемент с вакуумным выключателем VD4, а также серии ВВ(Э)-10 производства ЗАТ "СП РЗВА" (г. Ровно); выкатные элементы к шкафам типа КМ-1Ф производства ЗЗВА (г. Запорожье), к шкафам типа КМ-1 производства КЗКРУ (г. Коломыя).

К серийно выпускаемым зарубежным аналогам следует отнести выкатные элементы к шкафам К-104М, K-XXY1 производства МЭЩ (Российская Федерация), выкатные элементы к шкафам типа ZS1 и ZS8 фирмы CALOR-EMAG (Германия), тележки для КРУ типов RSW10, блочных ТП типов ST7 и ST9 производства ZWAR (Польша), тележки для КРУ типов SK, а также SRD12 фирмы ABB EJFa.s. (Чехия) и др.

Для получения ожидаемого результата, а также по наибольшему количеству существенных признаков, похожих на существенные признаки предлагаемого изобретения, за прототип принят патент США 2678976, Н 02 В 11/02, 1954 г., 7 с.).

Предлагаемое изобретение, как и прототип, состоит из следующих основных частей: ходовой части (рамы), механизма педальной блокировки в рабочем положении, фасадной панели с ручками перемещения вне шкафа КРУ, кронштейна поднятия шторочных защитных экранов в КРУ и нижнего заземляющего контакта.

К существенным недостаткам прототипа следует отнести то, что сплошная подвижная рама не позволяет раздельного перемещения встроенной на тележке аппаратуры с контрольного положения в рабочее и наоборот в пределах КРУ, не разблокировав при этом педального фиксатора на дне шкафа. Например, шкаф КРУ КУ-10 изготовлен без наличия фасадных плотно закрывающихся дверей, поэтому перемещение внутри его тележки с фиксацией в контрольном положении происходит за пределом шкафа. Это значительно снижает степень защиты обслуживающего персонала согласно нормам МЭК [3], соответственно снижается область применения таких КРУ. Например, в соляных шахтах с наличием токопроводящей пыли, которая является причиной дугового перекрытия главных токопроводных цепей, что ставит под угрозу жизнь обслуживающего персонала.

В других типах КРУ (с наличием дверей), применение таких тележек требует увеличения глубины отсека выкатного элемента на величину хода между контрольным и рабочим положениями (120 мм), или уменшения глубины выкатного элемента на эту величину, а это существенно снижает его устойчивость к опрокидыванию при перемещении его вне пределах шкафа КРУ.

К недостаткам прототипов следует отнести и то, что при применении таких выкатных элементов сужается коридор обслуживания.

В предложенном изобретении выкатной элемент, благодаря применению механизма раздельного перемещения, позволяет спроектировать шкаф КРУ КУ-10Ц в габаритах КУ-10, но уже с наличием двери. Это позволяет перемещать выкатной элемент, из рабочего положения в контрольное и наоборот в пределах шкафа при его закрытых дверях.

Предложенное изобретение - новый тип выкатного элемента для всех типов КРУ, как с коммутирующей аппаратурой (высоковольтные выключатели), так и некоммутирующей (типы ШШР, ШШП, ШТН и др.).

В основу предлагаемого изобретения поставлена задача создания такого выкатного элемента, с применением новых конструктивных решений, которые позволили бы устранить недостатки, имеющиеся у прототипа. При этом должны быть сохранены, как технико-экономические показатели, так и габаритные размеры серийно выпускаемых КРУ. Применение плотно прилегаемых дверей по всему периметру отсека выкатного элемента, в КРУ КУ-10, благодаря предлагаемому выкатному элементу, позволило достичь высшего уровня защиты персонала подстанций, эксплуатирующих шкафы КРУ.

Поставленная цель достигается благодаря применению в механизме раздельного перемещения специального упорного винта, не увеличивая при этом глубины выкатного элемента по осям колес, блокировки выключателя или другой аппаратуры в рабочем и контрольном положении, сохраняя при этом изоляционные расстояния, применение механизмов контроля этих положений и систем сигнализации в цепях соединений вторичных цепей управления.

Применение этих и других конструктивных решений является по мнению авторов, преимуществом над серийно выпускаемыми выкатными элементами, как на Украине так и за рубежом.

На фиг.1 изображен выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения в шкафу КРУ;
на фиг.2 - выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения в рабочем и контрольном положениях;
на фиг.3 - схема подсоединении токопроводящих подвижных контактов штепсельных разъемов вакуумного выключателя в шкафу КРУ;
на фиг.4 - выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения без коммутирующей аппаратуры;
на фиг.5 - выкатной элемент (вид спереди, вид А);
на фиг. 6 - а) сечение Е-Е подвижной части; б) сечение Д-Д механизма раздельного премещения;
на фиг. 7 - подвижная часть выкатного элемента, где а) сечение Б-Б; б) вид В; в) сечение Р-Р;
Выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения 1 (см. фиг.1) в шкафу КРУ типа КУ-10Ц 2 производства ЗАТ "СП РЗВА" (г. Ровно) . Механизм раздельного перемещения позволяет смонтированную высоковольтную аппаратуру (например, вакуумный высоковольтный выключатель) перемещать из рабочего положения в контрольное и наоборот по пазам относительно неподвижной части (фиг. 2). В шкафу КРУ, в рабочем положении выкатного элемента, подвижные верхние и нижние токопроводящие контакты с штепсельными разъемами 3 надежно входят в соединение с неподвижными верхними и нижними токопроводящими контактами 4 в шкафу КРУ (фиг.3).

Выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения без выключателя (фиг. 4) изготовлен в виде подвижной части, состоящей из опорных изоляторов 5, прикрепленных болтами 6 к фасадной панели с ручками 7 перемещения, которая жестко прикреплена к подвижной основе 8 и может свободно перемещаться на роликах (см. Г-Г, фиг.4) по пазам неподвижной части 9, на которой размещен механизм педальной блокировки 10 и колес 11 (фиг.4) для перемещения по дну шкафа КРУ. Кроме этого, на неподвижной части выкатного элемента размещены: (см. вид А, фиг.5) кронштейн 12, который взаимодействует с переключателем положения, смонтированным в шкафу КРУ; (см. сечение Б-Б, вид В, фиг.7а и б) указатель положения подвижной части выкатного элемента; (см. сечение Е-Е, фиг.6а) механизм блокировки выключателя в рабочем положении толкателем с пазами; (см. сечение Д-Д, фиг.6б) механизм раздельного перемещения с неподвижной стопорной гайкой и подвижным упорным винтом. На неподвижной части выкатного элемента размещен блок-замок 13, нижний заземляющий контакт 14, кронштейн механизма блокировки, при включенных ножах заземлителя 15 шкафа КРУ, шток 16 и пружина 17 педального механизма блокировки, кронштейн механизма подъема шторочных защитных экранов 18 в КРУ (см. вид А, фиг.5).

Механизм блокировки выключателя размещен на неподвижной части выкатного элемента, состоит из штока 19, размещенного в скобе 20, пружины 21, фиксатора 22, пластины 23 и кронштейна 24 (см. сечение Е-Е, фиг.6). Вышеупомянутый шток приводится в действие механизмом, размещенным на неподвижной части рамы выкатного элемента, в состав которого входят: упорный кронштейн 25, пружина 26, толкатель с пазами 27 под профиль штока 19, свободно перемещающегося на штифтах 28 по пазам, относительно неподвижной части выкатного элемента.

Механизм раздельного перемещения (см. сечение Д-Д, фиг.6е) состоит из: гайки 9, скобы 30, болта 31, удерживающего упомянутую гайку упомянутой скобой к подвижной части выкатного элемента. Упорный винт 32 зафиксирован пластиной 33 при помощи болта 34 к неподвижной части рамы.

Упорный винт, в отверстие которого установлен шток 35, через отверстие которого проходит штифт 36, удерживает на себе подвижный диск 37 свободно перемещающегося в пазу винта воздействия при этом на пружину сжатия 38. Свободный конец упорного винта имеет специальный паз для установки в него ручки перемещения подвижной части выкатного элемента упомянутым винтом 32 относительно неподвижной части выкатного элемента. Так, вращаясь вокруг своей оси, упорный винт или приближает к себе подвижную часть, или удаляет ее от себя, в зависимости от вращения ручки перемещения.

При перемещении подвижной части относительно неподвижной перемещается указатель положения подвижной части 39 (см. сечение Б-Б, фиг.7а), что указывает на положение подвижной части: контрольное или рабочее. Перемещение подвижной части происходит благодаря двум кронштейнам 40, которые гайками 41 удерживают оси 42 с роликами 43, в пазах рамы неподвижной части и вместе с упомянутыми кронштейнами, закрепленными к основе рамы подвижной части болтами 44. В промежуточном положении, между рабочим и контрольным, кронштейн 24 (см. сечение Е-Е, фиг.6а), поднятый штоком 19, который в это время лежит на поверхности толкателя 27, "блокирует" своей выступающей поверхностью через паз в основе рамы подвижной части (см. сечение Р-Р, фиг.7г) специальный механизм выключателя, если выключатель установлен на неподвижной части выкатного элемента и комплектует шкаф КРУ согласно заказу потребителя.

Поэтому механизм раздельного перемещения позволяет перемещать на своей подвижной части любое высоковольтное оборудование в пределах шкафа КРУ.

Изготовленный на ЗАТ "СП РЗВА" опытный образец выкатного элемента с механизмом раздельного перемещения показал высокую надежность в работе, что было подтверждено высоковольтными испытаниями в НИЦ ВВА ( г. Москва) одновременно с вновь созданным шкафом КУ-10Ц, и готовность его к эксплуатации в народном хозяйстве.

Источники информации
1. ГОСТ 14693-90. Устройства комплектные распределительные негерметизированные в металлической оболочке на напряжение до 10 кВ. Издательство стандартов, 1990.

2. Дорошев К. И. Эксплуатация комплектных распределительных устройств 6-220 кВ. М., 1997, 83 с.

3. МЭК298. Комплектные распределительные устройства переменного тока в металлической оболочке на напряжение от 1 до 72,5 кВ. M., 1981.

Использование: в области высоковольтного аппаратостроения. Выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения содержит раму с выключателем, механизм педальной блокировки, фасадную панель с опорными изоляторами, кронштейн для поднятия шторочных защитных экранов и нижний заземляющий контакт. Рама изготовлена разделенной на подвижную и неподвижную части по отношению к шкафу. Механизм раздельного перемещения выполнен в виде упорного винта, в осевом отверстии которого размещен шток с пружиной поджатия. На упорном винте размещен диск, соединенный с упомянутым штоком. Шток может перемещаться одновременно со штоком в пазах упорного винта, один конец которого закреплен к неподвижной части. Другой конец упорного винта размещен в гайке, прикрепленной к подвижной части рамы. Технический результат заключается в возможности управления высоковольтной аппаратурой в пределах ячейки при плотно закрытых дверях шкафа КРУ, не увеличивая габаритов отсека выкатного элемента, за счет чего повышается степень защиты обслуживающего персонала и технико-экономические показатели. 7 ил.

Выкатной элемент с механизмом раздельного перемещения, содержащий раму с выключателем, механизм педальной блокировки, фасадную панель с опорными изоляторами, кронштейн для поднятия шторочных защитных экранов и нижний заземляющий контакт, отличающийся тем, что рама изготовлена разделенной на подвижную и неподвижную части по отношению к шкафу, а механизм раздельного перемещения выполнен в виде упорного винта, в осевом отверстии которого размещен шток с пружиной поджатия, и на упорном винте размещен диск, соединенный с упомянутым штоком, который может перемещаться одновременно со штоком в пазах упорного винта, один конец которого закреплен к неподвижной части, а другой конец упорного винта размещен в гайке, прикрепленной к подвижной части рамы.