ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫЙ ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ СИЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ В ГОРИЗОНТАЛЬНО ЛЕЖАЩЕМ ИСПОЛНЕНИИ Российский патент 2003 года по МПК H02B13/35 

Изобретение относится к области распределения электрической энергии устройствам и может применяться в конструктивном оформлении трехфазно герметизированного газоизолированного высоковольтного силового выключателя, в котором внутри расположенного горизонтально лежащим трубчатого корпуса выключателя рядом друг с другом расположены три полюса силового выключателя и в котором подвижным контакт-деталям полюсов силового выключателя придано в соответствие общее расположенное снаружи корпуса выключателя приводное устройство. Изобретение может применяться также в однофазно герметизированном высоковольтном силовом выключателе.

В известном трехфазно герметизированном высоковольтном силовом выключателе три полюса силового выключателя расположены в овальном или цилиндрическом корпусе рядом друг с другом или в горизонтальной плоскости или на концах треугольника и фиксированы посредством несущего цилиндра из изолирующего материала на одном из торцовых концов корпуса. Отводы трех фаз выведены сквозь патрубки корпуса, которые расположены в области оболочки корпуса. Отвод средней фазы расположен в вертикальной плоскости, в то время как отводы двух других фаз расположены по обе стороны от него и образуют между собой острый, направленный вверх угол. На каждый присоединительный патрубок, который окружен трансформатором тока, насажен отрезок трубы, в котором находятся разъединитель, при необходимости, в комбинации с заземляющим выключателем. К этому отрезку трубы примыкает ввод воздушной линии. Привод высоковольтного силового выключателя расположен на одном конце корпуса, причем вертикально проходящая приводная штанга передает линейное движение через отклоняющую передачу на торсионную ось, которая связана другими отклоняющими передачами с горизонтально проходящими приводными штангами. Эти приводные штанги связаны с подвижными контактами полюсов силового выключателя (ЕР 0878816 А2).

В другом известном высоковольтном силовом выключателе названного вида полюса силового выключателя подвешены в области торцовых концов корпуса выключателя через ведущие к полюсам фазные провода на поддерживающих изоляторах, которые опираются на расположенные на стороне оболочки присоединительные патрубки. Фазным проводам могут быть при этом приданы в соответствие трансформаторы тока; на один из присоединительных патрубков посажен непосредственно распределительный модуль, который несет три ввода воздушных линий, в то время как на другой присоединительный патрубок прежде всего насажен корпус-приставка, который содержит разъединитель и оснащен быстродействующим заземляющим выключателем, а также трансформатором напряжения (ЕР 0878816 А2).

Кроме того, предложен трехфазно герметизированный, газоизолированный высоковольтный силовой выключатель в стоячем исполнении, в котором каждый полюс силового выключателя состоит из двух полюсных деталей, которые опираются на нижнем и на верхнем конце корпуса посредством опорных изоляторов соответственно на одном каркасе. Опорные изоляторы выполнены в виде труб, причем трубы верхних полюсных деталей пронизаны соответственно одной приводной штангой. Шарнирно связанные на своем одном конце с оперативной штангой приводные штанги на своем другом конце жестко связаны с траверсой, которая со своей стороны шарнирно соединена с приводным рычагом. Этот приводной рычаг соединен с кривошипом, который является качающимся посредством привода (DE 19815152 С2).

Для однофазно герметизированных высоковольтных распределительных устройств наружной установки далее известен высоковольтный силовой выключатель, в котором расположенному лежащим трубчатому герметизированному корпусу, который содержит два прерывательных блока, приданы в соответствие примыкающие с обоих концов на торцовых сторонах несущие трансформатор тока герметизированные модули. Подвижный контакт соответствующего прерывательного блока опирается через полый изолирующий цилиндр на оболочке герметизированного корпуса, причем изолирующая приводная штанга пронизывает изолирующий цилиндр и соединена с расположенным под корпусом выключателя приводным устройством (DE 2929054 А1).

Исходя из трехфазно герметизированного высоковольтного силового выключателя в горизонтально лежащем исполнении с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения (ЕР 0878816 А2), в основе изобретения лежит задача, чтобы выполнить выключатель таким образом, чтобы он при компактной конструкции имел возможно малую габаритную высоту и требовал возможно малую установочную площадь.

Для решения этой задачи согласно изобретения предусмотрено, что оба конца на торцовых сторонах трубчатого корпуса выключателя соответственно снабжены соединительным фланцем для горизонтального присоединения корпуса-приставки, что, далее, приводное устройство расположено на поверхности оболочки корпуса выключателя и закреплено на монтажном фланце в области оболочки корпуса выключателя, что, кроме того, каждая полюсная частичная деталь полюса силового выключателя установлена соответственно через опорный изолятор на оболочке трубчатого корпуса выключателя и что, наконец, опорные изоляторы для содержащих подвижные контакт-детали полюсных частичных деталей выполнены в виде вводов для связанных с приводным устройством элементов связи рычажных передач; при этом каждая рычажная передача содержит двуплечий отклоняющий рычаг, вращающаяся опора которого через опорный изолятор опирается на оболочке корпуса выключателя.

Это выполнение силового выключателя предусматривает таким образом как можно меньше изменять трубчатое выполнение корпуса выключателя и присваивать подлежащие координации с силовым выключателем компоненты отдельным корпусам-приставкам, которые примыкают к корпусу выключателя со стороны торцов в горизонтальном направлении. За счет этого выключатель не растет в высоту, что является выгодным для работ по техническому обслуживанию. Расположение корпусов-приставок со стороны торцов связано с опиранием полюсов силового выключателя со стороны оболочки, а также с координированием приводного устройства со стороны оболочки. При этом опирание полюсов силового выключателя со стороны оболочки скомбинировано с путем передачи сил рычажных передач приводного устройства таким образом, что приводное устройство может быть расположено под корпусом выключателя и тем самым не занимает никакого пространства, превосходящего площадь установки корпуса выключателя.

Компактное исполнение нового силового выключателя поддерживается, если приданные на обоих концах в соответствие корпусу выключателя корпуса-приставки, которые содержат первый, обращенный к корпусу выключателя и расположенный коаксиально к нему второй, обращенный от корпуса выключателя соединительный фланец, выполнены так, что второй соединительный фланец по меньшей мере одного из обоих корпусов-приставок имеет диаметр, который является меньше, чем диаметр первого соединительного фланца. Эти корпуса-приставки служат тогда в качестве переходных звеньев от относительно большого наружного диаметра корпуса выключателя к следующим корпусам-приставкам, которые, как правило, могут иметь меньший наружный диаметр. По меньшей мере одно из переходных звеньев может быть при этом выполнено в виде модуля трансформатора тока, как это само по себе известно из DE-U-29806652.

Опирание опорных изоляторов на оболочке корпуса выключателя для содержащих подвижные контакт-детали полюсных частичных деталей в дальнейшей форме выполнения изобретения происходит за счет того, что эти опорные изоляторы посажены на траверсу, которая опирается в области монтажного фланца на оболочке корпуса выключателя. Чтобы при этом можно было скоординировать проходящие сквозь опорные изоляторы элементы связи рычажных передач с общим приводом, элементы связи под названной траверсой целесообразно шарнирно соединены с ярмом, которое связано через приводную штангу с приводным устройством.

Для возможности произведения отклонения потока сил от вертикально проходящих элементов связи на горизонтально проходящие приводные штанги подвижных контакт-деталей полюсов силового выключателя с помощью двуплечего отклоняющего рычага с возможной экономией пространства, в последующей форме выполнения изобретения ведомое рычажное плечо отклоняющего рычага через установленный поворотно элемент связи шарнирно соединено с аксиально направляемым элементом связи, который направляется со скольжением в направлении движения подвижных контакт-деталей и связан с подвижной контакт-деталью.

Чтобы по возможности не оказывать посредством рычажной передачи отрицательного влияния на электрическое поле внутри корпуса выключателя, является целесообразным выполнять каждую содержащую подвижную контакт-деталь полюсную частичную деталь в виде корпуса, который окружает отклоняющий рычаг и аксиально направляемый элемент связи и посажен на соответствующий опорный изолятор и в стенке которого установлен соответствующий отклоняющий рычаг. Такой корпус может быть предусмотрен с наружным контуром, учитывающим желаемое прохождение электрического поля.

В высоковольтных силовых выключателях обе полюсные частичные детали полюса силового выключателя обычно механически связаны друг с другом через изолирующую трубу, образующую изолирующую дистанционную распорку. В последующей форме выполнения изобретения такая изолирующая труба может быть заменена по меньшей мере одной штангой, проходящей параллельно к оси полюсных частичных деталей. Это возможно потому, что за счет радиального опирания частичных деталей на оболочке корпуса дистанционная распорка только в малой степени берет на себя несущую функцию. Выполнение дистанционной распорки в виде одной или двух штанг способствует взаимной координации полюсов силового выключателя в возможно малом пространстве.

Предусмотренное согласно изобретения выполнение полюсов силового выключателя и приводного пути для подвижных контакт-деталей может также находить применение в однофазно герметизированных силовых выключателях. Так как в этом случае корпус выключателя содержит только один полюс силового выключателя, в области приводного пути может отпадать применение траверсы и ярма.

Два примера выполнения изобретения представлены на фиг. 1-5.

При этом показывает
фиг. 1 - вид трехполюсного силового выключателя, в котором представлен путь передачи сил приводного устройства,
фиг. 2 - перспективный вид двух из трех полюсов силового выключателя, расположенных в одном корпусе выключателя,
фиг. 3 - продольное сечение через средний полюс силового выключателя,
фиг. 4 - присоединение отклоняющего рычага, установленного в полюсной частичной детали, к оперативной штанге полюса силового выключателя,
фиг. 5 - однофазно герметизированный силовой выключатель.

Фиг. 1 показывает вид высоковольтного силового выключателя, корпус выключателя 11 которого частично вырезан, чтобы представить приводной путь передачи сил от приводного устройства на подвижную контакт-деталь полюса силового выключателя. Корпус выключателя 11 выполнен в форме трубы и расположен на каркасе 2. Расположенный горизонтально лежащим корпус выключателя снабжен на своих обоих концах соединительными фланцами 14 и 15, к которым прифланцованы первый корпус-приставка 12 и второй корпус-приставка 13. Корпуса-приставки 12 и 13 содержат первые соединительные фланцы 16 и 17, а также вторые соединительные фланцы 18 и 19, причем диаметры d вторых соединительных фланцев 18 и 19 выбраны меньшими, чем диаметры D первых соединительных фланцев 16 и 17. Один или оба корпуса-приставки могут быть выполнены в виде модулей трансформаторов тока, как это само по себе известно из описания немецкой полезной модели 29805944 U, и содержать для этого трансформаторы тока, которые снабжены вторичными контактными выводами 20.

Корпус выключателя 11 снабжен в области своей поверхности оболочки 10 далее монтажным фланцем 21, к которому прифланцовано приводное устройство 22. Оно имеет между прочим корпус передачи 23 с соединительной стойкой 24 и с закрепленным на соединительной стойке корпусом привода 25, в котором находится пружинный привод 26 с включающей и отключающей пружиной. Пружинный привод 26 через не представленную более подробно тягу шарнирно соединен с одним плечом двуплечего отклоняющего рычага 27. Другое плечо этого отклоняющего рычага через тягу 28 шарнирно соединено с рычагом 29, который посажен на отклоняющий вал 30, установленный в корпусе передачи 23. На этом отклоняющем валу 30 внутри корпуса передачи расположен другой отклоняющий рычаг 29', с которым шарнирно соединена вертикально проходящая приводная штанга 31. Эта приводная штанга несет - как позднее более подробно поясняется с помощью фиг. 2 - ярмо 3, на которое посажены три вертикально проходящих элемента связи 32. Каждый из этих элементов связи работает соответственно на одну приводную штангу трех расположенных в корпусе выключателя 11 полюсов силового выключателя. Для этого соответствующий элемент связи 32 шарнирно связан с одним плечом двуплечего отклоняющего рычага 33, с другим плечом которого шарнирно связан другой элемент связи 34. Элемент связи 34 своим другим концом установлен поворотно на первой полюсной частичной детали 41 полюса силового выключателя и там - как позднее описано на примере фиг. 4 - направляется аксиально и через аксиально направляемый элемент связи 35 шарнирно связан с приводной штангой 38 подвижной контакт-детали 6.

Согласно фиг. 2 в корпусе выключателя 11 в горизонтальной плоскости рядом друг с другом расположены три полюса силового выключателя 40, причем на фиг. 2 представлены только два полюса силового выключателя. Каждый полюс силового выключателя содержит первую полюсную частичную деталь 41 и вторую полюсную частичную деталь 42, которые механически связаны друг с другом посредством изолирующей дистанционной распорки 43 в виде изолирующих штанг. К каждой полюсной частичной детали подсоединен токоподвод 50, причем для перехода от соответствующей полюсной частичной детали на токоподвод 50 предусмотрены выполненные L-образными отрезки проводника 49. В то время как полюса силового выключателя расположены рядом друг с другом в одной плоскости, токоподводы 50 расположены треугольником.

Полюсные частичные детали 41 и 42 опираются в области оболочки корпуса выключателя 11 через опорные изоляторы 44 или, соответственно, 45, которые снабжены на своем конце на стороне высокого напряжения и на своем конце на стороне корпуса соответственно одним управляющим элементом изменения поля 46 или, соответственно, 47. Опорные изоляторы 44 для первых полюсных частичных деталей покоятся на траверсе 48, которая, со своей стороны, опирается в области монтажного фланца 21 на корпусе выключателя 11. Опорные изоляторы 45 вторых полюсных частичных деталей опираются соответственно по отдельности в области оболочки корпуса выключателя 11. При этом как частичные детали 41 и 42, так также и опорные изоляторы 44 и 45, а также управляющие элементы 46 и 47 выполнены соответственно одинаково. При расположении полюсов силового выключателя треугольником должны бы применяться опорные изоляторы и элементы связи различной длины.

Траверсе 48 придано в соответствие ярмо 3, которое находится на конце приводной штанги 31. Ярмо 3 несет элементы связи 32, один из которых согласно фиг. 3 проходит через выполненный полым опорный изолятор 44 и с которым шарнирно связано одно плечо отклоняющего рычага 33. Двуплечий рычаг 33 через вал 39' опирается в стенке 53 выполненной в виде корпуса первой полюсной частичной детали 41. Второе плечо отклоняющего рычага 33 шарнирно связано с поворотным элементом связи 34 в виде накладки, который согласно фиг. 4 опирается через втулки 52 на подобном вилке аксиально проходящем элементе связи 35. Аксиально проходящий элемент связи 35 посажен через скользящую втулку 37 на направляющей штанге 36, которая закреплена на подобной корпусу первой полюсной частичной детали 41 и простирается горизонтально внутри этой полюсной частичной детали. На другом конце скользяще расположенного на направляющей штанге, аксиально направляемого элемента связи 35 шарнирно связана приводная штанга 38, которой перемещается подвижная контакт-деталь 6 (смотри фиг. 1) полюса силового выключателя.

Фиг. 3 показывает дополнительно изолирующие дистанционные распорки 43, подобные штангам, которым на их концах приданы в соответствие экранирующие электроды 52.

Силовой выключатель согласно фиг. 5 выполнен в принципе подобно силовым выключателям согласно фиг. 1-4. Существенное отличие следует видеть в том, что корпус выключателя 60 содержит только один полюс силового выключателя 61, полюсные частичные детали 62 и 63 которого соответственно подключены к аксиально проходящим токопроводам 64. Для опирания полюсной частичной детали 62 на оболочке корпуса выключателя не требуется никакой траверсы так, что это опирание может производиться подобно опиранию полюсной частичной детали 63. Кроме того, не требуется никакого ярма, чтобы присоединить элемент связи 32 к приводной штанге (деталь 31 на фиг. 1).

Изобретение относится к области распределения электрической энергии. Трехфазно герметизированный высоковольтный силовой выключатель в лежащем исполнении имеет трубчатый корпус и снабжен соответственно на торцовых концах соединительным фланцем для горизонтального подключения корпуса-приставки. Приводное устройство закреплено на монтажном фланце в области оболочки корпуса выключателя. Полюса силового выключателя опираются через опорные изоляторы на оболочке корпуса выключателя и выполнены для этого в виде вводов для соединенных с приводным устройством элементов связи. Путь силы расположенной после элемента связи рычажной передачи ведет через установленный в соответствующем полюсе силового выключателя отклоняющий рычаг. Внутреннее выполнение такого силового выключателя может быть применено также в однофазно герметизированных силовых выключателях. Технический результат - повышение компактности, в частности, уменьшение габаритной высоты и установочной плоскости. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Трехфазно герметизированный высоковольтный силовой выключатель в горизонтально лежащем исполнении, в котором каждый из трех расположенных рядом друг с другом внутри трубчатого корпуса выключателя полюсов силового выключателя (40) выполнен из двух расположенных изолированно относительно корпуса выключателя (11) полюсных частичных деталей, из которых одна изолированно опертая на корпусе выключателя полюсная частичная деталь (41) несет подвижную переключающую контакт-деталь (6), а другая полюсная частичная деталь (42) - неподвижную контакт-деталь (7), в котором далее подвижным контакт-деталям полюсов силового выключателя придано в соответствие общее расположенное вне корпуса выключателя приводное устройство (22, 26), которое внутри корпуса выключателя связано через отдельные рычажные передачи (29', 31, 3, 32, 33, 34, 35) с подвижными контакт-деталями, в котором в области торцовых концов корпуса выключателя предусмотрены корпуса-приставки (12, 13), сквозь которые к полюсам силового выключателя проведены токоподводы (50), отличающийся тем, что оба конца корпуса выключателя на торцовой стороне соответственно снабжены соединительным фланцем (14, 15) для горизонтального подключения корпуса-приставки (12, 13), приводное устройство (22, 26) расположено на поверхности оболочки корпуса выключателя (11) и закреплено на монтажном фланце (21) в области оболочки корпуса выключателя, каждая полюсная частичная деталь (41, 42) полюса силового выключателя опирается соответственно через опорный изолятор (44, 45) на оболочке (10) трубчатого корпуса выключателя (11), опорные изоляторы (44) для содержащих подвижные контакт-детали полюсных частичных деталей (41) выполнены в виде вводов для связанных с приводным устройством элементов связи (32) рычажных передач, причем каждая рычажная передача содержит двуплечий отклоняющий рычаг (33), вращающаяся опора (33) которого через опорный изолятор (44) оперта на оболочке (10) корпуса выключателя (11). 2. Высоковольтный силовой выключатель по п. 1, в котором каждый корпус-приставка (12, 13) содержит первый, обращенный к корпусу выключателя (11), и второй, обращенный от корпуса выключателя (11), соединительные фланцы (16, 17, 18, 19), отличающийся тем, что второй соединительный фланец (18, 19) по меньшей мере одного из обоих корпусов-приставок имеет диаметр (d), который является меньше, чем диаметр (D) первого соединительного фланца (16, 17), этот корпус-приставка (12, 13) выполнен в виде модуля трансформатора тока. 3. Высоковольтный силовой выключатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что опорные изоляторы (44) для содержащих подвижные контакт-детали полюсных частичных деталей посажены на траверсу (48), которая опирается в области монтажного фланца (21) на оболочке (10) корпуса выключателя (11). 4. Высоковольтный силовой выключатель по п. 3, отличающийся тем, что элементы связи (32) рычажных передач под траверсой (48) шарнирно связаны с ярмом (3), которое связано через приводную штангу (31) с приводным устройством (26, 27, 28, 29). 5. Высоковольтный силовой выключатель по п. 4, отличающийся тем, что каждый элемент связи (32) шарнирно связан с одним из рычажных плечей соответствующего двуплечего рычага (33), другое рычажное плечо соответствующего двуплечего рычага (33) через поворотно установленный элемент связи (34) шарнирно связано с аксиально направляемым элементом связи (35), причем аксиально направляемый элемент связи (35) является направляемым скользяще (37) в направлении движения подвижной контакт-детали (6) и связан с подвижной контакт-деталью (6). 6. Высоковольтный силовой выключатель по п. 5, отличающийся тем, что каждая полюсная частичная деталь (41), содержащая подвижную контакт-деталь, выполнена в виде корпуса, который окружает отклоняющий рычаг (33) и аксиально направляемый элемент связи (35) и в стенке (53) которого опирается соответствующий отклоняющий рычаг (39) и который установлен на соответствующий опорный изолятор (44). 7. Высоковольтный силовой выключатель по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что полюсные частичные детали (42), содержащие неподвижную контакт-деталь (7), выполнены подобно полюсным частичным деталям (41), содержащим подвижную контакт-деталь (6). 8. Высоковольтный силовой выключатель по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что полюсные частичные детали (41, 42) полюса силового выключателя (40) механически соединены между собой посредством изолирующей дистанционной распорки, причем изолирующая дистанционная распорка выполнена в виде по меньшей мере одной штанги (43), проходящей параллельно оси полюсных частичных деталей. 9. Высоковольтный силовой выключатель по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что к каждой полюсной частичной детали (41, 42) прикреплен отрезок проводника (49), с которым происходит переход от токовых подключений полюсных частичных деталей на расположенные треугольником токоподводы (50). 10. Однофазно герметизированный высоковольтный силовой выключатель в горизонтально лежащем исполнении, в котором расположенный внутри трубчатого корпуса выключателя полюс силового выключателя выполнен из двух расположенных изолированно относительно корпуса выключателя полюсных частичных деталей, из которых одна полюсная частичная деталь несет подвижную контакт-деталь, а другая - неподвижную контакт-деталь, в котором подвижной контакт-детали полюса силового выключателя придано в соответствие расположенное вне корпуса выключателя на его поверхности оболочки и закрепленное на монтажном фланце приводное устройство, которое внутри корпуса выключателя связано через рычажную передачу с подвижной контакт-деталью, в котором на торцовых концах корпуса выключателя предусмотрены горизонтально примыкающие корпуса-приставки, сквозь которые к полюсам силового выключателя проведены токоподводы (50), в котором каждая полюсная частичная деталь полюса силового выключателя через соответственно один опорный изолятор опирается на оболочке трубчатого корпуса выключателя, в котором опорный изолятор для полюсной частичной детали, содержащей подвижную контакт-деталь, выполнен в виде ввода для связанного с приводным устройством элемента связи рычажной передачи, в котором каждая рычажная передача содержит двуплечий отклоняющий рычаг, вращающаяся опора которого через опорный изолятор оперта на оболочке корпуса выключателя и в котором элемент связи шарнирно связан с одним из рычажных плечей двуплечего отклоняющего рычага, в то время как второе рычажное плечо отклоняющего рычага через поворотно установленный элемент связи шарнирно связано с аксиально направляемым элементом связи и аксиально направляемый элемент связи направляется скользяще в направлении движения подвижной контакт-детали и связан с подвижной контакт-деталью. 11. Высоковольтный силовой выключатель по п. 10, отличающийся тем, что полюсная частичная деталь, содержащая подвижную контакт-деталь, выполнена в виде корпуса, который окружает отклоняющий рычаг и аксиально направляемый элемент связи и в стенке (53) которого опирается соответствующий отклоняющий рычаг и который посажен на соответствующий опорный изолятор. 12. Высоковольтный силовой выключатель по любому из п. 10 или 11, отличающийся тем, что полюсная частичная деталь, содержащая неподвижную контакт-деталь, выполнена подобно полюсной частичной детали, содержащей подвижную контакт-деталь. 13. Высоковольтный силовой выключатель по любому из пп. 10-12, отличающийся тем, что полюсные частичные детали полюса силового выключателя механически соединены между собой посредством изолирующей дистанционной распорки, причем изолирующая дистанционная распорка выполнена в виде по меньшей мере одной штанги (43), проходящей параллельно относительно оси полюсных частичных деталей.