РАЗЪЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ Российский патент 2004 года по МПК H01H31/30 

Предлагаемое изобретение относится к технике высоких напряжений а именно к коммутационным аппаратам переменного и постоянного тока, в частности к разрушителям.

Известны разъединители высокого напряжения, которые применяются для включения и отключения обесточенных участков электрической сети, созданию видимых разрядных промежутков с помощью пары контактных ножей той или иной формы, например в виде плоских шин с разъемным контактом, контактными выводами, включение-отключение осуществляется поворотом одного контактного ножа приводом.

Наиболее близким по технической сути к заявленному решению является разъединитель, выпускаемый Великолукским высоковольтным заводом, содержащий главный электропроводный контур, включающий неподвижный и поворотный контактные ножи в виде плоских шин, разъемный контакт, контактные выводы, изоляторы стержневые - поворотный и неподвижный, раму и привод, которым поворачивают изолятор с контактным ножом. При отсутствии тока в главном контуре разъединителя приводом поворачивают изолятор с контактным ножом, создается видимый разрыв между контактными ножами, т.е. потребитель отключен от источника тока.

Известная конструкция главного электропроводного контура разъединителя не обеспечивает коммутацию токов, проходящих через контур, и не обеспечивает защиту потребителей от токов короткого замыкания.

Целью данного изобретения является повышение коммутационной способности разъединителей и защиту потребителей от токов короткого замыкания.

Цель достигается тем, что в известном разъединителе, содержащем главный электропроводный контур, включающий контактные ножи - неподвижный и поворотный, разъемный контакт и контактные выводы, стержневые изоляторы неподвижный и поворотный, раму и привод, которым поворачивают изолятор с контактным ножом, заземлители, неподвижный контактный нож главного контура выполнен спиральным с дополнительным разъемным контактом, состоящим из неподвижной и подвижной частей, заключенных в дугогасительную камеру, например вакуумную, при этом неподвижная часть соединена с контактным выводом, а подвижная часть гибкой связью - с спиралью, являющуюся обмоткой порогового электромагнитного привода, который через клиновой механизм управляет подвижным контактом, а камера заключена в несущий изолирующий, оребренный корпус, который закреплен консольно на неподвижном изоляторе, выполненным из двух соосных частей: неподвижной наружной и подвижной внутренней, разделенных полостью, причем внутренний изолятор и полость герметизированы изолирующими и гибкими мембранами, между которыми заключен подвижный изолятор. Кроме того, на раме расположены дополнительный электромагнитный привод, датчик положения и электромагнитная защелка, которые через внутренний изолятор взаимодействуют с клиновым механизмом и пороговым приводом.

На фиг.1 показан полюс разъединительного выключателя-предохранителя во включенное положении; на фиг.2 - то же, что и на фиг.1, в отключенном положении; на фиг.3 показано соединение порогового привода с клиновым механизмом и внутренним изолятором; на фиг.4 - крепление дугогасительной камеры.

Разъединительный выключатель-предохранитель содержит главный электропроводный контур, включающий дополнительный разъемный контакт, заключенный в дугогасительную камеру 1 с подвижным контактом и гибкой связью 5, спиральные витки 7, разъемный контакт 16, поворотный контактный нож 17 и контактные выводы 14, пороговый электромагнитный привод 6 с обмоткой в виде спиральных витков 7 и пружиной 25, якорем 4, соединенным кулисой 10 с клиновым механизмом 8, включающим ось 22, толкатель 9, жестко соединенным с подвижным контактом 5 и рычагом 15, взаимодействующего с внутренним изолятором 13 через мембрану 12, дугогасительную камеру 1, заключенную в несущий, оребренный, изолирующий корпус 2 с консольным креплением корпуса к неподвижному изолятору 11 кронштейном 21, камера закреплена в корпусе твердеющим наполнителем 3, неподвижный изолятор 11 с внутренним, соосным и подвижным изолятором 13, разделенных полостью, причем полость и изолятор 13 герметизированы и изолированы гибкими мембранами 12, дополнительный привод 18, взаимодействующий с изолятором 13 через мембрану 12, датчик положения 19, электромагнитную защелку 26 и основной привод 20,соединенный с поворотным контактным ножом 17, кожухами 27, 28, закрывающими открытые подвижные элементы.

Аппарат работает следующим образом. Защита от токов короткого замыкания.

При прохождении тока короткого замыкания через замкнутый главный электропроводный контур автоматически срабатывает пороговый электромагнитный привод 6, создавая на якоре 4 силу, способную деформировать пружину 25, переместить кулису 10, которая клиновым пазом 23 через ось 22 переместит толкатель 9 и подвижный контакт 5 дополнительного разъемного контакта, обрывая цепь главного контура и одновременно рычагом 15 снимает нажатие с подвижного изолятора 13, который под действием мембран 12 поднимется вверх, обеспечивая срабатывание датчика положения 19, который включает дополнительный привод 18 и основной 20. Дополнительный привод через рычаг 24 перемещает изолятор вверх и через рычаг 15, кулису 10, ось 22, толкатель 9 удерживает подвижный контакт 5, сохраняя разрыв в контуре, а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 до создания видимого минимально-допустимого разрядного промежутка разъединителя, после чего дополнительный привод 18 отключают и пружина 25 мембраны 12 подвижными элементами 13, 10, 9, 22, 5 возвращают дополнительный разъемный контакт в положение "включено", а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 в положение "отключено".

Отключение токов нагрузки.

В нормальном рабочем режиме при прохождении токов нагрузки по замкнутому электропроводному контуру, которые значительно меньше токов короткого замыкания, пороговый электромагнитный привод 18 не обеспечивает перемещение якоря 4, т.к. мал ток и мало витков спирали 7.

Для отключения аппарата одновременно включают дополнительный привод 18 и основной 20. Дополнительный привод 18 рычагом 24, изолятором 13, рычагом 15, клиновым механизмом 8 перемещает подвижный контакт 5, разрывая цепь главного электропроводного контура раньше появления видимого разрыва в разъемном контакте 18. Основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 до создания видимого минимально-допустимого разрядного промежутка, после чего дополнительный привод 18 отключают и пружина 25, мембраны 12, элементы 13, 10, 9, 22, 5 возвращают дополнительный разъемный контакт в положение "включено", а основной привод 20 поворачивает контактный нож 17 в положение "отключено".

Включение аппарата.

Включают основной привод 20 и поворачивают контактный нож 17 в положение "включено", при достижении видимого минимально-допустимого разрядного промежутка включают дополнительный привод 18 и рычагом 24, изолятором 13, рычагом 15, клиновым механизмом 8, подвижным контактом 5 создают разрыв главного контура дополнительным разъемным контактом. При включении поворотного ножа 17 в разъемный контакт 16 дополнительный привод 18 отключают и возвращают главный электропроводный контур в положение "включено".

Вариант работы аппарата.

При отключении токов короткого замыкания и токов нагрузки после перемещения изолятора 13 вверх он становится на электромагнитную защелку 26, которая через элементы 13, 15, 10, 22, 9 удерживает подвижный контакт 5, сохраняя разрыв в дополнительном разъемном контакте.

При включении аппарата, после включения поворотного ножа 17 в разъемный контакт 16 включают электромагнитную защелку 26, которая освобождает изолятор 13 и пружиной 25, клиновым механизмом 8 подвижный контакт замыкает главный электропроводный контур.

Таким образом, дополнительный разъемный контакт, заключенный в дугогасительную камеру 1, пороговый электромагнитный привод 6, включенные последовательно в главный электропроводный контур, неподвижный изолятор 11 с полостью, герметизированной гибкими электроизолирующими мембранами 12, с соосными и подвижным изолятором 13, дополнительный электромагнитный привод 18, датчик положения 19, электромагнитная защелка 26, расположенные на раме, основной привод 20 позволяют защищать потребителей от токов короткого замыкания, восстанавливать проводимость главного контура после прохождения и отключения токов короткого замыкания, отключать и включать токи нагрузки, создавать видимый разрядный промежуток приводами автоматически, непосредственно и дистанционно, что сокращает расходы по устройству и обслуживанию сетей и оборудования, увеличивает надежность энергоснабжения.

Изобретение относится к технике высоких напряжений и позволяет защитить потребителей от токов короткого замыкания, дистанционно восстанавливать проводимость главного электропроводного контура после прохождения и отключения токов короткого замыкания, дистанционно отключать и включать токи нагрузки с помощью дополнительного разъемного контакта, заключенного в дугогасительную камеру, порогового электромагнитного привода, включенных последовательно в главный контур, неподвижного изолятора с внутренним, соосным и подвижным изолятором, дополнительного электромагнитного привода, датчика положения, электромагнитной защелки, расположенных на раме, и основного привода, создающего видимый разрядный промежуток поворотом контактного ножа дистанционно и непосредственно. Технический результат - повышение коммутационной способности. 5 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Разъединительный выключатель-предохранитель высокого напряжения, содержащий главный электропроводный контур, включающий неподвижный и поворотный контактные ножи в виде плоских шин, основной разъемный контакт, контактные выводы, изоляторы стержневые: поворотный и неподвижный, заземлители, раму и основной привод, отличающийся тем, что неподвижный контактный нож выполнен спиральным с дополнительным разъемным контактом, состоящим из неподвижной и подвижной частей, заключенных в дугогасительную камеру, а неподвижный изолятор выполнен полым с соосной подвижной частью и снабжен электромагнитными приводами: пороговыми и дополнительным, электромагнитной защелкой, датчиком положения и клиновым механизмом.2. Разъединительный выключатель-предохранитель по п.1, отличающийся тем, что спиральная часть ножа совмещена с обмоткой порогового электромагнитного привода и соединена с подвижной частью дополнительного разъемного контакта и неподвижной частью основного разъемного контакта последовательно.3. Разъединительный выключатель-предохранитель по п.1, отличающийся тем, что дугогасительная камера закреплена твердеющим изолирующим наполнителем в оребренном корпусе, закрепленном консольно на неподвижной части неподвижного изолятора.4. Разъединительный выключатель-предохранитель по п.1, отличающийся тем, что полость и соосная подвижная часть изолированы внутри неподвижного изолятора гибкими мембранами.5. Разъединительный выключатель-предохранитель по п.1, отличающийся тем, что дополнительный электромагнитный привод, датчик положения и защелка электромагнитная закреплены на раме и взаимодействуют с подвижной частью неподвижного изолятора.6. Разъединительный выключатель-предохранитель по п.1, отличающийся тем, что клиновой механизм изменяет величину и направление усилий на подвижную часть дополнительного разъемного контакта.