ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2007 года по МПК H01H33/00 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высоковольтным электрическим аппаратным комплексам, и может быть использовано в электрических сетях напряжением 35 кВ и выше.

Известны высоковольтные аппаратные комплексы, например разъединители горизонтально-поворотного типа с главными токоведущими ножами (полуножами) (Александров Г.Н. Электрические аппараты высокого напряжения. Л.: Энергоатомиздат, 1989; Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Разъединители. Л.: Энергия, 1979).

Известен высоковольтный аппаратный комплекс в виде горизонтально-поворотного разъединителя с тремя изоляционными колонками (патент RU 2235382, Н01Н 31/30, Н01Н 31/02, 27.08.2004) и заземляющими ножами у неподвижных изоляционных колонок.

Наиболее близким к заявляемому решению является высоковольтный аппаратный комплекс (А.С. СССР 1429186, Н01Н 33/02, 07.10.1987), содержащий разъединитель с заземлителем, выключатель и измерительный трансформатор.

В указанном высоковольтном аппаратном комплексе на раме разъединителя в качестве одной изоляционной колонки установлен измерительный трансформатор и на нем закреплен один из подвижных контактов разъединителя и неподвижный контакт заземлителя, причем один из выводов измерительного трансформатора электрически соединен с дугогасительной камерой выключателя, а другой - с контактом разъединителя на измерительном трансформаторе, а другой подвижный контакт разъединителя установлен на поворотной изоляционной колонке.

На раме разъединителя смонтированы также заземлители (один или два) и приводы для управления заземлителями.

Во включенном положении разъединителя подвижные контакты (главные токоведущие ножи) своими контактными поверхностями соединены друг с другом и вместе с присоединенными токоведущими проводами образуют токоведущую цепь.

При отключении разъединителя управляемые от привода изоляционные колонки поворачиваются на 90° вместе с главными токоведущими ножами и образуют в токоведущей цепи видимый разрыв. Только при таком положении главных токоведущих ножей - отключенном положении разъединителя - могут быть включены от своего привода заземлители, предназначенные для заземления уже отключенных участков электрической цепи.

Этот высоковольтный аппаратный комплекс имеет один существенный недостаток, а именно: с его помощью можно создать только один видимый разрыв в цепи; для отключения и вывода в ремонт участка цепи (группы аппаратов) необходима, как правило, установка двух таких аппаратных комплексов, создающих два видимых разрыва с обеих сторон от выводимого в ремонт участка цепи, что приводит к увеличению количества аппаратов, усложнению конструкции распределительного устройства, усложнению системы управления, увеличению площади и объема, занимаемых распределительным устройством, увеличению его стоимости.

Задачей настоящего изобретения является создание высоковольтного аппаратного комплекса, свободного от перечисленных недостатков, а именно создание высоковольтного аппаратного комплекса с двумя видимыми разрывами.

Поставленная задача достигается тем, что в высоковольтном аппаратном комплексе, содержащем, по крайней мере, один разъединитель, состоящий из рамы, изоляционных колонок с главными токоведущими ножами, неподвижными контактами и контактными выводами, по крайней мере, на одной из изоляционных колонок, приводы для управления хотя бы одной изоляционной колонкой с токоведущими ножами, заземлителей с приводами, установленными на раме, и неподвижными контактами заземлителей на изоляционных колонках, выключатель и трансформатор тока, согласно изобретению, по крайней мере, одна изоляционная поворотная колонка выполнена из двух опорных изоляторов, на каждом из которых закреплен токоведущий нож (верхний и нижний), причем расстояние для данного класса напряжения (35, 110, 150, 220 кВ соответственно) от нижнего токоведущего ножа до заземленной рамы выбрано не менее расстояния «фаза-земля», означающего наименьшее расстояние в свету от токоведущих частей, элементов разъединителя и изоляции, находящихся под напряжением, до протяженных заземленных частей (Правила устройства электроустановок, седьмое издание, раздел 4, М., «Издательство НЦ ЭНАС», 2003), а расстояние от верхнего токоведущего ножа до нижнего выбрано не менее расстояния между контактами полюса разъединителя, под которым понимается расстояние между разомкнутыми контактами одного и того же полюса разъединителя (ГОСТ 689-90, ГОСТ 1516.3-96), поворотные колонки с верхними и нижними токоведущими ножами управляются, по крайней мере, от одного привода, а на раме установлены не менее трех заземлителей, два у одной изоляционной колонки с контактными выводами и, по крайней мере, один - у другой; при этом один из заземлителей у изоляционной колонки имеет длину не менее расстояния «фаза-земля» для данного класса напряжения, а другой, установленный у той же изоляционной колонки, имеет длину не менее двух расстояний «фаза-земля», а управление заземлителями, установленными у одной колонки, осуществляется не менее чем от одного привода. Для уменьшения площади и объема, занимаемых высоковольтным аппаратным комплексом, опорные изоляторы каждой изоляционной поворотной колонки с закрепленными на них главными токоведущими ножами могут быть установлены в непосредственной близости и параллельно друг другу, причем один опорный изолятор имеет высоту не менее расстояния «фаза-земля» для данного класса напряжения, а другой опорный изолятор имеет высоту не менее двух расстояний «фаза-земля»; кроме того, опорные изоляторы каждой изоляционной поворотной колонки с закрепленными на них главными токоведущими ножами могут быть установлены один на другом, а в качестве неподвижной изоляционной колонки может быть использован выключатель с закрепленными на нем неподвижными контактами разъединителя, при этом в качестве другой поворотной изоляционной колонки может быть также использован трансформатор тока с закрепленным на нем соосно другим опорным изолятором с верхним токоведущим ножом, а нижний токоведущий нож закреплен на указанном трансформаторе тока и состоит из двух частей, соединенных друг с другом электрически только через первичную обмотку трансформатора тока.

Конструкция одного полюса высоковольтного аппаратного комплекса представлена на фиг.1-7. Три полюса высоковольтного аппаратного комплекса могут быть выполнены пополюсно, а каждый полюс смонтирован на своей раме, как показано на фиг.1-7, или все три полюса на одной раме.

На фиг.1 дан общий вид высоковольтного аппаратного комплекса (одного полюса) с двумя поворотными изоляционными колонками во включенном положении;

на фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сверху;

на фиг.3 дан общий вид высоковольтного аппаратного комплекса (одного полюса) с одной поворотной изоляционной колонкой и другой стационарной (неповоротной) изоляционной колонкой;

на фиг.4 дан общий вид высоковольтного аппаратного комплекса (одного полюса), у которого в качестве изоляционной колонки (например, стационарной) используется выключатель, а в качестве одного из опорных изоляторов изоляционной поворотной колонки - трансформатор тока с соосно закрепленным на нем другим опорным изолятором;

на фиг.5 дан вид высоковольтного аппаратного комплекса (одного полюса) с одной центральной поворотной изоляционной колонкой и двумя стационарными (неповоротными) изоляционными колонками;

на фиг.6 дан вид комплекса (одного полюса) с одной центральной поворотной изоляционной колонкой и двумя стационарными (неповоротными) изоляционными колонками, где в качестве центральной поворотной изоляционной колонки используется трансформатор тока с соосно закрепленным на нем опорным изолятором с верхним токоведущим ножом;

на фиг.7 дан вид комплекса, у которого каждая изоляционная колонка состоит из двух опорных изоляторов, установленных в непосредственной близости и параллельно друг другу.

На раме 1 (фиг.1) установлены две поворотные изоляционные колонки, одна из которых состоит из изоляторов 2 и 3, а другая - из изоляторов 4 и 5.

На указанных изоляционных колонках закреплены: главные нижние токоведущие ножи (полуножи) 6 и 7 и верхние токоведущие ножи 8 и 9 и контактные выводы 10-11 и 12-13 для подсоединения токоведущих проводов.

Для поворота изоляционных колонок (˜ на 90°) на раме 1 установлен привод 14.

На раме 1 установлены также поворотные заземлители 15 с приводом 16 и заземлители 17 (один или два) с приводом 18. У каждой изоляционной колонки устанавливаются по два заземлителя, причем один заземлитель имеет длину не менее расстояния «фаза-земля» для данного класса напряжения, а другой - не менее двух расстояний «фаза-земля». Неподвижные контакты для заземлителей устанавливаются на главных токоведущих ножах или на изоляционных колонках и электрически соединяются с контактными выводами разъединителя (с главными токоведущими ножами).

Пунктиром на фиг.1 показан участок отключенной высоковольтным аппаратным комплексом цепи, включающий трансформатор тока 19 и выключатель 20, соединенные проводами.

В отключенном положении главных нижних и верхних токоведущих ножей (полуножей) в токоведущей цепи образуются два видимых разрыва А1 и А2.

При наличии напряжения на контактных выводах 10 и 11 и расположении трансформатора тока 19 на ремонтном расстоянии R от указанных контактных выводов на трансформаторе тока 19 и выключателе 20 допускается выполнение ремонтных работ.

На фиг.3 представлено исполнение высоковольтного аппаратного комплекса, у которого одна изоляционная колонка, состоящая из изоляторов 2 и 3, выполнена стационарной (неповоротной) и на ней установлены неподвижные контакты 21 и 22, а другая изоляционная колонка - поворотная; поворот ее осуществляется с помощью привода 14 и на этой поворотной изоляционной колонке установлены удлиненные главные токоведущие ножи 23 и 24.

В этом исполнении видимые разрывы А1 и А2 - это расстояния от неподвижных контактов 21 и 22 на неповоротной изоляционной колонке до выступающих деталей на поворотных удлиненных главных токоведущих ножах 23 и 24 в отключенном положении.

На фиг.4 представлено исполнение высоковольтного аппаратного комплекса, у которого в качестве неповоротной изоляционной колонки используется выключатель 20, состоящий из гасительной камеры и изоляционной части, причем на гасительной камере выключателя 20 установлены неподвижные контакты 21 и 22 разъединителя; поворотная изоляционная колонка состоит из трансформатора тока 19 и изоляционной вставки (опорного изолятора) 25; нижний главный токоведущий нож 26 закреплен и электрически соединен с токоведущим выводом трансформатора тока 19, а верхний главный токоведущий нож 27 - на изоляционной вставке 25.

На фиг.5 представлено исполнение горизонтально-поворотного высоковольтного аппаратного комплекса с двумя неповоротными (стационарными) и одной центральной поворотной изоляционной колонкой, состоящей из опорных изоляторов 28 и 29.

В качестве одной неповоротной изоляционной колонки используется трансформатор тока 19 с неподвижным контактом 30 разъединителя и изоляционная вставка 31 (опорный изолятор) с неподвижным контактом 32 разъединителя; в качестве другой неповоротной изоляционной колонки используется выключатель 20 с неподвижными контактами 33 и 34 разъединителя.

На центральной поворотной изоляционной колонке, состоящей из опорных изоляторов 28 и 29, установлены два поворотных главных токоведущих ножа 35 и 36.

При повороте центральной изоляционной колонки с главными токоведущими ножами 35 и 36 от привода 14 между неподвижными контактами разъединителя 32-33 и 30-34 образуются соответственно два видимых разрыва А1 и А2.

В качестве центральной поворотной изоляционной колонки может быть использована конструкция, состоящая, как показано на фиг.6, из трансформатора тока 19 и соосно установленного на нем опорного изолятора 29, на котором закреплен верхний главный токоведущий нож 36.

На выводах трансформатора тока 19 закреплены главные нижние токоведущие ножи (полуножи) 37 и 38; указанные полуножи электрически соединены друг с другом только через первичную обмотку трансформатора тока 19. При повороте центральной изоляционной колонки с помощью привода 14 образуются два видимых разрыва в цепи А1 и А2.

Опорные изоляторы каждой из изоляционных колонок с закрепленными на них главными токоведущими ножами могут быть установлены, как показано на фиг.7, в непосредственной близости и параллельно друг другу, при этом два опорных изолятора 39 имеют высоту не менее расстояния «фаза-земля» для данного класса напряжения, а другие два опорных изолятора 40 имеют высоту не менее двух расстояний «фаза-земля». В этом случае указанные опорные изоляторы управляются попарно от своих приводов 41 и 42, образуя видимые разрывы А1 и А2.

На раме высоковольтного аппаратного комплекса, фиг.7, могут быть установлены выключатель, трансформатор тока или другой высоковольтный аппарат.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к высоковольтным электрическим аппаратным комплексам, и может быть использовано в электрических сетях напряжением 35 кВ и выше. Высоковольтный аппаратный комплекс содержит, по крайней мере, один разъединитель, состоящий из рамы, изоляционных колонок с главными токоведущими ножами, неподвижными контактами и контактными выводами, приводы для управления хотя бы одной изоляционной колонкой с токоведущими ножами, заземлители с приводами, установленными на раме, и неподвижными контактами заземлителей на изоляционных колонках, выключатель и трансформатор тока, по крайней мере, одна изоляционная поворотная колонка выполнена из двух опорных изоляторов, на каждом из которых закреплен верхний и нижний токоведущий нож, причем расстояние для данного класса напряжения от нижнего токоведущего ножа до заземленной рамы выбрано не менее расстояния «фаза-земля», а расстояние от верхнего токоведущего ножа до нижнего выбрано не менее расстояния между контактами полюса разъединителя, поворотные колонки с верхними и нижними токоведущими ножами управляются, по крайней мере, от одного привода. На раме могут быть установлены не менее трех заземляющих ножей, два у одной изоляционной колонки с контактными выводами и, по крайней мере, один - у другой. Один из заземлителей у изоляционной колонки имеет длину не менее расстояния «фаза-земля», а другой, установленный у той же изоляционной колонки, имеет длину не менее двух расстояний «фаза-земля». Опорные изоляторы каждой колонки могут быть установлены один на другом. В качестве неподвижной изоляционной колонки разъединителя может быть использован выключатель. В качестве одного из опорных изоляторов поворотной изоляционной колонки может быть использован трансформатор тока. Техническим результатом является упрощение распредустройства, сокращение количества применяемых аппаратов, уменьшение площади и объема высоковольтного аппаратного комплекса и всего распредустройства в целом. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Высоковольтный аппаратный комплекс, содержащий, по крайней мере, один разъединитель, состоящий из рамы, изоляционных колонок с главными токоведущими ножами, неподвижными контактами и контактными выводами, по крайней мере, на одной из изоляционных колонок, приводы для управления хотя бы одной изоляционной колонкой с токоведущими ножами, заземлители с приводами, установленными на раме, и неподвижными контактами заземлителей на изоляционных колонках, выключатель и трансформатор тока, отличающийся тем, что, по крайней мере, одна изоляционная поворотная колонка выполнена из двух опорных изоляторов, на каждом из которых закреплен верхний и нижний токоведущие ножи, причем расстояние для данного класса напряжения от нижнего токоведущего ножа до заземленной рамы выбрано не менее расстояния «фаза - земля», а расстояние от верхнего токоведущего ножа до нижнего выбрано не менее расстояния между контактами полюса разъединителя, поворотные колонки с верхними и нижними токоведущими ножами управляются, по крайней мере, от одного привода.2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что на раме установлены не менее трех заземлителей, два - у одной изоляционной колонки с контактными выводами и, по крайней мере, один - у другой.3. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что один из заземлителей у изоляционной колонки имеет длину не менее расстояния «фаза - земля», другой, установленный у той же изоляционной колонки, имеет длину не менее двух расстояний «фаза - земля», а управление заземлителями, установленными у одной колонки, осуществляется не менее чем от одного привода.4. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что опорные изоляторы каждой изоляционной поворотной колонки с закрепленными на них главными токоведущими ножами установлены в непосредственной близости и параллельно друг другу, причем один опорный изолятор имеет высоту не менее расстояния «фаза - земля», а другой опорный изолятор имеет высоту не менее двух расстояний «фаза - земля».5. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что опорные изоляторы каждой изоляционной поворотной колонки с закрепленными на них главными токоведущими ножами установлены один на другом.6. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве неподвижной изоляционной колонки разъединителя используется выключатель с закрепленными на нем неподвижными контактами разъединителя.7. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве одного из опорных изоляторов поворотной изоляционной колонки разъединителя используется трансформатор тока с закрепленным на нем соосно другим опорным изолятором с установленным на нем верхним токоведущим ножом, а нижний токоведущий нож закреплен на указанном трансформаторе тока и состоит из двух частей, соединенных друг с другом электрически только через первичную обмотку трансформатора тока.