СИЛОВОЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ И КОМПОНОВКА ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК H02B13/35 

Изобретение относится к области техники высокого напряжения, в частности к силовому выключателю в электрических распределительных сетях. Оно отталкивается от электрического коммутационного аппарата и компоновки коммутационного аппарата согласно ограничительной части независимых пунктов формулы изобретения.

При разработке изобретения исходили из уровня техники согласно публикации DE 2427451, в которой приводится гибридный коммутационный аппарат с газовой изоляцией с проходными изоляторами наружной установки, имеющими возможность поворачиваться для транспортных целей. Вводы могут быть смонтированы на кожухе силового выключателя на расположенных сбоку (горизонтально) или сверху (вертикально) фланцах для токоподводов. Дополнительно с торцевой стороны может быть предусмотрен токоподвод. У этого силового выключателя оба токоподвода на кожухе расположены в общей плоскости, проходящей через вал коммутационного аппарата. При необходимости в корпусе выключателя могут быть предусмотрены разъединители.

В DE 2929054 А1 представлен многокамерный силовой выключатель, имеющий на торцевой стороне токоподводы для вертикально отведенного проходного изолятора наружной установки ввода и на горизонтально отведенной изолированной от газа токопроводящей шине. К отводам с помощью фланцев через промежуточные структурные элементы присоединены линейные разделители.

В DE 10013232 А1 представлены два многофазных герметичных силовых выключателя, расположенные горизонтально и снабженные на боковых сторонах расположенными сверху на танке фланцами для токоподводов, причем токоподводы, соответственно их средние оси, в этом случае расположены в общей вертикальной продольной плоскости, проходящей через вал коммутационного аппарата, и отведены вертикально вверх. На токоподводе со стороны GIS (распределительного устройства с газовой изоляцией) установлен 90-градусный угловой структурный элемент с функциями разъединения - заземления. С помощью прямоугольного разъединителя токоподвод тока отклоняется в горизонтальное положение и благодаря этому может соединяться с расположенной горизонтально GIS-сборной шиной.

В DE 10011888 А1 для трехфазного распределительного устройства высокого напряжения показано Н-соединение из пяти групп соответственно трех расположенных параллельно силовых выключателей. Силовые выключатели расположены горизонтально и имеют выведенные вертикально вверх токоподводы или фланцы для токоподводов, которые с наружной стороны отведены вверх и с GIS-стороны через угловой разъединитель отклоняются в горизонтальное положение. Силовые выключатели с GIS-стороны могут быть также снабжены торцевым токоподводом, причем все узлы установки с GIS-стороны расположены в общей горизонтальной плоскости.

В DE 10032656 А1 показан горизонтально расположенный «Dead Tank Breaker» с двумя присоединительными патрубками со стороны кожуха. Присоединительные патрубки расположены в вертикальной продольной плоскости, проходящей через вал коммутационного аппарата, и плоскость их фланцев проходит горизонтально. Два проходных изолятора наружной установки установлены через имеющую форму арки опорную часть на присоединительном фланце таким образом, что вводы отведены в вертикальной продольной плоскости вверх и отходят друг от друга V-образно. Присоединительные патрубки могут располагаться также горизонтально, так что плоскость их фланцев проходит вертикально. В этом случае первый присоединительный патрубок соединен с распределительным устройством с газовой изоляцией (GIS), а второй присоединительный патрубок через проходной изолятор наружной установки с воздушной линией или трансформатором. Проходной изолятор наружной установки при этом с помощью имеющей форму арки опорной части выведен из горизонтального положения и отведен наклонно вверх в вертикальной, проходящей перпендикулярно валу коммутационного аппарата плоскости (поперечная плоскость).

В ЕР 0744758 А2 описан силовой выключатель с токоподводами для кабельных отводов, направленными от кожуха с небольшим разведением вверх. В кабельных отводах имеются разъединители для отводов. Два токоподвода, принадлежащие одной фазе, или их средние оси расположены на корпусе силового выключателя соответственно в общей плоскости, проходящей через вал коммутационного аппарата (продольная плоскость). Трехфазное коммутационное устройство реализовано с помощью трех расположенных вдоль рядом друг с другом силовых выключателей, у которых герметизация осуществлена фазами или трехфазно. В обоих случаях плоскости токоподводов или кабельных отводов для расположенных снаружи фаз опрокинуты наружу вокруг валов коммутационных аппаратов на 45° от вертикально ориентированной плоскости токоподводов средней фазы.

В DE 10325681 В3 приводится гибридный коммутационный аппарат с газовой изоляцией, у которого продольная ось силового выключателя расположена с отклонением от горизонтали и вертикали на угол 45°. Первый фланец для токоподвода имеется на торцевой стороне, второй и третий фланцы для токоподвода расположены со стороны кожуха силового выключателя. Все токоподводы, соответственно их средние оси, расположены в одной вертикальной плоскости, проходящей через вал коммутационного аппарата (продольная плоскость). При этом второй со стороны кожуха токоподвод через коленчатый фланец или через коленчатый соединительный элемент отведен вверх, и третий со стороны кожуха токоподвод радиально отведен относительно продольной оси силового выключателя. Благодаря этому проходные изоляторы наружной установки на токоподводах могут с разветвлением отводиться вверх. В проходных изоляторах наружной установки имеются линейные разъединители.

В DE 10325684 А1 представлен подобный гибридный коммутационный аппарат с газовой изоляцией, у которого в этом случае продольная ось выключателя направлена с наклоном вверх и имеются первый со стороны торца и второй с боковой стороны фланцы для токоподвода для проходных изоляторов наружной установки.

В ЕР 1249910 А1 показан расположенный горизонтально, трехфазный или однофазный, герметичный силовой выключатель высокого напряжения, который имеет два со стороны кожуха направленные вверх токоподвода для GIS-двойной сборной шины и два токоподвода со стороны торца для отвода кабелей, воздушных линий или трансформаторов.

В ЕР 0735637 В1 раскрыт расположенный горизонтально, трехфазный или однофазный герметичный силовой выключатель с интегрированным трехпозиционным разъединителем. Оба отвода разъединителя отведены со стороны кожуха вверх в одной плоскости перпендикулярно продольной оси выключателя (поперечная плоскость) V-образно. Другие компоненты, а также разъединитель отвода расположены в корпусе выключателя.

В названных силовых выключателях с корпусами, имеющими газовую изоляцию, («Dead Tank Breaker», атмосферный GIS-гибридный коммутационный аппарат, GIS-выключатель) проходные изоляторы наружной установки в основном отведены вверх. В названном уровне техники это происходит или непосредственно через находящиеся вверху токоподводы, в основном направленные вертикально вверх, или опосредованно через торцевые горизонтальные или горизонтальные со стороны кожуха токоподводы, которые с помощью отклоняющих структурных элементов из горизонтального положения отклоняются вверх на 90° или при необходимости на 45°.

В ЕР 1569254 опубликован герметичный комбинированный разъединитель с выборочной функцией разделения и/или заземления.

Задачей настоящего изобретения является создание коммутационного аппарата, имеющего газовую изоляцию, и компоновку выключателя с таким коммутационным аппаратом, который компактен по размерам и прост в конструкции и может быть легко приспособлен к различным системам коммутации. Согласно изобретению эта задача решается с помощью признаков независимых пунктов формулы изобретения.

Изобретение относится к электрическому коммутационному аппарату для электрической сети энергоснабжения, в частности выключателю высокого напряжения, содержащему силовой выключатель, который расположен в корпусе, простирающемся вдоль продольной оси, причем корпус имеет на своей боковой поверхности, по меньшей мере, один токоподвод с боковой стороны, который служит для присоединения отвода и имеет среднюю ось, которая в рабочем положении коммутационного аппарата имеет горизонтальные компоненты направления, т.е. не вертикальны, причем между токоподводом с боковой стороны и отводом установлен герметичный угловой разъединитель, ось входа которого со стороны токоподвода параллельна средней оси, а ось выхода со стороны отвода направлена параллельно продольной оси отвода, причем ось входа и ось выхода определяют плоскость разъединителя и между осью входа и осью выхода заключен угол разъединителя α, благодаря которому токоподвод в рабочем положении коммутационного аппарата отклонен в плоскость разъединителя. Токоподвод может быть реализован с помощью штуцера на корпусе и преимущественно в виде фланца на корпусе. В качестве разъединителя здесь может использоваться любой коммутационный аппарат, с помощью которого может осуществляться отделение отвода и/или заземление. Таким образом, с помощью изобретения на герметичном силовом выключателе через находящийся с боковой стороны невертикальный выход на кожухе корпуса создается отвод, чрезвычайно экономящий пространство и способный осуществлять разделение и/или заземление.

Преимущество осуществления по пункту 2 формулы изобретения состоит в том, что можно отказаться от герметичного промежуточного структурного элемента, используемого до сих пор, например, в качестве отклоняющих шаровых элементов, угловых элементов или тому подобных, причем функция разъединения и/или заземления может быть реализована на отводе.

Преимущество осуществления по пунктам 3-5 формулы изобретения состоит в том, что с помощью углового разъединителя одновременно может реализовываться предпочтительный угол отвода для проходных изоляторов наружной установки и кабельных отводов.

Предпочтительно согласно пунктам 6-8 с помощью согласования угла разъединения и угла положения для каждого положения токоподвода с боковой стороны продольная ось отвода с достаточной крутизной отведена от горизонтали при проходных изоляторах наружной установки вверх и при кабельных отводах вниз.

Предпочтительно согласно пункту 9 формулы изобретения с помощью угла поворота β создается дополнительная степень свободы, благодаря которой к отводу на корпусе силового выключателя с боковой стороны может присоединяться проходной изолятор наружной установки с большей гибкостью к воздушным линиям и т.п. или кабельный отвод в произвольном направлении отвода.

Пункты 10-13 формулы изобретения относятся к предпочтительному исполнению с несколькими соединенными с помощью фланцев с силовым выключателем проходных изоляторов наружной установки или кабельных отводов.

Особо благоприятным в плане стоимости согласно пунктам 16-18 формулы изобретения является установка стандартного комбинированного разделителя с функцией разделения и/или заземления в виде углового разъединителя, в качестве опции в форме Т, на воздушном или кабельном отводе.

Предметом изобретения является также компоновка выключателя, в частности 11/2 компоновка выключателя, с коммутационным аппаратом, как описано выше.

Другие варианты осуществления, преимущества и применение изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения, из комбинаций пунктов, а также из нижеследующего описания и чертежей:

фиг.1a, 1b - вид сбоку и вид спереди первого варианта осуществления коммутационного аппарата с предложенным в соответствии с изобретением боковым соединением на фланцах проходного изолятора наружной установки;

фиг.2а-2с - вид сбоку и вид сверху второго варианта осуществления коммутационного аппарата с боковым соединением на фланцах двух отводов (проходной изолятор наружной установки и/или кабель);

фиг.3 - третий вариант осуществления коммутационного аппарата с боковым соединением на фланцах двух отводов;

фиг.4а, 4b - вид сбоку и вид сверху четвертого варианта осуществления коммутационного аппарата с двусторонним боковым, частично противолежащим соединением на фланцах трех отводов;

фиг.5a, 5b - вид сверху и вид сбоку 11/2 компоновки выключателя;

фиг.6, 7 - вид сверху 11/2 компоновки выключателя с соединениями с помощью угловых разъединителей с боковой стороны;

фиг.8 - предпочтительный структурный элемент для соединения на фланцах в форме герметичного комбинированного углового разъединителя и (или) заземлителя.

На чертежах для одинаковых элементов используются одинаковые обозначения позиций и при необходимости опускаются обозначения позиций для повторяющихся элементов.

На фиг.1a, 1b упрощенно показан первый вариант осуществления коммутационного аппарата 1, который содержит силовой выключатель 2 в проходящем вдоль центральной оси 1a, x корпуса 3. На боковой поверхности 2а корпуса 3 имеется, по меньшей мере, один токоподвод 3b с боковой стороны, который служит для подсоединения проходного изолятора наружной установки 4, 40. Открытый отвод 4, 40 типичным образом ведет к воздушной линии или к трансформатору. Вообще вместо открытого отвода 4, 40 всегда может быть кабельный отвод 4, 42 (фиг.2с).

Токоподвод 3b имеет отводящую от силового выключателя 2 среднюю ось H1, которая в рабочем положении коммутационного аппарата 1 имеет горизонтальную (лежащую в плоскости x, у) пространственную компоненту. Кроме этого, есть герметичный угловой разъединитель 7, ось Т1 входа которого со стороны токоподвода параллельна средней оси H1, а ось Т2 выхода со стороны проходного изолятора расположена параллельно продольной оси В проходного изолятора 4 наружной установки. Угловым разъединителем 7 здесь может быть любой угловой структурный элемент с функцией разъединения и/или заземления (угловой комбинированный разъединения). Плоскость разъединения Т12 определена осью Т1 входа и осью Т2 выхода, и между осью Т1 входа и осью Т2 выхода заключен угол α разъединения. Согласно изобретению угловой разделитель 7 так расположен между токоподводом 3b с боковой стороны и отводом 4, что токоподвод 3b в рабочем положении коммутационного аппарата 1 отклонен в плоскость Т12 разъединителя. Таким образом, с помощью углового разъединителя создается широкий угловой спектр для прокладки отводов 4 наружу или в кабели. Ниже к тому же приводятся примеры осуществления.

Далее на фиг.1а, 1b представлены: терминал высокого напряжения на конце проходного изолятора наружной установки 4; слева с торцевой стороны присоединительный фланец 5а для присоединения привода выключателя 5 для не показанного здесь более подробно силового выключателя 2; справа присоединительный фланец 6 со стороны торца с клапаном 6 для сброса давления. На угловом разъединителе 7 установлен привод 70 для разъединителя/заземлителя. Далее на коммутационном приборе 1 могут иметься дополнительные структурные элементы корпуса, например, трансформатор тока 8 или не показанный трансформатор напряжения, отклоняющие структурные элементы, структурные элементы подключения, структурные элементы разъединителя и (или) заземлителя, или подобное.

Коммутационный аппарат 1 смонтирован на несущем основании 9, бетонном цоколе или подобном. Коммутационный аппарат 1 может быть представлен в виде «Dead Tank Breaker» 1, AIS/GIS - гибридного коммутационного аппарата 1, или GIS-коммутационного аппарата с воздушным или кабельным отводом. Коммутационный аппарат 1 может заключать в себе любой силовой выключатель 2, например, силовой выключатель высокого напряжения 1 или при случае выключатель для больших номинальных токов или подобное. Как правило, не обязательно, чтобы продольная ось 1a, x корпуса 3 располагалась горизонтально. Профиль поперечного сечения корпуса 3 может быть сформирован полностью или частично круглым, овальным, прямоугольным или полигональным.

Преимущественно угловой разъединитель 7 для предложенного бокового соединения с помощью фланцев отвода 4 смонтирован без применения промежуточных структурных элементов со стороны входа на токоподводе 3b и со стороны выхода на отводе 4. Благодаря этому без применения промежуточных структурных элементов создается герметичное соединение между токоподводом 3b и отводом 4.

Преимущественно токоподвод 3b, 3с, 3d с помощью угла разъединения α отклонен от вертикали в плоскости разделения Т12. В частности, реализована необходимая для воздушного отвода 4, 40 ориентировка продольной оси В проходного изолятора наружной установки к небу или для кабельного отвода 4, 42 к земле и возможно также к небу. В многоэтажной установке также возможно, что с помощью отклонения к вертикали для проходного изолятора наружной установки создается отвод вниз.

В другом примере осуществления средняя ось HI образует с вертикалью угол γ положения, причем угол (γ) положения лежит в диапазоне 30°<γ<150°, предпочтительно 60°<γ<120° и особенно предпочтительно 80°<γ<100° и, в частности, составляет γ=90°. Далее угол α разъединения может лежать в диапазоне 30°<α<150°, предпочтительно 60°<α<120° и особенно предпочтительно 80°<α<100° и, в частности, составлять α=90°. В частности, угол α разъединения и угол γ положения так согласованы друг с другом, что отвод 4 отведен к вертикали вверх или вниз под углом максимально 60°, предпочтительно максимально 45°, особенно предпочтительно максимально 30°.

Предпочтительно, если в случае отвода с проходным изолятором наружной установки 4, 40 (численная) сумма угла α разъединения и угла γ положения выбрана в диапазоне 130°<α+γ<230°, предпочтительно 140°<α+γ<220°, особенно предпочтительно 150°<α+γ<210° и, в частности, равно α+γ=180°. Благодаря этому достигается предпочтительная ориентировка продольной оси В проходного изолятора наружной установки в области к небу вверх и одновременно к земле и хорошая доступность в области переключения без опасности попадания под высокое напряжения для обслуживающего персонала.

Далее в случае кабельного отвода 4, 42 сумма угла α разъединения и угла γ положения должна лежать в области - 50°<α-γ<50°, предпочтительно - 40°<α-γ<40°, особо предпочтительно -30°<α-γ<30° и, в частности, составлять α-γ=0°, чтобы отвести кабель 43 (фиг.2с) вниз к земле.

Дополнительно угловой разъединитель 7 может быть неподвижно установлен на токоподводе 3b в повернутом положении, причем угол β поворота между вертикальными боковыми плоскостями может быть задан с помощью оси Т1 входа и плоскостью разъединения Т12. Таким образом, проходной изолятор наружной установки 4, 40 отведен направленно в опрокинутой плоскости разъединения с отклонением на угол β поворота от вертикали. В частности, угол β поворота может лежать в диапазоне 0°<|β|<70°, предпочтительно 0°<|β|<50°, особенно предпочтительно 0°<|β|<30°. Угол β поворота может быть определен по окружности центров отверстий на монтажном фланце к токоподводу 3b и входном фланце разъединителя. В случае кабельного ввода 4, 42, угол поворота должен лежать в области 110°<|β|<180°, предпочтительно 130°<|β|<180°, особенно предпочтительно 150°<|β|<180°.

Предпочтительно и, как изображено на фигурах, средняя ось H1 или Н2 лежит на горизонтали и угол α разъединения лежит в области 80°<α<100° и составляет, в частности, α=90°. Благодаря этому отвод 4, а именно, проходной изолятор наружной установки 4, 40; В, С, D или кабельный отвод 4, 42, С может быть направлен вверх (-70°<β<70°) или вниз (110°<|β|<180°) в плоскости разъединения Т12, причем может быть добавлено опрокидывание на угол β поворота и, в частности, отвод 4 может быть направлен вертикально вверх (β=0°) или вертикально вниз (β=±180°).

На фиг.1a, 1b дополнительно с боковой стороны имеется вертикальное подключение 3а для другого проходного изолятора 4 наружной установки с продольной осью А или для дополнительного аппарата. В качестве альтернативы или дополнительно может также иметься дополнительно, по меньшей мере, одно подключение со стороны торца для проходных изоляторов наружной установки или дополнительных аппаратов. Как, например, показано на фиг.С, также между угловым разъединителем 7 и отводом 4, 42 может иметься быстродействующий заземляющий выключатель 71.

Преимущественно, как изображено на фиг.2а, 2b, 2с, 3, 4а, 4b и фиг.5а, 5b, 6, с боковой стороны имеются несколько невертикальных токоподводов 3b, 3с, которые соответственно через угловой разъединитель 7 непосредственно соединены с проходными изоляторами наружной установки 4, 40, проходящими вдоль продольных осей В, С, D или кабельными отводами 42. Токоподводы 3b, 3с, 3d могут быть расположены со смещением друг к другу вдоль продольной оси 1a, x и/или расположены относительно вертикальной плоскости, проходящей через корпус 3 коммутационного аппарата 1 на лежащих друг против друга сторонах и, в частности лежать друг против друга (фиг.3, 4а, 4b, 5a, 5b, 6). Для этих сбоку с боковой стороны присоединенных к токоподводам 3а, 3с, 3d отводов 4; 40, 42; В, С, D равным образом действительно сказанное выше. В частности, угол β поворота для вводов 4; В, С, D может быть выбран различным и предпочтительно расходящимся, например, β=0° и β<45° (фиг.2а, 2b) или соответственно, например, |β|<45° с обратным направлением вращения соответственно знаком (фиг.4а, 4b или также фиг.5a, 5b, 6, 7).

Как показывает вид сверху на фиг.2b и фиг.4b, у коммутационного аппарата 1 фазы могут иметь герметизацию и три фазы подобного рода коммутационного аппарата 1 могут быть расположены рядом друг с другом. При этом угловые разъединители 7 преимущественным образом приводятся в действие посредством общего привода приводного механизма привода разъединителей 10 для управления разъединителями от общего привода разъединителей 70. Этот сам по себе известный общий привод 10, 70 разъединителей может быть реализован таким образом и в изобретении, т.е. для предложенных в соответствии с изобретением соединенных с помощью фланцев сбоку и при случае опрокинутых угловых разъединителей 7 для проходных изоляторов наружной установки 4, 40; В, С, D и для кабельных отводов 4, 42; С.

Предметом изобретения является также компоновка выключателя 1b, по меньшей мере, с одним электрическим коммутационным аппаратом 1 согласно пункту 1 формулы изобретения. При этом согласно изобретению, по меньшей мере, на одном коммутационном аппарате 1 между токоподводами 3b, 3с, 3d и отводом 4; 40, 42 установлен герметичный угловой разъединитель 7, ось Т1 входа которого со стороны подключения тока параллельна средней оси H1, Н2, а ось выхода со стороны отвода Т2 лежит параллельно продольной оси В, С, D отвода 4; 40, 42, причем определена плоскость разделения Т12, проходящая через ось Т1 входа и ось Т2 выхода, и между осью Т1 входа и осью Т2 выхода заключен угол разъединения α, на который в рабочем положении коммутационного аппарата 1 отведен токоподвод 3b, 3с, 3d в плоскости разделения Т12.

Компоновка выключателя 1b может быть выполнена в виде одинарной системы сборных шин (см. коммутационный аппарат 1 согласно фиг.1-3), двойной системы сборных шин (см. коммутационный аппарат 1 согласно фиг.4), 11/2 компоновки выключателя 1b (фиг.5-7), Н-схемы или подобной.

Предпочтительно, как показано на фиг.5а, 5b, 6, имеется угловой разъединитель 7, с помощью которого два силовых выключателя 2 с боковой стороны соединены друг с другом. Через угловой разъединитель 7 согласно изобретению с помощью фланцев под углом соединен отвод 4, 40, 42. Причем угловой разъединитель 7 имеет Т-образную форму и вдоль оси Т1 входа первое разъединительное отверстие 12, расположенное напротив третье разъединительное отверстие 14, а также вдоль оси Т2 выхода второе разъединительное отверстие 13. Первое и третье разъединительные отверстия 12, 14 служат для подключения обоих силовых выключателей. Второе разъединительное отверстие 13 служит для отделимого отвода 4.

Например, в 11/2 компоновке выключателя 1b три коммутационных аппарата расположены горизонтально и параллельно друг другу и с помощью углового разъединителя 7 соединены друг с другом.

Согласно фиг.5а, 5b средний коммутационный аппарат 1 может быть соединен двумя горизонтальными с боковой стороны, смещенными по оси друг к другу токоподводами 3b, 3d с помощью угловых разъединителей 7 с двумя другими коммутационными аппаратами 1, причем угловые разъединители имеют прямоугольную Т-образную форму и вдоль их оси Т1 входа соединены с другими коммутационными аппаратами 1, а вдоль их оси Т2 выхода соединены соответственно с отводом 4; 40, 42, в частности проходным изолятором наружной установки 4, 40 вверх или с кабельным отводом 4, 42 вниз. По меньшей мере, один из угловых разъединителей 7 может быть непосредственно и без применения промежуточных структурных элементов вдоль своей оси Т1 входа соединен с другими коммутационными аппаратами 1 и вдоль своей оси Т2 выхода с отводом 4; 40, 42. Согласно фиг.6 также, по меньшей мере, один из угловых разъединителей с обеих сторон может быть вдоль своей оси Т1 входа через один из других разъединителей 7 соединен с другими коммутационными аппаратами 1.

Согласно фиг.7 средний коммутационный аппарат 1 соединен с боковой стороны двумя вертикальными, смещенными по оси друг к другу токоподводами 3а с помощью угловых разъединителей 7 с двумя другими коммутационными аппаратами 1, причем угловые разъединители 7 опять же имеют прямоугольную Т-образную форму и вдоль оси Т2 входа с помощью одного из других угловых разъединителей 7 соединены с другими коммутационными аппаратами 1, а вдоль оси Т2 выхода соединены соответственно с отводом 4; 40, 42 вверх или вниз.

Согласно предпочтительному примеру осуществления угловой разъединитель 7 представлен стандартным комбинированным разъединителем 7, представляющим концепцию для распределительного устройства с газовой изоляцией. На фиг.8 в качестве предпочтительного примера показан комбинированный разъединитель 7, который является предметом указанного ЕР 1569254 А1, общее устройство которого приводится в виде ссылки в описании. В корпусе 11 разъединителя имеется первое и, при необходимости, второе отверстия 12, 13 разъединителя вдоль оси Т1 входа, третье отверстие 14 разъединителя вдоль оси Т2 выхода, причем оси Т1, Т2 входа и выхода могут поменяться своими функциями; проводники 15, 16, 17 тока вдоль осей Т1 или Т2 разъединителя, передвижной, состоящий из двух частей элемент 18 контактного узла, который включает контакт-деталь 20 разъединителя и/или контакт-деталь 19 заземлителя; проводящая труба 21 для размещения перемещаемого элемента 18 контактного узла; держатель 22 для разъемного крепления контакт-детали 20 разъединителя и/или контакт-детали 19 заземлителя, которые здесь выполнены в виде контактных труб 20, 19, причем держатель 22 может линейно перемещаться с помощью привода 23, 70 разъединителя. В частности, представлены: приводной вал разъединителя 23, ходовой винт 26, ходовая гайка 27, участки шпинделя 28, 29 и 30, ползун 31 и, по меньшей мере, направляющая 32. Вместо шпиндельного привода может быть также применен линейный тяговый привод, комбинация или другой привод комбинированного разъединителя. Контакт 25 разъединителя служит при закрытом пути разъединителя Т для приема контакт-детали 20 разъединителя. Контакт 24 заземления служит при закрытом пути заземлителя Е для приема контакт-детали 19 заземлителя. Особое преимущество этого комбинированного разъединителя 7 заключается в том, что с помощью простой установки контакт-детали 20 разъединителя и/или контакт-детали 19 заземлителя могут реализоваться функции разъединителя и/или заземлителя. С помощью демонтажа и/или перемонтажа одной из контакт-детали 19, 20 очень просто можно осуществлять дополнительную переналадку между функциями разъединения, заземления или комбинированной функцией. Другое большое преимущество заключается в том, что комбинированный разъединитель согласно фиг.8 или ЕР 1569254 может применяться в Т-образной форме с тремя отверстиями 12, 13, 14 разъединителя или в L-форме только с двумя отверстиями 12, 13 или 14, 13 разъединителя, причем в третьем или первом отверстии 14 или 12 разъединителя, подлежащих запиранию, проводник 17 или 15 разъединителя заменен колпачком (не изображен). При необходимости там мог бы быть установлен с помощью фланцев дополнительный аппарат или подобное. Еще большее преимущество заключается в том, что все разъединители 7 коммутационных аппаратов 1 (фиг.1-4) и компоновка 1b выключателя (фиг.5-7) могут быть выбраны в виде угловых разъединителей 7 согласно фиг.8.

Перечень позиций

1. Электрический коммутационный аппарат, силовой выключатель высокого напряжения, выключатель для больших номинальных токов

1а. Центральная ось, вал коммутационного аппарата, продольная ось

1b. Компоновка выключателя

2. Силовой выключатель, блок прерывателя, камера распределительного устройства

2а. Поверхность кожуха корпуса выключателя

3. Корпус силового выключателя, корпус выключателя

3a-3d. Присоединительные фланцы со стороны кожуха

4. Отвод

40. Проходной изолятор наружной установки

41. Терминал высокого напряжения

42. Кабельный отвод

43. Кабель

5. Привод выключателя

5а. Присоединительный фланец с торцевой стороны (для привода)

6. Клапан для сброса давления

6а. Присоединительный фланец с торцевой стороны

7. Угловой разъединитель, угловой структурный элемент с функцией разъединения и/или заземления, угловой комбинированный разъединитель

70. Привод разъединителя/заземлителя

71. Быстродействующий заземляющий выключатель

8. Трансформатор тока

9. Несущая станина, бетонный цоколь

10. Приводной механизм для общего привода разъединителя

11. Корпус углового разъединителя

12, 13, 14. Отверстия разъединителя

15, 16, 17. Проводники разъединителя

18. Элемент контактного узла, состоящая из двух частей контактной трубы

19. Контакт-деталь заземлителя

20. Контакт-деталь разъединителя

21. Проводящая труба

22. Держатель

23. Приводной вал разъединителя

24. Контакт заземления

25. Контакт разъединителя

26. Ходовой шпиндель

27. Ходовая гайка

28, 29, 30. Участки шпинделя

31. Ползун

32. Направляющие

А, В, С, D. Продольные оси отводов

H1, H2. Средняя ось не вертикальных токоподводов со стороны кожуха

Е. Заземлитель

Т. Разъединитель

T1, T2. Оси разъединителя

Т1. Ось входа

T2. Ось выхода

Т12. Плоскость разъединителя

х, у, z. Прямоугольные координаты

α. Угол разъединителя

β. Угол поворота, угол опрокидывания для отводов

γ. Угол места для токоподвода со стороны кожуха.

Изобретение относится к электрическому коммутационному аппарату (1), в частности к выключателю (1) высокого напряжения, с токоподводом (3b, 3с, 3d). Согласно изобретению между токоподводом (3b, 3с, 3d) и проходным изолятором (4, 40; В, С, D) или кабельным отводом (4, 42; С) установлен герметичный угловой разъединитель (7), с помощью которого токоподвод (3b, 3с, 3d) в рабочем положении коммутационного аппарата (1) в плоскости (Т 12) разъединителя преимущественным образом отклонен к вертикали. Примеры осуществления касаются, среди прочего: горизонтального токоподвода (3b, 3с, 3d) и 900-разъединителя (7); дополнительного угла (β) опрокидывания углового разъединителя (7) вокруг оси (Т1) входа разъединителя; нескольких установленных с боковой стороны горизонтальных токоподводов (3b, 3с, 3d) с предназначенными угловыми разъединителями (7), которые опрокинуты друг от друга. Преимуществами являются в том числе: большая гибкость при присоединении отсоединяемых или заземляемых проходных изоляторов наружной установки (4, 40; А, В, С, D) или кабельных отводов (4, 42; С) и очень компактная конструкция распределительного устройства. 2 н. и 29 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Электрический коммутационный аппарат (1) для электрической сети энергоснабжения, в частности, выключатель (1) высокого напряжения, аппарат, содержащий силовой выключатель (2), который расположен в корпусе (3), проходящем вдоль продольной оси (1а, х), причем корпус (3) имеет на своей боковой поверхности (2а), по меньшей мере, один токоподвод (3b, 3с, 3d) с боковой стороны, который служит для присоединения отвода (4; 40, 42), и имеет среднюю ось (H1, H2), которая в рабочем положении коммутационного аппарата (1) имеет горизонтальные компоненты (х, у), отличающийся тем, что
a) между токоподводом (3b, 3с, 3d) с боковой стороны и отводом (4; 40, 42) установлен герметичный угловой разъединитель (7), ось (Т1) входа которого со стороны токоподвода параллельна средней оси (H1, H2), ось (Т2) выхода со стороны отвода параллельна продольной оси (В, С, D) отвода (4; 40, 42),
b) причем посредством оси (Т1) входа и оси (Т2) выхода определяется плоскость разъединителя (Т12) и между осью (Т1) входа и осью (Т2) выхода заключен угол (α) разъединителя, благодаря которому токоподвод (3b, 3с, 3d) в рабочем положении коммутационного аппарата (1) отклонен в плоскость разъединителя (Т12).

2. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что угловой разъединитель (7) установлен непосредственно и без применения промежуточных структурных элементов со стороны входа на токоподводе (3b, 3с, 3d) и со стороны выхода на отводе (4; 40, 42).

3. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя отклонен в плоскости разъединителя к вертикали.

4. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что отвод (4, 40) является проходным изолятором наружной установки (4, 40), и токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя в плоскости разъединителя (Т12) отклонен к вертикали вверх.

5. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.1, отличающийся тем, что отвод (4, 42) является кабельным отводом (4, 42), и токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя в плоскости разъединителя (Т12) отклонен к вертикали вниз.

6. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что средняя ось (H1, H2) с вертикалью образует угол (γ) положения, и
a) угол (γ) положения лежит в диапазоне 30°<γ<150°, предпочтительно 60°<γ<120° и особо предпочтительно 80°<γ<100° и, в частности, составляет γ=90, и/или
b) угол (α) разъединителя лежит в диапазоне 30°<α<150°, предпочтительно 60°<α<120° и особо предпочтительно 80°<α<100° и, в частности, составляет α=90°.

7. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.6, отличающийся тем, что угол (α) разъединителя и угол (γ) положения согласованы друг с другом таким образом, что отвод (4; 40, 42) отведен к вертикали максимально на 60°, предпочтительно максимально на 45°, особо предпочтительно максимально на 30°.

8. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
а) в случае отвода с проходным изолятором наружной установки (4, 40) сумма угла (α) разъединителя и угла (γ) положения лежит в диапазоне 130°<α+γ<230°, предпочтительно, 140°<α+γ<220°, особо предпочтительно 150°<α+γ<210° и, в частности, составляет α+γ=180°, и/или
b) в случае кабельного отвода (4, 42) сумма угла (α) разъединителя и угла (γ) положения лежит в диапазоне -50°<α-γ<50°, предпочтительно -40°<α-γ<40°, особо предпочтительно -30°<α-γ<30° и, в частности, составляет α-γ=0°.

9. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) угловой разъединитель (7) в повернутом положении установлен неподвижно на токоподводе (3b, 3c, 3d), причем угол (β) поворота между плоскостью разъединителя (Т12) и вертикальной боковой плоскостью задан осью (Т1) входа, и
b) предпочтительно угол (β) поворота лежит в диапазоне предпочтительно особо предпочтительно и предпочтительно определен с помощью углового расстояния по окружности центров отверстий на монтажном фланце, и
c) предпочтительно у кабельного отвода (4, 42) угол (β) поворота лежит в диапазоне предпочтительно особо предпочтительно

10. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что с боковой стороны предусмотрены несколько невертикальных токоподводов (3b, 3c, 3d) и соединены соответственно через угловой разъединитель (7) непосредственно с отводами (4; 40, 42), в частности, с проходными изоляторами наружной установки (4, 40) и/или кабельными отводами (4, 42).

11. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.10, отличающийся тем, что
a) токоподводы (3b, 3c, 3d) расположены вдоль продольной оси (1а, х) со смещением друг к другу, и/или
b) токоподводы (3b, 3c, 3d) относительно вертикальной продольной плоскости, проходящей через корпус (3) коммутационного аппарата (1), расположены на противолежащих друг другу сторонах.

12. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) имеется дополнительно, по меньшей мере, одно с боковой стороны вертикальное подключение (3а) для проходных изоляторов наружной установки (4, 40) или для дополнительных аппаратов и/или
b) имеется дополнительно, по меньшей мере, одно с торцевой стороны подключение для проходных изоляторов наружной установки или для дополнительных аппаратов.

13. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) коммутационный аппарат (1) имеет фазы герметичного исполнения и три фазы подобного рода коммутационного аппарата (1) расположены рядом друг с другом, и
b) угловые разъединители (7) приводятся в действие от общего привода приводного механизма привода разъединителями (10) для управления разъединителями от общего привода разъединителей (10).

14. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) продольная ось (1а, х) корпуса (3) расположена горизонтально, и
b) профиль поперечного сечения корпуса (3) отформован полностью или частично круглым, овальным, прямоугольным или полигональным.

15. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) коммутационный аппарат (1) является силовым выключателем высокого напряжения (1) или выключателем для больших номинальных токов, и/или
b) коммутационный аппарат (1) является Dead Tank Breaker (1), AIS/GIS-гибридным выключателем, или GIS-выключателем с наружным отводом или кабельным отводом.

16. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) угловой разъединитель (7) является стандартным комбинированным разделителем (7), разработанным в качестве концепции для распределительных устройств с газовой изоляцией, который имеет подвижной, состоящий из двух частей, элемент (18) контактного узла с контакт-деталью (20) разъединителя и/или контакт-деталью (19) заземлителя,
b) в частности, что контакт-деталь (20) разъединителя и/или контакт-деталь (19) заземлителя являются контактной трубой (20, 19), разъемно закрепленной на держателе (22), установленном с возможностью линейно перемещаться с помощью привода (23, 70) разъединителя.

17. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
a) средняя ось (H1, H2) подвода тока со стороны кожуха (3b, 3c, 3d) силового выключателя (2) расположена горизонтально, и
b) угол (α) разъединителя лежит в диапазоне 80°<α<100° и, в частности, составляет α=90°.

18. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что
а) угловой разъединитель (7) имеет Т-образную форму, у которого вдоль оси (Т1) входа имеется первое отверстие (12) разъединителя и противолежащее третье отверстие (14) разъединителя, а также вдоль оси (Т2) выхода второе отверстие (13) разъединителя, и
b) предпочтительно угловой разъединитель (7) имеет прямоугольную Т-образную форму, у которого ось (Т2) выхода под прямым углом расположена к оси (Т1) входа и путь (Т) разъединения и/или путь (Е) заземления расположен вдоль оси (Т2) выхода или совпадает с ней.

19. Компоновка выключателя (1b), отличающаяся наличием, по меньшей мере, одного электрического коммутационного аппарата (1), который выполнен в соответствии с одним из пп.1-17.

20. Компоновка выключателя (1b) по п.19, отличающаяся тем, что имеется угловой разъединитель (7) Т-образной формы согласно п.18, с помощью которого два силовых выключателя (2) с боковой стороны соединены друг с другом.

21. Компоновка выключателя (1b) по любому из пп.19-20, отличающаяся тем, что
а) три коммутационных аппарата (1) в компоновке 1 1S выключателя с помощью углового разъединителя (7) соединены друг с другом, и b) предпочтительно коммутационные аппараты (1) расположены горизонтально и параллельно друг другу.

22. Компоновка выключателя (1b) по п.21, отличающаяся тем, что
a) средний коммутационный аппарат (1) соединен с боковой стороны двумя горизонтальными, смещенными по оси друг к другу токоподводами (3b, 3d) с помощью угловых разъединителей (7) с двумя другими коммутационными аппаратами (1), и
b) угловые разъединители (7) имеют прямоугольную Т-образную форму и вдоль оси (Т1) входа соединены с другими коммутационными аппаратами (1), а вдоль оси (Т2) выхода соединены соответственно с отводом (4; 40, 42), в частности, проходным изолятором наружной установки (4, 40) вверх или с кабельным отводом (4, 42) вниз.

23. Компоновка выключателя (1b) по п.21, отличающаяся тем, что
а) по меньшей мере, один из угловых разъединителей (7) непосредственно и без применения промежуточных структурных элементов вдоль своей оси (Т1) входа соединен с другими коммутационными аппаратами (1), а вдоль оси (Т2) выхода с отводом (4; 40, 42), и/или
b) по меньшей мере, один из угловых разъединителей (7) с обеих сторон вдоль своей оси (Т1) входа через один из других угловых разъединителей (7) соединен с другими коммутационными аппаратами (1).

24. Компоновка выключателя (1b) по п.21, отличающаяся тем, что
a) средний коммутационный аппарат (1) двумя с боковой стороны, вертикальными, смещенными по оси друг к другу токоподводами (3а) с помощью угловых разъединителей (7) соединен с двумя другими коммутационными аппаратами (1), и
b) угловые разъединители (7) имеют прямоугольную Т-образную форму и вдоль оси (Т1) входа с помощью одного из других угловых разъединителей (7) соединены с другими коммутационными аппаратами (1), а вдоль оси (Т2) выхода соответственно с отводом (4; 40, 42) вверх или вниз.

25. Компоновка выключателя (1b) по п.19, отличающаяся тем, что
a) все разъединители (7) компоновки выключателя (1b) являются угловыми разъединителями (7) с отличительными признаками п.16 и
b) вдоль своей оси (Т1) входа имеют первое отверстие (12) разъединителя и вдоль своей оси (Т2) выхода второе отверстие (13) разъединителя, а также при необходимости третье отверстие (14) разъединителя, противолежащее первому отверстию (12) разъединителя.

26. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.2, отличающийся тем, что токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя отклонен в плоскости разъединителя к вертикали.

27. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.2 или 3, отличающийся тем, что отвод (4, 40) является проходным изолятором наружной установки (4, 40), и токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя в плоскости разъединителя (Т12) отклонен к вертикали вверх.

28. Электрический коммутационный аппарат (1) по любому из пп.2-4, отличающийся тем, что отвод (4,42) является кабельным отводом (4, 42), и токоподвод (3b, 3c, 3d) благодаря углу (α) разъединителя в плоскости разъединителя (Т12) отклонен к вертикали вниз.

29. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.7, отличающийся тем, что
a) в случае отвода с проходным изолятором наружной установки (4, 40) сумма угла (α) разъединителя и угла (γ) положения лежит в диапазоне 130°<α-γ<230°, предпочтительно, 140°<α+γ<220°, особо предпочтительно 150°<α+γ<210° и, в частности, составляет α+γ=180°, и/или
b) в случае кабельного отвода (4, 42) сумма угла (α) разъединителя и угла (γ) положения лежит в диапазоне -50°<α-γ<50°, предпочтительно -40°<α-γ<40°, особо предпочтительно -30°<α-γ<30° и, в частности, составляет α-γ=0°.

30. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.29, отличающийся тем, что
a) угловой разъединитель (7) в повернутом положении установлен неподвижно на токоподводе (3b, 3c, 3d), причем угол (α) поворота между плоскостью разъединителя (Т12) и вертикальной боковой плоскостью задан осью (Т1) входа, и
b) предпочтительно угол (β) поворота лежит в диапазоне предпочтительно особо предпочтительно и предпочтительно определен с помощью углового расстояния по окружности центров отверстий на монтажном фланце, и
c) предпочтительно у кабельного отвода (4, 42) угол (β) поворота лежит в диапазоне предпочтительно особо предпочтительно

31. Электрический коммутационный аппарат (1) по п.30, отличающийся тем, что с боковой стороны предусмотрены несколько невертикальных токоподводов (3b, 3c, 3d) и соединены соответственно через угловой разъединитель (7) непосредственно с отводами (4; 40, 42), в частности, с проходными изоляторами наружной установки (4, 40) и/или кабельными отводами (4, 42).