ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ ВАКУУМНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ И РАЗЪЕДИНИТЕЛЯ Российский патент 2018 года по МПК H01H31/00 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к высоковольтным контактам комплектных распределительных устройств, в которых электротехнические аппараты и токопроводящие элементы покрыты твердой изоляцией (технология Solid Insulated Switchgear).

Известен высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя, содержащий подвижный контакт вакуумной камеры, соединенный с изоляционной тягой, подвижный контакт разъединителя, соединенный с изоляционной тягой разъединителя, неподвижный контакт разъединителя, соединенного с токопроводящим элементом (CN 203377529 U - 2014-01-01, CN 202549699 (U) - 2012-11-29).

Поскольку электротехнические аппараты размещены в коммутационном корпусе из твердой изоляции, это позволяет уменьшить габариты устройства. Однако использование разъединителя с подвижными контактами мостикового и рубящего типа приводит к росту габаритов разъединителя, коммутационного корпуса и, как следствие, к увеличению габаритов шкафа комплектного распределительного устройства. Кроме того, большое количество соединений между токопроводящими элементами приводит к повышенным потерям электрической энергии.

Известен высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя, содержащий подвижный контакт вакуумной камеры, соединенный с изоляционной тягой, подвижный контакт разъединителя, соединенный с изоляционной тягой разъединителя, неподвижный контакт разъединителя, соединенного с токопроводящим элементом. Контакты разъединителя находятся в среде жидкого диэлектрика (RU 141475 (U), заявка 2013144132 от 01.10.2013).

Поскольку диэлектрическое сопротивление жидкого диэлектрика выше, чем воздуха, это позволяет уменьшить размеры контактного узла, однако количество токопроводящих элементов и соединений не изменилось.

Известен высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя, содержащий подвижный контакт вакуумной камеры, соединенный с изоляционной тягой, подвижный контакт цилиндрической формы разъединителя, соединенный с изоляционной тягой разъединителя. Неподвижный контакт разъединителя выполнен в виде кольца и соединен с токопроводящим элементом (CN 202384284 (U) - 2012-08-15).

Данное устройство в отличие от рассмотренных выше имеет подвижный контакт разъединителя цилиндрической формы. Это позволяет уменьшить габариты коммутационного корпуса из твердой изоляции. Однако, как и устройства, приведенные выше, данное устройство имеет большое количество соединений между токопроводящими элементами, что приводит к повышенным потерям электрической энергии.

Задачей изобретения является:

1) сокращение количества токопроводящих элементов и контактов между ними в высоковольтном контактном узле вакуумного выключателя и разъединителя, уменьшение потерь электрической энергии;

2) уменьшение габаритов распределительного устройства за счет сокращения количества контактов;

3) повышение надежности распределительного устройства за счет сокращения количества контактов.

Сущность изобретения

Высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя содержит подвижный контакт вакуумной камеры, соединенный с изоляционной тягой, и подвижный контакт цилиндрической формы разъединителя. В центральном осевом отверстии подвижного контакта цилиндрической формы разъединителя закреплен тяговый элемент, соединенный с изоляционной тягой разъединителя. Неподвижный контакт разъединителя, выполненный в виде кольца, соединенного с токопроводящим элементом.

Новым является то, что в тяговом элементе выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещена с зазором часть изоляционной тяги подвижного контакта вакуумной камеры. На хвостовике подвижного контакта вакуумной камеры закреплен контактный элемент в виде стакана, в котором, в положении "включено", размещен контактный участок подвижного контакта разъединителя.

В частном случае тяговый элемент соединен с тягой разъединителя с помощью радиального выступа, который установлен в пазу тяги разъединителя, а коммутационный корпус частично заполнен жидким диэлектриком.

Контактный элемент в виде стакана, закрепленный на хвостовике подвижного контакта вакуумной камеры, и контакт цилиндрической формы разъединителя электрически соединяют подвижный контакт вакуумной камеры и неподвижный контакт разъединителя. За счет этого уменьшается количество токопроводящих элементов и соединений между ними.

Расположение на одной оси вакуумной камеры с ее изоляционной тягой, подвижного и неподвижного контактов разъединителя позволило уменьшить габариты высоковольтного контактного узла вакуумного выключателя и разъединителя.

Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых:

на фиг. 1 изображен общий вид шкафа комплектного распределительного устройства, в котором выключатель и разъединитель включены;

на фиг. 2 изображено место «Б» в увеличенном масштабе;

на фиг. 3 изображен общий вид шкафа комплектного распределительного устройства, в котором выключатель и разъединитель отключены;

на фиг. 4 изображено место «В» в увеличенном масштабе;

на фиг. 5 изображен вид А шкафа комплектного распределительного устройства на фасад.

Описание изобретения

Шкаф комплектного распределительного устройства 1 разделен перегородками 2 на высоковольтный отсек 3 и отсек управления 4. В высоковольтном отсеке 3 расположен коммутационный корпус 5, который изготовлен из твердой изоляции. В нем размещены аппараты коммутации: разъединитель с подвижным контактом цилиндрической формы 6 и тягой 7, вакуумная камера 8 с подвижным контактом 9 и тягой 10 вакуумной камеры, отпайки 11 сборных шин. Аппараты коммутации залиты жидким диэлектриком 12. В высоковольтном отсеке также расположены заземлитель линии 13, приводы разъединителя и заземлителя линии 14 и кабельный ввод 15. В центральном осевом отверстии контакта цилиндрической формы 6 установлен тяговый элемент 16 с радиальным выступом 17. На хвостовике подвижного контакта 9 вакуумной камеры 8 закреплен контактный элемент 18, выполненный в виде стакана, в котором, в положении "включено", размещен контактный участок подвижного контакта цилиндрической формы 6. Тяга 7 выполнена Г-образной формы с пазом на конце, в котором размещен радиальный выступ 17. В тяговом элементе 16 выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещена с зазором часть изоляционной тяги 10. Неподвижный контакт 19 разъединителя соединен с токопроводящим элементом 20, а тот, в свою очередь, с отпайкой сборной шины 11.

В положении "включено" во вводном шкафу напряжение к сборным шинам подается через кабельный ввод 15, замкнутые контакты вакуумной камеры 8, хвостовик 9 подвижного контакта вакуумной камеры 8, контактный элемент 18, контакт разъединителя 6, неподвижный контакт разъединителя 19, токопроводящий элемент 20, отпайки сборной шины 11. При подаче команды на отключение с помощью тяги 10 размыкают контакты вакуумной камеры 8 (фиг. 2). Затем контакт 6 разъединителя с помощью тяги 7 поднимают вверх, выводя из соприкосновения с контактным элементом 18 вакуумной камеры 8 (фиг. 4). Контакты и отпайки при этом находятся в среде жидкого диэлектрика.

Расположение на одной оси вакуумной камеры с ее изоляционной тягой, подвижного и неподвижного контактов разъединителя позволило уменьшить габариты высоковольтного контактного узла вакуумного выключателя и разъединителя, а также вдвое сократить количество токопроводящих элементов и соединений между ними, уменьшив потери электроэнергии на нагрев.

Изобретение относится к области электротехники. В центральном осевом отверстии контакта 6 цилиндрической формы установлен тяговый элемент 16 с радиальным выступом 17. На хвостовике подвижного контакта 9 вакуумной камеры 8 закреплен контактный элемент 18 в виде стакана, в котором, в положении "включено", размещен контактный участок подвижного контакта 6 цилиндрической формы. Тяга выполнена Г-образной формы с пазом на конце, в котором размещен радиальный выступ 17. В тяговом элементе 16 выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещена с зазором часть изоляционной тяги 10. Неподвижный контакт 19 разъединителя соединен с токопроводящим элементом 20, а тот, в свою очередь, - с отпайкой сборной шины. В положении "включено" напряжение к сборным шинам подается через замкнутые контакты вакуумной камеры 8, хвостовик 9 подвижного контакта вакуумной камеры 8, контактный элемент 18, контакт 6 разъединителя, неподвижный контакт 19 разъединителя, токопроводящий элемент 20, отпайки сборной шины. При подаче команды на отключение тяга 10 размыкает контакты вакуумной камеры 8. Затем контакт 6 с помощью тяги 7 поднимают вверх, выводя из соприкосновения с контактным элементом 18 в виде стакана вакуумной камеры 8. Контакты и отпайки при этом находятся в среде жидкого диэлектрика. Расположение на одной оси вакуумной камеры с ее изоляционной тягой, подвижного и неподвижного контактов разъединителя позволило уменьшить габариты высоковольтного контактного узла вакуумного выключателя и разъединителя, а также вдвое сократить количество токопроводящих элементов и соединений между ними, что позволило уменьшить потери электроэнергии на нагрев. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя, содержащий подвижный контакт вакуумной камеры, соединенный с изоляционной тягой, подвижный контакт цилиндрической формы разъединителя, в центральном осевом отверстии которого закреплен тяговый элемент, соединенный с изоляционной тягой разъединителя, неподвижный контакт разъединителя, выполненный в виде кольца, соединенного с токопроводящим элементом, отличающийся тем, что в тяговом элементе выполнено центральное осевое отверстие, в котором размещена с зазором часть изоляционной тяги подвижного контакта вакуумной камеры, а на хвостовике подвижного контакта вакуумной камеры закреплен контактный элемент в виде стакана, в котором, в положении "включено", размещен контактный участок подвижного контакта разъединителя.

2. Высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя по п. 1, отличающийся тем, что тяговый элемент соединен с тягой разъединителя с помощью радиального выступа, который установлен в пазу тяги разъединителя.

3. Высоковольтный контактный узел вакуумного выключателя и разъединителя по п. 1, отличающийся тем, что контактный узел размещен в коммутационном корпусе из твердой изоляции, который частично заполнен жидким диэлектриком.