Газонаполненный коммутационный аппарат Советский патент 1983 года по МПК H01H33/74 

Изобретение относится к электро аппаратоотро0нию и касается конструкций высоковольтного коммутгщионного аппарата, в частности элегазо вого выключателя нагрузки с предох- 1 анителями.. В распределительных сетях на напряжение 6-220 кВ в качестве опера тивных и защитных аппаратов широко используют выключатели различного исполнения. Выключатели - достаточно сложные и дорогостоящие аппараты Их применение существенно увеличивает стоимость электроустановок. Известны выключатели нагрузки в частности,элёгазовые автокомпрессион ные. Дуга в этих аппсфатах гасится потоком.элегаза, который поступает в зону гашения из камеры сжатия, состоящей из подвижного цилиндра и неподвижного поршня Cl3« Несмотря на то, что такие, аппараты существенно дешевле выключателей ..они все относительно сложны и позтому сравнительно дороги. Известны распределительные устрой ства высокого напряжения с однофазными элегазовыми коммутационными аппаратами на одно, два или три направления 2. . Однако устройство элегазовых коммутсщионных аппаратов в них не разработано, элегазовые плавкие предох ранители не упоминаются. Наиболее близким по техническрй сущности к изобретению является газб наполнений коммутационный аппарат, содержащий объединенше в единую газовую систему, блоки из полых опорных изоляторов с размещенными внутри дугогасительными камерами, контактами, сильфонами Гз }.. Однако в варианте использования известного коммутационного аппарата в виде выключателя нагрузки не предусмотрено его дополнение плавким элегазовым предохранителем.с резервированием предохранителей, вследствие чего аппарат недостаточно технически совершенен и не может эгшенить выключатель. Кроме того, привюнеиный газонаполненный коммутацион{ ый гшпарат с торцовыми контактами недостаточно надежен и не способен отключат ток короткого замыкания. В сетях 610 кВ выключатели нагрузки иногда до |1олняют отдельно установленными плав кими предохранителями f ;однако при этом размеры комбинированного аппара получаются значительными сами по себе, стреляющие предохранители прих дится удалять от заземпекных частей для предотвращения электрических пере /крытий при выбросе горячих ионизированных газов в атмосферу при перегорании плавких предохранитеНей,вследствие чего компактность annapaTia и установки а целом не достигается. Цель изобретения - повыш ение компактности как собственно коммутационного аппарата, так и распределительных устройств, в которых он используется. Эта цель достигается тем, что в газонаполненный коммутационный аппарат, содержащий объединенные в единую газовую систему блоки из полых опор- ных изоляторов с размещенными внутри i дугогасительными камерами, контактами, сильфонами, снабжен элегазовым тлавкйм предохранителем, совмещенным с, многоступенчатым переключателем резервных предохранителей, которые помещены, по крайней мере,в одном из блоков, причем внутреняя полость плавкого предохранителя соединена. с внутренней полостью изолятора. На фиг. 1 изображен газонаполненный коьмутационный аппарат с двумя блоками, вид сбоку на фиг. 2 - то же, вид сверху} на фиг. 3 - плавкий предохранитель, размещенный в блоке на фиг. 4 - плавкий предохранитель с многоступенчатым переключателем резервных предохранителей; на фиг.5 газонаполненный коммутационный аппарат с тремя блоками, вид сбоку; на фиг. 6 - то же, вид сверху; на фиг.7 принципиальная схема двухтрансформатор.ной подстанции с применением газонап элненного коммутационного аппарата; на фиг. 8 -.то же, однотрансформаторной подстанции. В газонаполненном ком тационном аппарате -(фнг. 1) дугогасительный блок 1 установлен на коробе 2, в котором размегден механизм, связывающий подвижный контакт дугогасительного блока с изоляционной , находя,щёйся в опорном блоке - изоляторе 3, установленнс на основании 4. Во внутренней полости блока 5, который также укреплен на коробе 2, размещен предохранитель или комплект из нескольких автоматически згшеняемых предохранителей. Схема установки предохранителя в блоке 5 показанана фиг.З. БЛОК (фиг. 3) содержит фарфоровый изолятор 6, герметично закрытый фланцами 7 и 8; Фланец 8 имеет отГверётие 9 и снабжен вентилем 10. Посредством вентиля 10 и трубочек (не показаны)внутренний, герметизированный от внешней среды, объем:изолятора 6 при сбсчрке аппарата объединяется с внутренними полостями блоков 1 и 2 (физг. 1-), в результате чего образуется единый газовый объем, загк лнениый элегазом. Во внутренней полости изолятора б (фиг. 3) в контактодержателях 11 установлен элегазовый предохранитель 12, Внутренняя полость предохранителя сообщается с внутренней полостью изолятора 6 и в эту полость происходит ВЕлброс rb-i рячего элегаза при срабатывании npe-j

охранителя. Таким образом, в предлагае.мой конструкции отсутствует выброс ионизированных газов в атмосферу и устройство может быть установлено в ограниченном объеме (в газогенерирующих предохранителях и разрядниках зона выхлопа может достигать размеров 3x2 м при напряжении 110 кВ и 2,5x1,5 м при 35 кВ), Кроме того, за счет того, что предохранитель в предлагаемом устройстве размещен в элегазе, его размеры существенно сокращаются. Включение предохранителя 12 последовательно в цеп осуществляется посредством гибкого токопровода 13, контактный конец которого входит в розеточный контакт 14 укрепленный на донышке предохранителя Контакт 14 окружен экраном 15,

Вместо одиночного предохранителя возможна установка комплекта из нескольких предохранителей с многоступенчатым (многопозиционным) переключателем резервных предохранителей. .Схема установки в блоке 5 комплекта предохранителей с многоступенчатым . переключателем резервных предохранителей показана на фиг,4. Во внутренней полости изолятора 6 установлен комплект; из нескольких предохранителей 16 .Замена перегоревшего предохранителя резервным осуществляется переключающим устройством 17, которое с помощью штока 18 связано с: приводом переключающего устройства. В качестве подвижного уплотнения,обеспечивающего герметизацию внутренней полости изолятора 6 и позволяющего сообщать движение подвижным контактам 19.1 и 19.2, применен сильфон 20 В этом случае газонаполненный коммутационный аппарат полностью эквивалентен выключателю: рабочие токи коммутируют выключатель нагрузки, раз мещенный в блоке 1 (фиг..1),а защитные функции, в том числе и автоматическое повторное включение, осуЩеств.ляет комплект предохранителей с многоступенчатым (многопозиционным) переключателем. При напряжениях 6-35 кВ выключатель нагрузки и предохранитель одной фазы или же всех трех фаз могут быть размещены в общей оболочке, заполненном элегазом.

В аппарате, показанном на фиг.1 и 2, на коробе 2 установлены два блока 1 и 5. В аппарате, показанном на фиг. 5 и 6, на коробе 21, установленном на полом опорном изоляторе - блоке 22, укреплены три блока 23, 24 и 25. Подвижные контакты двух дугогасительных блоков (например 23 и 24) с помощью механизмов, размещенных в коробе 21, связаны с двумя тягами, нaxoдящи шcя во внутренней полости блока опорного изолятора 22. Тяга с помощью механизмов, расположенных в основании 26, связана с приводами, управляющими работой соответствующего блока. В :камере 25 установлен предохранитель или комплект предохранителей (фиг.З и 4) Возможен вариант комбинированного газонаполненного коммутационного аппарата, в котором предохранители установлены в двух блоках. Схемы электрических соединений подс ганций 35-110 кВ с такими комбинированными аппаратс1ми показаны на фиг. 7 и 8. На фиг. 7 приведена схема двухтрансформаторной подстанции, а на фиг.8 однотрансформаторной. В обоих случаях подстанции включены в рассечку проходящей ЛЭП, причем предохранители установлены в цепях трансфо 5маторов для их защиты а газонаполненные коммутационные аппараты, выполненные с дугогасящими устройствами, рассчитанными на отключение тока нагрузки, т.е. в виде выключателей нагрузки,включены в линию Подстанции Могут иметь напряжение от 6-10 до 35-110 и выше киловольт. При этом для подстанции на фиг. 7 применены два коммутационных аппарата, каждый из которых имеет предохранители и выключатель нагрузки, а для подстанции по фиг. 8 - один коммутационный аппарат, содержащий два выключателя наг рузки и один комплект предохранителей.

Соединение внутренней полости плавкого предохранителя 12 с внутренней полостью изолятора 6 предотвращает выброс ионизированных газов (при сгорании плавкой, вставки) в атмосферу. Загрязнение элегаза при этом.не имеет существенного значения :ввиду того, что продукты сгорания плавкой вставки(серебро, медь и др. металлы) образуют .с элегазом фториды металлов, являющиеся изоляторами, а их количество незначительно, так к.ак после срабатывания всех предохранителей в переключателе резервных плавок предохранителей (4-6 шт.) элегаз в блоке предохранителей будет заменен. Отсутствие выбросов ионизированных газов в атмосферу (на расстоянии до 1,5-3 м) позволяет приблизить блок предохранителей к заземленным частям распределительного устройства и этим увеличить его компактность. Одновременно увеличивается и компактность самого комбинированного аппарата по сравнению с раздельной установкой предохранителей и выключателей нагрузки, играет роль и уменьшение размеров предохранителей ввиду размещения плавкой вставки в элегазе а не в воздухе. Таким образом, повышается компактность устройств, а экономический эффект определяется удешевлением самих аппаратов. Предлагаемый газонаполненный коммутационный аппарат по своим функциям заменяе .иловой выключатель.

ГАЗОНАПОЛНБННЬт КОМОГГАЦИОНИЫЙ АППАРАТ содержащими объединенные в единую газовую cttcr&ty блоки из полых оперных изоляторов с раз- ; .мёщенныкт внутри дугогасител&ными камерами, контактами, сильфонами, от лич ающий с я тем, что, с целью поклиения компактности, он снабжен элегазовым плавким предохранителем, совмещенным с многоступенчатым переключателем резервных.предохранителей , котохяле помещены, :. по крайней мере/ в одном из блоков, причем внутренняя полость , плавкого предохранителя соединена с внутренней полостью изолятора. СО СП о аь ф

б П / 15 711 0

F

Т

л/г.7

Pin.8