Трехполюсный предохранитель-разъединитель Советский патент 1984 года по МПК H01H31/00 

Изобретение относится к электротехнике, к высоковольтным коммутаiционным аппаратам, предназначенным для защиты понижающих силовых транс форматоров напряжением 35-110 кВ, и касается конструкции предохранителе разъединителей. Известен высоковольтньй предохра нитель-разъединитеЛь,содержащий патрон с плавкой вставкой,один конец кото рого шарнирно закреплен на опорном изоляторе, разъемное контактное уст ройство с подвижным и неподвижным контактными элементами, которое закреплено на другом конце патрона, з мок для удержания контактного устро ства во включенном положении, откры ваемый бойком, который связан с отк лючающей пружиной. Этот предохранитель не нуждается в дополнительной установке-разъединителя, так как ег функции выполняет непосредственно патрон. Патрон состоит из газогенери рующей трубки, в которой находится плавкая вставка и отключающая с бойком. При сгорании плавкой вставки отключающая пружина начинает растягивать дугу и сво1гм бойком приводит в действие замок, расположенный на верхнем изоляторе в разъемном контактном устройстве. После погасания дуги в патроне замок освобождает патрон, и он автоматически откидывается, соз давая видимьй разрыв электрической цепи по типу разъединителя. При работе такого предохранителя в режиме разъединителя необходимо привести в действие с помощью оперативной штанги удерживающий замок. Патрон, откидываясь, гасит ток, например, ненагруженного трансформатора, при этом плавкая вставка в патроне остается целой и пригодной для дальнейшей работы 1 . Однако в известном предохранителе BbDoion ионизированных горячих газов и продуктов горения дуги произ водится вниз, что небезопасно для обслуживающего персонала. Для исключения несчастных случаев зона выхлопа предохранителя ограждается металлической сеткой. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пре дохранитель-разъединитель, каждый полюс которого содержит откидыванщий ся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и неподвижной частей. Размещение замка в узле шарнирного устройства на нижнем изоляторе позволяет вьшолнить конструкцию предохранителя-разъединителя с выхлопом газов вверх, что делает ненужной установку ограждений и повьшает безопасность обслуживания предохранителя 2. Функциональные возможности этого предохранителя ограничены. При возникновении короткого, замыкания в одной из фаз отключается только один полюс этой фазы, а два, остальные полюса остаются включенными и через них электроэнергия двухфазного тока поступает потребителю. Такой режим называется неполнофазным, и он недопустим для электродвигателей, установленных на низкой стороне трансформатора (в этом режиме двигатели не могут работать и разрушаются). Поэтому в электрических схемах, где установлены электродвигатели, такой предохранитель-разъединитель применять нельзя, т.е. ограничено применение предохранителей-разъедините лей. При применении этих предохранителей в схемах с электрическим приводом можно избежать повреждения электрических двигателей за счет усложнения схем на низкой стороне силового трансформатора путем установки трехполюсных выключателей с устройством релейной защиты от неполнофазных режимов. Однако это знaчиJrтельно усложняет схемы и их обслуживание, а также удорожает стоимость подстанций (станций). Цель изобретения - расширение функциональных возможностей предохранителя разъединителя. I . Для достижения цели трехполюсный предохранитель-разъединитель, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона,состоящее из подвижной и неподвижной частей, снабжен валом с расположенными на нем изоляционными вставками, который проходит через неподвижные части шарнирных полюсов, каждое из которых снабжено жестко закрепленным на валу вуплечим подпружиненным Г-образным рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с подвижной частью шарнирного устройства, а друroe - с бойком, выполненным в виде стержня со свободно установленной на нем втулкой и регулируемым по длине стержня и размещенным на его свободном конце упором, в виде гайки, прич гшечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях. На фиг.1 представлен трехполюсный предохранитель-разъединитель во вклю ченном положении; на фиг.2 - то же, вид сбоку с частичным вырывом патрон на фиг.З - шарнирное устройство закрепления патрона, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) во включенном положении; на фиг.4 - то же, в начальный момент отключения тока короткого замыкания; на фиг.З - то же, в отключенном поло жении; на фиг.6 - шарнирное устройство, вид спереди (со снятым патроно в отключенном положении; на фиг.7 то же, вид сбоку (без стенок подвижной и неподвижной частей) одного из полюсов, в котором произопшо механическое разрушение плавкой вставки. Трехполюсный предохранитель-разъе динитель (фиг.1 и 2) состоит из трех полюсов 1, установленных на общей ра ме 2.Каждый полюс содержит основани 3 с установленньвот на нем опорными изоляторами 4, natpoH 5, шарнирное устройство.6, контактное разъемное устройство 7, кожух 8, выводные кон-, такты 9 и буфер .10. Шapниpнь e устройства полюсов соед нены между собой валом 11. Шарнирное устройство 6 каждого болюса (фиг.З) закреплено на нижнем изоляторе 4 и состоит из неподвижной 12 и подвижно 13 частей. На подвижной части расположены держатель 14 патрона 5, кронш тейн 15, контактная система 16, соединенная с неподвижной частью гибким проводом (на фиг.З не показан), и подпружиненная защелка 17 замка,удер живающая патрон 5 во включенном поло жении. Подвижная часть 13 вращается вокруг оси 18. Неподвижная часть 12 шарнирного устройства представляет собой П-образный корпус внутри которого расположен Г-образньй рычаг 19 с пружиной 20, установленный на валу 11, вращающемся в боковых стенках корпуса. Изоляция междуфазного напряжения полюсов 1 осуществляется изоляционными вставками 21 (фиг.1), которые соединяются с металлическими частями вала 11 при помощи хомутов (не показаны). В этом корпусе также расположены стопорный валик 22 замка, включающего защелку 17 с пружиной 23, упор 24 с закрепленной на нем пружиной 25, соприкасающейся с упором 26 на подвижной части шарнирного устройства и служащей для откидьгоания патрона 5 после срабатывания замка, и буфер 10. Горизонтальное плечо 27 Г-образного рычага вьтолнено таким образом, что может взаимодействовать с бойком 28, а вертикальное плечо 29 с кронштейном 15. Кроме того, вертикальное плечо имеет боковой выступающий стержень 30, воздействующий при откидывании патрона на буфер 10, Боек 28 патрона 5 представляет ; собой стержень, на котором свободно установлена втулка 31. Верхним концом стержень жестко соединен с отключающей пружиной 32 (фиг.2), а на его свободном конце имеется регулируемый по длине стержня упор 33. Пружина 32 посредством подвижного электрода 34 связана с плавкой вставкой 35. Для установки патрона служат верхнее 36 и нижнее 37 ушек. В неподвижной части 12 шарнирного устройства полюсов установлены рычаги, 38, соединенные между собой валом 39 с изоляционными вставками 21. Каждый рычаг 38 имеет внешнее 40 -.и внутреннее 41 плечи, устанавливаемые в определенном положении при помощи пружины 42. Трехполюсный предохранитель-разъединитель работает следующим образом. При коротком замыкании или перегрузке в какой-либо фазе полюса через него протекает аварийный ток и плавкая вставка 35 (фиг.2) сгорает. После сгорания плавкой вставки отключающая пружина 32 (фиг.2) посредством электрода 34 начинает растягивать возникшую дугу в канале патрона 5. В конце хода отключающей пружины 32 дуга гаснет (протекание .тока прекращается) . При этом боек 28 находится в положении, указанном на фиг.4, а свободно установленная втулка 31, перемещаемая от удара пружины 32, освобождает защелку 17 от зацепления со стопорным валиком 22. Освобожденная подвижная часть 13 шарнирного i устройства вместе с патроном 5 под действием пружины 26 начинает откидываться (фиг.4), создавая видимый 511 разрыв в контактном разъемном устройстве 7. При подходе патрона к полностью откинутому положению (фиг и 6) кронштейн 15 подвижной части шарнирного устройства ударяет по вертикальному плечу 29 и вся кинетическая энергия гасится буфером 10 посредством выступающего стержня 30 Оставшиеся во включенном положени два полюса предохранителя, через которые протекает ток нагрузки силового трансформатора, работают следующи образом. При ударе подвижных частей полюса отключающего ток короткого замыкания или ток перегрузки, посредством крон штейна 15 по рычагу 29 (фиг. 3 и 7) этого же полюса сила удара одновременно прикладывается к плечам 27 Г-образного рычага оставшихся включенными двух полюсов предохранителя Это стало возможным за счет того, Что Г-образные рычаги 19 жестко закреплены на валу 11 (фиг.1), соединяющему все три полюса. Под деиствием силы плечи 27 двух рассматривае мых полюсов (фиг.7) начинают воздействовать на упор 33 в направлении движения стержня 28. Так как боек 28 жестко связан с плавкой вставкой 35 посредством электрода 34, то плавкие вставки двух этих полюсов механически разрушаются, и полюсы начинают работать в описанном режиме. На фиг.7 показано положение Г-образного рычага 19 и стержня 28 в момент механического разрушения плавкой вставки (плечом 27 рычага 19), когда еще не выбита защелка 17 втулкой 31. Если необходимо вьшолнить оперативное отключение в режиме разъедини теля, то оператор приводит в действие защелки 17 всех полюсов путем нажатия вниз на плечо 40 рычага 38 оперативной штангой. При этом плечи 41, жестко закрепленные на валу 39, вьшодят из зацепления защелку 17 всех полюсов и их патроны откидывают ся, создавая видимый разрыв по типу разъединителя. Снятие патрона 5 из держатели 14 и его установка в него производится при помощи оперативной штанги за нижнее ушко 37. Установка патрона 5, заряженного плавкой вставкой (боек 28 выступает из патрона как показано на фиг.З), производится в откинутом положении подвижной части 13 шарнирного устройства (фиг.5). При этом защелка 17 первоначально поворачивается бойком 28 в положение, указанное пунктиром, так как упор 33 больше, чем прорезь (на фиг.5 не показана), имеющаяся в защелке 17. Затем, под действием пружины 23 (фиг.З) защелка 17 устанавливается в исходное положение (на фиг.5 показано сплошной линией), при котором она касается подвижной втулки 31. Из этого положения производится пополюсное включение (посадка подвижной части 13 на защелку 17) предохранителя-разъединителя при помощи оперативной штанги за верхнее ушко 36. При этом плечи 41 рычага 38 не препятствуют защелке 17 зацепиться за стопорн,ый валик 22 (сесть на защелку), так как под действием пружин 42 плечи 38 отведены в исходное положение. Плечо 27 рычага 19 имеет прорезь 43 (фиг.6) и поэтому не препятствует заведению патрона во Включенное положение. Включенное положение характеризуется следующими признаками: подвижная часть шарнирного устройства посажена на защелку; контактное разъемное устройство 7 включено; пружина 26 сжаТа; плечо. 27рычага 19касается упора 33. Соприкосновение плеча 27 и блока 28производится при помощи регулируе- . мого упора 33. Использование изобретения позволяет создать аппарат, осуществляющий одновременно две функции - предохранителя и разъединителя, что обеспечивает значительное снижение стоимости подстанций (станций) и улучшает условия эксплуатации. При этом, создание предохранителей-разъединителей, исключающий неполнофазный режим при энергоснабжении пот{1ебитепей,позволяет повысить надежность энергоснабжения, расширить область применения предохранителей-разъединителей, упростить, а значит и удешевить схемы эйергоснабжейия.

фuг.tf

(й/г.5

BuffA

(pui.S

ТРЁХПОЛЮСНЬЙ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬРАЗЪЕдаНИТЁЛЬ, каждый полюс которого содержит откидывающийся патрон с бойком, шарнирное устройство закрепления патрона, состоящее из подвижной и неподвижной частей, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен валом с расположенными на нем изоляционными вставками, который проходит через неподвижные части шарнирных устройств полюсов, каждое из которых снабжено жестко закрепленным на валу двуплечим подпружиненным Г-образным рычагом, одно плечо которого приведено во взаимодействие с подвижной частью шарнирного устройства, а другое - с бойком, вьшолненным в виде стержня со свободно установленной на нем втулкой и регулируемым по длине стержня и размеренным на его свободном конце упором, в -виде гайки, причем плечи Г-образного рычага расположены в разных плоскостях.